Durchgängiges Variantenmanagement

Konzept zur Erweiterung der automobilen Steuergeräteentwicklung

Eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen in modernen Fahrzeugen wird heutzutage von Software übernommen. Sei es das Anti-Blockier-System, der Tempomat oder der funkgesteuerte Türöffner. Durch die rasant steigende Anzahl und Komplexität der unterschiedlichen Softwaresysteme wird auch deren Entwicklung und Integration immer komplexer. In der Automobilindustrie ist zusätzlich das Thema der Produktvarianten von zentraler Bedeutung. Um eine möglichst große Kundengruppe anzusprechen, sind die Fahrzeug aus aktuellen Baureihen zu einem hohen Grad individualisierbar und werden dem Kundenwunsch entsprechend konfiguriert.

Darüber hinaus bewirkt der Kostendruck die Einführung von Produktlinienansätzen sowohl innerhalb einzelner Fahrzeughersteller als auch bei herstellerübergreifenden Kooperationen. Angesicht dieser Entwicklungen verlangen Fahrzeugentwickler eine entsprechende Werkzeugunterstützung für die Verwaltung der entstehenden Varianten von Software, Hardware, Daten, Modellen und Testszenarien. Es wird somit ein applikationsübergreifendes Variantenmanagementkonzept benötigt.

Ziel der Arbeit ist es, aktuelle Entwicklungen aus dem Bereich des Software-Engineering zu nutzen, um Varianten formal zu definieren. Solch eine formale Definition soll es verschiedenen Software-Werkzeugen erlauben, im Entwicklungsprozess anfallende Artefakte inklusive ihrer Varianten zu modellieren, zu verwalten und untereinander auszutauschen. Durch eine einheitliche Formalisierung des Variantenbegriffs soll außerdem eine werkzeugübergreifende Modellierung von Variantenabhängigkeiten und Fahrzeugkonfiguration ermöglicht werden.

 

Gemeinsame Datenbasis

Bei Automobilen handelt es sich um mechatronische Systeme und so dient die VDI-Richtlinie 2206 als Orientierung für den zugrunde liegenden Entwicklungsprozess der Steuergeräte. Im Fokus der Arbeit steht zwar die Entwicklung der Steuergerätesoftware, jedoch ist das Konzept aufgrund der gewählten Abstraktionstiefe auf die gesamte Fahrzeugentwicklung übertragbar. Da die verschiedenen Entwicklungsphasen ähnliche Informationen über die Produktvarianten benötigen und diese Varianz in ihren Entwicklungsartefakten abbilden, wird eine gemeinsame Datenbasis eingeführt, welche alle Varianten und Abhängigkeiten in einem Variabilitätsmodell enthält (s. obere Abbildung). Durch diese zentrale Datenhaltung können Inkonsistenzen schneller aufgedeckt, Kommunikationsaufwände zwischen den Entwicklungsphasen verringert und umfassende Analysen durchgeführt werden.

Generischer Mechanismus zur Werkzeugkopplung

Da die verschiedenen Entwicklungsphasen unterschiedliche Werkzeuge zum bearbeiten ihrer Artefakte einsetzen, wird ein möglichst generischer Mechanismus benötigt, der die verschiedenen Entwicklungswerkzeuge an die Datenbasis anbindet (s. zweite Abbildung). Diese Anbindung umfasst zum einen Konfigurationsaufgaben, d. h. das Bestimmen der zu einer Variantenauswahl zulässigen Artefakte, und zum anderen das Anpassen dieser Artefakte. Hierbei liegt der Gedanke zugrunde, dass sich für verschiedene Varianten nicht immer das Anlegen neuer Artefakte lohnt, da sie häufig viele Gemeinsamkeiten und nur geringe variantenspezifische Anteile besitzen. Stattdessen möchte man die gemeinsamen Teile nur einmal in einem Artefakt verwalten und fügt über den neuen Mechanismus je nach eingestellter Variante die variantenspezifischen Anteile ein. Im Rahmen dieser Arbeit werden zur Realisierung eines solchen Mechanismus Modelltransformationen eingesetzt.