Einführung in die ISO 26262

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1 Einführung in die ISO Herausforderungen für das Management von Verifikations- und Validationsdaten Dr. Ralf Nörenberg HighQSoft GmbH HighQSoft GmbH

2 Einführung in die ISO Inhalt des Vortrages Einführung in die ISO Anforderung an das Verifikations- & Validations- (V&V) Vorgehen Zusammenfassung & Zusammenführung HighQSoft GmbH 2

3 Einführung in die ISO Inhalt des Vortrages Einführung in die ISO Anforderung an das Verifikations- & Validations- (V&V) Vorgehen Zusammenfassung & Zusammenführung HighQSoft GmbH 3

4 Einführung in die ISO Allgemeines Die ISO ist eine Derivation der IEC Vocabulary Concept Phase MGMT of Functional Safety orientiert sich an dem Vorgehensmodell (V-Modell) Product Dev. System Level 4 setzt auf einem bestehenden Qualitätsmanagement auf und ergänzt dieses Product Dev. HW-Level Product Dev. SW-Level 6 betrachtet eine komplette Produktentwicklung Production & Operation besteht aus 10 Bänden Supporting Processes 8 ASIL oriented Analyses Guideline Dev. MGMT ASIL = Development = Management = Automotive Safety Integrity Level HighQSoft GmbH 4

5 Einführung in die ISO Zielsetzung Die ISO ist eine gesetzliche Vorgabe zur Gewährleistung der Funktionalen Sicherheit von Elektrischen-/Elektronischen Systemen (E/E-Systemen) im Kraftfahrzeug. Gefährdung, Risiko Toleranzgrenze Funktionale Sicherheit Qualitäts- / Prozessmanagement (z.b. ISO / SPICE, CMMI, ISO 9051, ) Funktionale Sicherheit ist die Abwesenheit von nicht akzeptablen Risiken von potentiellen Gefährdungssituationen, die durch das Fehlverhalten von E/E- Systemen entstehen können. (1-1.50; d.h. ISO 26262, Band 1, Kapitel 1, Sektion 50) Passive Maßnahmen Reife Prozesse und Methoden (Reduzierung konstruktiver Fehler) Entwurf niedriger Ausfallwahrscheinlich -keiten sie Gefahrendiagnose und Reaktion Maßnahmen Darstellung nach: Ralf Nörenberg, Effizienter Regressionstest nach ISO 26262, KIT Scientific Publishing, HighQSoft GmbH 5

6 Einführung in die ISO Die ISO und das V-Modell Band 3 Gefahren- und Risikoanalyse Funktionales Sicherheitskonzept System Integration Vehicle Integration Band 4 Technisches Sicherheitskonzept HW/SW Integration Systemanforderungen Item Integration Si.-Anf. SW SW-Integration SW-Entwurf SW-Test SW- Implementierung Band 5: Hardware Band 6 Band 8: Prozesse

7 Einführung in die ISO Definition: Verifikation und Validation Sicherheitskonzepte (Sicherheitsziele) Design und Spezifikation Verifikation Review / Inspektion Simulation / Prototyping Analyse (Codeanalyse, Sicherheitsanalysen) Test / Fahrzeugtests Validation Review des Safety Case Fahrzeugtests Fahrzeugerprobung / Dauerlauf HighQSoft GmbH 7

8 Einführung in die ISO Anforderungen der ISO x(y) Die Anforderungen der ISO sind zu berücksichtigen interpretierbar Interpretation von Methoden Selektion von Methoden Kombination von Methoden beschreiben EINEN Stand der Technik sind begründet auf eine Organisation abzubilden. Normen & Standards A(x(y)) Organisation Testziele Teststufen Darstellung: Ralf Nörenberg, Effizienter Regressionstest nach ISO 26262, KIT Scientific Publishing, 2012 Inhalt: Beispiel Interpretation Anforderungen Verifikationsvorgehen HighQSoft GmbH 8

9 Einführung in die ISO Inhalt des Vortrages Einführung in die ISO Anforderung an das Verifikations- & Validations- (V&V) Vorgehen Zusammenfassung & Zusammenführung HighQSoft GmbH 9

10 Anforderungen an das V&V-Vorgehen Allgemeines Die Anforderungen der ISO beschreiben im Wesentlichen eine Dokumentationspflicht (Arbeitsprodukte) die Vorgehensweise eines systematischen Entwicklungsvorgehens Spezifikation Testspezifikation Testimplementierung / Testdaten Testdurchführung und -Auswertung Testergebnisdokumentation Prozesse: Vorgehensweise, Nachvollziehbarkeit, Reproduzierbarkeit ISO Arbeitsprodukte (vereinfacht) HighQSoft GmbH 10

