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Automotive Software Engineering
Prof. Dr. Bernd Hindel
2 of 39© 2013 www.methodpark.de / 24.04.2013 / 01 Einleitung
Agenda
� Vorstellung
� Anmeldung zum Vorlesungsportal
� Literatur
� Gliederung der Vorlesung
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Facts and Figures
Awards
Business unit revenueRevenue & employees
Facts
• Founded in 2001• Locations:Germany: Erlangen, MunichUSA: Detroit, Miami
20092006, 2007, 2009
2004 20082011
2005
25%
30%
45%Products
Training undConsulting
Engineering
-2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
100 Emp. / 5 Mio. EUR
Revenue
Employees200 Emp. / 10 Mio. EUR
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Portfolio
Training
Certifed by the following organizations:SEI, ISTQB, ISQI, INTACS, VDA
Topics: see Consulting
Engineering
Software & System Development
• Automotive
• Medical Devices
Consulting/Coaching
Topics:• Software Process Improvement• CMMI®, SPICE ®, Automotive SPICE®• AUTOSAR, Functional Safety• Requirements Management• Project and Quality Management• Software Architecture & Design• Software Testing
Product
Solution for integrated
process management
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Customers
Aerospace / Defense•Airbus Deutschland•Diehl•EADS•Elbit•JAXA•KID•Raytheon Anschütz
Further•Bosch und Siemens Hausgeräte•Credit Suisse•Deutsche Post•Giesecke & Devrient•GMC Software Technologies•Kodak•Landesbank Kiel •Raab Karcher •Thales Rail Signaling
Healthcare•Braun Melsungen•Carl Zeiss•Fresenius•Olympus•Siemens•Ziehm Imaging
IT/Telecommunications•GFT•Intersoft•Nash Technologies•NEC •Micronas•Siemens•Teleca
Automotive•A123•Audi•Automotive Lighting •Blaupunkt•BMW•Bosch•Brose•Continental•Daimler•Delphi•Denso•GM•ETAS•Helbako•IAV•Johnson Controls•Knorr Bremse•Magna•Marquardt•Peiker Acustic•Preh•Thales•TRW•Volkswagen•Webasto•ZF
Engineering/Automation•ABB•BDT•Carl Schenk•EBM Papst•Heidelberger Druckmaschinen
•Insta•Kratzer Automation•Magirus•Mettler Toledo•Mühlbauer Group•Rohde&Schwarz•Wago
Government/Public•Bundesagentur für Arbeit•Kassenärztliche Vereinigung Baden-Württemberg
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Agenda
� Vorstellung
� Anmeldung zum Vorlesungsportal
� Literatur
� Gliederung der Vorlesung
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Anmeldung zur Vorlesung
Bitte folgende Informationen
� Anrede (Herr/Frau)
� Vorname
� Nachname
� Geburtsdatum
� Matrikelnr.
� Studiengang
per e-mail an
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Portal Übung
Erstellen Sie bitte im InfoCenter unter Kategorie „Fragen & Antworten“ einen Eintrag mit den Antworten zu den folgenden Fragen:
� Warum besuche ich die Vorlesung?
� Was erwarte ich mir von der Vorlesung?
� Falls Sie bereits in einem Software-Entwicklungsprojekt mitgearbeitet haben, beschreiben Sie dieses Projekt kurz (3 Zeilen)
� Welche Rolle hatten Sie in diesem Projekt?
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Agenda
� Vorstellung
� Anmeldung zum Vorlesungsportal
� Literatur
� Gliederung der Vorlesung
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Literatur
Höhn et al.: „Software Engineering nach Automotive SPiCE“ dpunkt-Verlag, 2009
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Agenda
� Vorstellung
� Anmeldung zum Vorlesungsportal
� Literatur
� Gliederung der Vorlesung
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Gliederung
2. Management Prozesse
7. Monitoring Prozess
4. Unterstützende Prozesse
1. Einleitung
3. Exkurs:AUTOSAR
5. System Und Software Entwicklungs-prozesse
6. TestProzesse
8. Exkurs:FunktionaleSicherheit
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Hinweise zu Symbolen
Beispiel in Stages
Story
Hinweis auf die Literatur
Übung
Wichtig!
Automotive Software Engineering
1. Einleitung
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1. Einleitung
Ziel des Moduls ist es, die besonderen Randbedingungen für Software-Entwicklung im Bereich Automotive kennenzulernen
Inhalte:
Automotive SPICE®
Software Entwicklung nach SPICE
Ein Referenzprozess
Das Beispielprojekt
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1. Einleitung
� Automotive Software Engineering fokussiert auf die Entwicklung von verteilten embedded Systemen
� In der Automobilindustrie ist die Innovation der Produkte zum großen Teil auf ein Netzwerk von Zulieferern delegiert.
