Wiederverwendung von automotive Software- Reifegradmodell, Technologie, Praxisbericht

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1 Wiederverwendung von automotive - Reifegradmodell, Technologie, Praxisbericht Dr. Thomas Zurawka, HdT Elektronik im Kfz, Dresden,

2 ECU SW Architektur & SW Entwicklungsprozess Anforderungs- Analyse Kalibrierung SWK1 Anwendungs- SWK2 Entwurf ECU Entwicklung SW Test SW Integration - Komponenten SWK Basis- Implementierung (Codierung) ECU Implementierung (Test der SWK) Ziele: geringe Entwicklungskosten, sehr gute Qualität Lösung: SW-Schrauben d.h. Wiederverwendung von SWK 2

3 Wie kommt man zu SW-Schrauben? entweder oder Mercedes E Class obligatorisch Karosserie Türen Minivan Schrägheck Stufenheck Außenspiegel Zierleiste Türgriff optional hoch normal Metall Typ 1 Typ 2 Feature-Modellierung: Definition aller Features aller Produkte einer Anwendungsdomäne sowie deren Abhängigkeiten 3

4 Wie kommt man zu SW-Schrauben? Mercedes E Class Karosserie Türen Minivan Schrägheck Stufenheck Außenspiegel Zierleiste Türgriff hoch normal Metall Typ 1 Typ 2 Feature-Konfiguration: Auswahl der gelben Features für ein bestimmtes Produkt 4

5 Wie kommt man zu SW-Schrauben? Scoping: Identifikation der gemeinsamen und speziellen Features aller Produkte einer Anwendungsdomäne alle Produkte einer Anwendungsdomäne z.b. BMW 7xx; z.b. ECU für Getriebesteuerungen gemeinsame Features (enthalten in >= 2 Produkten) spezielle Features (enthalten in exakt 1 Produkt) Türgriff / Typ 1 Türen / Zierleiste obligatorische Features (enthalten in allen Produkten) Türen / Außenspiegel / normal variante Features (enthalten in nicht allen Produkten) Karosserie / Schrägheck Türgriff / Typ 2 Karosserie / Minivan Karosserie / Stufenheck 5

6 Maßnahmen schrittweise Entwicklung der SW-Schrauben 5 4 unternehmensweite WV Entwicklung für WV mit statistischer Prozesskontrolle neues Reifegradmodell für die WV von entwickelt von SYSTECS & einigen automotive ECU Zulieferern Organisationen kommen Schritt-für-Schritt auf ein höhere Stufe der WV Vorsicht: der Ziel-Reifegrad ist wichtig! 3 Entwicklung für WV konfigurierbare Produktbasis WV Konzepte 2 Produktlinie Plattform standardisierte Basis- SW Schnittstellen WV verfügbarer SWK 1 Ad-hoc WV keine WV Qualität - Entwicklungskosten Black box WV 6

7 Reifegradmodell Stufe 1 Ad-hoc WV keine WV White-Box WV von ECU ( Clone & own ) keine systematische, keine koordinierte und keine dokumentierte WV von ECU 7

8 Reifegradmodell Stufe 1 (und 2) alle Produkte einer Anwendungsdomäne z.b. Mercedes C Class; z.b. ECU zur Steuerung von Benzinmotoren gemeinsame Features (enthalten in >= 2 Produkten) spezielle Features (enthalten in exakt 1 Produkt) Türgriff / Typ 1 Türen / Zierleiste obligatorische Features (enthalten in allen Produkten) Türen / Außenspiegel / normal variante Features (enthalten in nicht allen Produkten) kundenspezifische Karosserie / Schrägheck Karosserie / Minivan Karosserie / Stufenheck ein Produkt einer Anwendungsdomäne z.b. eine ECU 8

9 Reifegradmodell Stufe 2 standardisierte Basis-SW Schnittstellen WV verfügbarer SWK White-Box WV von ECU ( Clone & own ) stabile Schnittstellen zwischen Anwendungs- und Basis- zukünftig: Standardisierung über AUTOSAR Sammlung, Strukturierung und Dokumentation verfügbarer SWK in systematischer Weise 9

10 Reifegradmodell Stufe 3 (Plattform) Entwicklung für WV konfigurierbare Produktbasis Produktlinie Plattform Black-Box & White-Box WV von ECU besteht aus den gemeinsamen SWK, die in allen Produkten eingesetzt werden geeignet für reife Anwendungsdomänen gemeinsame Features aller Produkte wurden bereits identifiziert 10