11 Anforderungen der ISO Von der Idee zur Anforderung Start Gefahren- und Risikoanalyse Funktionales Sicherheitskonzept Technisches Sicherheits- Konzept Spezifikation Sicherheitsziele (ASIL) Funktionale Sicherheitsanforderungen Technische Sicherheitsanforderungen Anforderungen (ohne ASIL) Ziel der Ableitung von (Sicherheits-)Anforderungen ist die Gewährleistung der formulierten Sicherheitsziele Arbeitsprodukt Ergebniselement Traceability (n:m) HighQSoft GmbH 11

12 Anforderungen der ISO Von der Anforderung zum Testfall Spezifikation Testspezifikation Verifikationskonzept (Teststrategie) Band 4-6 Testobjekte Testziele und Teststufen Testverfahren, TFEV, Testabdeckungskriterien Testfall (abstrakt) Anforderung ID ASIL Allokation Ziel der Ableitung von Testfällen ist die Sicherstellung der formulierten Testziele (Methodik + Argumentation) Testschritte Bedingungen Ergebnisbed. Toleranz ID Version Anforderung Teststufe Testumgebung Arbeitsprodukt Ergebniselement Traceability (n:m) TFEV = Testfallermittlungsverfahren HighQSoft GmbH 12

13 Darstellung: Ralf Nörenberg, Effizienter Regressionstest nach ISO 26262, KIT Scientific Publishing, 2012 Der Inhalt ist Eigentum der Daimler AG. Eine Veröffentlichungsberechtigung liegt vor. Die Darstellung entspricht nicht dem aktuellen Stand. Testabdeckungen (7) Anforderungen der ISO Teststrategie: Testziele, Testverfahren Testfallermittlungsverfahren (7) Testziele (8) HighQSoft GmbH Testverfahren (5) = empfohlen = optional ❷ = Intensität 2

14 Anforderungen der ISO Vom Testfall zur Testimplementierung Testspezifikation Testimplementierung / Testdaten Testfall Testimplementierung Arbeitsprodukt Ergebniselement Traceability (n:m) HighQSoft GmbH 14

15 Anforderungen der ISO Einschub: Nachvollzieh- und Reproduzierbarkeit Spezifikation Testspezifikation Testimplementierung / Testdaten Testdurchführung und -Auswertung Testergebnisdokumentation Product Data Management macro level information Bedeutung: Die Verlinkung aller Ergebniselemente (z.b. Anforderung, Testfall) <Herausforderungen?> HighQSoft GmbH 15

16 Anforderungen der ISO Einschub: Nachvollzieh- und Reproduzierbarkeit Spezifikation Testspezifikation Testimplementierung / Testdaten Testdurchführung und -Auswertung Testergebnisdokumentation Product Data Management macro level information Bedeutung: Die Verlinkung aller Ergebniselemente (z.b. Anforderung, Testfall) ist über alle Entwicklungsebenen (System, Komponenten, Software) gewährleistet berücksichtigt ein Versions- und Änderungsmanagement (System zu Software) berücksichtigt das Variantenmanagement des Produktes (z.b. den Test von Varianten) ist unabhängig der Organisationseinheit (OEM / Zulieferer) gewährleistet Es bestehen mehrere, große Herausforderungen die zu lösen sind HighQSoft GmbH 16

17 Anforderungen der ISO Von der Testimplementierung zum Testergebnis Testimplementierung / Testdaten Testergebnisdokumentation Testdurchführung und -Auswertung Testreport (Abdeckungskriterien) Testimplementierung Konfiguration Testobjekt Konfiguration Testumgebung / Tools Ergebnis- und Messdaten Arbeitsprodukt Ergebniselement Prüfmitteltauglichkeitsnachweis (1x) Tool Confidence Level Evaluation (1x) Ergebnisauswertung Analyse Bewertung Fehlerbeschreibung Testergebnis (Bewertung) Traceability (n:m) HighQSoft GmbH 17

18 Anforderungen der ISO Von der Testimplementierung zum Testergebnis Testimplementierung / Testdaten Testergebnisdokumentation Testdurchführung und -Auswertung Testreport (Abdeckungskriterien) Testimplementierung Konfiguration Testobjekt Konfiguration Testumgebung / Tools Prüfstands-SW HW-Konfiguration Ergebnis- und Testprogramme Messdaten Testbibliotheken Versionierung Nachweis der Richtigkeit der Messung z.b. HiL-Kalibrierung z.b. HiL- Verkabelung Durchführung vor Ersteinsatz zyklischer Nachweis Arbeitsprodukt Ergebniselement Traceability (n:m) Prüfmitteltauglichkeitsnachweis (1x) Tool Confidence Level Evaluation (1x) Ergebnisauswertung Analyse Bewertung Fehlerbeschreibung des Tools Testergebnis (Bewertung) Analyse der Tool Use-Cases Identifikation der potentiellen Gefährdungen / möglichen Fehler durch einen falschen Output Überprüfung, ob dies zu einer Verletzung eines Sicherheitsziels führt Evaluierung der Auftrittswahrscheinlichkeit Ableitung eines TCLs HighQSoft GmbH 18