� Es handelt sich um eine verteilte Entwicklung mit engem zeitlichen Rahmen.
� Die Qualität der Teilfertigen muss während der Entwicklung nachgewiesen werden.
� Standards der eingesetzten Methoden, Werkzeuge, Schnittstellen und Prozesse ist notwendig
� Die Einhaltung der Standards muss zur Entwicklungszeit geprüft werden.
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Netzwerk von Zulieferern
Quelle: Automobilwoche 8 (11.04.2005)
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Fragen in einem Netzwerk von Zulieferern
� Bis wann sind von wem welche Ergebnisse zu liefern?
� Wie sind die Teamschnittstellen definiert?
� Wer ist für was verantwortlich?
� Wie wird mit Change Requests umgegangen?
� Wie wird der Arbeitsfortschritt kontrolliert?
� Wie wird in diesem Projekt kommuniziert?
� Wie, wann, von wem wird die Qualitätssicherung ausgeführt?
� Wie, wann, durch wen erfolgen (Teil-)Abnahmen?
� Gibt es eine einheitliche Dokumentation?
� …
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Transparente Entwicklungsprozesse
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Transparente Entwicklungsprozesse
� einheitliches Prozess-Verständnis
� einheitliche Prozess-Parameter
� einheitliche Prozess-Patterns
� einheitliche Praktiken
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Automotive SPICE®
SPICE
Software Process Improvement and Capability Determination
ISO/IEC 15504 Internationaler Standard
Automotive SPICE® angepasst für die Automobilindustrie
HIS Scope: Untermenge von Automotive SPICE®Empfehlung der Herstellerinitiative Software der Deutschen Automobilhersteller
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Automotive SPICE®
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Automotive SPICE®
Basis Praktiken für den Entwurf der System Architektur
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Automotive SPICE®
Generische Praktiken
für das Prozess-Attribut PA2.2
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Automotive SPICE®
Beurteilung der Praktiken
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Automotive SPICE®
Capability Levels nach SPICE
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Software Entwicklung nach SPICE
Die Idee der lernenden Organisation
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Ein Referenz Prozess
Standard Entwicklungsprozess bei
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Ein Referenz Prozess
Metamodell des
StandardProzesses
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Ein Referenz Prozess
Produktentstehungsprozess auf Systemebene
Projektstart
Produktentstehung
Systementwurf
Qualifikations-ReviewSerienanlauf
Erstbemusterung
Systemintegrationstest
Beschaffungs-Review
Serien-Review
IterationenStatus-Review 1..n
Akquisition/Vertragsprüfung
Projektplanung
Start-Review
Abschluss Beschaffung
Qualifikation
Systemebene Entwicklungs-Review
Systemtest
Systemintegration
Hardware-Entwicklung
Mechanik-Entwicklung
Software-Entwicklung
QualitätsmanagementQualitätssicherung
ProjektmanagementKonfigurationsmanagement
ÄnderungsmanagementProblemlösungsmanagement
System-Anforderungsanalyse
Projektstart
Produktentstehung
Systementwurf
Qualifikations-ReviewSerienanlauf
Erstbemusterung
Systemintegrationstest
Beschaffungs-Review
Serien-Review
IterationenStatus-Review 1..n
Akquisition/Vertragsprüfung
Projektplanung
Start-Review
Abschluss Beschaffung
Qualifikation
Systemebene Entwicklungs-Review
Systemtest
Systemintegration
Hardware-Entwicklung
Mechanik-Entwicklung
Software-Entwicklung
QualitätsmanagementQualitätssicherung
ProjektmanagementKonfigurationsmanagement
ÄnderungsmanagementProblemlösungsmanagement
QualitätsmanagementQualitätssicherung
ProjektmanagementKonfigurationsmanagement
ÄnderungsmanagementProblemlösungsmanagement
System-Anforderungsanalyse
Projektstart
Produktentstehung
Systementwurf
Qualifikations-ReviewSerienanlauf
Erstbemusterung
Systemintegrationstest
Beschaffungs-Review
Serien-Review
IterationenStatus-Review 1..n
Akquisition/Vertragsprüfung
Projektplanung
Start-Review
