Elektrotechnik vs. Informationstechnologie Welche Ingenieure braucht die Elektronikentwicklung im Automobilbereich?

Transkript

1 Elektrotechnik vs. Informationstechnologie Welche Ingenieure braucht die Elektronikentwicklung im Automobilbereich? Dr. Thomas Mertke, Mai 2013

2 Vita: Dr. Thomas Mertke, geb : BTU Cottbus, Elektrotechnik Schwerpunkt Steuerungs- und Kommunikationstechnik : BTU Cottbus, wiss. MA am Lehrstuhl Automatisierungstechnik, DFG-Forschungsprojekt Verifikation von SPS-Anwenderprogrammen ab 2001: Bertrandt Ingolstadt, seit 2008 Projektleiter 2003: Abschluss der Promotion Formale Spezifikation reaktiver Systeme mit einer Sicherheitsfachsprache, LS Aut + LS DSSZ

3 DFG-Forschungsprojekt Verifikation von SPS-Anwenderprogrammen Anlagenbeschreibungssprache SPS-Anwenderprogramm Anlage, Maschine Funktions- und Sicherheitsanforderungen Petri-Netz-Generator Sicherheitsfachsprache Modell der SPS Modell des Programms Modell der Umgebung Verknüpfung Modell des Gesamtsystems Formale Anforderungen Fehler / Inkonsistenzen Verifikation (Model-Checking) Verifiziertes SPS- Anwenderprogramm

4 CTL als formale Basis der Sicherheitsfachsprache Einfache Forderung Zustand ( Wenn B, dann muss gleichzeitig F sein. ) AG( (rdy_plc B) F) Einfaches Verbot Zustand ( Wenn B, dann darf nicht gleichzeitig F sein. ) AG (rdy_plc B F) Einfache Forderung Direkt ( Wenn B, dann muss unmittelbar F werden. ) AG( (rdy_in B) A( rdy_plc U(rdy_plc F) ) ) Einfache Forderung Unbegrenzt ( Wenn B, dann muss irgendwann F werden. ) AG( (rdy_in B) AF(rdy_plc F) )... insgesamt 18 Formeln (B Bedingung, F Folgerung, Aktion, rdy_plc, rdy_in - Beobachtungsvariablen)

5 SFS-Editor

6 Vita: Dr. Thomas Mertke, geb : BTU Cottbus, Elektrotechnik Schwerpunkt Steuerungs- und Kommunikationstechnik : BTU Cottbus, wiss. MA am Lehrstuhl Automatisierungstechnik ab 2001: Bertrandt Ingolstadt 2003: Abschluss der Promotion Formale Spezifikation reaktiver Systeme mit einer Sicherheitsfachsprache, LS Aut + LS DSSZ

7 Über 35 Jahre kundenorientierte Entwicklungsdienstleistungen Seit Gründung durch Harry Bertrandt. Expansion in Europa und den USA. Ausbau des Leistungsspektrums. Management-Buy-out. Gang an die Börse. Einstieg in die Luftfahrtentwicklung. Organisationsanpassung: Vernetzung durch konzernübergreifend organisierte Fachbereiche. Gründung Bertrandt Services für Entwicklungsleistungen in Maschinen-/Anlagenbau, Medizintechnik, Energie und Elektroindustrie. Börse: Aufnahme Bertrandt-Aktie in den SDAX. Ausbau des Leistungsspektrums in allen Fachbereichen und rund um die Elektro-Mobilität. Gezielte Niederlassungs-Erweiterungen und Technologie-Aufbau entlang der kompletten Prozesskette der Produktentwicklung.

8 Kundennähe ist uns wichtig dezentrale Organisation Über Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an 45 Standorten in Europa, den USA und China. Bertrandt Services Bertrandt

9 Modulares Leistungsspektrum als Einzelleistung oder in Kombination

10 Ausgewählte Referenzen Beispiele Audi Bizerba BMW Bosch Continental Daimler EADS -Airbus Eisenmann Ford Johnson Controls Lamborghini Magna Opel Porsche PSA/Citroën Renault Schiller Automation Siemens TDS ThyssenKrupp Valeo VW etc.

