10. Newsletter 'Insight Automotive' (pdf 2,5 MB) - Berner & Mattner

berner.mattner.com

10. Newsletter 'Insight Automotive' (pdf 2,5 MB) - Berner & Mattner

Nr. 10 / April 2013

Automotive

Erfolgreiches Outsourcing –

Interview mit Dirk Gunia,

Ford-Werke GmbH

Vielfalt beherrschen –

Strukturierte Softwaremodernisierung

Code Quality Management –

Code-Analyse gewährleistet

Softwarequalität

Bild oben links: © Berner & Mattner

Bild oben rechts: © Sergey Nivens - fotolia.com

Bild unten rechts: © Ford-Werke: Kuga


Geschäftsbereich Automotive

Bild: Sergiyn © dreamstime.com

Liebe Leserin, Lieber Leser,

VORWORT

unsere aktuelle Ausgabe „Insight Automotive“

gibt Ihnen einen Einblick in unsere

neuesten Technologieentwicklungen

am Standort Köln und informiert

Sie über unsere Produktneuheiten.

Mit dem Standort Köln ist Berner &

Mattner seit Herbst 2008 auch für die

Kunden im westdeutschen Raum vor

Ort vertreten. Eine Kernkompetenz ist

die Absicherung von Fahrerassistenzsystemen

– ein aktuelles Thema im

Hinblick auf die starken Aktivitäten im

Bereich automatisiertes Fahren.

In Köln entwickeln unsere Ingenieurinnen

und Ingenieure erfolgreich Testsysteme

basierend auf unseren Produkten

MESSINA und CTE XL Professional

gemäß den spezifischen Testanforderungen.

Neben der Entwicklung betreiben

wir diese Testsysteme und optimieren

sie kontinuierlich und eigenständig

weiter. Dem steigenden Wunsch unserer

Kunden, Verantwortung an ihre

Entwicklungspartner abzugeben und

Projekte als Gewerke durchzuführen,

kommen wir gerne nach. Herr Dipl.-Ing.

Dirk Gunia, Ford-Werke GmbH, berichtet

in dieser Ausgabe über die produktive

Zusammenarbeit durch Outsourcing

eines Kamera-Prüfstands.

Auch in Köln bieten wir unseren Kunden

das gesamte Leistungsspektrum

entlang der Steuergeräteentwicklung

an. Durch die starke Vernetzung der

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit

den deutschlandweiten Niederlassungen

erreichen wir einen hohen Knowhow-Transfer,

der in die Kundenprojekte

einfließt. Speziell mit dem Innovationszentrum

in Berlin findet ein intensiver

Wissensaustausch statt. Hier arbeiten

unsere Forscher an aktuellen Themen

wie Funktionale Sicherheit, Variantenmanagement

und Frontloading, um

auch zukünftig für unsere Kunden der

fachlich versierte Partner zu sein.

Das Trainee-Programm bietet Berufseinsteigern

eine optimale Möglichkeit,

Praxis-Know-how in Projekten an verschiedenen

Standorten aufzubauen.

Unsere Kunden profitieren von Mitarbeitern

mit herausragender Qualifikation.

Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim

Lesen. Anregungen und Fragen sind

herzlich Willkommen.

Jürgen Schüling

Leiter Niederlassung Köln

IMPRESSUM

INHALTSVERZEICHNIS

Herausgeber:

Berner & Mattner Systemtechnik GmbH

Erwin-von-Kreibig-Str. 3

80807 München

Tel. +49 (0) 89 608090-0

Fax +49 (0) 89 6098182

www.berner-mattner.com

marketing@berner-mattner.com

Redaktion und Gestaltung:

Gudrun Wehrle, Martina Heinze

mit Dank an die Autoren der Beiträge

© Berner & Mattner / April 2013

Erfolgreiches Outsourcing – Berner & Mattner betreibt FAS-Prüfstand für Ford 3

Sichere Kollisionswarnsysteme – Absicherung mit dem Kamera-HiL 2.0 5

Kurznachrichten 6

CTE XL Professional für FAS – Testfallermittlung für komplexe Szenarien 7

Vielfalt beherrschen – Strukturierte Softwaremodernisierung 9

Code Quality Management – Code-Analyse gewährleistet Softwarequalität 12

Modellbasierte SW-Entwicklung – ISO 26262-konforme Realisierung 15

Zusammenarbeit mit iSYSTEM – Software-Unit-Testfallerstellung mit System 16

Systematische Softwareintegration – Zuverlässig und schnell 17

Trainee-Programm – Experten für die Absicherung komplexer Systeme 18

Aktuelles aus der Produktecke – Roboterbasierte Testautomatisierung MESSINA RS 19

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Nr. 10 / April 2013

Bilder: © Ford-Werke

Erfolgreiches Outsourcing

Berner & Mattner betreibt

Fahrerassistenz-Prüfstand für Ford

Mit dem Beschluss der Ford-Werke GmbH im Jahre 2008, die Verantwortung

für den kamerabasierten Komponententest an einen

externen Dienstleister zu übertragen, hat Berner & Mattner Aufbau,

Betrieb und Weiterentwicklung des Testsystems übernommen.

Für Dipl.-Ing. Dirk Gunia, Supervisor Electrical and Electronic

System Engineering, sind Testkonzept und Know-how sowie die

selbstständige, konstruktive Arbeitsweise von Berner & Mattner

wichtige Komponenten bei der nachhaltigen Entwicklung kamerabasierter

Fahrerassistenzsysteme – auch im internationalen Verbund

des OEMs.

Berner & Mattner verfügt über eine

umfangreiche Erfahrung beim Test

von Fahrerassistenzsystemen. Das

Unternehmen bietet flexible, effiziente

Lösungen und ist mit seinen

deutschlandweiten Niederlassungen

wie beispielsweise in Köln immer

in Kundennähe.

Herr Gunia, was waren die Motive

der Ford-Werke bei der Auslagerung

des Teststandbetriebs für

optische Systeme?

Unser Ziel ist es, der wachsenden Bedeutung

der Umfeldsensorik bei Fahrerassistenzsystemen

gerecht zu werden.

Speziell bei optischen Systemen

wollten wir neben den Tests unserer

Lieferanten zu eigenen, objektiven

und auch Automotive-spezifischen

Qualitätsurteilen kommen. Der Komponentenprüfstand

für Kamerasysteme

hilft, Probleme und Fehler in einer

frühen Entwicklungsphase zu erkennen.

Je früher Fehler erkannt werden,

desto niedriger sind die Kosten für die

Anpassungen. Zudem wollten wir ge-

zielt externes Know-how nutzen, Platz

in unserem Werk sparen und einen

schnellen Ramp-up des Testbetriebes

erreichen.

Viele OEMs fürchten bei der

Zusammenarbeit mit externen Entwicklungs-

und Testdienstleistern

den Verlust von Know-how. Sie

nicht?

Ob intern oder extern – beide Konzepte

haben Vor- und Nachteile. Die Entscheidung

sollte immer am konkreten

Projekt festgemacht werden. Hier

war es sogar das Ziel, über den Teststandbetrieb

externes Know-how in

unser Unternehmen zu bringen. Und

wir haben profitiert – beispielsweise

in Methodik oder Testautomatisierung

mit MESSINA, wo die Ingenieure von

Berner & Mattner einfach punkten können.

Um aus dem externen Knowhow

eigenen Nutzen zu ziehen, muss

man allerdings auch zulassen, dass

der externe Dienstleister eigene Ideen

einbringt.

Und das tun Sie?

Ich denke schon. Im Alltag jedenfalls

übernimmt das Berner & Mattner-Team

komplette Aufgabenpakete, arbeitet

zielorientiert und bringt Anregungen

und konstruktive Kritik ein. Wir bei

Ford diskutieren die Berner & Mattner-

Ansätze und lassen sie auch gerne ins

Projekt einfließen, sofern sie sich für

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Geschäftsbereich Automotive

uns als sinnvoll erweisen. „Einbahnstraßen“

sollte es in solchen Kooperationen

und Projekten nicht geben

– Produktivität ist gefragt.

