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Automotive Software Engineering

Prof. Dr. Bernd Hindel

2 of 39© 2013 www.methodpark.de / 24.04.2013 / 01 Einleitung

Agenda

� Vorstellung

� Anmeldung zum Vorlesungsportal

� Literatur

� Gliederung der Vorlesung


Facts and Figures

Awards

Business unit revenueRevenue & employees

Facts

• Founded in 2001• Locations:Germany: Erlangen, MunichUSA: Detroit, Miami

20092006, 2007, 2009

2004 20082011

2005

25%

30%

45%Products

Training undConsulting

Engineering

-2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

100 Emp. / 5 Mio. EUR

Revenue

Employees200 Emp. / 10 Mio. EUR


Portfolio

Training

Certifed by the following organizations:SEI, ISTQB, ISQI, INTACS, VDA

Topics: see Consulting

Engineering

Software & System Development

• Automotive

• Medical Devices

Consulting/Coaching

Topics:• Software Process Improvement• CMMI®, SPICE ®, Automotive SPICE®• AUTOSAR, Functional Safety• Requirements Management• Project and Quality Management• Software Architecture & Design• Software Testing

Product

Solution for integrated

process management


Customers

Aerospace / Defense•Airbus Deutschland•Diehl•EADS•Elbit•JAXA•KID•Raytheon Anschütz

Further•Bosch und Siemens Hausgeräte•Credit Suisse•Deutsche Post•Giesecke & Devrient•GMC Software Technologies•Kodak•Landesbank Kiel •Raab Karcher •Thales Rail Signaling

Healthcare•Braun Melsungen•Carl Zeiss•Fresenius•Olympus•Siemens•Ziehm Imaging

IT/Telecommunications•GFT•Intersoft•Nash Technologies•NEC •Micronas•Siemens•Teleca

Automotive•A123•Audi•Automotive Lighting •Blaupunkt•BMW•Bosch•Brose•Continental•Daimler•Delphi•Denso•GM•ETAS•Helbako•IAV•Johnson Controls•Knorr Bremse•Magna•Marquardt•Peiker Acustic•Preh•Thales•TRW•Volkswagen•Webasto•ZF

Engineering/Automation•ABB•BDT•Carl Schenk•EBM Papst•Heidelberger Druckmaschinen

•Insta•Kratzer Automation•Magirus•Mettler Toledo•Mühlbauer Group•Rohde&Schwarz•Wago

Government/Public•Bundesagentur für Arbeit•Kassenärztliche Vereinigung Baden-Württemberg


Agenda

� Vorstellung


� Literatur



Anmeldung zur Vorlesung

Bitte folgende Informationen

� Anrede (Herr/Frau)

� Vorname

� Nachname

� Geburtsdatum

� Matrikelnr.

� Studiengang

per e-mail an

[email protected]


https://pkit.methodpark.de


Portal Übung

Erstellen Sie bitte im InfoCenter unter Kategorie „Fragen & Antworten“ einen Eintrag mit den Antworten zu den folgenden Fragen:

� Warum besuche ich die Vorlesung?

� Was erwarte ich mir von der Vorlesung?

� Falls Sie bereits in einem Software-Entwicklungsprojekt mitgearbeitet haben, beschreiben Sie dieses Projekt kurz (3 Zeilen)

� Welche Rolle hatten Sie in diesem Projekt?


Agenda

� Vorstellung


� Literatur



Literatur

Höhn et al.: „Software Engineering nach Automotive SPiCE“ dpunkt-Verlag, 2009


Agenda

� Vorstellung


� Literatur



Gliederung

2. Management Prozesse

7. Monitoring Prozess

4. Unterstützende Prozesse

1. Einleitung

3. Exkurs:AUTOSAR

5. System Und Software Entwicklungs-prozesse

6. TestProzesse

8. Exkurs:FunktionaleSicherheit


Hinweise zu Symbolen

Beispiel in Stages

Story

Hinweis auf die Literatur

Übung

Wichtig!

Automotive Software Engineering

1. Einleitung


1. Einleitung

Ziel des Moduls ist es, die besonderen Randbedingungen für Software-Entwicklung im Bereich Automotive kennenzulernen

Inhalte:

Automotive SPICE®

Software Entwicklung nach SPICE

Ein Referenzprozess

Das Beispielprojekt


1. Einleitung

� Automotive Software Engineering fokussiert auf die Entwicklung von verteilten embedded Systemen

� In der Automobilindustrie ist die Innovation der Produkte zum großen Teil auf ein Netzwerk von Zulieferern delegiert.

� Es handelt sich um eine verteilte Entwicklung mit engem zeitlichen Rahmen.

� Die Qualität der Teilfertigen muss während der Entwicklung nachgewiesen werden.

� Standards der eingesetzten Methoden, Werkzeuge, Schnittstellen und Prozesse ist notwendig

� Die Einhaltung der Standards muss zur Entwicklungszeit geprüft werden.


Netzwerk von Zulieferern

Quelle: Automobilwoche 8 (11.04.2005)


Fragen in einem Netzwerk von Zulieferern

� Bis wann sind von wem welche Ergebnisse zu liefern?

