Vector Informatik Alte und neue Trends in der Elektronikentwicklung

Dr. Thomas Beck: » Die Elektrifizierung des Antriebstrangs bringt neue Anforderungen für Entwicklungswerkzeuge.«

Wir blicken auf ein erfolgreiches Jahr 2011 zurück, das den in der Automobilindustrie tätigen Unternehmen durchweg gute Steigerungsraten gebracht hat. Überschattet wird die Stimmung einzig von der Unsicherheit, die zurzeit von den Finanzmärkten ausgeht. Für Vector als Hersteller von Werkzeugen und Software-Komponenten für die Elektronikentwicklung im Automobilbereich stehen unter anderem die nachfolgenden Themen im Fokus für das Jahr 2012.

AUTOSAR - eigentlich schon ein alter Hut

Basis-Software nach dem AUTOSAR-Standard wird von führenden Fahrzeugherstellern in Serienentwicklungen eingesetzt. Zwar wird größtenteils noch die Version 3.x des Standards verwendet, jedoch wird zunehmend auch die Version 4.x nachgefragt. Im Fokus 2012 steht, die sich entwickelnde AUTOSAR-Spezifikation zu unterstützen. In Kürze wird die Version 4.0.3 der AUTOSAR-Spezifikation freigegeben. Für Herbst 2012 ist mit der Version 4.0.4 eine weitere Entwicklungsstufe des Standards geplant. Obwohl das Inkrement in der letzten Stelle der Versionsnummer nur eine kleine Änderung suggeriert, verbergen sich dahinter jedoch erhebliche Erweiterungen des Standards und damit große Entwicklungsaufwände.

AUTOSAR-Austauschformate werden nicht flächendeckend eingesetzt. Ebenso ist der Austausch oder die Beistellung von Software-Komponenten auf der Anwendungsebene, die nach dem AUTOSAR-Standard entwickelt wurden, noch in den Kinderschuhen. Der Grund liegt zum einen auf Seiten der Fahrzeughersteller oft in der fehlenden Infrastruktur, mit der die Daten verwaltet und erzeugt werden können. Zum anderen befinden sich die zur weiteren Verarbeitung erforderlichen Werkzeugketten noch nicht lange am Markt oder sind teilweise noch im Entwicklungsstadium. Der Aufbau einer auf AUTOSAR ausgerichteten Infrastruktur und Werkzeuglandschaft ist jedoch die Voraussetzung für die flächendeckende Verbreitung des AUTOSAR-Standards in diesem Bereich.

Funktionale Sicherheit - Chance zur grundlegenden Verbesserung der Entwicklungsprozesse

Mit der Verabschiedung des Standards ISO 26262 zur funktionalen Sicherheit ist eine weitere Richtlinie geschaffen, die als „State of the Art“ in entsprechenden Entwicklungen angewendet werden muss. Im Rahmen ihrer Anwendung müssen Hersteller und Zulieferer spezifische Analysen wie z.B. „Fault Tree Analysis“ (FTA), „Fault Mode and Effect Analysis“ (FMEA) oder eine „Hazard Analysis“ ausführen. Dazu ist eine spezifische Aufbereitung der Entwicklungsergebnisse erforderlich, die typischerweise mit zusätzlichem Aufwand verbunden ist, insbesondere, wenn die Aufbereitung nur für den ISO-26262-Anwendungsfall erfolgt. Funktionale Sicherheit bietet die Chance zur grundlegenden Verbesserung der Entwicklungsprozesse. Durch Einführung eines „Engineering Data Backbones“ lassen sich der Standardentwicklungsprozess und die Verwaltung der Entwicklungsergebnisse zum Beispiel so gestalten, dass die Aufbereitung notwendiger Informationen für die speziellen Analysen keinen oder nur geringen zusätzlichen Aufwand erfordert. Der in den Standardentwicklungsprozess investierte Mehraufwand wird sich durch erhöhte Qualität und weniger Fehler mehrfach bezahlt machen.

Elektromobilität - willkommener Hype

Der Elektromotor ist der heute weit verbreiteten Verbrennungsmaschine in Wirkungsgrad und Drehmomentverlauf überlegen, so dass sein Einsatz - insbesondere gepaart mit Stromerzeugung aus regenerativen Energiequellen - technisch und ökologisch sinnvoll ist. Allerdings sind für einen breiten ökonomisch attraktiven Einsatz im Bereich der Energiespeicherung erhebliche Entwicklungsanstrengungen notwendig.
Die Elektrifizierung des Antriebstrangs bringt neue Anforderungen für Entwicklungswerkzeuge. Insbesondere die Verbindung von Fahrzeug und Lade-infrastruktur der Energieversorgungsunternehmen ist ein interessantes Betätigungsfeld für Vector.

Ethernet  - nicht nur ein Ersatz für MOST

Standard-Ethernet wird in einigen Fahrzeugen bereits heute zur Vernetzung von Kameras verwendet. Offensichtlich hat sich dieses Bussystem bewährt, so dass ein auf den automobilen Einsatz ausgerichteter Physical Layer geplant wird, mit dem sich weitere Anwendungsgebiete erschließen lassen. Zum Einsatz kommen soll ein 100-Mbit-Vollduplex-Ethernet, das über eine ungeschirmte, verdrillte Zweidrahtleitung betrieben werden kann. Diese Lösung ist im Vergleich zu MOST wesentlich kostengünstiger in der Verkabelung, besitzt im Vergleich zu FlexRay eine höhere Bandbreite und ist von der Software-Seite aus einfacher zu bedienen. Als potentielle Applikationen sind vorstellbar: die Vernetzung von Kameras und Sensoren mit hohen Datenraten, als Multi-Media-Bus oder als Backbone mit hoher Bandbreite, über die Steuergeräte Daten austauschen oder über den sie reprogrammiert werden können.

Qualität und Effizienz

Die Themen Qualität und Effizienz sind Dauer-Trends, die nicht an ein bestimmtes Jahr oder eine Phase gebunden sind.

Dr. Thomas Beck, Mitglied der Geschäftsführung der Vector Informatik GmbH.