Abschluss Beschaffung
Qualifikation
Systemebene Entwicklungs-Review
Systemtest
Systemintegration
Hardware-Entwicklung
Mechanik-Entwicklung
Software-Entwicklung
QualitätsmanagementQualitätssicherung
ProjektmanagementKonfigurationsmanagement
ÄnderungsmanagementProblemlösungsmanagement
System-Anforderungsanalyse
Projektstart
Produktentstehung
Systementwurf
Qualifikations-ReviewSerienanlauf
Erstbemusterung
Systemintegrationstest
Beschaffungs-Review
Serien-Review
IterationenStatus-Review 1..n
Akquisition/Vertragsprüfung
Projektplanung
Start-Review
Abschluss Beschaffung
Qualifikation
Systemebene Entwicklungs-Review
Systemtest
Systemintegration
Hardware-Entwicklung
Mechanik-Entwicklung
Software-Entwicklung
QualitätsmanagementQualitätssicherung
ProjektmanagementKonfigurationsmanagement
ÄnderungsmanagementProblemlösungsmanagement
QualitätsmanagementQualitätssicherung
ProjektmanagementKonfigurationsmanagement
ÄnderungsmanagementProblemlösungsmanagement
System-Anforderungsanalyse
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Ein Referenz Prozess
Produktentstehungsprozess auf Softwareebene
Produktentstehung
Software-Anforderungsanalyse
Software-Architektur
Software-Design
Software-Implementierung
Software-Modultest
Software-Integrationstest
Software-AnforderungstestAnalyse-
Review
Software-Freigabe
Sys
tem
-Int
egra
tion
Sof
twar
e-In
tegr
atio
n
Implementierungs-Review
Architektur-Review
Design-Review
Iterationen
Produktentstehung
Software-Anforderungsanalyse
Software-Architektur
Software-Design
Software-Implementierung
Software-Modultest
Software-Integrationstest
Software-AnforderungstestAnalyse-
Review
Software-Freigabe
Sys
tem
-Int
egra
tion
Sof
twar
e-In
tegr
atio
n
Implementierungs-Review
Architektur-Review
Design-Review
Iterationen
Produktentstehung
Software-Anforderungsanalyse
Software-Architektur
Software-Design
Software-Implementierung
Software-Modultest
Software-Integrationstest
Software-AnforderungstestAnalyse-
Review
Software-Freigabe
Sys
tem
-Int
egra
tion
Sof
twar
e-In
tegr
atio
n
Implementierungs-Review
Architektur-Review
Design-Review
Iterationen
Produktentstehung
Software-Anforderungsanalyse
Software-Architektur
Software-Design
Software-Implementierung
Software-Modultest
Software-Integrationstest
Software-AnforderungstestAnalyse-
Review
Software-Freigabe
Sys
tem
-Int
egra
tion
Sof
twar
e-In
tegr
atio
n
Implementierungs-Review
Architektur-Review
Design-Review
Iterationen
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Ein Referenz Prozess
Meilensteine auf Softwareebene� Analyse-Review: Es wird überprüft, ob die Softwareanforderungen ausreichend analysiert wurden, um daraus eine Softwarearchitektur abzuleiten. Außerdem wird kontrolliert, ob die Softwaretests in Form von Spezifikationen vorbereitet wurden.
� Architektur-Review: Es wird geprüft, ob die Softwarearchitektur erstellt und die Softwareintegrationstests in Form von Spezifikationen vorbereitet wurden.
� Design-Review: Es wird geprüft, ob das Softwaredesign erstellt und die Softwaremodultests in Form von Spezifikationen vorbereitet wurden.
� Implementierungs-Review: Es wird überprüft, ob die Softwaremodule erstellt und die nachfolgenden Tests vorbereitet wurden.
� Software-Freigabe: Es wird überprüft, ob alle Tests der Software durchgeführt wurden. Dieser Meilenstein stellt gleichzeitig die Freigabe einer Softwareversion dar.
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Ein Referenz Prozess
Meilensteine auf Systemebene
� Start-Review: Zwei Wochen nach Projektstart (um den Masterterminplan fertigzustellen).
� Status-Review 1..n: Nach Auslieferung eines ersten Entwicklungsmusters an den Kunden. Bei Entwicklungszeiten von mehr als einem Jahr kann dieses Review mehrfach wiederholt werden.
� Entwicklungs-Review: Neun Monate vor Serienstart (Hardware- und Mechanikentwicklungsind bereits abgeschlossen.)
� Beschaffungs-Review: Drei Monate vor Serienstart (Softwareentwicklung ist abgeschlossen, Produktions- und Testmaterialien sind vorhanden, Qualifikation kann gestartet werden.)