� Wie sind die Teamschnittstellen definiert?

� Wer ist für was verantwortlich?

� Wie wird mit Change Requests umgegangen?

� Wie wird der Arbeitsfortschritt kontrolliert?

� Wie wird in diesem Projekt kommuniziert?

� Wie, wann, von wem wird die Qualitätssicherung ausgeführt?

� Wie, wann, durch wen erfolgen (Teil-)Abnahmen?

� Gibt es eine einheitliche Dokumentation?

� …


Transparente Entwicklungsprozesse


Transparente Entwicklungsprozesse

� einheitliches Prozess-Verständnis

� einheitliche Prozess-Parameter

� einheitliche Prozess-Patterns

� einheitliche Praktiken


Automotive SPICE®

SPICE

Software Process Improvement and Capability Determination

ISO/IEC 15504 Internationaler Standard

Automotive SPICE® angepasst für die Automobilindustrie

HIS Scope: Untermenge von Automotive SPICE®Empfehlung der Herstellerinitiative Software der Deutschen Automobilhersteller


Automotive SPICE®


Automotive SPICE®

Basis Praktiken für den Entwurf der System Architektur


Automotive SPICE®

Generische Praktiken

für das Prozess-Attribut PA2.2


Automotive SPICE®

Beurteilung der Praktiken


Automotive SPICE®

Capability Levels nach SPICE


Software Entwicklung nach SPICE

Die Idee der lernenden Organisation


Ein Referenz Prozess

Standard Entwicklungsprozess bei



Metamodell des

StandardProzesses



Produktentstehungsprozess auf Systemebene

Projektstart

Produktentstehung

Systementwurf

Qualifikations-ReviewSerienanlauf

Erstbemusterung

Systemintegrationstest

Beschaffungs-Review

Serien-Review

IterationenStatus-Review 1..n

Akquisition/Vertragsprüfung

Projektplanung

Start-Review

Abschluss Beschaffung

Qualifikation

Systemebene Entwicklungs-Review

Systemtest

Systemintegration

Hardware-Entwicklung

Mechanik-Entwicklung

Software-Entwicklung

QualitätsmanagementQualitätssicherung

ProjektmanagementKonfigurationsmanagement

ÄnderungsmanagementProblemlösungsmanagement

System-Anforderungsanalyse

Projektstart

Produktentstehung

Systementwurf


Erstbemusterung


Beschaffungs-Review

Serien-Review



Projektplanung

Start-Review


Qualifikation


Systemtest

Systemintegration











Projektstart

Produktentstehung

Systementwurf


Erstbemusterung


Beschaffungs-Review

Serien-Review



Projektplanung

Start-Review


Qualifikation


Systemtest

Systemintegration








Projektstart

Produktentstehung

Systementwurf


Erstbemusterung


Beschaffungs-Review

Serien-Review



Projektplanung

Start-Review


Qualifikation


Systemtest

Systemintegration













Produktentstehungsprozess auf Softwareebene

Produktentstehung

Software-Anforderungsanalyse

Software-Architektur

Software-Design

Software-Implementierung

Software-Modultest

Software-Integrationstest

Software-AnforderungstestAnalyse-

Review

Software-Freigabe

Sys

tem

-Int

egra

tion

Sof

twar

e-In

tegr

atio

n

Implementierungs-Review

Architektur-Review

Design-Review

Iterationen

Produktentstehung



Software-Design


Software-Modultest



Review

Software-Freigabe

Sys

tem

-Int

egra

tion

Sof

twar

e-In

tegr

atio

n


Architektur-Review

Design-Review

Iterationen

Produktentstehung



Software-Design


Software-Modultest



Review

Software-Freigabe

Sys

tem

-Int

egra

tion

Sof

twar

e-In

tegr

atio

n


Architektur-Review

Design-Review

Iterationen

Produktentstehung



Software-Design


Software-Modultest



Review

Software-Freigabe

Sys

tem

-Int

egra

tion

Sof

twar

e-In

tegr

atio

n


Architektur-Review

Design-Review

Iterationen



Meilensteine auf Softwareebene� Analyse-Review: Es wird überprüft, ob die Softwareanforderungen ausreichend analysiert wurden, um daraus eine Softwarearchitektur abzuleiten. Außerdem wird kontrolliert, ob die Softwaretests in Form von Spezifikationen vorbereitet wurden.

� Architektur-Review: Es wird geprüft, ob die Softwarearchitektur erstellt und die Softwareintegrationstests in Form von Spezifikationen vorbereitet wurden.

� Design-Review: Es wird geprüft, ob das Softwaredesign erstellt und die Softwaremodultests in Form von Spezifikationen vorbereitet wurden.

� Implementierungs-Review: Es wird überprüft, ob die Softwaremodule erstellt und die nachfolgenden Tests vorbereitet wurden.

� Software-Freigabe: Es wird überprüft, ob alle Tests der Software durchgeführt wurden. Dieser Meilenstein stellt gleichzeitig die Freigabe einer Softwareversion dar.



