EQUAL

Problemstellung
In vielen technischen Produkten erfolgt eine permanente Verlagerung der Produktfunktionalität in Richtung Software. Dies hat große Auswirkungen auf die Entwicklungsprozesse, die sich diesem Trend permanent anpassen müssen. Nur so können Entwicklungszeiten und -kosten minimiert und ein verlässliches hohes Qualitätsniveau erreicht werden, was Voraussetzung zur Sicherung eines beständigen wirtschaftlichen Erfolgs ist. Moderne Entwicklungs-Prozesse müssen dazu die präventive Fehlervermeidung fördern, insbesondere aber auch Maßnahmen für die möglichst frühzeitige Fehlererkennung und -beseitigung vorsehen. Dies ist gerade bei mechatronischen Produkten mit ihrer hohen Entwicklungsdynamik, Komplexität und Technologievielfalt eine neue Herausforderung.
Eine zeitgemäße Qualitätssicherung muss auf der Grundlage der bereits vorhandenen Methoden- und Werkzeugvielfalt einen integrativen und vor allem qualitätsorientierten Entwicklungsprozess ermöglichen. Zwischen vorhandenen Barrieren und bei Zielkonflikten müssen Wege gefunden werden. Dies ist immer eine firmenspezifische Aufgabe und muss individuell geleistet werden. Dabei muss ein Kompromiss zwischen der geforderten Qualität und den wirtschaftlich-technischen Restriktionen gefunden werden. Die Qualitätssicherung muss dazu den unternehmens- bzw. projektspezifischen Bedarf in den Mittelpunkt rücken, was sich u.a. bei der Auswahl, Ausgestaltung und Anwendung geeigneter Techniken, Methoden und Werkzeuge spiegeln muss.

Projektziele und Vorgehensweise
Für eine entwicklungsbegleitende Qualitätssicherung von eingebetteter Software sollten deshalb verfügbare Methoden angepasst, eine integrale Testplattform für den durchgängigen "virtuellen" Funktionstest entwickelt sowie geeignete Werkzeuge prototypisch umgesetzt werden. Dazu wurden die weiterentwickelten QS-Methoden strukturiert, bewertet und in ein qualitätsorientiertes Vorgehensmodell integriert. Die erzielten Ergebnisse wurden durch in Pilotanwendungen erprobt und in ein allgemeines QS-Handbuch sowie einem Leitfaden zur Generierung unternehmensspezifischer Lösungen abgelegt.

Ergebnisse
Der entstandene Leitfaden zeigt neue Ansätze und Lösungen zu folgenden Bereichen auf:

Flexible QS-Methoden und -Werkzeuge.
Da es eine große Bandbreite an Projektgröße und an Produkten von eingebetteten Systemen gibt, müssen die eingesetzten QS-Methoden und -Werkzeuge sehr flexibel und an die jeweils aktuellen Bedürfnisse anpassbar sein.

Entwicklungsbegleitende frühe Qualitätssicherung.
Der größte Aufwand der Qualitätssicherung liegt heute beim Integrations- und Systemtest, da die Software ohne das fertige Produkt (z. B. die Maschine) nur beschränkt testbar ist. Daher wurde eine "ablauffähige Spezifikation" für Maschinen simuliert, um in den frühen Entwicklungsphasen effektivere Prüfungen durchführen zu können.
Die Testmethoden aus der klassischen Softwaretechnik prüfen hauptsächlich logische Fehler und berücksichtigen nicht, dass viele Fehler bei eingebetteten Systemen im Zeitverhalten und im Zusammenspiel zwischen Software, Hardware und Mechanik entstehen.

Testfall-Ermittlung und -Beschreibung.
Zur Ermittlung und Beschreibung der Testfälle für eingebettete Systeme wurden geeignete Strategien entwickelt. Die Testfälle beinhalten neben den Eingangs- und Ausgangsdaten noch Angaben über das Zeit- und Toleranzverhalten, sowie die Interaktion der Komponenten. Erschwerend kommt hinzu, dass die Tests nicht jeweils eine einzelne Funktion prüfen, sonder
n eine Sequenz von Einzelprüfungen darstellen.

Wiederverwendung und Automatisierung.
Der Aufwand für die umfangreichen Tests wurde durch eine systematische Wiederverwendung und Automatisierung reduziert, um eine praktische Anwendbarkeit zu gewährleisten. Die Unterstützung vor allem der Planungsaspekte durch geeignete Werkzeuge reduziert die Anwendungshemmnisse und trägt zu einer effektiveren Qualitätssicherung bei.

Die wesentlichen Ergebnisse des Verbundprojekt EQUAL wurden in einem Fachbuch zusammengefasst.
Bender, K.; Dominka, S.; Koç, A.; Pöschl, M.; Russ, M.; Stützel, B.
Embedded Systems - qualitätsorientierte Entwicklung .
ISBN 3-540-22995-7, 2005, Springer, Berlin Heidelberg New York

Embedded Systems - qualitätsorientierte Entwicklung

Autor: Bender, K.; et al.

Verlag: Springer

Erscheinungsjahr: 2004

ISBN: 3-540-22995-7

Beschreibung: In technischen Produkten erfogt eine permanente Verlagerung der Produktfunktionalität und Entwicklungskosten in Richtung Software. Für diese so genannte eingebettete Software ist die Beherrschung qualitätssichernder Entwicklungsprozesse essentiell zur Sicherung eines beständigen wirtschaftlichen Erfolgs. Primäres Ziel muss dabei sein, in dem gesamten Entwicklungszyklus Fehler zu vermeiden bzw. eine frühzeitige Fehlererkennung und -beseitigung sicherzustellen. Dazu wurden im Verbundprojekt EQUAL QS-Methoden strukturiert und bewertet sowie in ein qualitätsorientiertes Vorgehensmodell integriert. Die erzielten Ergebnisse wurden durch Anwendung in Pilotprojekten abgesichert und in diesem Fachbuch praxisnah aufbereitet.