Fahrzeugelektronik. Leistungen und Lösungen zur Beherrschung der Komplexität

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1 Fahrzeugelektronik Leistungen und Lösungen zur Beherrschung der Komplexität

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3 INNOVATIONEN & ENTWICKLUNGSZYKLEN Die Hersteller von Nutzfahrzeugen befinden sich in einem technologischen Wandel. Neben der Zunahme von elektrischen und elektronischen Komponenten ist eine Verteilung von Funktionen auf diese Komponenten im Fahrzeug stärker in den Fokus der Entwicklung gerückt. Domänenspezifische Architekturen und ein funktionsorientierter Software-Entwurf stehen am Anfang und sind vor der Einführung unabdingbar. Sowohl im Vorfeld bei der Entwicklung des Fahrzeugs als auch später bei dessen Weiterentwicklung spielen Elektroniksysteme eine entscheidende Rolle. Sie sind heute Maßstab für den Anteil an Innovation. Neue Elektroniksysteme und Funktionalitäten bieten dem Hersteller die Möglichkeit, sich in der Wahrnehmung der Öffentlichkeit vom Wettbewerb zu differenzieren. Der Anteil der Elektronik an der Gesamtausstattung eines Nutzfahrzeugs steigt stetig an und beträgt mittlerweile bis zu 50% Tendenz steigend. Faktoren wie Innovationen, Verkürzung der Produktlebenszyklen und Entwicklungszeiten, verbunden mit gestiegenem Wettbewerbs- und Kostendruck sind die maßgeblichen Treiber für den Fortschritt in der Nutzfahrzeugindustrie. Wir verstehen es als unsere Aufgabe, Sie bei der Integration dieser Innovationen zu beraten und bei der effi zienten Realisierung zu unterstützen. Mit unserem domänen- und marktspezifi schen Know-how und als Transferagent der ESG-Gruppe für den Bereich Nutzfahrzeuge greifen wir auf bewährte Technologien, Methoden und Lösungen der Automobilindustrie zurück und adaptieren diese auf die marktspezifi schen Anforderungen. Wir decken alle Spezifi kations- und Integrationsstufen des Entwicklungsprozesses gemäß V-Modell ab. Die Auswirkungen der einzelnen Entwicklungsschritte auf Produktion und After-Sales werden geprüft und im Sinne einer ganzheitlichen Betrachtung optimiert. Innovation & Entwicklungszyklen Funktionsorientierter Entwurf Sicherheitskritische Software Steigender Anteil von elektronischen Steuergeräten Komplexer werdende Software Variantenvielfalt & Versionen Steigende Integrations- und Testaufwände Durchgängige Toolketten und integrierte Datenverwaltung Prozessveränderung und optimierung Domänenspezifische Fahrzeugarchitektur Standard-Architekturen von Steuergeräten (z.b. AUTOSAR) Produktentwicklungsprozess Fertigung und Service Spezifikationsprozess Entwicklungsprozess Absicherungsprozess Lifecycle Management SoP Systemdefinition Systemtest SOP = Start of Production Komponentenspezifikation Komponententest Funktionsspezifikation Funktionstest Implementierung

