Full Paper (PDF) - Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik ...

Bei elektronischen Komponenten wird zur Beschreibung des Ausfallverhaltens oft eine
Exponentialverteilung genutzt. Diese reicht meistens aus, um das Ausfallverhalten
elektronischer Bauteile im Bereich der nutzbaren Lebensdauer zu modellieren, da im
Gegensatz zu Mechanik hier kein Verschleiß vorliegt. Aufgrund der vergleichsweise starken
Standardisierung sind Lebensdauerwerte für entsprechende Komponenten oft in
Katalogwerken, wie z.B. dem Military Handbook [9], enthalten.
Bei Software kann nicht von Ausfällen aufgrund physischer Gegebenheiten, wie z.B. dem
Bruch eines Zahnrads, gesprochen werden. Softwareausfälle entstehen durch die
Auswirkung eines während der Tests nicht aufgefundenen Programmierfehlers [10]. Dazu
kommen noch Fehler, welche bereits in frühen Phasen begangen wurden, beispielsweise die
fehlerhafte oder nicht erfolgte Umsetzung bestimmter Anforderungen oder Fehler in den
Anforderungen selbst. In der Literatur sind etliche Modelle bekannt, die mittels verschiedener
Softwaremaße, wie z.B. der Anzahl der Codezeilen, die Softwarezuverlässigkeit
beschreiben, aber weder einheitlich noch verallgemeinerbar sind. Dieser Umstand wird in
eindrucksvoller Weise in [11] dargestellt. Die in der Literatur vorgeschlagenen Modelle sind
häufig Regressionsmodelle, deren Parameter mithilfe eines Datensatzes geschätzt werden.
Die teilweise großen Unterschiede zwischen den in der Literatur aufgeführten Modellen
legen den Schluss nahe, dass keine allgemein gültigen Lebensdauer- oder
Zuverlässigkeitsmodelle für Software existieren, sondern bestenfalls fallspezifische Modelle.
Dies führt zu dem Problem, dass es selbst in späten Entwicklungsphasen äußerst schwierig
ist, eine quantitative Zuverlässigkeitsaussage über ein softwareintensives mechatronisches
Produkt zu tätigen. Ferner sind die meisten der oben genannten Datensätze nicht öffentlich
verfügbar, da sie auf proprietären Entwicklungen basieren. Im Gegensatz dazu sind im
Bereich der Open-Source Softwareentwicklung oft Fehlerberichte öffentlich zugänglich, die
zur Analyse der Softwarezuverlässigkeit verwendet werden können [12]. Entwicklungen im
Bereich der Mechatronik sind aber in der Regel nicht Open-Source.
Diese Tatsache trägt dazu bei, dass nicht gewährleistet werden kann, dass das quantitative
Zuverlässigkeitsziel systematisch erreicht wird. Ebenso wenig wird verhindert, dass in frühen
Phasen eine Lösungsvariante ausgewählt wird, bei der die Erreichung des gesteckten
Zuverlässigkeitsziels schwieriger ist bzw. mehr Aufwand erfordert oder unmöglich ist.
Dementsprechend wird eine methodische Vorgehensweise benötigt, um die Auswahl von
Lösungsvarianten zu unterstützen. Damit soll vermieden werden, dass aufgrund der Auswahl
einer unterlegenen Variante entweder zusätzliche Kosten für die Nachbesserung anfallen