Verträgt sich diese Eigenständigkeit

mit dem Zwang zu einer effektiven

Organisation von Entwicklungsprojekten?

Wir haben seit dem Beginn der Zusammenarbeit

mit Berner & Mattner viel

Erfahrung gesammelt. Die Feinplanung

am Stand oblag von Beginn an

Berner & Mattner. Bei Ford gibt es einen

zentralen Ansprechpartner für den

Teststand, an den sich die Functional

Owner unserer Fachabteilungen zuerst

wenden. Je nach Bedarf sprechen

Fachabteilungen und Teststand-Team

auch direkt in technischen Treffen miteinander.

Dieses System hat sich für

die Synchronisation bewährt: Es verbindet

Effizienz, Flexibilität und das erforderliche

Maß an Kontrolle.

Was sagen Sie zum Thema

Lernkurve?

Für mich ein ganz wichtiges Thema.

So ein Projekt lebt vom gemeinsamen

Lernen und den daraus abgeleiteten

technischen und organisatorischen

Weiterentwicklungen. Beispielsweise

haben beide Partner im Laufe der Zeit

viel gelernt, z. B. über die Wichtigkeit

und Methodik der Kalibrierung oder die

Synchronisation von Bildgebung und

Bildaufnahme. Hier zeigt sich: Ein guter

Teststand entwickelt sich weiter.

Stillstand ist das Letzte, was man aus

Sicht der Entwickler gebrauchen kann.

Woran machen Sie den Erfolg des

Teststandes fest?

Synthetische Komponententests können

Fahrtests nicht völlig ersetzen,

aber wir konnten deren Umfang und

Kosten doch erheblich reduzieren. Ich

persönlich mache den Erfolg noch an

zwei anderen Punkten fest. So mussten

wir zu Beginn einige Testergebnisse

von den Kameraherstellern kritisieren

und korrigieren lassen. Inzwischen

nutzen unsere Lieferanten den Teststand

sogar für eigene Testanfragen.

Dies sagt einiges über den Kompetenzgewinn

aus. Der zweite wichtige

Indikator für mich: Ford arbeitet daran,

seine Entwicklungslandschaft zu

globalisieren und Projekte nach lokalen

Kompetenzen zu verteilen. Unser

Teststand und sein Betriebsmodell

sind bei Ford international bekannt und

anerkannt.

Worin sehen Sie die weitere Zusammenarbeit

mit Berner & Mattner?

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Bilder: © Berner & Mattner (Teststand);

© Ford-Werke (Fahrzeug)

Wie bereits erwähnt, hat sich die Partnerschaft

seit den Anfängen im Jahr

2008 sehr positiv entwickelt. Heute

arbeiten wir als gut eingespieltes Team

zusammen. Dies soll auch in Zukunft

so bleiben – die Absicherung kamerabasierter

Fahrerassistenzsysteme ist

erst der Anfang. Hier gibt es noch viel

zu tun, vor allem in Richtung integrierter

Prüfstände wie z. B. mit Radaroder

Navigationsfunktionen.


Nr. 10 / April 2013

Bild: © Mikalai Bachkou - Fotolia.com

Sichere Kollisionswarnsysteme

Absicherung mit dem Kamera-HiL 2.0

Ab 2014 sind Kollisionswarnsysteme Teil der Euro-NCAP-Fahrzeugsicherheitsbewertung.

Da diese Bewertung einen nicht unerheblichen

Einfluss auf die Kaufentscheidung der Fahrzeugkunden

hat, ist zu erwarten, dass sich die Kollisionswarnsysteme rasch

über alle Fahrzeugbaureihen hinweg verbreiten. Eine notwendige

Voraussetzung für ein kostengünstiges Angebot entsprechender

Systeme ist deren effiziente Absicherung. Eine Lösung bietet

der Test eines kamerabasierten Kollisionswarnsystems am Hardware-in-the-Loop-Prüfstand.

Eine Auswahl an Projektbeispielen

zum Thema Fahrerassistenzsysteme

und weitere Informationen zum

Berner & Mattner Kamera-HiL finden

Sie unter:

www.berner-mattner.com/de/

fas-projektbeispiele

Motivation Kollisionswarnsysteme

– Radar, Lidar oder Kamera

Kollisionswarnsysteme werden derzeit

flächendeckend für alle Fahrzeugklassen

entwickelt. Eine Reihe von Systemen

befindet sich bereits im Einsatz.

Diese basieren auf unterschiedlichen

Sensorprinzipien – vor allem Radar

und Lidar (Laser). Eine weitere Möglichkeit

ist die Nutzung von Kameras.

Großer Pluspunkt: Kameras werden

für die Realisierung einer Vielzahl von

Fahrerassistenzsystemen genutzt, wodurch

Kostenvorteile generiert werden

können. Dies führt zu einer steigenden

Entwicklung kamerabasierter

Systeme auf Basis von Mono- und

Stereo-Kameras. Zur Absicherung dieser

Systeme dient eine Weiterentwicklung

des Kamera-HiLs von Berner &

Mattner. Dieser entspricht nun auch

den Prüfanforderungen an Kollisionswarnsysteme,

wie beispielsweise der

Erfassung von genauen Differenzgeschwindigkeiten

oder der Modellierung

von mehreren Fahrzeugen im Test.

Kamera-HiL 2.0 für kamerabasierte

Kollisionswarnung

Die neue Version des Kamera-HiLs

nutzt weiterhin ein Fahrdynamikmodell

auf einem Echtzeitrechner, der mit einem

Visualisierungsrechner gekoppelt

ist. Für die Absicherung von Kollisionswarnungsalgorithmen

ist zudem eine

konstante und schnelle Bildwiederholrate

erforderlich, da sonst die schnelle

Annäherung eines Zielfahrzeuges im

Test nicht realitätsnah abgebildet wird.

Um eine möglichst wirklichkeitsgetreue

Simulation zu gewährleisten, hat

Berner & Mattner seinen Kamera-HiL

nun mit einem deutlich leistungsfähigeren

Prozessor-Board, einer optimierten

Animationssoftware und einem Monitor

mit sehr hoher Bildwiederholrate

ausgerüstet. Mit diesem Setup sind die

Voraussetzungen für einen erfolgreichen

Test der kamerabasierten Kollisionswarnung

erfüllt.

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Geschäftsbereich Automotive

Testmethodik

Für die effiziente Absicherung gilt es,

neben der Anpassung des Prüfstands

alle Einflussfaktoren auf das System

zu identifizieren und eine lückenlose

Testabdeckung sicher zu stellen. Hierfür

kommt der CTE XL Professional zum

Einsatz – dessen Verwendung wird in

weiteren Newsletterartikeln und der

„Insight Light – Themenspecial Systematisches

Testen“ näher beschrieben.

Im Anschluss an die Testfallermittlung

mit dem CTE XL Professional werden

die Testfälle in die Absicherungsplattform

MESSINA importiert und hier automatisch

ausgeführt.

Fazit

Die Absicherung kamerabasierter Fahrerassistenzsysteme

mit dem Kamera-HiL

von Berner & Mattner hat sich

bereits in der Praxis bewährt. Entscheidende

Erfolgsfaktoren für den Aufbau

und die Erweiterung des Testsystems

sind das Know-how in den Bereichen

Prüfstandsaufbau, Testmethodik und

Fahrerassistenzsysteme sowie die flexiblen

Erweiterungsmöglichkeiten des

Kamera-Prüfstands. Hoher Nutzen für

unsere Kunden: zielorientierter und effizient

durchgeführter Prüfstandsaufbau

sowie eine systematische Vorgehensweise

von der Vorentwicklung bis

zum Test der Seriensysteme.

Bild: © lexan - Fotolia.com

Kurznachrichten

>> Jürgen Meyer agiert in Personalunion

Jürgen Meyer, Bereichsleiter Automotive

bei Berner & Mattner, übernimmt in Personalunion

als Director auch die Leitung der

Automotive Division der Assystem GmbH.

