Interview mit der ZF Friedrichshafen AG

Wie ist ZF auf EXAM gekommen?

Lothar Beller (PKW Antriebstechnik Prozesse, Zentrale Forschung und Entwicklung): Erste Kontakte zur AUDI AG zu diesem Thema gab es bereits vor der Entwicklung von EXAM. Wir konnten uns den EXAM-Vorgänger ITS (Integrated Test Services) bei Audi anschauen und später im Rahmen eines Grundlagenprojektes in unserem Haus zeigen, dass wir das ZF eigene HiL-System SoftcarRT leicht in ITS anbinden und plattformunabhängige Tests schreiben konnten.

Was sind aus Sicht der ZF die Vorteile von EXAM?

Lothar Beller: EXAM wurde auf Basis eines ausgefeilten Konzeptes entwickelt, das über viele Jahre zusammen mit den Testanwendern reifte. Dies ist an vielen Stellen im Tool zu spüren. Die Abstraktionsschichten wie das Variablen-Mapping und abstrakte Basisklassen ermöglichen es, plattform- und variantenunabhängige Testfälle zu erstellen.
Michael Wolff (System- und Softwareentwicklung Nutzfahrzeuge, Zentrale Forschung und Entwicklung): Modulare Strukturen wie Funktionen und Sequenzen sowie die Trennung von Testablauf und Testdaten erhöhen die Wiederverwendung und Wartbarkeit von Testelementen erheblich. Die grafische modellbasierte Entwicklungsumgebung, die EXAM-Methodenbeschreibung, Richtlinien und eine gute Dokumentation erlauben einen schnellen Einstieg und helfen die mächtigen Möglichkeiten des Tools richtig einzusetzen.

Welchen Nutzen verspricht sich ZF von EXAM?

Michael Wolff: Ein wichtiges Argument für den Einsatz von EXAM ist die konsequente Unterstützung der Wiederverwendung von Testelementen. Gelingt es dieses Potenzial – unterstützt durch einen geeigneten Prozess – umzusetzen, so kann die Effizienz des Testprozesses gesteigert und gewonnene Freiräume verwendet werden, um die Testqualität zu erhöhen. Ein Beispiel ist die Wiederverwendung über Projektgrenzen, in denen verschiedene Automatisierungssysteme eingesetzt werden.
Lothar Beller: Diese Plattformunabhängigkeit ist aber auch für die Wiederverwendung innerhalb eines Projekts notwendig, falls Tests in verschiedenen Entwicklungsphasen ausgeführt werden, z.B. in einer HiL-Simulation und später nochmals auf dem Steuergerät. Die umfangreiche EXAM-Funktionsbibliothek, die neben Zugriffen auf die Plattform und Testhilfsmittel auch eine standardisierte Schnittstelle auf ein Fahrzeug aus Fahrersicht umfasst, spielt bei der Zielerreichung eine tragende Rolle.

Wie unterstützt EXAM die standortübergreifende Testmodellierung bei ZF?

Lothar Beller: Das Rollenkonzept von EXAM unterteilt die Testentwicklung in verschiedene Aufgaben, die unterschiedlichen Personen zugeordnet werden können. So gibt es Rollen für die Anpassung der Testautomatisierung an die Testsysteme, für die Entwicklung von Testbibliotheksfunktionen, für den Testentwurf und die Bedatung der Testfälle sowie für die Testdurchführung und Testauswertung. Dieses Rollenmodell hilft uns bei einem iterativen Verlagerungsprozess von Testaufgaben an andere Standorte. So wurde in einem Projekt mit unseren Kollegen in Shanghai damit begonnen, Testfälle in Shanghai aus den Anforderungsspezifikationen abzuleiten und zu bedaten. Von unserer Zentralabteilung in Friedrichshafen wurden wiederverwendbare Testsequenzen bereitsgestellt, aus denen die Testfälle zusammengesetzt wurden. Die Testskripte wurden mit einer EXAM-Offline-Implementierung in China auf Abarbeitungsfehler getestet, so dass die Tests bei uns schnell in Betrieb genommen und auf dem HiL-System durchgeführt werden konnten. Im nächsten Schritt wurden HiL-Systeme in China installiert, so dass die Tests dort vollständig in Betrieb genommen und durchgeführt werden können.
Michael Wolff: Die nächste Ausbaustufe sieht vor, dass die inzwischen erfahrenen EXAM-Entwickler in Shanghai eigene Testsequenzen entwickeln können und damit das Spektrum der möglichen Testaufgaben erweitern.

