Kompatibilitätsorientierte Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme „Big Brother is watching you!“

Verteilte software-dominierte Systeme sind aus modernen Fahrzeuggenerationen nicht mehr wegzudenken. Doch wird der Gewinn an Sicherheit und Komfort für den Fahrer von den Herstellern teuer bezahlt. Denn...

Kompatibilitätsorientierte Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme

Verteilte software-dominierte Systeme sind aus modernen Fahrzeuggenerationen nicht mehr wegzudenken. Doch wird der Gewinn an Sicherheit und Komfort für den Fahrer von den Herstellern teuer bezahlt. Denn die Entwicklung solcher verteilter Systeme birgt Entwicklungsrisiken. Schon kleinste Änderungen an einem System können zu verheerenden Auswirkungen im Gesamtsystem „Fahrzeug“ führen. Im Folgenden wird eine Entwicklungsmethodik vorgestellt, mit der man die Kompatibilität zum Gesamtsystem über den gesamten Life-Cycle der Systeme mitverfolgen kann.

Die Automobilbranche erlebt gerade eine digitale Revolution [1]. Traditionell ist die Automobilbranche im klassischen Maschinenbau angesiedelt. Aber seit einigen Jahren steigt der Einfluss der Informationstechnik im Fahrzeug an. Auch die Zukunft verheißt einen stetig wachsenden Anteil an Software und deren Aufstieg zur Schlüsseltechnologie im Fahrzeugbau. Nach [2] sind ca. 80 % aller Innovationen im Fahrzeug durch die Elektronik geprägt, die ihrerseits zu 90 % von Eigenschaften der Software bestimmt werden. Der Trend zu immer mehr Software im Fahrzeug bringt eine Komplexitätssteigerung mit sich.

Als die Software im Fahrzeug Einzug hielt, arbeiteten einzelne Steuergeräte weitgehend autonom und ohne gegenseitige Wechselwirkungen. Heute werden Kundenfunktionen durch verteilte Software realisiert. So werden Software-Funktionen auf über 80 Steuergeräte [2] im Fahrzeug verteilt und mit bis zu fünf unterschiedlichen Bussystemen untereinander vernetzt. Das Forschungsprojekt „Softwaretechnik für das Automobil der Zukunft“ [3] – initiiert durch die bayerische Automobilindustrie und führende bayerische Forschungsinstitute – hat sich dieser Thematik angenommen. Einer der Themenschwerpunkte wird anschließend eingehender beleuchtet.

Die Steigerung des Software-Umfangs führt neben den beschriebenen positiven Effekten auch zu Herausforderungen in der Entwicklung. Vor allem die Komplexität sowohl des Produktes „Fahrzeug“ als auch der Entwicklungsprozesse steigt deutlich an. Dadurch können – wie in der klassischen Software-Entwicklung (PC-Software) auch – in der Entwicklung für Fahrzeug-Software fehlerhafte Funktionen entstehen. Im Gegensatz zur PC-Software liegt aber die Komplexität nicht primär in einzelnen Software-Funktionen, sondern in der Verteilung der Funktionen auf verschiedene Steuergeräte im Fahrzeug und deren Zusammenwirken. Verschärft wird die Situation durch die verteilte Entwicklung und Produktion von Steuergeräten und Software-Funktionen. Der Fahrzeughersteller fungiert dabei in erster Linie als Auftraggeber und Systemintegrator der Steuergeräte. Die Steuergeräte sind aber nicht der eigentliche Funktionserbringer. Vielmehr fungieren sie als Träger der durch Software realisierten Funktionen.