11 Niederlassung Ingolstadt Elektronik-Zentrum Bertrandt Vernetzung von Menschen Bündelung von Kompetenzen Integration von Entwicklungspartnern Projekträume und Werkstätten Prüffeld

12 Entwicklung Elektronik Leistungen Entwicklung Elektronik Geschäftsmodelle Fahrerassistenzsysteme Infotainment Antriebselektronik Fahrwerks-elektronik Bild- und Signalverarbeitung Funktionsentwicklung ACC, AALA, Stauassistent TopView, PLA, SWA Rapid Controller Prototyping Sensorbewertung Tool-Entwicklung Erprobung und Applikation mit Referenzsensorik ADTF Systementwicklung und Absicherung Funktionsentwicklung Connectivity Online Dienste Telefon Sprachbedienung Navigation Grundentwicklung Serienbetreuung Labor- und Fahrerprobung Entwicklungsbegleitung für Motorsteuergeräte, Getriebesteuergeräte, Aktorik, Sensorik, Leistungselektronik (Software, Hardware) Funktionsentwicklung Modellbasiertes Rapid Prototyping Test und Erprobung Applikation On Board Diagnose Funktionsentwicklung Vertikal-, Längs und Quer-Dynamik Signaldatenaufbereitung Serienentwicklung Testmanagement Test und Erprobung Modellierung Fahrwerkselektronik für HiL- Simulation Systemsimulation

13 Entwicklung Elektronik Leistungen Entwicklung Elektronik Geschäftsmodelle Komfort- und Lichtelektronik Energiemanagement Vernetzung und Diagnose Industrieelektronik Entwicklungsaufträge Gewerke mit Projektverantwortung Kompetenz- Cluster Funktionsentwicklung Steuergerät- und Funktionstest Steuergerät- Projektleitung Steuergerät- Integration Serienbetreuung Resident Engineers Bauteil- u. Funktionsspezifikation Absicherung von Komponenten und Funktionen SW-Entwicklung und -Test Generator Batterielabor Bordnetzprüfstand Local Content Energieeffizienz Datenfestlegung TP2.0 CAN ISO TP CAN/FlexRay CAN Test VW80118/80110 FlexRay Vernetzungstest E2E Absicherung Gateway-Prüfstand Vernetzungstesthaus ASAM MCD-2D Hard- und Softwareentwicklung für Produktion Automatisierungstechnik Energietechnik Medizintechnik Prüftechnik (DSA/Siemens) Prüfplanung Qualitätsmanagement Einzelleistungen

14 Entwicklung Elektronik Querschnittsleistungen Entwicklung Elektronik Prozess- / Projektmanagement Software- Entwicklung Test und Validierung Prüfstände und Automation Gesamtfahrzeug Projektbegleitung aus Sicht PM, Prozesse, Qualität, Methoden Entwicklung und Absicherung von Softwarelösungen Funktionsabsicherung von elektr. Komponenten und Systemen HW/SW-Lösungen zur Funktions-/ Systemabsicherung Entwicklungs- und Integrations- Dienstleistungen Projektmanagement Anforderungsmanagement Testmanagement Funktionale Sicherheit (ISO 26262) Lieferantensteuerung Variantenmanag. Customizing Methoden&Tools Architektur Embedded Modellb. Entwicklung SW-Testhaus SW-Qualität AUTOSAR Tool- und Datenbank-Entwickl. App-Entwicklung Simulation/Stimulation Testautomation Systemintegration Komponenten- und Systemtests Zuverlässigkeitserprobung Freigabeprüfung Gesamtfahrzeugtest Hardware-in-the-Loop Konzeption, Aufbau, Inbetriebnahme Echtzeit-Systeme Zustandsbasierte Systeme Funktionstester Robotik Bildverarbeitung Testautomatisierung System- und Funktionsintegration Gesamtfzg.-PM Fahrzeugvernetzung Aufbau Technikträger Flottenerprobung Lieferantensteuerung Individualisierung Lokalisierung SW-Prozesse ISO (SPiCE), Akkreditierte Prüfbereiche DIN EN ISO 17025, Funktionale Sicherheit (ISO 26262), Testhäuser und Betreibermodelle

15 Team Software-Test Software-Test nach SIL 2 (ISO/IEC 61508) MIL, SIL und PIL Entwicklungsabteilung I / E* - ** Statusüberwachung Audi Software- und System-Test gemäß Automotive Spice Projektleitung Bertrandt Konzeption und Programmierung eigener Tools zur Testautomatisierung Toolevaluierung Bertrandt Prozessentwicklung & -überwachung Bertrandt Tool-Automatisierung Bertrandt Statische Codeanalyse Bertrandt Modellüberarbeitung und Codegenerierung Bertrandt Dynamische Tests Bertrandt

