System Integration. and its compliance testing necessities. Automotive BUS Systems + Ethernet, Stuttgart, 10 Dec 2013.

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1 System Integration and its compliance testing necessities Automotive BUS Systems + Ethernet, Stuttgart, 10 Dec 2013 Georg Janker CTO experts in automotive data communication

2 Agenda 1. Motivation 2. Positionierung 3. Maßnahmen 4. Compliance Test Scopes 5. Nutzen experts in automotive data communication 2

3 Motivation Aktueller Stand Aktuell werden Qualifizierungsmaßnahmen für die einzelnen Bauteile definiert und verifiziert (Phy, IP Stack, SomeIP Protokoll, ) Nicht immer geeignet für ECU, weil vergleichsweise sehr aufwändig und kostenintensiv Aktuell sind die ersten Lieferanten mit der Aufgabe betraut, die neue Architektur umzusetzen. Evaluierungen dienen als Referenz für die Entwicklung. experts in automotive data communication 3

4 Motivation Aktueller Stand Aktuell werden viele Designvorgaben bei Steuergeräten oft nur durch Reviews verifiziert, nicht aber durch die Ausführung von Tests. Lieferanten können die erfolgreiche Implementierung nicht nachweisen, da Absicherungslösungen mit ausreichender Testtiefe fehlen. experts in automotive data communication 4

5 Motivation Zielsetzung: Einführung einer Compliance-Verifikation Optimierung des System-Integrations-Prozesses Aussagefähige und kostengünstige Verifikation für die Entwicklungsstufen ECU-Lieferanten in die Pflicht nehmen Möglichst hoher Standardisierungsgrad Frühzeitige Steigerung der Qualität bei den Lieferanten Identifikation von typischen (kritischen) Implementierungsfehlern Hilfestellung bei der Problemlösung Reduktion des Absicherungsaufwands bei OEM und Lieferant Kundenfunktionen statt Netzwerk oder Phy Definition von geeigneten Testlösungen für die ECU-Verifikation Unterschied zu Qualifikation von Bauteilen experts in automotive data communication 5

6 Agenda 1. Motivation 2. Positionierung 3. Maßnahmen 4. Compliance Test Scopes 5. Nutzen experts in automotive data communication 6

7 Positionierung Ursache für Fehler frühzeitig erkennen Test Report? K Q W P Hard- und Software- Komponenten Steuergeräte Systemintegration Fahr-Erprobung Phy IP Stack Steckverbinder Kabel Gateway Kamera-System Internet Connectivity Infotainment Fahrerassistenz Teilsysteme Fahrzeug-Integration MODELL A MODELL B MODELL T experts in automotive data communication 7

8 Positionierung Typische Situation eines TIER1-Lieferanten Supplier Test Execution Test Execution Carmaker Device Test Report Test Report Requirements Validation? A B C D? W P Q K experts in automotive data communication 8

9 Positionierung Rollenverteilung Steuergeräte-Lieferant entwickelt Steuergeräte, nicht Testprozesse und Tools OEM spezifiziert Funktionalitäten und verifiziert die erfolgreiche Implementierung Compliance-Testhaus konzentriert sich auf das Finden von Implementierungsfehlern und unterstützt OEMs und Lieferanten bei der Integration experts in automotive data communication 9

10 Positionierung Einordnung der Compliance-Verifikation in den Entwicklungsprozess Hard- und Software- Komponenten Steuergeräte Systemintegration Fahr-Erprobung Phy IP Stack Steckverbinder Kabel Gateway Kamera-System Internet Connectivity Infotainment Fahrerassistenz Teilsysteme Fahrzeug-Integration MODELL A MODELL B MODELL T Lieferant OEM Compliance-Testreport als Teil der Eintrittskarte experts in automotive data communication 10

11 Positionierung Compliance als Teil der System-Integration A Muster B Muster C Muster D Muster Produktion Applikation Middleware Physical Layer Pre-Testing so früh wie möglich! Pre-Test Compliance experts in automotive data communication 11

12 Positionierung Qualität durch Verbesserungsschleifen! derive compile apply analyze Requirement Specification Test Specification Test Suite Test Execution Report experts in automotive data communication 12

13 Agenda 1. Motivation 2. Positionierung 3. Maßnahmen 4. Compliance Test Scopes 5. Nutzen experts in automotive data communication 13

14 Maßnahmen Allgemeine Vorgehensweise (1/2) Review der Spezifikationen Identifizierung der Requirements, die für den Steuergerätetest maßgebend sind Identifikation von typischen Implementierungsfehlern -> Reduktion auf das Wesentliche Sicherstellung der Testbarkeit von Steuergeräten Frühe Identifikation von notwendigen Testparametern neue Requirements Wichtig: keine Modifikation des ECU für den Test! Harmonisierung von Testaufbauten Nutzung bereits bestehender Ansätze und Lösungen Bauteiletests -> ECU Tests -> Reduktion auf das Wesentliche experts in automotive data communication 14

