Entwicklung sicherheitskritischer eingebetteter Systeme in der Automobilindustrie – Erfahrungen und Herausforderungen Ramin Tavakoli Kolagari DaimlerChrysler AG Forschung und Technologie

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Überblick Forschungsabteilung Prozessgestaltung im DaimlerChrysler Konzern Aktuelle Entwicklungsansätze für eingebettete Systeme Entwicklung eingebetteter Systeme Entwicklung von sicherheitskritischen Systemen am Beispiel Steer-by-Wire Ausgefeilter Entwicklungsprozess am Beispiel des aktiven Sicherheitssystems Protector (Notbremssystem) Zusammenfassung und Ausblick

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie DaimlerChrysler Forschung Portland (U.S.A.) Palo Alto (U.S.A.) Bangalore (India) Shanghai (China) Moscow (Russia) Okazaki (Japan) RT Center Berlin Frankfurt Ulm Stuttgart Friedrichshafen G ERMANY RT Office

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Abteilung Prozessgestaltung im Labor Software Engineering Wir entwickeln Prozesse, Methoden und Verfahren für die Akquisition, das Requirements Engineering und die Integration... ein benutzer-zentriertes Design (Usability Engineering)... die Entwicklung kooperativer Informationssysteme Forschung und Transfer

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Entwicklung von eingebetteten Systemen im Fahrzeug (1) Moderne Fahrzeuge enthalten eine Vielzahl von Steuergeräten (ca. 20 bis 80) Komplexe Funktionen sind zunehmend Steuergeräte-übergreifend Viele Abhängigkeiten Aktueller Beschreibungsfokus sind Steuergeräte Hardware und Software Sehr detailliert (Bits & Bytes) SG-Lastenhefte umfassen oft mehrere hundert Seiten f(x) EingabenAusgaben

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Entwicklung von eingebetteten Systemen im Fahrzeug (2) Verschiedene Anforderungsquellen und Randbedingungen (Hardware-) Kosten sind wesentlicher Einflussfaktor Dokumentation der Quellen; Verfolgbarkeit Mehrjährige Serienentwicklung für eine Baureihe Oft vorgelagert: Forschung Viele direkte und indirekte Änderungen Kontrolle über Änderungsstand Funktion Fahrer Innovation Neue Technologien Know-How Zulieferer Kosten (i.w. Hardware) Gesetze, Normen, Vorschriften Wettbewerber Interne Funktionen Z.B.

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Entwicklung von eingebetteten Systemen im Fahrzeug (3) Entwicklung gemeinsam mit Zulieferer Vergabe eines gesamten Steuergeräts (HW + SW) oder Vergabe Hardware + Basis-SW, Eigenentwicklung Feature-SW Know-How-Schutz Geeignete Schnittstellen-Vereinbarungen Modellbasierte Entwicklung Frühe Evaluierung über Prototypen Exakte Vorgaben für die Entwicklung Sinnvolles Einbeziehen der Modelle

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Entwicklung von eingebetteten Systemen im Fahrzeug (4) Vielzahl der Entwickler sind Nicht-Informatiker Ingenieure, aber auch Arbeitspsychologen,... Verschiedene "Nutzergruppen" für ein Lastenheft Nutzeradäquate Beschreibungsformen Lastenheft Entwickler/Implementierer Werkstatt (Aufbau von Prototypen) Testfahrer (Felderprobung) Handbuchautoren Z.B.

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Entwicklung sicherheitskritischer Systeme am Beispiel Steer-by-Wire (1) Ersetzen der mechanischen Lenkstange durch elektronische Verbindung Mehr Freiheit bei Gestaltung des Innenraums Ansatzpunkt für Zusatzfunktionalität Hier: Definition eines Entwicklungsprozesses für die eigentliche Vergabe (Zulieferer)

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Entwicklung sicherheitskritischer Systeme am Beispiel Steer-by-Wire (2) Anforderungen an den Entwicklungsprozess Hersteller muss ggf. nachweisen, dass er bei der Entwicklung nach dem Stand der Technik gearbeitet hat Geforderte Mindestaktivitäten für Spezifikation und Design, Realisierung, Test, Verifikation- und Validation, Konfigurations-Management, Assessment,... Lastenheft Standards Produkt- haftungsgesetz Mindestaktivitäten und Dokumente Geforderte Aktivitäten

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Entwicklung sicherheitskritischer Systeme am Beispiel Steer-by-Wire (3) Geforderte Aktivitäten Entwicklung s-prozess L&R Prozess Wirtschaft- lichkeit Automobil- spezifischer Prozess

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Ausgefeilter Entwicklungsprozess am Beispiel des aktiven Sicherheitssystems Protector (1) Protector (Preventive Object Tracking EmergenCy braking system Targeting Only Rear end collision = Vorbeugendes, objekterkennendes Notbremssystem für Auffahrunfälle) ist das vorausschauende Notbremssystem für DC LKW. Protector wurde im Jahr 2002 für den Zukunftspreis nominiert, der vom Bundespräsidenten überreicht wird. Das System wurde zu diesem Anlass in einer Ringvorlesung in Berlin der Öffentlichkeit vorgestellt. Protector ist Beispielprojekt für den Software- Entwicklungsprozess bei der Entwicklung DC LKW.

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Ausgefeilter Entwicklungsprozess am Beispiel des aktiven Sicherheitssystems Protector (2) Entwurf Prozess Funktion Versuch wirtschaftliche Aspekte gesellschaftlich er Bedarf rechtliche Aspekte Protector Als aktives Sicherheitssy stem befindet sich auch Protector in einer Spannbreite verschiedene r Interessen und Aspekte.

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Ausgefeilter Entwicklungsprozess am Beispiel des aktiven Sicherheitssystems Protector (3) Die Anforderungen werden auf unterschiedlichen Ebenen dargestellt. Business Anf. User Anforderungen System Anforderungen Features, Use Cases Warum? Ziele Wie? Lösungen atomare und detaillierte System Anforderungen, Komponenten Anforderungen Vision und Scope Top Level Anforderungen Komponenten Anforderungen Software Anforderungen

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Ausgefeilter Entwicklungsprozess am Beispiel des aktiven Sicherheitssystems Protector (4) Die Phasen des Entwicklungsprozesses orientieren sich am V-Modell. Abnahmetest Systemtest Integrationstest Modultest Funktionstest Anforderungen an Teilfunktionen SW-Architektur SYSTEM- Anforderungen Top-Level- Requirements INTEGRIERTE SW-MODULE INTEGRIERTES SYSTEM INSTALLIERTES SYSTEM SW-MODULE IMPLEMENTIERUN G

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Ausgefeilter Entwicklungsprozess am Beispiel des aktiven Sicherheitssystems Protector (5) Integrierter Einsatz des RM RM Datenbank Verifikation im Modell Zentrale Datenbank für alle Projektmitarbeiter von den Standorten (Stuttgart, Esslingen, Ulm, Berlin) Ableitung der Testfälle

Ramin Tavakoli Kolagari - DaimlerChrysler (RIC/SP) Forschung & Technologie Zusammenfassung und Ausblick Verbesserungen am Entwicklungsprozess müssen verschiedene Randbedingungen beachten, u.a.: Entwicklungs- Prozess für eingebettete Systeme Verschiedene Beteiligte Standards und gesetzliche Vorgaben Kosten- und Zeitvorgaben Aktuelle Situation Unterschiedliches Know-How State of the Art im Entwicklungsprozess