>> Berner & Mattner etabliert

Competence Center für

Berechnung & Simulation

Das in München von Berner & Mattner

und Assystem gemeinsam etablierte Competence

Center widmet sich insbesondere

der Berechnung mechanischer Zusammenhänge.

Das Leistungsspektrum

reicht von linear-statischen Festigkeitsberechnungen

über aufwendige nichtlineare

Simulationen bis hin zu virtuellen

Crash-Untersuchungen

www.berner-mattner.com/de/berechnung

>> Berner & Mattner auf der „Automotive

Testing Expo Europe 2013“

Vom 4.-6. Juni präsentiert Berner &

Mattner auf der Messe Stuttgart in Halle

1, Stand 1537, seine Leistungen. High-

lights sind Neuerungen in den Testtools

CTE XL Professional und MESSINA.

Weitere Schwerpunkte: Testengineering

für hydraulische Bauteile, die Absicherung

sicherheitskritischer Systeme und

der HiL-Betrieb für Automotive-Kunden.

www.testing-expo.com/europe

>> Vortrag auf AUTOREG 2013

Andreas Giersiefer und Jürgen Schüling,

Berner & Mattner Köln, halten auf der

6. VDI/VDE Fachtagung (5.-6.Juni, Baden-

Baden) einen Vortrag zum Thema „Virtuelle

Integration und durchgängige MiL-/

SiL-/HiL-Tests von Regelungsfunktionen“.

www.berner-mattner.com/de/vortraege

>> Fachbeitrag: “Sicherheit ganzheitlich

betrachten“

Die Security (Datensicherheit) in Kraftfahrzeugen

wurde lange Zeit nur als Randthema

behandelt, da akute Gefährdungsszenarien

unwahrscheinlich erschienen.

Nun jedoch rückt sie mehr und mehr in

den Fokus der OEMs.

Erschienen in AUTOMOBIL-ELEKTRONIK

– Ausgabe Nr. 06/2012

www.berner-mattner.com/de/fachartikel

>> Kürzlich erschienen:

„Insight Light Themenspecial:

Berechnung & Simulation“

In dieser themenspezifischen Ausgabe

dreht sich alles um das Thema Berechnung

& Simulation. Anschauliche Beispiele

vermitteln einen starken Praxisbezug.

Der Beitrag „Ausblick“ beschäftigt sich mit

der Frage, welchen Entwicklungen im Umfeld

der Mechanik wir zukünftig begegnen.

Download:

www.berner-mattner.com/de/newsletter

--> Automotive

>> Assystem Group weiter auf

Wachstumskurs

Am 12. März veröffentlichte die Assystem

S.A. die finalen Ergebniszahlen für 2012.

Pressemeldung auf:

www.assystem.com

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Nr. 10 / April 2013

Bild: © narvikk - istockphoto.com

CTE XL Professional für

Fahrerassistenzsysteme

Testfallermittlung für komplexe Szenarien

Die Absicherung von kamerabasierten Fahrerassistenzsystemen

(FAS) ist vor allem durch die vielfältigen Umgebungsszenarien

und der Berücksichtigung äußerer Einflüsse gekennzeichnet. Zur

Gewährleistung einer effizienten Absicherung sind eine systematische

Erstellung der Testspezifikationen sowie ein hoher Automatisierungsgrad

bei der Testfallgenerierung erforderlich. Berner

& Mattner bietet hierfür mit dem CTE XL Professional eine wirkungsvolle

Werkzeugunterstützung.

Der CTE XL Professional basiert

auf der in der Praxis erfolgreich angewendeten

Klassifikationsbaum-

Methode. Er ist domänenunabhängig

und daher universell einsetzbar.

Infos zum CTE XL Professional:

www.cte-xl-professional.com

Innovationsfeld

Fahrerassistenzsysteme

Eines der größten Innovationsfelder

in der Automobilindustrie ist derzeit

die Entwicklung von kamerabasierten

Fahrerassistenzsystemen. Systeme

wie Spurhalte- und Notbremsassistent

oder der Abstandsregeltempomat

werden kontinuierlich weiterentwickelt

und halten Einzug in nahezu alle Fahrzeugklassen.

Die Systeme sind durch

ihren Eingriff in Lenksystem oder Antriebsstrang

sicherheitskritisch und bedürfen

einer effektiven Absicherung.

Diese beginnt bei der systematischen

Spezifikation der Testfälle für die Be-

reiche SiL/MiL/HiL und reicht bis zu

den Erprobungsfahrten. Bei der Definition

der richtigen Tests mit der gewünschten

Testabdeckung unterstützt

der CTE XL Professional mit seinem

systematischen Vorgehen und dem

hohen Automatisierungsgrad.

Beispiel: Testfallermittlung

für Spurhalteassistent

Charakterisierend für einen Test des

Spurhalteassistenten sind sowohl die

Straßengeometrie als auch das gefahrene

Manöver. Um beide Parameter

getrennt voneinander zu betrachten,

werden im CTE XL Professional Kompositionen

angelegt, die sich im nächsten

Schritt in Klassifikationen aufteilen

lassen. Für die Straßengeometrie sind

etwa Fahrbahnbreite, Kurvenradius

oder Steigung Klassifikationen, ebenso

wie unterschiedliche Typen von

Fahrbahnmarkierungen. Die vom Fahrer

durchgeführten Aktionen (Manöver)

lassen sich unter anderem verfeinern

in: eingeschlagener Lenkwinkel,

laterale Geschwindigkeit, mit der in die

Warnzone gefahren wird, Beschleunigung/Verzögerung,

etc. Sobald mögliche

Werte für alle Klassifikationen

gefunden sind und der Baum fertig

modelliert ist, werden aus diesem automatisch

die Testfälle generiert.

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Geschäftsbereich Automotive

Straßengeometrie

Spurhalteassistent

Manöver

x: Warnzone; Lenkwinkel durch Fahrermodell berechnet

Geschwindigkeit (longitudinal) Beschleunigung Zielposition Laterale Geschwindigkeit

65km/h 90km/h 120km/h 150km/h -5m/s 2 -2,5m/s 2 0m/s 2 1,5m/s 2 3m/s 2 x + 5cm x - 5cm 0,2m/s 0,4m/s 0,6m/s 0,8m/s 1,0m/s

Beispielhafter Klassifikationsbaum für die FAS-Funktion „Spurhalteassistent“

Klassifikationsbäume mit einem hohen

Detaillierungsgrad ermöglichen üblicherweise

die Generierung mehrerer

Millionen Testfälle, sofern alle Kombinationen

der modellierten Klassen berücksichtigt

werden sollen. Am HiL und

in der Fahrerprobung übersteigt dies

jedoch die Ausführungskapazitäten.

Daher bietet der CTE XL Professional

leistungsfähige Funktionen zur Einschränkung

der Testmenge. Dies sind

unter anderem:

Abhängigkeitsregeln:

Festlegung von logischen und numerischen

Regeln zwischen Klassen

und Klassifikationen, um unrealistische

Kombinationen zu vermeiden,

beispielsweise kann die Fahrt bei sehr

hoher Geschwindigkeit in einer Spitzkehre

ausgeschlossen werden.

Priorisierung:

Einflussfaktoren, die häufiger in der

Realität auftreten oder von denen ein

höheres Risiko ausgeht, können durch

den Tester stärker gewichtet werden

als andere Gesichtspunkte. Die Testfälle

werden dann automatisch in priorisierter

Reihenfolge generiert. Zusätzlich

läßt sich die maximale Anzahl der

Testfälle definieren.

In einem Projekt zur Absicherung einer

Spurhalteassistent-Funktion an einem

HiL-Testsystem wurde für einen Kunden

mit Hilfe des CTE XL Professional

und seinen Funktionen eine priorisierte

Auflistung der notwendigen Testfälle

erstellt. Durch die Verwendung von

Abhängigkeitsregeln und Priorisierung

ließ sich die Anzahl der Testfälle auf einige

tausend reduzieren.

