Einsatz von Hardware-in-the-Loop-Systemen Die Testvielfalt beherrschbar machen

In der Fahrzeugentwicklung spielt das Testen in nahezu allen Phasen des Entwicklungsprozesses eine zentrale Rolle. Beim konsequenten Einsatz von Hardware-in-the-Loop-Systemen (HiL) werden in der Regel viele Einzelsteuer-geräte und mehrere Baureihensimulatoren gleichzeitig betrieben. Für die Qualitätssicherung ist eine immense Menge an Tests notwendig, die ohne weiteres in den Bereich von 100.000 und mehr gehen können. Im Rahmen der modellbasierten Software-Entwicklung werden weitere Tests durchgeführt, beispielsweise MiL, SiL oder PiL. Hinzu kommen manuelle Tests im realen Fahrzeug. Es sind auch nicht mehr einzelne Personen, die testen, sondern ganze Bereiche, die abteilungsübergreifend am Testen beteiligt sind.

Die Herausforderung, der die Projektverantwortlichen heute gegenüberstehen, besteht in der nachhaltigen und Team-übergreifenden Verwaltung sämtlicher Tests, von Testdaten und -ergebnissen über die Vielzahl von Testplattformen, -stufen und Varianten hinweg. Mit wachsenden Testumfängen kommt der systematischen Planung, Durchführung sowie Auswertung von Tests eine zunehmende Bedeutung zu. Sämtliche Informationen müssen zum einen nachhaltbar und reproduzierbar, zum anderen zentral für alle Projektbeteiligten zugängig verwaltet werden. Von entscheidender Bedeutung ist hier die Nachverfolgbarkeit, die so genannte Traceability, der Anforderungen zu den Tests.

Hierbei zeigt sich ein wachsender Bedarf an gezielter Werkzeugunterstützung. Wie das aussehen kann, zeigt dSpace: Das Unternehmen stellt eine Lösung für das Test-Management mit Variantenunterstützung zur Verfügung.

Das Vorgehen beim Testen

Ein typischer Workflow beim Testen besteht - grob gesagt - aus den Schritten Testspezifikation, Testplanung und -ausführung sowie Auswertung und Bericht (Bild 1). Ausgehend von den Anforderungen an das zu entwickelnde System werden im Punkt Testspezifikation die Testbeschreibungen formuliert, die die Systemeigenschaften prüfen.

In der Testimplementierung werden die Testbeschreibungen in automatisiert ausführbare Tests umgesetzt. Das erfolgt in der Regel in einem Testautomatisierungs-Werkzeug mit Hilfe einer grafischen oder textuellen Programmierung. Die Phase Testplanung und -ausführung dient der Organisation und Planung der Testdurchführung in Form von Test-Suiten, die eine logische Gruppierung von Tests darstellen. Anschließend werden die Test-Suiten zur Ausführung gebracht. Dabei werden die einzelnen Testimplementierungen abgearbeitet und die Ergebnisse gespeichert. Im abschließenden Schritt Testauswertung und Bericht werden die Ergebnisse analysiert und in einem Testbericht festgehalten.

Test-Management-Lösung für modellbasierte Entwicklung und HiL-Tests

Mit Synect Test Management stellt dSpace eine umfassende Test-Management-Lösung für die modellbasierte Entwicklung und den HiL-Test bereit. Um Tests mit den zugrunde liegenden Anforderungen verknüpfen zu können, werden existierende Anforderungs-Management-Werkzeuge, die in den vergangenen Jahren weite Verbreitung gefunden haben, an das Synect Test Management angebunden. Dies geschieht aktuell durch das in der Object Management Group (OMG) standardisierte Austauschformat für Anforderungen, ReqIF. Zur Wiederverwendung bereits vorhandener Testumfänge unterstützt das Test-Management den Import von Testspezifikationen aus Excel. Im Falle, dass bereits Testprojekte vorhanden sind, ist ein Import aus dem Testautomatisierungs-Werkzeug AutomationDesk möglich. Durch diesen Vorgang werden so genannte Test-Cases inklusive dazugehörender Attribute im Synect Test Management angelegt. Beispiele für solche Attribute sind die Priorität eines Tests, Testplattform, zum Beispiel HiL-System, Testperson oder letztes Ausführungsdatum. Zur flexiblen Anpassung an kundenspezifische Bedarfe sind die Attribute erweiterbar.

Testimplementierungen liegen weiterhin in externen Testautomatisierungs-Werkzeugen vor und lassen sich mit dem Test-Case in Synect verlinken. Unterschiedliche Workflows und Möglichkeiten bei der Ansteuerung von Testautomatisierungs-Werkzeugen erfordern eine hohe Flexibilität bei der Anbindung. Synect Test Management sieht vor, die Anbindung über so genannte Adapter zu er-möglichen. Ein Adapter realisiert somit die Schnittstelle zum Testautomatisierungs-Werkzeug, angepasst an den zu realisierenden Workflow zwischen Synect Test Management und dem Testautoma-tisierungs-Werkzeug. Damit lassen sich über den Adapter die Ausführung der Tests und die Rückführung der Testergebnisse automatisieren.

Mit der ersten Version der dSpace-Lösung gibt es beispielsweise einen hochwertigen Adapter für AutomationDesk zum Einsatz für den HiL-Test. Für den MiL/SiL/PiL-Test wird der BTC Embedded Tester angebunden. Durch die Flexibilität des beschriebenen Adapterkonzepts können jederzeit kundeneigene Testautomatisierungs-Werkzeuge oder Drittanbieter-Lösungen mit dem Test-Management gekoppelt werden. Auf diese Weise lassen sich mit Synect vorhandene Testlösungen beibehalten und die bereits getätigten Investitionen schützen, beispielsweise in die Entwicklung und Implementierung der Testumfänge.

Zur Testdurchführung werden die Test-Cases zu so genannten Execution-Plans zusammengefasst. Die Auswahl der Test-Cases kann nach verschiedenen Kriterien erfolgen. So kann ein Execu-tion-Plan zum Beispiel sämtliche Tests einer bestimmten Variante oder einer bestimmten Steuergerätefunktion enthalten. Die Ausführung der Test-Suite mit dem zuvor beschriebenen Adapterkonzept liefert Ergebnisse, die an Synect zurückgegeben werden, wie Passed/Failed, Ausführungsdatum und -zeit, Testreports oder ausführender Tester. Auf dieser Basis kann nun eine übergeordnete Analyse und Auswertung sämtlicher angefallener Testergebnisse stattfinden.