Welches waren oder werden die größten Herausforderungen an die heterogene Testlandschaft bei ZF sein?

Michael Wolff: Das Testen im Automotive-Umfeld ist momentan einem sehr starken Wandel unterzogen. Dies liegt maßgeblich an der weiten Verbreitung von AutomotiveSPICE und den darin formulierten Erwartungen ans Anforderungsmanagement und an die durchgängige Traceability zwischen den Arbeitsprodukten der Engineering-Prozesse. So erlebt im Softwaretest das Thema anforderungsbasiertes Testen einen regelrechten Hype. Testfälle, die früher häufig undokumentiert in den Köpfen der Tester blieben und später nahezu unauffindbar in den Testberichten niedergeschrieben wurden, werden heute zu einem wertvollen Arbeitsprodukt. Je eindeutiger dokumentiert und je klarer der Bezug zu den Anforderungen ist, umso wertvoller ist der Testfall. Die Erstellung dieser Testfälle ist aber auch mit erhöhtem Aufwand und somit erhöhten Kosten verbunden. Um dies in den Griff zu bekommen, müssen wertvolle Testfälle möglichst oft wiederverwendet werden. Das Potenzial für den Re-Use ist sowohl innerhalb eines Projektes, für abgeleitetete Projekte, als auch für unterschiedliche Projekte auf gleichen Fahrzeugplattformen vorhanden.
Lothar Beller: Die Standardisierung von Steuergerätefunktionen und Schnittstellen (z.B. UDS, OBD, AUTOSAR, ...) und immer mehr Fahrzeugvarianten auf einer einheitlichen Plattform beflügeln das Thema Wiederverwendung zusätzlich. In diesem neuen Testumfeld kann man mit einer heterogenen Testlandschaft, wie sie historisch gewachsen ist, nicht auf Dauer bestehen.

Was werden in Zukunft die Anforderungen an EXAM sein?

Michael Wolff: EXAM ist momentan nur bei einem Bereich der ZF im Einsatz. Sollte der Einsatz weiter ausgebaut werden, so ist zum einen die Einbindung in die Prozess- und die Toolkette ein großes Thema, aber auch die Akzeptanz der Nutzer und das Sicherstellen von konzernweiten Konventionen. Durch die Entwicklung hin zum anforderungsbasierten Testen werden Tests häufig nicht mehr direkt in dem Automatisierungswerkzeug spezifiziert, sondern es gibt noch eine Ebene darüber, in der Tests von der Testumgebung unabhängig spezifiziert werden. Diese sogenannten Testmanagement- oder Testentwurfswerkzeuge müssen intelligent mit der Testautomatisierung verbunden werden, um doppelte Datenhaltung zu vermeiden. Hierzu wurde ein Prototyp erstellt, um Daten aus dem Testmanagementwerkzeug Testbench der imbus AG in EXAM zu nutzen und die Testergebnisse wieder zurück in das Testmanagementwerkzeug zu importieren. Diese und weitere Toolkopplungen werden notwendig sein, um EXAM effizient einsetzen zu können und die notwendige Akzeptanz beim Anwender zu schaffen.

Warum haben Sie MicroNova als Partner gewählt?

Lothar Beller: MicroNova ist seit der ersten Stunde an der Entwicklung von EXAM mit dabei und hat sehr viele der EXAM-Tools entwickelt. Diesen Erfahrungsschatz kann man nutzen. So waren immer wieder erfahrene Entwickler aus dem Kernteam bei uns in Friedrichshafen und haben knifflige Anpassungen oder Inbetriebnahmen unterstützt. Zur Betreuung der Testsysteme und von EXAM bietet uns MicroNova gut ausgebildete Tester, die dauerhaft vor Ort die Anlagen betreiben und gerne auch andere EXAM-Nutzer schulen und betreuen. Eine offene, faire und zuverlässige Zusammenarbeit auf allen Ebenen macht MicroNova zu einem kompetenten und angenehmen Geschäftspartner.