4 KNOW-HOW & ERFAHRUNGEN Ein domänen- und marktspezifisches Know-how zeichnet die ServiceXpert aus. Darüber hinaus stellen der Transfer und die Adaption von bewährten Technologien, Methoden und Lösungen der Automobilindustrie in die Nutzfahrzeugbranche eine weitere Kernkompetenz der ServiceXpert dar. Kundenspezifische Analyse und Beratungsprojekte bilden dabei die Basis zur Lösungseinführung. Prozessberatung Reibungslose und geschlossene Prozesse sind die Voraussetzung für ein schnelles Time-to-Market und eine hohe Qualität des Endproduktes. Aufgrund des steigenden Vernetzungsgrades sowie der Abhängigkeiten zwischen einzelnen Entwicklungspartnern kommt es gerade in diesem Bereich vermehrt zu Medien- und Informationsbrüchen. Die Analyse der Prozesse und deren nachhaltige Optimierung sind ein unschätzbarer Wettbewerbsvorteil. Der Beratungsansatz der ServiceXpert erfolgt immer ganzheitlich und ist auf die speziellen Prozesse des Kunden ausgerichtet. Basierend auf einer umfangreichen Analyse der angestrebten Ziele sowie involvierter Mitarbeiter und Abteilungen erarbeiten wir Fachkonzepte, in welche die Beschreibung moderner, ergebnisorientierter Fachabläufe einfl ießt. Zur Optimierung der Geschäftsprozesse berücksichtigen wir Rentabilität, Effi zienzsteigerung und Best Practices. Für die Reifegradprüfung von Prozessen setzen wir auf das CMMI/SPICE-Know-how. Kompetenzfelder in der Prozessberatung Requirements Engineering Change Management Fehlerbeseitigung Diagnose-Lifecycle Flashdatenmanagement Konfigurationsmanagement Kompatibilitätsmanagement Test und Integration Entwicklung sicherheitskritischer Software EURO VI bzw. Tier 3b / 4if Fehlerbeseitungsprozess Änderungsmanagement» Risikoabschätzung» Projektterminplan» Qualitätsanalyse (u,a, FMEA) Erprobungsabsicherung» Markenprüfung» Erstbemusterng Gewährleistung Definition & Entwurf E t Entwicklung Produktion on Service

5 KNOW-HOW & ERFAHRUNGEN Technologie- und Methodenberatung Die optimale Auswahl und der Einsatz von Technologien und Methoden sind sowohl Basis als auch Motor unternehmerischer Innovation. Die Adaption bewährter Automotive-Technologien ist ein schneller sowie effi zienter Weg zur Sicherstellung der eigenen Innovation. Zudem sind Hersteller im Automotive- Bereich früher mit der Umsetzung gesetzlicher Vorgaben konfrontiert als der Nutzfahrzeugbereich. Die Einführung einer neuen Methode sowie die marktspezifi sche Adaption einer Lösungsmöglichkeit bedingt ein konsequentes und standardisiertes Vorgehen. Die Kenntnis und Auswahl von Methoden für bestimmte Problemstellungen sowie deren Einführung und Anpassung an Kundenprozesse sind Teil des Leistungsspektrums der ServiceXpert. Durch die aktive Mitarbeit im Technologie- und Innovationsnetzwerk der ESG-Gruppe haben wir Zugang zu aktuellen, zukunftsweisenden Technologien, Methoden und Standards aus den Bereichen Automotive, Luft- und Raumfahrt und der Logistik. Zusätzlich kommt unseren Kunden unsere querschnittliche Erfahrung über verschiedene Nutzfahrzeugsegmente (onroad und nonroad) und Projekte zugute. Systemdefinition Komponentenspezifikation Funktionsspezifikation Kompetenzfelder in der Technologieund Methodenberatung Diagnosetechnologien Kommunikationsstandards Bordnetzarchitekturen Datenmodellierung Implementierung Test- und Integrationsstrategien Funktionstest Systemtest Komponententest

6 SYSTEM- UND SOFTWARE-ENTWICKLUNG EMBEDDED Software im Nutzfahrzeug wird mit weiter steigendem Anteil zunehmend mehr zum strategischen Produktbestandteil eines Fahrzeugherstellers. Klassische Funktionen des Fahrzeugs und durch Vernetzung entstehende Innovationen werden durch Software implementiert. Darüber hinaus ist der Powertrain das Herz eines jeden Nutzfahrzeugs. Der Entwurf des Elektronik- und Softwaresystems eines Fahrzeugs besitzt einen hohen Schwierigkeitsgrad, da die Anforderungen in den verschiedenen Lebenszyklusprozessen sehr umfangreich und unterschiedlich sind. Speziell im Umfeld von Embedded- Systemen muss die komplizierte Interaktion zwischen Steuergerätesoftware, Sensorik/Aktorik und mechatronischen Komponenten berücksichtigt werden. Für die Lösung eines komplexen Entwurfsproblems ist ein Entwicklungsprozess notwendig, der vom Umgang mit Anforderungen und Randbedingungen bis zur Abnahme des Systems alle Entwicklungsphasen berücksichtigt. Systemdefinition Systemtest Systems Engineering Das Systems Engineering umfasst die Integration aller technischen Parameter sowie die Sicherstellung der Kompatibilität aller physikalischen, funktionalen und technischen Schnittstellen. Ziel ist ein Systementwurf, der den spezifi zierten Anforderungen genügt. Leistungen für das Systems Engineering Systementwurf und -optimierung Architekturentwurf Buskommunikation und Netzwerkmanagement Rapid Prototyping und Modellierung Komponentenspezifikation Funktionsspezifikation Komponententest Funktionstest Implementierung

