EXAM bei der Volkswagen AG Werk Braunschweig - Konkurrenzfähige und sichere Lenkungen dank effizienter Prozesse
Die Elektronikentwicklung der Volkswagen AG Werk Braunschweig nutzt bereits seit 2007 die Testautomatisierung EXAM (EXtended Automation Method), um sicherheitsrelevante, testintensive Lenksysteme automatisiert an Hardware-in-the-Loop-Prüfständen zu testen. Um die volle Funktionalität von EXAM auszuschöpfen, setzt die Elektronikentwicklung hierbei nicht nur auf das reine EXAM-Tooling, sondern auch auf die Unterstützung durch MicroNova im Rahmen des Center-Satellite-Konzeptes. Durch den Einsatz von EXAM und durch effiziente Testfälle konnte der Testaufwand um ein Vielfaches reduziert werden.
Die elektromechanische Lenkung aus Braunschweig im VW-Tiguan
Die Herausforderung
Die Volkswagen AG Werk Braunschweig greift auf eine vielfältige Tool-Landschaft zurück, um die Funktionen eines Steuergerätes zu entwickeln und um die Lenkung gemäß Zeitplan und in einem definierten Reifegrad an den OEM zu übergeben. Eine besondere Herausforderung stellen sicherheitsrelevante Lenksysteme dar, die hier nach SIL3-Standard entwickelt werden. Die Entwicklung erfolgt dem V-Modell entsprechend, nach IEC 61508 und mit einer Prozesslandschaft nach Automotive SPICE gemäß ISO/IEC 15504.
SIL („Security Integrity Level“) ist eine Sicherheitsintegritätsstufe, die das Maß für die Betriebssicherheit definiert. SIL3 ist das zweihöchste Sicherheitssystem. Der Begriff SIL stammt aus der internationalen Norm IEC 61508 zur Entwicklung von elektrischen und (programmierbaren) elektronischen Systemen, die eine Sicherheitsfunktion ausführen. SPICE („Software Process Improvement and Capability Determination“) gemäß ISO/IEC 15504 ist ein internationaler Standard zur Durchführung und Bewertungen von Unternehmensprozessen mit Schwerpunkt auf Softwareentwicklung.
Die Absicherung der Testszenarien muss durch geeignete Testmethoden und Testtools nachgewiesen werden. Um die Lenksysteme zu testen, orientiert sich das Werk Braunschweig an der in der Testautomatisierung EXAM verankerten Methodik. (Weitere Informationen zur Methodik finden Sie in der Sonderausgabe der InNOVAtion Juni 2009, Artikel „EXAM entwickelt aus Ihren stärksten Anwenderideen“.) Den Grundstein legte der APA-HiL-Prüfstand der Lenkungsentwicklung in Braunschweig bereits Mitte 2007. Dieser wurde ins EXAM-Fahrwerk-Modell aufgenommen, um die damit auftretenden Synergieeffekte zu nutzen. Mit EXAM wird eine Testautomatisierung eingesetzt, die durch den konzernweiten Einsatz alle benötigten Schnittstellen bedienen kann und sehr laufstabil arbeitet. Die Laufstabilität zeigte sich in der Vergangenheit mit anderen Testautomatisierungslösungen nicht. Die hauseigene Entwicklung der Fahrzeugkomponente ermöglicht es, neben den Steuergeräte-Diagnosetests auch Whitebox-Tests auf Systemintegrationsebene durchzuführen.
Um alle notwendigen Testszenarien abzubilden, war es notwendig, jedes im manuellen Testprozess eingesetzte Tool auch in die Testautomatisierung einzubinden. Mit EXAM und der Weiterentwicklung der offenen Schnittstellen zu den Tools sowie der Unterstützung durch MicroNova wurde diese Herausforderung gemeistert. Volkswagen in Braunschweig nutzte zur Erstellung der Testfälle die Architektur von EXAM erstmalig, um an einem zweiten Entwicklungsstandort innerhalb Deutschlands zu modellieren.
Innovativer Lenkungsprüfstand, Entwicklung zusammen mit SILVER ATENA Electronic Systems Engineering GmbH
Die Elektronikentwicklung der Volkswagen AG Werk Braunschweig stellt sich vor
Die Elektronikentwicklung der Volkswagen AG Werk Braunschweig ist der jüngste Bereich der Fahrwerkentwicklung im Kompetenz-Center Lenkung. Sie liefert sicherheitsrelevante Systeme innerhalb des Volkswagen Konzerns. Nur ein konsequenter Entwicklungsprozess, den die Abteilung in Braunschweig von der ersten Anforderung bis hin zum Systemtest einhält, kann die engen Terminpläne im Entwicklungszyklus erfüllen. Ca. 40 Ingenieurinnen und Ingenieure tragen zur kontinuierlichen Verbesserung des Prozesses bei, damit sich das rasante Wachstum der letzten vier Jahre fortsetzt.