Fazit

Wie das Praxisbeispiel zeigt, lassen

sich mit Hilfe des CTE XL Professional

systematisch Tests erzeugen, welche

die funktionale Absicherung gewährleisten.

Durch die strukturierte Vorgehensweise

bei der Testfallerstellung,

die Anwendung von Regeln und die

automatisierte Testfallgenerierung lassen

sich Tests in einem Umfang erstellen,

der manuell nur schwer zu erreichen

ist und trotzdem die Anzahl

der durchzuführenden Tests in einem

ausführbaren Rahmen hält. Die Anbindung

des CTE XL Professional an

weitere Werkzeuge wie des Requirement-Managements

und der Testautomatisierung

führt zu einem durchgängigen

Testprozess, dessen Daten sich

lückenlos verfolgen, nachvollziehen

und wiederverwenden lassen.

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Nr. 10 / April 2013

Bilder: © mirpic - fotolia.com (Autos);

alphaspirit - fotolia.com (Person)

Vielfalt beherrschen

Strukturierte Softwaremodernisierung

Das Streben nach einer möglichst hohen Kundenzufriedenheit,

das Bedienen verschiedener Märkte und die Einhaltung gesetzlicher

Vorgaben sind für OEMs entscheidende Faktoren, die zu

einer vielfältigen und individualisierten Systemlandschaft führen,

z. B. in den Bereichen Fahrerassistenz-, Komfort-, Infotainmentund

Sicherheitssysteme. Neue Systeme entstehen in der Regel

evolutionär und inkrementell durch Wiederverwendung bereits

bestehender Systeme und deren Erweiterung (z. B. Wiederverwendung

der Zentralverriegelung und ihre Erweiterung zu einem

Komfortzugang). Allerdings beinhaltet die hierbei angewandte Entwicklungsmethodik

oftmals eine unsystematische Form der Wiederverwendung,

typischerweise durch die Modifikation von Kopien.

Zur Spezifikation variantenreicher

Systeme bietet Berner & Mattner mit

seinem Produkt MERAN ein leistungsfähiges

Werkzeug. MERAN

führt zur effizienten Beherrschung

einer großen Variantenvielfalt in

den frühen Analyse- und Spezifikationsphasen.

Lesen Sie mehr unter:

www.berner-mattner/de/meran

Bild: © chris-m - fotolia.com

Gefahr: Wissensverlust

Der wesentliche Nachteil dieser unsystematischen

Vorgehensweise ist, dass

Ingenieurinnen und Ingenieure nicht

mehr explizit wissen, welche Anteile

der Systeme wiederverwendbar und

welche variantenspezifisch sind. Stattdessen

ist dieses Wissen nur noch implizit

vorhanden. Dies führt zu einer signifikanten

Minderung der Qualität und

zu komplexeren Verwaltungsmaßnahmen,

die mit höheren Entwicklungs-,

Produktions- und Wartungskosten verbunden

sind.

Prozess zur

Softwaremodernisierung

OEMs finden jetzt eine Situation vor, in

der sie die entstehende Variantenkomplexität

mit altbewährten Methoden

nur noch bedingt beherrschen können.

Viele Automobilhersteller sind deshalb

auf der Suche nach einem neuen Weg,

über den sie mehr Softwaremodularität

erzielen und isolierte Softwarevarianten

zu Softwarefamilien verschmelzen

können.

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Geschäftsbereich Automotive

Berner & Mattner hat zur Lösung dieser

Aufgabenstellung Methoden und

Konzepte entwickelt, die den Prozess

der Modernisierung von Softwaresystemen

von der Anforderungsspezifikation

bis zur Systemintegration unterstützen.

Dieser Prozess beinhaltet fünf

Kernaktivitäten:

1. Identifizierung der Gemeinsamkeiten

und der Variabilität für Softwareartefakte

im Entwicklungsprozess

(z. B. Anforderungsspezifikationen,

Simulink-Modelle, Quellcode

oder Testspezifikationen),

2. Systematisches Reengineering

dieser Artefakte mit dem Ziel,

modulare und wiederverwendbare

Artefaktfamilien zu bilden,

Reengineering

Beim Reengineering werden alle Variationspunkte

durch sogenannte Variabilitätsmechanismen

realisiert. Es

werden alle variantenspezifischen Bestandteile

(Artefaktdifferenzen) isoliert.

Ein Regelkatalog unterstützt bei der

Überführung der isolierten Artefaktvarianten

zu Artefaktfamilien. Durch den

Einsatz von Variabilitätsmechanismen

sind insbesondere flexible Bindezeiten

für Varianten realisierbar. Zudem können

Erweiterungen in Form von neuen

Varianten leichter und effizienter

Analyse (1)

Variante 1 Variante 2

durchgeführt werden. Das Ergebnis ist

der Erhalt einer Artefaktfamilie für das

betrachtete Softwaresystem.

Management

Im Modernisierungsprozess ist das Variantenmanagement

ein wesentlicher

Schritt, der zur vollständigen und systematischen

Beherrschung aller Varianten

erforderlich ist. Variantenspezifische

Anteile, die in der Regel über die

gesamte Artefaktfamilie verstreut sind,

werden durch ein Variabilitätsmodell

zentral erfasst und mit den Artefakt-

Variantenmodellierung und -management (3)

3. Strukturiertes Modellieren und das

Management der explizit erfassten

Varianten,

Anforderungsspezifikationen

Artefaktkerne

requires

Reengineering (2)

Artefaktdifferenzen

Artefaktdifferenz 1 Artefaktdifferenz 2

4. Automatisiertes und systema-

Simulink-Modelle

tisches Ableiten gewünschter

VP

VP

Varianten und

5. Rückführung und Adaption

jeglicher Modifikationen an abgeleitete

Varianten.

Überführung in eine

Produktfamilie

VP

Wiederverwendbar

Variantenspezifisch

Konfigurierung der gewünschten Variante

Automatisiertes Ableiten (4)

Variante 1

Analyse

Rückführung und Adaptierung

möglicher Änderungen (5)

Anforderungsspezifikationen

Gemeinsamkeiten und Variabilität werden

durch die Analyse aller Artefaktvarianten

identifiziert. Das Resultat dieser

Analyse sind (1) der Artefaktkern

– der die Gemeinsamkeiten und Variationspunkte

(VP) beschreibt – und

(2) die Artefaktdifferenzen, welche die

Ausprägungen der Variationspunkte

beinhalten. Durch diese Vorgehensweise

wird das Wissen über gemeinsame

und variable Anteile explizit

bestimmt. Zudem kann für die analysierten

Varianten der Eignungsgrad für

das Reengineering ermittelt werden.

Das Ergebnis dieser Aktivität ist die Voraussetzung

für den nächsten Schritt.

Abb. 1: Softwaremodernisierungsprozess

Simulink-Modelle

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Nr. 10 / April 2013

differenzen der Familie verknüpft. Ein

besonderer Vorteil ist, die Abhängigkeiten

zwischen Varianten durch das

Variabilitätsmodell zentral formulieren

zu können, sodass eine weitere Komplexitätsdimension

aus der Artefaktfamilie

ausgelagert wird. Zudem lässt

sich durch diese Form des Variantenmanagements

ein deutlich geringerer

Verwaltungsaufwand erzielen.

Ableiten

Sind wiederverwendbare Artefaktkerne

von den variantenspezifischen Artefaktdifferenzen

getrennt und im Variantenmanagement

erfasst, so können

diese in einem Ableitungsschritt durch

Konfigurierung gewünschter Varianten

automatisiert erstellt werden. Im

Konfigurierungsvorgang lassen sich

Abhängigkeiten zwischen Varianten

automatisch auflösen, womit der Verwaltungsaufwand

weiter gesenkt wird.

