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.
- 11 -

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.
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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:
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