7 SYSTEM- UND SOFTWARE-ENTWICKLUNG EMBEDDED Prozesse / Methoden Anforderungsbeschreibung Tools Requirements Management Tool Analyse Funktionaler Grobentwurf Architekturentwurf UML Tool HW SW (hybr.) ) SW (diskret) Verifikation / Validierung HW HW HW Partitionierung SW (hybr.) Feinentwurf SW (hybr.) Codegenerierung SW (hybr.) SW (diskret) SW (diskret) SW (diskret) Buskommunikation und Kommunikationserzeugung MATLAB/ Simulink Tool zur Codegenerierung SD Softwareentwicklung Bei der Softwareentwicklung steht die Abbildung der funktionalen Systemarchitektur auf ein konkretes Softwaresystem im Mittelpunkt. Sie beinhaltet die Gesamtheit von Programmen und Daten, die im verteilten, prozessgesteuerten System des Fahrzeugs verarbeitet werden. Die ServiceXpert hat in zahlreichen Projekten im Entwicklungs- und Diagnosebereich eine Vielzahl von Erfahrungen gesammelt, die zur Schärfung der Expertise des Emdedded Engineering der ServiceXpert beigetragen haben. Leistungen für die Softwareentwicklung Funktionsarchitekturen Modellierung und Simulation Codegenerierung, Codierung, Diagnose

8 INTEGRATION & TEST KOMPLEXER EE-SYSTEME Wesentliche Voraussetzungen für eine reibungslose Integration und erfolgreiche Tests von Elektroniksystemen sind der aktive Informationsaustausch und die enge Verzahnung zwischen den Entwicklungs- und Testabteilungen des Herstellers sowie der Zulieferer. Die Systemintegration ist wesentlicher Bestandteil des Entwicklungsprozesses nach dem V-Modell. Hier fi ndet der Abgleich zwischen geforderten und realisierten Funktionalitäten statt. Für die Integration auf den verschiedenen Systemebenen (Komponente, Subsystem, Gesamtsystem) müssen Integrationskonzepte und detaillierte Zeitpläne erstellt werden. Grundlage für eine erfolgreiche Verifi kation der Funktionalitäten ist die Erarbeitung von Teststrategien, um Fahrzeugfunktionen und varianten abzusichern. Bevor mit dem eigentlichen Testen begonnen werden kann, muss gemeinsam mit den Fachabteilungen der System- und Testumfang defi niert werden. Bei Bedarf beschafft die ServiceXpert eigenverantwortlich die notwendigen Testgeräte sowie Software Tools und validiert im Sinne der Systemerprobung die elektrischen Systemeigenschaften. Für die Realisierung von Integrations- und Testplattformen gibt es verschiedene Möglichkeiten: im Labor an Laborfahrzeugen, an Prototypen sowie am realen Fahrzeug. Falls Komponenten oder Teilsysteme nicht zur Verfügung stehen, müssen diese mit geeigneten Tools simuliert werden. Für diese Aufgaben stehen Ihnen erfahrene Testingenieure der ServiceXpert und der ESG-Gruppe zur Verfügung. Systemdefinition Systemtest Komponentenspezifikation Komponententest Funktionsspezifikation Funktionstest Implementierung Leistungen für die Systemintegration Integrationskonzepte Planung der Integration Leistungen für den Test auf den Systemebenen Teststrategie Testfallermittlung Durchführung der Tests & Dokumentation Infrastrukturleistungen Bedarfsanalyse Toolauswahl, -einführung und -anpassungen Verifikationsebenen Ebene» Gesamtsystem (z.b. Fahrzeug) Ebene» Fahrzeugsubsystem (z.b. Antriebsstrang) Ebene» Steuergerät Ebene» Microcontroller Verifikation über alle Ebenen Ebene» Software