15 Maßnahmen Allgemeine Vorgehensweise (2/2) Schnelle Verbesserungsschleifen erhöhen rechtzeitig die Qualität der Spezifikationen und Testprozesse Überführen von Testabläufen in ISO Testprozesse belastbare Ergebnisse verlässliche Kennzahlen Reproduzierbarkeit weltweit bessere Aussagefähigkeit bzgl. Robustheit einer Implementierung Definition eines Compliance-Standards für Ethernet ECUs Erfahrungen aus der Systemintegration fließen ein in neue Projekte Gewinnung von Kennzahlen zur frühzeitigen Beurteilung der Lieferantenqualität experts in automotive data communication 15

16 Agenda 1. Motivation 2. Positionierung 3. Maßnahmen 4. Compliance Test Scopes 5. Nutzen experts in automotive data communication 16

17 Compliance Test Scopes Definition von Test Scopes Für ECUs: Automotive Ethernet Compliance Test TCP/IP Protocol Family Compliance Test Application & Protocols Compliance Test TSN Compliance Test Für Komponenten: OABR PHY Compliance Test SWITCH Compliance Test Time Sensitive Networking Application & Protocols TCP / IP Protocol Family Automotive Ethernet experts in automotive data communication 17

18 Compliance Test Scopes Automotive Ethernet Compliance-Test Validierung existierender Lösungen / aktueller Lösungsvorschläge Phy Tests Switch Tests Identifikation von Testparametern (z.b. OABR Register Values, Debug Headers, Testmodes) Worst Case Testszenarien: Worst Case Kanal (Kabel) Definition von zulässigen Wertebereichen Harmonisierung des Testequipments Kostenreduktion! Automotive Ethernet experts in automotive data communication 18

19 Compliance Test Scopes TCP/IP Protocol Family Compliance-Test Review der Qualität der existierenden IP-Stacks Validierung existierender Testlösungen (IP Stack Tester) passend für die Automotive-Anwendung? Definition einer geeigneten Untermenge für ECU-Absicherung Was sind die potentiellen Implementierungsfehler? Was sind die relevanten Performance-Kennzahlen? Definition eines optimierten Test-Stub für Steuergeräte Erstellung einer Testsuite TCP / IP Protocol Family experts in automotive data communication 19

20 Compliance Test Scopes Application & Protocols Compliance-Test Einführen eines Work Flows für standardisierte Testspezifikationen TTCN-3 als Testsprache Testsuites für: SOME / IP, Service Discovery, DoIP, UDP-NM Intensiver Support für Lieferanten Fortlaufende praxisnahe Verbesserungsschleifen Application & Protocols experts in automotive data communication 20

21 Compliance Test Scopes TSN Compliance-Test AVB mit Fokus auf: IEEE 802.1AS IEEE 802.1Qat IEEE 802.1Qav IEEE 1722 Time Sensitive Networking: Protokolle für Kontrolldatenübertragung in Echtzeit Spezifikationen in Entwicklung Time Sensitive Networking experts in automotive data communication 21

22 Agenda 1. Motivation 2. Positionierung 3. Maßnahmen 4. Compliance Test Scopes 5. Nutzen experts in automotive data communication 22

23 Nutzen Einführung eines Compliance-Prozesses ermöglicht: Eindeutige und vergleichbare Testergebnisse ermöglicht mehr Wettbewerb bei erhöhter Qualität Transparenz im Entwicklungsprozess Frühzeitiges Erkennen von kritischen Verläufen im ECU-Entwicklungsprozess Testergebnisse sind verlässlich (weil aus unabhängiger Quelle und ISO 17025) Separation von Bauteilequalifikation und Steuergeräteverifikation reduziert die Kosten bei der ECU-Entwicklung und -Abnahme experts in automotive data communication 23

24 Nutzen Einführung eines Compliance-Prozesses ermöglicht: Reduktion der Aufwände bei OEMs in der System-Integration Tests decken die grundlegenden Funktionalitäten (Phy, Netzwerk, Protokolle) ab OEM kann sich auf Kundenfunktionen konzentrieren Voraussetzung für weltweite Standardisierung Einfacher Einstieg für neue Lieferanten Ökosystem für Bauteile und Absicherung standardisierte Testmethoden Lieferant kann auf unabhängige Unterstützung zugreifen experts in automotive data communication 24

25 Danke für die Aufmerksamkeit! Georg Janker Walter-Gropius-Straße München Germany T +49 / 89 / F +49 / 89 / experts in automotive data communication 25

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