19 Tool Confidence Level Bewertung Bestimmung des Tool Confidence Levels (TCL) Gegenstand der Evaluation? Identifikation und Bewertung potentieller Gefährdungen/Fehler durch das Tool Bestimmung von Gegen-/Vorsichtsmaßnahmen deren Umsetzung das Vertrauen in das Tool erhöht Prinzipiell: Bewertung der Sicherheit beim Datenimports und bei der Datenhaltung z.b. vertauschte Kanäle beim Import von Daten z.b. Fehler bei der Konvertierung von Einheiten in der Importer Individuelle Bewertung Generische Bewertung? Ergebnis- und Messdaten Importer/ MoMa/ ATFx Avalon ODS Server User(tool) ATFx Für welche Umfänge? Eigene Software: Tool Confidence Level Bestimmung ist durchzuführen Gekaufte Software: Standardisierter, generischer Qualifizierungsnachweis gem. TCL HighQSoft GmbH 19

20 Anforderungen der ISO Einschub: Nachvollzieh- und Reproduzierbarkeit Spezifikation Testspezifikation Testimplementierung / Testdaten Testdurchführung und -Auswertung Testergebnisdokumentation Product Data Management macro level information Verifikations- & Validationsdaten Bedeutung: Die Informationen über alle Ergebniselemente (z.b. Messreihe, Messwerte) sowie deren Beziehung ist reproduzierbar und physikalisch abzulegen Testdurchführung und -Auswertung Testimplementierung / Testdaten Testergebnisdokumentation d.h. Testreport (Abdeckungskriterien) Testimplementierung Konfiguration Testobjekt Konfiguration Testumgebung / Tools Ergebnisdaten pro Test/Messung/Messreihe (!!) Prüfmitteltauglichkeitsnachweis (1x) Ergebnisauswertung Tool Confidence Level Evaluation (1x) Analyse Bewertung Fehlerbeschreibung Testergebnis (Bewertung) HighQSoft GmbH 20

21 Einführung in die ISO Inhalt des Vortrages Einführung in die ISO Anforderung an das Verifikations- & Validations- (V&V) Vorgehen Zusammenfassung & Zusammenführung HighQSoft GmbH 21

22 Zusammenfassung Anforderungen der ISO Die ISO erfordert: eine Dokumentationspflicht in Form von Arbeitsprodukten teilweise Dokument, teilweise Datenbank die Vorgehensweise eines systematischen Entwicklungsvorgehens eine gesteigerte Sorgfaltsplicht gemäß des ASIL bei der Entwicklung von E/E-Systemen Kernelemente und Herausforderungen der ISO sind: Gewährleistung der Nochvollziehbarkeit und Reproduzierbarkeit Entwicklung eines ISO-konformen Entwicklungsvorgehens und Informationsmanagements, was zudem effizient und effektiv ist (Herausforderung) HighQSoft GmbH 22

23 ISO und das Management von Verifikations- und Validationsdaten Zusammenführung Die Herausforderungen anders dargestellt Anforderungen Testdurchführung Testergebnisdokumentation Testfälle / Testimplementierung Ergebnisauswertung / Analyse Konfiguration Testobjekt Konfiguration Testumgebung / Tools Ergebnisdaten Testergebnis eine Lösung für das Verifikations- und Validationsdatenmanagement ist bereits vorhanden Product Data Management (PDM) Product Verification & Validation Management (PVM) OEM / Zulieferer / Dienstleister ASAM ODS HighQSoft Avalon Suite HighQSoft GmbH 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! HighQSoft GmbH 24

25 Backup HighQSoft GmbH 25

26 Einführung in die ISO Stand heute: Effektivität des Umsetzungsgrades Band 3 Gefahren- und Risikoanalyse Funktionales Sicherheitskonzept System Integration Vehicle Integration Band 4 Technisches Sicherheitskonzept HW/SW Integration Systemanforderungen Item Integration Si.-Anf. SW SW-Integration SW-Entwurf SW-Test SW- Implementierung Band 5: Hardware Band 6 Band 8: Prozesse

27 Einführung in die ISO Inhalte der ISO Band 1 Band 2 Band 3 Band 4 Band 5 Band 6 Band 7 Band 8 Band 9 Band 10 Vocabulary Management of Functional Safety Concept Phase Product development at the system level Product development at the hardware level Product development at the software level Production and operation Supporting processes Automotive Safety Integrity Level (ASIL)-oriented and safetyoriented analyses Guideline on ISO HighQSoft GmbH 27

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