9 ENGINEERING DATA MANAGEMENT Die Aktualität und Kompatibilität aller Daten über den gesamten Produktlebenszyklus eines Fahrzeugs ist wichtigste Voraussetzung für den effizienten Ablauf interner und externer Prozesse. Methoden und Systeme für das Engineering Data Management bilden dafür die Grundlage. Die Hauptforderung des Requirements Engineering ist eine strukturierte, funktionsorientierte sowie konsolidierte System- und Prozessbeschreibung, aus der ausschreibungsfähige Lastenhefte hervorgehen. Das Requirements Management führt die in der Entwicklung begonnenen Dokumente und Prozesse über den gesamten Produktlebenszyklus fort. Neue und geänderte technische Anforderungen werden in das Gesamtsystem Fahrzeug integriert. Weiterhin müssen die Realisierungen und Implementierungen im Entwicklungsprozess im Sinne des Kompatibilitätsund Konfi gurationsmangements überprüft und immer wieder angepasst werden. Vernetzte Systeme und verteilte Funktionen stellen in Bordnetzen hohe Anforderungen an das Kompatibilitätsmanagement. Es erfüllt die Aufgabe der langfristigen Sicherstellung der Systemintegrität. Eine Haupttätigkeit des Konfi gurationsmanagements ist die Identifi kation der Konfi guration eines Systems zu einem defi nierten Zeitpunkt zur Steuerung und Verfolgbarkeit über den gesamten Softwarelebenszyklus. Die Konzeption und Realisierung von IT-Systemen für das Engineering Data Management auf der Basis von Content Management Systemen (CMS) gehören zum Leistungsportfolio der ServiceXpert. Leistungen für das Requirements Engineering Methoden- & Tooleinführung Toolanwendung Leistungen für das Requirements Management Systembetreuung Verifikation Dokumentation Leistungen für das Kompatibilitätsmanagement verschiedene Alternativen Datenmanagement Leistungen für das Konfigurationsmanagement Änderungsmanagement Feedbackanalyse Releaseplanung Lösungen im Umfeld von Engineering-Data-Management-Systemen Konzeption Realisierung Betrieb Workflow-Layer Projekt-, Prozess- - und u d Workflowmanagement ment Domänen-Layer* Domäne 1 Domäne 2 Domäne 3 Domäne... Domäne x Objektverknüpfungs-Layer Datenbank-Layer Relationale Datenbank * Domänen können Testdaten- / Funktionsdaten- / Servicedaten-Management etc. sein