Rückführung und Adaption

Jede Modifikation an einer konfigurierten

Variante bedarf der Einpflege in die

Artefaktfamilie, damit diese konsistent

zur Entwicklung bleibt. Aus diesem

Grund wird bei jeder Änderung der Modernisierungsprozess

erneut angestoßen.

Damit ist die Sicherung des Wissens

in Bezug auf Gemeinsamkeiten

und Variabilität gewährleistet.

Anwendungsbeispiel

Abbildung 1 zeigt schematisch den

oben beschriebenen Prozess am Beispiel

von zwei Artefakttypen (Anforderungsspezifikationen

und Simulink-

Modelle) mit jeweils zwei Varianten.

Die Analyse identifiziert die Gemeinsamkeiten

und Variabilität. Anhand des

Ergebnisses werden im Reengineering

die Artefakte in die jeweiligen Artefaktkerne

und -differenzen überführt. Im

Variantenmanagement folgen die Modellierung

der Variabilität und die Verknüpfung

mit den Variationspunkten in

den Artefaktkernen. Eine Variante wird

durch einen Konfigurierungsvorgang

gebunden. Diese Variante lässt sich

jederzeit verändern bzw. erweitern.

Die Modifizierungen werden im Modernisierungsprozess

durch eine entsprechende

Rückführung und Adaption

wieder in die Artefaktfamilie eingepflegt.

Fazit

Bild: © Sergey Nivens - fotolia.com

Der Modernisierungsprozess von Berner

& Mattner bewirkt qualitativ hochwertige

Softwaresysteme, die niedrigere

Aufwände, Kosten und Risiken für

zukünftige Entwicklungen mit sich bringen.

Ingenieurinnen und Ingenieure

arbeiten mit Artefakten, die eine signifikant

geringere Komplexität aufweisen.

Durch die Möglichkeit der Wiederverwendung

des Artekfaktkerns lassen

sich weitere Varianten einfacher entwickeln

und Erweiterungen durch Variabilitätsmechanismen

systematisch hinzufügen.

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Geschäftsbereich Automotive

Bild: © vege - Fotolia.com

Code Quality Management

Code-Analyse gewährleistet Softwarequalität

Getreu dem Motto „Warum mit Mängeln

arbeiten, wenn diese bereits

früh behebbar sind?“ entwickelt

Berner & Mattner seit 2007 Methoden

für die statische Analyse von

Softwaresystemen. Die entwickelten

Verfahren und Werkzeuge wurden

bereits in zahlreichen Kundenprojekten

erfolgreich eingesetzt.

Fahrzeugsysteme differenzieren sich zunehmend über die in der

Software realisierten Funktionen. Die Softwarequalität hat daher einen

unmittelbaren Einfluss auf die Qualitätswahrnehmung durch

den Kunden. Die Softwarequalität wird von Softwarefehlern und

-schwachstellen beeinträchtigt – Terminverzüge und höhere Kosten

sind die Folge. Derartige Mängel lassen sich durch den frühzeitigen

und kontinuierlichen Einsatz von statischen Analysemethoden erkennen

und beheben. Berner & Mattner verfügt über geeignete und

praxisbewährte Analyse- und Visualisierungsverfahren, um auch in

umfangreichen Systemen verborgene Zusammenhänge zu erkennen

und „Hotspots“ aufzuspüren.

Späte Absicherung mit

unerwünschten Folgen

Häufig erfolgt ein intensiver Funktionstest

eingebetteter Systeme erst in den

späteren Entwicklungsphasen, z. B.

nach der HW-SW-Integration, da zuvor

keine geeigneten Test- und Simulationsmittel

für eine realitätsnahe Prüfung

zur Verfügung stehen. Je später

ein Mangel aufgedeckt wird, desto höher

sind die zusätzlichen Kosten für die

Änderung der Entwicklungsartefakte

und die Durchführung der daraufhin

notwendigen Regressionstests. Vor allem

gegen Ende der Entwicklung steht

oftmals nicht genug Zeit zur Verfügung,

um eine ausreichende Testtiefe zur umfassenden

Absicherung der Änderungen

zu gewährleisten – womit das Risiko

zunimmt, mit den Korrekturen neue,

unentdeckte Fehler einzuführen.

Frühzeitige Fehleraufdeckung

durch statische Code-Analysen

Der Einsatz von statischen Analysemethoden,

die unabhängig von der Verfüg-

barkeit eines lauffähigen Systems erfolgen

können, erlaubt die Identifikation

von Softwareschwächen zu einem frühen

Zeitpunkt im Entwicklungsprozess.

Gegenstand der Analyse können dabei,

neben dem Quellcode, die zugrundeliegenden

Konzepte, die Softwarearchitektur

und die Dokumentation sein. Die

Ergebnisse einer solchen Analyse sorgen

für Transparenz über den Zustand

der Softwareentwicklung und bieten Lösungsmöglichkeiten

zur Verbesserung

der internen Softwarestrukturen und

-dokumentationen an.

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Nr. 10 / April 2013

Analysen liefern konkrete Maßnahmen

Analyseverfahren im Überblick

zur Mängelbehebung

Für die Prüfung der Software haben

Von der Durchführung der Analysen

profitieren alle Entwicklungsparteien,

sich vor allem folgende Analyseverfahren

bewährt:

da sich konkrete Maßnahmen für eine

zielgerichtete Mängelbehebung ergeben.

Systemarchitektur-Review

Die Liste identifizierter Schwä-

chen reicht von reduzierter Wiederverwendbarkeit,

geringer Wartbarkeit und

mangelnder Robustheit bis hin zu sichtbarem

Fehlverhalten des Systems.

Bei der Entwicklung erfolgreicher Systemarchitekturen

spielt vor allem die

projekt- und die domänenübergreifende

Erfahrung eine entscheidende Rolle.

Die Experten von Berner & Mattner

Die Palette der untersuchten Qualitätskriterien

für Software wurde in den vergangenen

Jahren in mehr als 100 Analysen

vervollständigt und verfeinert.

Die Spanne der untersuchten Software

umfasste dabei Systeme unterschiedlicher

Komplexität, unter anderem Software

zur Klima-, Innenlicht- und Bremssteuerung,

verfügen über umfangreiche Expertise

aus zahlreichen Entwicklungs- und

Analyseprojekten. Wichtige Aspekte

sind in Prüflisten zusammengeführt

und werden in Architektur-Reviews

reflektiert. Anhand dieser Prüflisten

werden die Konzepte der Systemrealisierung

in einem Systemarchitektur-

Kombiinstrumente oder Review untersucht und bewertet. Unter

Navigationsgeräte.

Anwendung unterschiedlicher Metho-

Analyseverfahren im Überblick

Statische Analyse

präventiv

reaktiv

Softwarearchitektur

Design- und Code-Analyse

Code-Analyse

Fehler-Analyse

den (Interviews, Reviews, Bandbreitenabschätzung)

lassen sich zum Beispiel

potentielle Deadlocks, Race-Conditions

oder Überlastszenarien erkennen.

Softwarearchitektur-Analyse

Während der Softwarearchitektur-Analyse

wird die Strukturierung des Systems

(Ist-Architektur) mit der geplanten

bzw. dokumentierten Strukturierung

(Soll-Architektur) verglichen.

Werkzeuggestützt werden so Abhängigkeiten,

wie z. B. Verletzungen

der Schichtenarchitektur erkannt, die

die Wiederverwendbarkeit, Testbarkeit

und Wartbarkeit der Software einschränken.

Unter Berücksichtigung

von Anzahl und Schwere der Verletzungen

bewertet Berner & Mattner die

Softwarearchitektur und leitet entsprechende

Verbesserungs- und Restrukturierungsmaßnahmen

ab. Neben mittel-

bis langfristigen Verbesserungen

der Wartbarkeit sind potentielle Risiken

für die Systemstabilität identifizierbar,

wie z. B. eine unerlaubte direkte

Manipulation der Hardware-Konfiguration

durch die Applikation unter Umgehung

bestehender Schnittstellen.