16 Team HIL-Test Systemtests, HIL-Betreibermodell Spezifikation und Verifikation von Komponenten- und Systemfunktionen für Fahrwerkregelsysteme Querschnittsfunktionen Spezifikation und Verifikation von Systemfunktionen für Systemverbund-HIL EXAM-Basisentwicklung Support EXAM-Integration in HIL Systeme HIL-Integrationssupport FlexRay Autosar-konformes Netzwerkmanagement HIL-Support Instanthaltung und Verifikation der auf den HIL s laufenden Antriebs-, Fahrwerks- und I/O-Modelle HIL-Systeme dspace, CARTS HIL- und EXAM-Schulungen

17 Team Elektronik Testsysteme Entwicklung modularer/generischer Prüfstände zur automatisierten Prüfung von Steuergeräte- und Systemfunktionen HW/SW Architektur Konzeption und Aufbau SW-Design und Umsetzung von Benutzerschnittstellen Entwicklung und Erweiterung der Testablaufsteuerung Testcase-Erarbeitung Bilderfassung und -verarbeitung Robotersteuerung Anbindung an bestehende Kundensysteme/Testautomatisierungen Entwicklung Prüf- und Messtechnik b.curve b.measure b.powered b.corrosive b.kosi Electronic Competence Center Testsysteme

18 Complexity of Test benches Cross-linked Test benches Complexity of Requirements Functional Test Modules Minimal Solutions (HW and SW) Breadboards Manually operated or partly automated Component Test benches Central automation Generic Bertrandt Module kit Interface-Simulation Integration of third party components (HW und SW) Partly real-time requirements Decentral automation Huge number of interfaces Integration in existing SW- Infrastructures at/of the OEM Partly real-time requirements Time, Cost, Effort

19 Basissystem Generischer Prüfstand (b.generic) Skalierbares Prüfstandsgrundkonzept mit modularen Lösungen Hardware- und softwareseitige Ausgangskonfiguration für zustandsbasierte, statische Prüfstände Einteilung in Racks und Ebenen, in denen alle Signale verfügbar sind (Backbone-Prinzip) Routing von Signalen: Abbildung verschiedener Baureihen, Derivate und Ausstattungen im selben Prüfstand Verwendung der modularen Basis-Software b.generictestsoftware. Die Basis-Software kann um Software-Funktionen und zusätzliche Hardware-Treiber erweitert und damit kundenspezifisch angepasst werden. Einbindung in kundenspezifische Testautomatisierungssysteme oder Betrieb über Bertrandt-Prüfstandsautomatisierung

20 KAFAS-Testplatz (Kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme) Testplatz zur visuellen Stimulation kamerabasierter Fahrerassistenzsysteme Integration der relevanten Fahrzeugkomponenten (Kameras, Steuergeräte, Sensoren, Display) Erzeugung einer ausreichend realistischer Umgebungssimulation, Bereitstellung aller notwendigen Stimuli für die Systeme (Bussignale, visuell) direkte Datenkopplung zwischen Fahrszenensimulation und Bussignalen Testszenarien Fahrspurerkennung, Spurhalteassistent Verkehrszeichenerkennung Umfelderkennung (Kollisionswarnung, Fernlichtassistent

21 Airbag-HiL Flexibel skalierbarer HiL-Prüfstand zur Durchführung von Freigabetests an Steuergeräten Nachbildung von Airbag-Steuergerät-Peripherie Simulation von Crash-Sensoren Hardwareseitige Fehlersimulation (b.fiu) Frei konfigurierbare CAN-Restbussimulation Simulierbare Bordnetzspannung (b.curve) Echtzeitdatenerfassung im Simulationszyklus (1 ms) Modulare Gestaltung durch Ebenen-Konzept Gekapselte Prüfstandssteuerung (DLL-Treiber) Ankopplung an OEM-spezifischen Testsequenzer (z.b. EXAM)

22 Elektrotechnik vs. Informationstechnologie Welche Ingenieure braucht die Elektronikentwicklung im Automobilbereich? Elektrotechnik und Informationstechnologie! Generalisten und Spezialisten spezielle Situation in der Automobilindustrie: historische Prägung Maschinenbau aber: Software als innovativster Bereich sehr starke verteilte Entwicklungsprozesse, viele Zulieferer von Komponenten kurze Entwicklungszeiten, hoher Zeitdruck hoher Kostendruck