10 INTEGRIERTE DIAGNOSE Die sichere Erkennung und effiziente Reparatur von Funktionsstörungen und Komponentenfehlern bei steigender Komplexität des Fahrzeugs stellt eine der Herausforderungen für die Hersteller von Nutzfahrzeugen dar, speziell bei einer hohen Funktions- und Systemvernetzung. Die für Reparatur, Wartung und Bandendeprogrammierung notwendige Diagnosefunktionalität muss geeignet auf das Fahrzeug und externe Test- und Diagnosesysteme verteilt werden. Dafür sind eine klare Diagnosestrategie und ein Umsetzungskonzept für die einzelnen Lebenszyklusprozesse notwendig. Dieses Umsetzungskonzept wird durch die zunehmende Standardisierung der Steuergerätearchitektur (AUTOSAR) und des MCD-Profi ls im ASAM-Schichtenmodell wesentlich gestützt. Onboarddiagnose Die Fehlererkennungsfunktion in einem Steuergerät stößt bei einer Störung eine entsprechende Fehlerbehandlung an und nimmt einen Eintrag im Fehlerspeicher des Steuergerätes vor, der später mit einem Diagnosetester ausgelesen werden kann. Bei der Verteilung der Funktionen über mehrere Steuergeräte hinweg ist die Interpretation der Fehlerspeichereinträge und eine eindeutige Zuordnung der Störung eine Herausforderung. Leistungen für die Onboarddiagnose Anwendung von Diagnosemethoden Aufbau der Diagnoseinfrastruktur Entwicklung und Test der Diagnosefunktionen Diagnose verteilter Funktionen Fahrzeug Steuergeräte (ECU) Leistungen im Umfeld der Diagnosestrategie Verteilung von Onboard- und Offboardanteilen Management der Lebenszyklusprozesse Diagnosewerksnorm Offboarddiagnose In der Produktion und im After-Sales-Service wird das Bordnetz an einen Diagnosetester angeschlossen. Über den Diagnosestecker können alle diagnosefähigen Steuergeräte abgefragt werden. Die so ausgelesenen Informationen werden zur Fehlererkennung sowie zur Auswahl und Parametrierung von Testsequenzen für Funktionen und Komponenten genutzt. Die ServiceXpert betreibt seit 2007 in Hamburg ein eigenes Diagnose-Center, in dem das Unternehmen seine Erfahrungen und sein Know-how aus zahlreichen Projekten in der On- und Offboarddiagnose über verschiedene Marktsegmente hinweg bündelt und seinen Kunden zur Verfügung stellt. Leistungen für die Offboarddiagnose Systemkonzepte Kommunikation zum Diagnosetester Modellierung von Diagnoseinformationen Verwaltung von Diagnosedaten Implementierung von Flash- und Diagnoselösungen Werkstatt oder Produktion Tester- oder Prüfsystem Boardnetzkommunikation Fahrzeugbus» Transport Layer» Data Link Layer» Physical Layer Application Layer Fahrzeugfunktionen Diagnosefunktionen Diagnoseservices Fehlerspeicher Diagnosesteckdose Diagnose Codierung Middleware Offboardapplikationen Flashen Messen VCI-Kommunikation VCI-Modul Testerkommunikation Diagnosekommunikation Steuern Diagnose-Datenbank (ODX)

11 SERVICEXPERT ServiceXpert ist das System- und Softwarehaus für technische Informationssysteme für die führenden Unternehmen der Marktsegmente Agrartechnik, Baumaschinen, Flurförderzeuge und Nutzfahrzeuge in Deutschland und Europa. Wir sind Ihr Spezialist für komplexe Prozesse und unterstützen Sie bei der Planung, Realisierung und dem Betrieb von Systemen zur Verwaltung von Informationen über den Produktlebenszyklus. Dabei konzentrieren wir uns mit unseren Systemen und Dienstleistungen auf die Bereiche Marketing/Sales, Entwicklung und After-Sales-Service. Unsere Lösungen basieren auf smarten Applikationen mit schlanken, standardisierten Schnittstellen auf der Basis von Software- Standardkomponenten. ServiceXpert ist ein Unternehmen der ESG-Gruppe. Als Tochterunternehmen der ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH arbeiten wir eng mit dem Technologie- und Innovationsnetzwerk der ESG zusammen. Als Transferagent nutzen wir dieses Know-how und bauen dieses für unsere Kunden und Märkte weiter aus. Die ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH entwickelt, integriert und betreibt Elektronik- und IT-Systeme für Militär, Behörden und Unternehmen. Unter anderem gehören Firmen der Automobil-, der Luft- und Raumfahrtindustrie und aus den Bereichen Logistik sowie Transport und Verkehr zu ihren Kunden. = Standorte der ESG-Gruppe ServiceXpert Gesellschaft für Service- Informationssysteme mbh Tempowerkring 3 D Hamburg Tel Fax Geschäftsstelle Süd Frankfurter Ring 211 D München Tel Fax Weitere Informationen offi ce@servicexpert.de Homepage

12 Ein Unternehmen der ESG-Gruppe