Design- und Code-Analyse

Bild: © cotesebastien - istockphoto.com

Dokument-

Analyse

Lizenz-Analyse

Systemarchitektur-Review

Fehleranalyse-Workshops

In der Design-Analyse werden Softwareeigenschaften

wie Bündelung,

Komplexität, Kapselung und die geeignete

Verwendung von objektorientierten

Konzepten untersucht. Außerdem

wird die Software auf das Vorkommen

häufig auftretender Designschwächen

überprüft. Gegenstand der Code-

Analyse sind die Einhaltung von Programmierstandards

und -konventionen

sowie die Vermeidung von Programmierschwächen.

Das Ziel dieser Analysen

ist eine mittel- bis langfristige Verbesserung

der Wartbarkeit, welche die

Fehlerquellen bei zukünftigen Anpassungen

der Software reduziert.

- 13 -


Geschäftsbereich Automotive

Fehleranalyse

Im Rahmen einer Fehleranalyse findet

eine werkzeuggestützte, verdachtsunabhängige

Prüfung der Codebasis

hinsichtlich kritischer Programmierkonstrukte

statt. Neben akuten Wartbarkeitsrisiken

lassen sich mit statischen

Analyseverfahren und verhältnismäßig

geringem Aufwand auch Fehlerursachen

für Laufzeitfehler identifizieren,

die zu erheblichen Kosten beim Einsatz

der Systeme führen können.

Fehleranalyse-Workshops

Schwer reproduzierbare Fehler, wie

beispielsweise Speicherverletzungen

oder Race-Conditions ziehen ebenfalls

zeit- und kostenintensive Korrekturmaßnahmen

nach sich. Um die

Fehlerursache zu ermitteln, greift der

Fehleranalyse-Workshop auf dynamische

und statische Verfahren zurück.

So liefert beispielsweise die Kombination

von Code-Instrumentierung, gezielten

Tests und Code-Walkthroughs

wertvolle Hinweise für eine schnellstmögliche

Behebung des Fehlverhaltens

von softwarebasierten Systemen.

Innovative Visualisierung unterstützt

Analyse-Auswertung

Die Größe moderner Automotive-Systeme

mit bis zu 10 Millionen Zeilen

Softwarecode führt zugleich zu einem

Anstieg der in der Analyse anfallenden

Daten. Berner & Mattner entwickelt

daher Methoden und Werkzeuge, mit

denen diese wachsenden Datenmengen

in Form von interaktiven Softwarekarten

exploriert und grafisch aufbereitet

werden können. Die entwickelten

Visualisierungsverfahren bieten neben

einer intuitiven Darstellung kritischer

Sachverhalte zusätzlich die Möglichkeit,

auch bei umfangreichen Systemen

verborgene Zusammenhänge zu

erkennen und „Hotspots“ aufzuspüren.

Fazit

Statische Softwareanalysen sind ein

wichtiger Baustein bei der zielgerichteten

Funktionsabsicherung und steigern

die Softwarequalität. Berner &

Mattner verfügt über langjährige Erfahrung

in der Durchführung von statischen

Code- und Modell-Analysen,

nutzt spezialisierte Analysemethoden

und entwickelt innovative Visualisierungsverfahren,

um die Effektivität und

Effizienz statischer Code- und Modell-

Analysen stetig zu verbessern.

Lizenz-Analyse

Aufgrund des beständig steigenden

Funktionsumfangs der Systeme kommen

bei der Entwicklung – beabsichtigt

oder unbeabsichtigt – immer mehr

Open Source-Codebestandteile zum

Einsatz. Die Nutzungsbedingungen reichen

dabei von einer einfachen Quellenangabe

bis zur Offenlegung des

eigenen Quellcodes. In einer Lizenz-

Analyse wird das Projekt hinsichtlich

der verwendeten Open Source-Codes

untersucht und die Erfüllung der rechtlichen

Anforderungen geprüft.

- 14 -

Visualisierung von Softwarestrukturen

und -eigenschaften mit Hilfe eines

Analysewerkzeugs von Berner & Mattner

Bild: © Petrovich9 - istockphoto.com


Nr. 10 / April 2013

Bild: © Sergey Nivens - Fotolia.com

Modellbasierte SW-Entwicklung

ISO 26262-konforme Realisierung

Modellbasierte Entwicklungsmethoden sind in der Automobilindustrie

stark verbreitet. Mit diesen Methoden wird der gestiegenen

Softwarekomplexität und den Herausforderungen kürzerer Entwicklungszyklen

begegnet. Deren Einsatz ist deshalb – gerade im

Entwicklungsbereich sicherheitsrelevanter Systeme – ein Muss!

Berner & Mattner bietet seinen Kunden Lösungen zur zielorientierten

Nutzung modellbasierter Methoden für die Realisierung sicherheitsrelevanter

Systeme unter Berücksichtigung der ISO 26262.

Berner & Mattner ist durch die Kombination

aus langjähriger Erfahrung

in modellbasierter Entwicklung und

Expertise in der funktionalen Sicherheit

kompetenter Partner bei

der Durchführung, maßgeschneiderter

Engineering Projekte.

Bewährtes System-Konzept und

Zustandsmodelle für mehr

Durchblick

Die Entwicklung eines sicherheitsrelevanten

Systems startet idealerweise

mit der Aufstellung eines gründlich geplanten

und durchdachten Konzepts,

in dem bereits erste Funktionsmodelle

erstellt werden. Ziel dieser Phase ist

die Erfassung aller funktionalen und

sicherheitsspezifischen Aspekte. Basierend

auf den Konzeptarbeiten werden

dann die System- und Sicherheitsanforderungen

ausformuliert. Dabei ist

in einem geplanten und kontrollierten

Entwicklungsprozess die horizontale

und vertikale Traceability entlang des

Entwicklungszyklus sicherzustellen.

Für die effiziente und vollständige Abbildung

der Anforderungen ist die Erstellung

von Zustands- und Funktionsmodellen

zielführend.

Die Modelle sollten im Idealfall die

textuelle Spezifikation ergänzen. Bei

Nutzung von Microsoft Visio für die

Spezifikationsmodelle lassen sich die

so erstellten Zustandsmodelle – mit

Hilfe des Berner & Mattner-Werkzeugs

MERAN – nahtlos in die DOORS-Spezifikationen

integrieren und kontinuierlich,

über den gesamten Entwicklungsprozess

hinweg, abgleichen. Die integrierten

Modelle beschleunigen die

Spezifikationserstellung und erleichtern

die Verständlichkeit und Nachvollziehbarkeit

der architektonischen und

funktionalen Zusammenhänge sowie

des spezifizierten Systems.

Hochwertige Implementierung

Auf Basis der Software-Anforderungen

wird eine Modellarchitektur entwickelt.

Bereits bei deren Design hat es sich für

die Sicherstellung einer hohen Qualität

bewährt, sogenannte MQAs (Model

Quality Assessments) zur Prüfung

der Architektur-, Design- und Modellierungsqualität

durchzuführen. Berner &

Mattner bindet deshalb diese bewährten

Model Quality Assessments in seine

Lösungen ein.

- 15 -


Geschäftsbereich Automotive

Sobald die Modellqualität und die Einhaltung

der definierten Modellierungsrichtlinien

gewährleistet sind, wird die

Implementierung auf die Zielplattform

mit den gängigen Codegenerierungs-

Tools durchgeführt. Nach der Codegenerierung

erfolgt als weiterer Absicherungsschritt

die statische Codeanalyse.

Systematischer Test

Je nach ASIL-Einstufung werden bestimmte

Testmethoden und Absicherungstiefen

in der ISO 26262 gefordert.

Eine Voraussetzung für einen

tragfähigen Testprozess ist eine systematische

Testspezifikation. Die Klassifikationsbaum-Methode

und der

CTE XL Professional unterstützen bei

der Erstellung der systematischen

Testspezifikationen.