� Qualifikations-Review: Unmittelbar vor Serienstart
� Serien-Review: Sechs Monate nach Serienstart
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Einführung in das Projektbeispiel
DCM – Dynamic Chassis Manager
Entwicklung eines Steuergerätes für die elektronische Regelung eines Fahrwerkdämpfungssystems handelt. Es werden verschiedene Eingangssignale über das Bordnetz des Fahrzeuges empfangen und über einen speziellen Regelalgorithmus als Stellgrößen an eine angeschlossene Aktorik weitergeleitet.
Nur Beispiel, kein Original
Der Systemrahmen umfasst die Erstellung eines Steuergerätes mit Elektronik und Software, das die geforderten Entwicklungs-umfänge erfüllt und das mit den Anschlüssen an das Bordnetz und die Aktuatoren als Schnittstellen nach außen abgegrenzt ist.
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Einführung in das Projektbeispiel
Randbedingungen und Projektteam
• Verbleibende Zeit 30 Monate• Verfügbares Personalbudget 26 Personenjahre• Matrix-Organisation• zum Teil Offshore Entwicklung (Teil des Teams sitzt in Rumänien)• das Projekt soll alle Praktiken von Automotive SPICE Level 3 im HIS-Scope erfüllen
Rolle Name
Projektmanager Laura Schäfer
Technischer Projektleiter Tim Hoffmann
Softwareprojektmanager Tim Hoffmann
Softwareentwickler Felix Koch, David Bauer, Johanna Richter, Christian Klein
Hardwareverantwortlicher Peter Wolf
Hardwareentwickler Peter Wolf, Patrick Schröder
Tester Mandy Lange, Klaus Krause, Martin König
Qualitätsmanager Stefan Lehmann
Softwarequalitätsverantwortlicher Tom Winkler (Leitung), Sarah Berger, Adelina Latcu (Rumänien)
Konfigurationsmanager Robert Schuster
Lieferant Markus Maxtor (Firma „FuSi“)
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Einführung in das Projektbeispiel
Verwendete Werkzeuge
Werkzeug Einsatzgebiet Beschreibung
Capability Adviser
Qualitätssicherung Webbasiertes Assessmentportal zum Verwalten und Durchführen lokaler und organisationsweiter Prozessbewertungen
Logiscope Softwareerstellung Automatisierte Prüfung von Codierrichtlinien und Generierung von Softwaremetriken
Matlab Softwaredesign Modellbasierte Entwicklung von Softwarekomponenten
Microsoft Office Alle Prozesse Erstellung allgemeiner Dokumentation
MKS Integrity Manager
Projekt- und Risikomanagement, Problemlösungs- und Änderungsmanagement
Workflow-Management-System zur Steuerung verschiedener Prozessabläufe
MKS Source Integrity
Konfigurationsmanagement Konfigurationsmanagementsystem zur Ablage und Versionierung aller Arten von Dateien
PClint Softwareerstellung Automatisierte Prüfung von Codierrichtlinien wie z.B. MISRA
Python Alle Testarten Skriptsprache zur Umsetzung von automatisierten Tests
QA-C Softwareerstellung Automatisierte Prüfung von Kodierrichtlinien und Generierung von Softwaremetriken
Simulink Softwaredesign Modellbasierte Entwicklung von Softwarekomponenten
Stages Alle Prozesse Prozessportal zur Verwaltung des Standard- und projektspezifischen Entwicklungsprozesses
Targetlink Softwareerstellung Codegenerator für Matlab- und Simulink-Modelle
TEmiX Alle Prozesse XML-Editor zum einfachen Erfassen von Projektdaten und Anbinden von XML-Exporten anderer Werkzeuge; automatisches Generieren von Projektdokumenten mit einheitlichem Layout
Tessy Softwareerstellung Erstellen und Durchführen von Softwaremodultests mit der CTE-Methode
39 of 39© 2013 www.methodpark.de / 24.04.2013 / 01 Einleitung
1. Einleitung
Ziel des Moduls ist es, die besonderen Randbedingungen für Software-Entwicklung im Bereich Automotive kennenzulernen
Zusammenfassung:
Zulieferintensive Industrie; Innovation zum Teil auf Zulieferer delegiert
Prozess-Gutachten zusätzlich zur Qualitätskontrolle der Endprodukte
Prozess-Gutachten nach ISO 15504 - Automotive SPICE® - HIS Scope
Software Entwicklung nach SPICE: lernende Organisation
Ein Referenzprozess braucht ein Metamodel
Das Beispielprojekt: Steuerung für Stoßdämpfer