Meilensteine auf Systemebene

� Start-Review: Zwei Wochen nach Projektstart (um den Masterterminplan fertigzustellen).

� Status-Review 1..n: Nach Auslieferung eines ersten Entwicklungsmusters an den Kunden. Bei Entwicklungszeiten von mehr als einem Jahr kann dieses Review mehrfach wiederholt werden.

� Entwicklungs-Review: Neun Monate vor Serienstart (Hardware- und Mechanikentwicklungsind bereits abgeschlossen.)

� Beschaffungs-Review: Drei Monate vor Serienstart (Softwareentwicklung ist abgeschlossen, Produktions- und Testmaterialien sind vorhanden, Qualifikation kann gestartet werden.)

� Qualifikations-Review: Unmittelbar vor Serienstart

� Serien-Review: Sechs Monate nach Serienstart


Einführung in das Projektbeispiel

DCM – Dynamic Chassis Manager

Entwicklung eines Steuergerätes für die elektronische Regelung eines Fahrwerkdämpfungssystems handelt. Es werden verschiedene Eingangssignale über das Bordnetz des Fahrzeuges empfangen und über einen speziellen Regelalgorithmus als Stellgrößen an eine angeschlossene Aktorik weitergeleitet.

Nur Beispiel, kein Original

Der Systemrahmen umfasst die Erstellung eines Steuergerätes mit Elektronik und Software, das die geforderten Entwicklungs-umfänge erfüllt und das mit den Anschlüssen an das Bordnetz und die Aktuatoren als Schnittstellen nach außen abgegrenzt ist.



Randbedingungen und Projektteam

• Verbleibende Zeit 30 Monate• Verfügbares Personalbudget 26 Personenjahre• Matrix-Organisation• zum Teil Offshore Entwicklung (Teil des Teams sitzt in Rumänien)• das Projekt soll alle Praktiken von Automotive SPICE Level 3 im HIS-Scope erfüllen

Rolle Name

Projektmanager Laura Schäfer

Technischer Projektleiter Tim Hoffmann

Softwareprojektmanager Tim Hoffmann

Softwareentwickler Felix Koch, David Bauer, Johanna Richter, Christian Klein

Hardwareverantwortlicher Peter Wolf

Hardwareentwickler Peter Wolf, Patrick Schröder

Tester Mandy Lange, Klaus Krause, Martin König

Qualitätsmanager Stefan Lehmann

Softwarequalitätsverantwortlicher Tom Winkler (Leitung), Sarah Berger, Adelina Latcu (Rumänien)

Konfigurationsmanager Robert Schuster

Lieferant Markus Maxtor (Firma „FuSi“)



Verwendete Werkzeuge

Werkzeug Einsatzgebiet Beschreibung

Capability Adviser

Qualitätssicherung Webbasiertes Assessmentportal zum Verwalten und Durchführen lokaler und organisationsweiter Prozessbewertungen

Logiscope Softwareerstellung Automatisierte Prüfung von Codierrichtlinien und Generierung von Softwaremetriken

Matlab Softwaredesign Modellbasierte Entwicklung von Softwarekomponenten

Microsoft Office Alle Prozesse Erstellung allgemeiner Dokumentation

MKS Integrity Manager

Projekt- und Risikomanagement, Problemlösungs- und Änderungsmanagement

Workflow-Management-System zur Steuerung verschiedener Prozessabläufe

MKS Source Integrity

Konfigurationsmanagement Konfigurationsmanagementsystem zur Ablage und Versionierung aller Arten von Dateien

PClint Softwareerstellung Automatisierte Prüfung von Codierrichtlinien wie z.B. MISRA

Python Alle Testarten Skriptsprache zur Umsetzung von automatisierten Tests

QA-C Softwareerstellung Automatisierte Prüfung von Kodierrichtlinien und Generierung von Softwaremetriken

Simulink Softwaredesign Modellbasierte Entwicklung von Softwarekomponenten

Stages Alle Prozesse Prozessportal zur Verwaltung des Standard- und projektspezifischen Entwicklungsprozesses

Targetlink Softwareerstellung Codegenerator für Matlab- und Simulink-Modelle

TEmiX Alle Prozesse XML-Editor zum einfachen Erfassen von Projektdaten und Anbinden von XML-Exporten anderer Werkzeuge; automatisches Generieren von Projektdokumenten mit einheitlichem Layout

Tessy Softwareerstellung Erstellen und Durchführen von Softwaremodultests mit der CTE-Methode


1. Einleitung

Ziel des Moduls ist es, die besonderen Randbedingungen für Software-Entwicklung im Bereich Automotive kennenzulernen

Zusammenfassung:

Zulieferintensive Industrie; Innovation zum Teil auf Zulieferer delegiert

Prozess-Gutachten zusätzlich zur Qualitätskontrolle der Endprodukte

Prozess-Gutachten nach ISO 15504 - Automotive SPICE® - HIS Scope

Software Entwicklung nach SPICE: lernende Organisation

Ein Referenzprozess braucht ein Metamodel

Das Beispielprojekt: Steuerung für Stoßdämpfer

automotive software engineering - institut für informatik · pdf filesei, istqb, isqi,...

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