Eine kontinuierliche Absicherung der

Funktionsmodelle durch MiL- und SiL-

Tests sowie durch virtuelle Integration

ermöglicht eine frühzeitige Fehlerfindung.

Mit dem Berner & Mattner-Produkt

MESSINA lassen sich die für die

genannten Tests erstellten Testfälle

auch für HiL-Tests wiederverwenden.

Dies ermöglicht eine hohe Testabdeckung

und die schnelle Erreichung der

Testziele beim HiL-Komponenten- und

-Systemtest. Die Absicherung in der

frühen Entwicklungsphase sowie die

Dokumentation der Tests führen zu

einer erfolgreichen Realisierung sicherheitsrelevanter

Systeme unter Berücksichtigung

der ISO 26262.

Fazit

Berner & Mattner ist beim Einsatz

modellbasierter Entwicklungsverfahren

Vorreiter der Branche. Die gesammelten

Erfahrungen und das fachspezifische

Know-how insbesondere in Verbindung

mit der normkonformen Entwicklung

sicherheitsrelevanter Systeme optimieren

die Prozesse unserer Kunden und

liefern effiziente Ergebnisse.

Zusammenarbeit:

Software-Unit-Testfallerstellung mit System –

iSYSTEM und Berner & Mattner zeigen wie’s geht

iSYSTEM und Berner & Mattner reagieren

mit ihrer Zusammenarbeit auf

Forderungen speziell aus der Automotive-Branche

nach durchgängigen Entwicklungs-

sowie automatisierten Testwerkzeugen.

Insbesondere der immer

stärker geforderte Test von Software

in den frühen Phasen der Entwicklung

verlangt nach Methoden und Automatismen

zur systematischen Erstellung

von Testfällen und deren Ausführung

in der realen Umgebung, also auf der

entsprechenden Zielhardware.

"Das Zusammenspiel von CTE XL

Professional und testIDEA bietet die

Möglichkeit, bereits in der iSYSTEM-

Toolwelt aufgesetzte Teststrukturen

systematisch und regelbasiert im CTE

XL Professional weiterzuentwickeln

und entsprechend neue bzw. veränderte

Testfälle zu generieren und automatisiert

in das Testausführungstool

testIDEA von iSYSTEM zurückzuführen.

Das spart viel Zeit und erhöht die

Testabdeckung enorm," sagt Erol Simsek,

Vorstandssprecher der iSYSTEM

AG. Zudem kommen wir mit der Kopplung

einem häufigen Wunsch der Anwender

nach, eine möglichst einfache

Testausführung der ermittelten Testfälle

zu unterstützen.

Weitere Informationen:

www.cte-xl-professional.com

www.isystem.com/products/testidea

testIDEA und CTE XL Professional

- 16 -


Nr. 10 / April 2013

Systematische Softwareintegration

Zuverlässige und schnelle Integration

von Softwarekomponenten

E/E-Architekturen sind durch eine Vielzahl vernetzter Steuergeräte

charakterisiert. Jedes dieser Steuergeräte beinhaltet eine Reihe

von Softwarekomponenten, welche die Ausführung der späteren

elektronischen Fahrzeugfunktionen bestimmen. Die Integration

dieser Softwarekomponenten bleibt für OEMs und TIER1s trotz definierter

– und durch AUTOSAR standardisierter – Schnittstellen,

nach wie vor eine aufwändige und komplexe Aufgabe. Neben der

Konzeption und der Entwicklung von Integrationstestumgebungen

für entsprechende Prüfungen nutzt Berner & Mattner in einer Vielzahl

von Projekten auch die beim Kunden etablierten Testumgebungen

und reichert diese um Werkzeuge an, welche die Testtiefe

und Testqualität durch ein systematisches Vorgehen erhöhen.

Bei AUTOSAR-spezifischen Entwicklungen

und der frühzeitigen Absicherung

von Komponenten und

Systemen unterstützt Sie gerne unser

Competence Center „AUTOSAR

& Virtuelle Integration“. Langjährige

Erfahrung aus AUTOSAR-Entwicklungs-

und -Integrationsprojekten

zeichnen die Experten aus.

Informationen:

www.berner-mattner.com/de/autosar

Für die systematische Integration von

AUTOSAR-Softwarekomponenten verfolgt

Berner & Mattner ein Phasenmodell

aus Eingangsprüfung, Variantenselektion,

Testzielauswahl, Testgenerierung,

Testdurchführung, Testauswertung und

Testdokumentation.

Zur Prüfung der Eingangsvoraussetzung

für den Test werden zwischen

AUTOSAR-Schnittstellenspezifikationen

und -Testobjekten werkzeuggestützte

Analysen hinsichtlich Vollstän-

digkeit und Konsistenz durchgeführt.

Anschließend wird aus der generischen

Schnittstelle der Softwareplattform die

Schnittstelle der zu prüfenden Variante

durch Selektionsmechanismen extrahiert.

Darauf folgt die Auswahl der

eingangs definierten und kategorisierten

Testumfänge, um die gewünschten

Testziele zu erfüllen – beispielsweise

ein vollständiger Schnittstellentest der

Bussignale oder der Diagnosedienste

nach der Äquivalenzklassen- und

Grenzwerttestmethode.

Um die gewünschte Testabdeckung für

ECU 1

ECU 2

(4) Integrierbare SW-K

die Schnittstelle sicherzustellen, wird

SW-K 11 SW-K 12 SW-K 13

RTE

Basis-SW

BUS

OEM

E/E-Architektur

Virtuelle

Absicherung

der Eingangsschnittstelle

ECU 3

SW-K 31 SW-K 32

RTE

Basis-SW

ECU

SW-K

Ein Aus

RTE

Basis-SW

Berner & Mattner - Testumgebung

SW-K 21 SW-K 22

RTE

Basis-SW

Virtuelle

Absicherung

der Ausgangsschnittstelle

Systematische Softwareintegration

(1) Auftrag an Zulieferer zur Realisierung der SW-K anhand von Spezifikationen

(z. B. Anforderungs- und Schnittstellenspezifikationen)

Verifikation

Validierung

Komponentenrealisierung

Komponententest

SW-K

SW-K

Testen

(2) Systematische Integration

(3) Getestete SW-K

Nachweis durch Testberichte

TIER1

ein Testgenerator verwendet, der eine

entsprechende Menge von Testdaten

automatisch erzeugt und für die Testausführung

in der kundenspezifischen

Testumgebung bereitstellt. Testdurchführung

und Testauswertung laufen

dann vollautomatisch ab. Zeigen sich

Integrationsprobleme, zum Beispiel

durch fehlgeschlagene Tests, so werden

die AUTOSAR-Komponenten auf

die möglichen Fehlerursachen hin

Hintergrundbilder: © Erik Schumann - Fotolia.com

(Technik), © Baris Simsek - istockphoto.com (Software)

- 17 -


Geschäftsbereich Automotive

untersucht. Die Testergebnisse werden

in einem normkonformen Testbericht

zusammengestellt, der auch das

Requirements-Tracing zwischen den

Schnittstellenanforderungen und den

Testergebnissen über die hinterlegten

Automatismen nachweist. Durch diese

Vorgehensweise ist eine hohe Fehleraufdeckungsrate

gewährleistet und

jeder einzelne Testschritt für den Kunden

nachvollziehbar.

Fazit

Im Zuge der Verbreitung von AUTO-

SAR und der damit einhergehenden

Zunahme der Integration von Softwarekomponenten

gewinnt der Integrationstest

erheblich an Bedeutung.

Der hier erläuterte Ansatz wird bereits

in vielen Kundenprojekten erfolgreich

angewendet. Er ermöglicht die frühzeitige

Fehlererkennung und -behebung.

Der große Vorteil dieser Lösung liegt in

seiner Werkzeugunabhängigkeit und

der einfachen Adaption an verschiedene,

kundenspezifische Werkzeuglandschaften.

Die Berner & Mattner-Testexperten

realisieren mit Hilfe dieses

Konzepts und des hohen Automatisierungsgrads

signifikante Kosteneinsparungen

für den Kunden bei einer

gleichbleibenden oder sogar verbesserten

Testqualität.