11 Reifegradmodell Stufe 3 (Plattform) alle Produkte einer Anwendungsdomäne z.b. Mercedes S Class; z.b. ECU zur Steuerung von Dieselmotoren gemeinsame Features (enthalten in >= 2 Produkten) spezielle Features (enthalten in exakt 1 Produkt) Türgriff / Typ 1 Türen / Zierleiste obligatorische Features (enthalten in allen Produkten) Türen / Außenspiegel / normal variante Features (enthalten in nicht allen Produkten) kundenspezifische Karosserie / Schrägheck Karosserie / Minivan Karosserie / Stufenheck ein Produkt einer Anwendungsdomäne Plattform 11

12 Reifegradmodell Stufe 3 (Produktlinie) Entwicklung für WV konfigurierbare Produktbasis Produktlinie Plattform Black-Box & White-Box WV von ECU SWK, welche in nicht allen Produkten verwendet werden diese SWK sind nicht Teil der Plattform für sehr reife Anwendungsdomänen gemeinsame und variante Features aller Produkte wurden bereits identifiziert 12

13 Reifegradmodell Stufe 3 (Produktlinie) alle Produkte einer Anwendungsdomäne z.b. Porsche 911 z.b. ECU zur Steuerung einer Lenkung gemeinsame Features (enthalten in >= 2 Produkten) spezielle Features (enthalten in exakt 1 Produkt) Türgriff / Typ 1 Türen / Zierleiste obligatorische Features (enthalten in allen Produkten) variante Features (enthalten in nicht allen Produkten) Karosserie / Schrägheck Karosserie / Minivan Karosserie / Stufenheck Türen / Außenspiegel / normal kundenspezifische SW variante SW ein Produkt einer Anwendungsdomäne Konfiguration von Features Plattform SW 13

14 Der richtige Ziel-Reifegrad Scoping ist von größter Wichtigkeit für alle Entscheidungen! ZRG = Stufe1? ECU für PKW mit Benzinmotoren ZRG = Stufe 3, Produktlinie? ECU für Hybrid-Fahrzeuge 90% 10% gemeinsame Features (enthalten in >= 2 Produkten) spezielle Features (enthalten in exakt 1 Produkt) 10% 90% gemeinsame Features (enthalten in >= 2 Produkten) spezielle Features (enthalten in exakt 1 Produkt) 20% 70% obligatorische Features (enthalten in allen Produkten) variante Features (enthalten in nicht allen Produkten) 5% 5% obligatorische Features (enthalten in allen Produkten) variante Features (enthalten in nicht allen Produkten) 14

15 Der richtige Ziel-Reifegrad Grad der varianten Features 100% Reduzierung der Entwicklungskosten um 50% Reduzierung der Entwicklungskosten um 0% Stufe 3 Produktlinie Stufe 1 bis 2 gemeinsame Features = 100% (= black-box WV) X Stufe 3 Plattform Ergebnis des Scopings (Beispiel) 0% 0% gemeinsame Features = 30% (=black-box WV) 100% Grad der obligatorischen Features 15

16 Reifegradmodell Praxisbericht SW Requirements Analysis Component 1 Calibration SW Design SW Test SW Integration & SW- Integration Test SW Implementation Component 3 Component 3 Component 2 16

17 Reifegradmodell Praxisbericht Reifegrad der untersuchten Organisationen zur automotive SW- Entwicklung: Stufe 1 bis Stufe 3 RG teilweise unterschiedlich für jede V-Zyklus Phase! KRITISCH: hoher Effizienzverlust!, ( Konvertierung von SWK) RG teilweise unterschiedlich für jede SWK! Entwurf Scoping wird nicht durchgeführt! KRITISCH: evtl. hoher Effizienzverlust! (falscher Ziel-Reifegrad & Stufe 3 WV Konzept)! Kalibri erung Anforderung s-analyse 17

18 Reifegradmodell Praxisbericht Einführung einer Kultur für WV notwendig SWK orientierte anstatt rein projektorientierte Organisation Entwicklungsprozess muss WV unterstützen SW Component 1 Module 1 SW Component 2 Module 1 Steuerkreis um Termindruck in Projekten und WV von SWK auszubalancieren Module 2 Module 2 primär Aufgabe des Managements 18

19 Reifegradmodell Praxisbericht Daumen-Regeln eine SWK muss 3x entwickelt werden bevor diese wiederverwendet werden kann Kosten/Nutzen ist erst dann < 1, falls eine SWK 3x wiederverwendet wird man benötigt mindestens 2 Jahre, um die nächsthöhere Reifegradstufe zu erreichen dies muss Schritt-für-Schritt erfolgen 19

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