Die Lenkung mit dem internen Entwicklungsnamen: „APA-BS“ (Achs-Parallel-Antrieb-BraunSchweig) ist eine Eigenentwicklung der Volkswagen AG Werk Braunschweig. Die innovative Konzeption bietet eine stoßfreie und dabei sehr feinfühlige, präzise und leistungsstarke Lenkungsperformance. Die neuentwickelte elektromechanische Lenkung kam erstmalig im Volkswagen Tiguan zum Einsatz.
Unterstützung durch MicroNova
Die Elektronikentwicklung in Braunschweig wird durch MicroNova entsprechend des Center-Satellite-Konzeptes unterstützt. Bei Fragen zur Testautomatisierung und Problemen in der Testumsetzung bildet der Center eine abteilungsinterne direkte Schnittstelle zum EXAM-Support und der EXAM-Entwicklung in Vierkirchen.
Was ist das Center-Satellite-Konzept?
MicroNova bietet Ihnen mit dem Center-Satellite-Konzept den Zugang zu einem professionellen Netzwerk (EXAM-
Expertise). MicroNova-Mitarbeiter fungieren innerhalb der Fachabteilungen als direkte Ansprechpartner (Center) für alle Belange rund um das Thema Testautomatisierung und unterstützen somit die weiteren Mitarbeiter des Fachbereiches (Satellites) beim Einsatz und Umgang mit EXAM. Gleichzeitig pflegen diese Center den Austausch mit den anderen Centern sowie mit der für EXAM 2.0 verantwortlichen Entwicklungsabteilung bei MicroNova. Somit kann ein ganzheitlicher Dienstleistungsansatz geboten werden, um auch kundenspezifische Anforderungen an die Testautomatisierung zu erfüllen, die nicht mehr allein durch das „Werkzeug“ abgedeckt werden.
Das Center-Satellite-Konzept von MicroNova
Der Erfolg setzt sich fort
Durch den Einsatz von EXAM in der Testautomatisierung als einen Baustein im Freigabeprozess wurde die finale Straßen-Freigabeempfehlung des APA-Lenksystems ausgesprochen. Mittlerweile sind in Braunschweig zwei HiL-Prüfstände seitens Volkswagen AG Werk Braunschweig auf dem EXAM-Fahrwerk-Modell integriert. Zwei weitere werden im Rahmen von Folgeprojekten bis Ende 2009 folgen.
Ein weiterer Prüfstand ist auf dem EXAM-Antriebs-Modell produktiv. Hier werden vorrangig Diagnoseumfänge getestet und Vernetzungstests durchlaufen.
Dass das Werk Braunschweig gerade bezüglich der Testprozesse sehr gut aufgestellt ist, hat ein im zweiten Quartal 2009 durchgeführtes SPICE-Assessment gezeigt. Hier wurde in allen 15 Prozesskategorien der Level 2 erreicht, wobei die Testprozesskategorien mit zu den Führenden in der gesamten Prozesslandschaft gehören. Dabei wird der Ansatz der Anforderungsnachverfolgung mit dem EXAM-DOORS Synchronizer gelebt. So können der sonst übliche manuelle und zeitaufwändige Abgleich neuer Testfälle oder Änderungen bestehender Testfälle einfach nachvollzogen werden. Die Anforderungsverfolgung in DOORS, von der Lastenheftanforderung bis hin zur Umsetzung und dem Nachweis der Anforderungsumsetzung, können lückenlos verfolgt werden. Sämtliche Testcases (auf Überwachungsfunktionsebene, auf funktionaler Ebene und im Diagnosetest) sind auf diese Weise implementiert worden. Dieser enorme Testumfang wird zu den einzelnen Freigaben ausgeführt und erzeugt entsprechende Reports, die zur Bewertung herangezogen werden. Durch den Einsatz des Testentwicklungswerkzeuges EXAM konnte der Testaufwand signifikant verkürzt werden.
EXAM testrunner als Schnittstelle für den elektronischen Beifahrer
Ausblick: Die nächsten Ziele
Seit Beginn des Einsatzes von EXAM verfolgte Volkswagen in Braunschweig die Idee, einen EXAM unterstützten Fahrzeugtest zu entwickeln. Dies wurde durch erste Testfälle bereits umgesetzt. Der „elektronische Beifahrer“ ermöglicht es, die Testdurchführung im Fahrzeug zu überwachen und die Messdatenaufnahme zur Dokumentation im richtigen Moment zu starten. Dem Report kann im Testnachgang eine Steuergerätediagnose mit Fehlerspeicherauszug automatisch hinzugefügt werden. Der Fahrzeugtest wird somit reproduzierbarer gestaltet und die Messdaten minimiert. Dies schont den Speicherplatz zur Archivierung, besonders in Bezug auf die Komplexität des Fahrzeugbusses (wie FlexRay).
Fazit
Bei der Entwicklung sicherheitsrelevanter, testintensiver Lenksysteme führten der konsequente Einsatz von EXAM und die Zusammenarbeit mit MicroNova zu effektiven Testprozessen. Die Testzeiten verkürzen sich und die Tests werden absolut reproduzierbar. Mit dieser Kompetenz zählt das Volkswagen Werk Braunschweig zu den führenden Lieferanten von Lenksystemen.