Trainee-Programm

Experten für die Absicherung komplexer Systeme

Im Rahmen des Trainee-Programms

bieten wir Interessenten die Möglichkeit,

gezielt und aktiv ihre technische

Karriere zu gestalten. Das Trainee-

Programm von Berner & Mattner

wurde von der Jobbörse Absolventa

mit der Auszeichnung für „karrierefördernde

und faire Trainee-Programme“

gewürdigt. Mehr Informationen

hierzu unter:

www.berner-mattner.com/de/

einsteigen-als-trainee

Stark vernetzte und sicherheitskritische Fahrerassistenzsysteme

prägen die heutige Fahrzeugentwicklung, die mit immer kürzeren

Entwicklungszyklen verbunden ist. Um dem Zeit- und Kostenaspekt

gerecht zu werden, ist es wichtig, potenzielle Fehler möglichst

früh zu entdecken und teure Testkilometer mit Prototypen

zu reduzieren. Berner & Mattner übernimmt für seine Kunden die

Absicherung dieser Systeme mit Hilfe effizienter MiL-/SiL-/HiL-

Techniken und führt Hochschulabsolventen an die spannende Tätigkeit

als Testingenieur heran. Damit übernimmt das Unternehmen

die Verantwortung bei der Ausbildung zukünftiger Absicherungs-

Experten und ergreift eine Maßnahme, um dem bestehenden Fachkräftemangel

zu begegnen.

Prämiertes Trainee-Programm

Das individuelle Berner & Mattner-Trainee-Programm

findet bei Hochschulabsolventen

seit seiner Einführung im

Jahr 2011 wachsenden Zuspruch. Unter

Betreuung eines Mentors werden

die Trainees innerhalb der zweijährigen

Ausbildungszeit in verschiedene

Projekte an unterschiedlichen Standorten

eingebunden. Ziel: abhängig von

den Interessen und Fähigkeiten des

Trainees ein breites Basiswissen aufzubauen

und den Trainee zum Ex-

- 18 -

Bild: © Jacob Wackerhausen - istockphoto.com


Nr. 10 / April 2013

perten für gefragte Themenfelder wie

beispielsweise funktionale und nichtfunktionale

Absicherung, Funktionale

Sicherheit (ISO 26262) oder AUTO-

SAR auszubilden.

Programminhalte

Während des Programms wird der

Aufbau von Domänenwissen ebenso

gefördert wie die interdisziplinäre Weiterbildung.

Unterstützung findet dies in

begleitenden Schulungen, z. B. ISTQB

Certified Tester oder Workshops zu

Matlab/Simulink, AUTOSAR, u. v. m.

Spezielle Schulungen vermitteln zusätzlich

interne Prozesse. Das Hauptaugenmerk

des Programms liegt

jedoch auf der Praxiserfahrung in Projekten,

in denen die Trainees von der

Expertise der Kollegen lernen und

profitieren.

Der Absicherungsexperte

Eine der Berner & Mattner-Kernkompetenzen

ist die Entwicklung und der

Betrieb von Testsystemen. Bei der

Ausbildung zum Absicherungsexperten

ist die Einführung in das MESSINA-

HiL-Konzept zur Absicherung der Gesamtfahrzeugvernetzung

ein Baustein

des Programms. Der Trainee erhält,

wie jeder Mitarbeiter im Testteam, Verantwortung

für eigene Bereiche, etwa

die Testimplementierung für Fahrzeugfunktionen

im Antriebsstrang.

Ein ebenso wichtiger Teil der Ausbildung

ist das Testen moderner

Fahrerassistenzsysteme wie Spurhalteassistenten

oder Verkehrszeichenerkennungen.

Die Absicherung

entsprechender Funktionen erfolgt mit

den von Berner & Mattner für den Test

von kamerabasierten Fahrerassistenzfunktionen

entwickelten HiL-Systemen.

Der Trainee führt hier nicht nur

reine HiL-Tests durch; funktionsabhängig

werden auch parallele MiL-/SiL-/

HiL-Tests realisiert. Der Umgang mit

Modellen (z. B. Fahrdynamikmodelle,

Referenzmodelle der Funktion) gehört

ebenso zum Trainee-Programm. Unab-

hängig vom Einsatzfeld und dem Projekt

stehen immer die Systematik und

Effizienz der Prüfung im Vordergrund.

Fazit

Für Absolventen und Young Professionals

bietet das Trainee-Programm

einen hervorragenden Einstieg in die

Berufspraxis des Testexperten. Durch

die Einführung in komplexe und spannende

Testumgebungen und -projekte

erlangt der Trainee Praxiserfahrung in

den unterschiedlichsten Testmethoden

und -verfahren. Der vermittelte theoretische

Hintergrund verstärkt diese

Kenntnisse zusätzlich. Zugleich werden

Domänenwissen über die Testobjekte

aufgebaut und individuelle

Stärken gefördert. Der Einblick in verschiedene

Fachbereiche ist eine wichtige

Voraussetzung für die daran anschließenden

Aufgaben wie z. B. die

Übernahme anspruchsvoller Kundenund

Entwicklungsprojekte im zukunftsträchtigen

Bereich der Absicherung

elektronischer Fahrzeugsysteme.

Aktuelles aus der Produktecke

Roboterbasierte Testautomatisierung

von Infotainment-/Interieur-Elektronik

Der Praxiseinsatz hat gezeigt, dass

bisherige aufwändige manuelle Endto-End-Tests

weitestgehend automatisierbar

sind. Das roboterbasierte Testsystem

MESSINA RS ist hier das Produkt

der Wahl. Es überzeugt durch

seine flexible Einsatzmöglichkeit zur

Absicherung verschiedenster Infotainment-Funktionen

für mehrere Ausstattungsvarianten,

eine zuverlässige

Testdurchführung und reproduzierbare

Ergebnisse. Neue, aber auch bewährte

Bedienkonzepte lassen sich mit

MESSINA RS kostengünstig automatisiert

testen. Dank des 24h-Einsatzes

wird eine höhere Testtiefe innerhalb

der gegebenen Zeitspanne erreicht.

Durch offene Schnittstellen wird die

Einbindung in die bestehenden Toollandschaften

beim Kunden erleichtert.

MESSINA RS in Aktion erleben

Jetzt QR-Code scannen

und MESSINA RS in

Aktion erleben oder

Video abrufen auf:

www.berner-mattner.com/de/messinars

- 19 -


ENGINEERING SOLUTIONS

AND PRODUCTS

FOR AUTOMOTIVE

ELECTRONICS &

SOFTWARE &

MECHANICS

Safety & Systems Engineering

Berechnung & Konstruktion

Entwicklung von Hardware-Prototypen inkl. Kleinserienfertigung

Modellbasierte Entwicklung von ECU-Funktionen

AUTOSAR & Virtuelle Integration

Betrieb von Testsystemen und Kalibrierung von ECUs

Engineering von Tools und Testsystemen

Model & Code Quality Assessments

März 2013

Realitätsnahe

Absicherung komplexer

Konstruktionen

Projektbeispiele

Ausblick:

Welchen Entwicklungen

im Umfeld der Mechanik

werden wir begegnen?

Dezember 2012

Berner & Mattner baut

Competence Center für

AUTOSAR & Virtuelle

Integration weiter aus

Die perfekte Ergänzung:

AUTOSAR & Virtuelle

Integration

Ausblick:

Herausforderungen

Oktober 2012

Sicheres Tankkonzept –

Funktionale Sicherheit

für H 2

-Technologie

Testhaus Infotainment –

Projektsynergien in der

Teststrategie nutzen

Virtuelle Absicherungsplattform


Wichtiger Baustein

Die vorangegangenen Ausgaben des Newsletters „Insight Automotive“ und „Insight Light Automotive“ finden Sie zum Download unter:

www.berner-mattner.com/de/download-center/newsletter

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