Unser Verständnis für das Testen im Automotive: Qualität und Sicherheit für die Mobilität von morgen
Die Automobilindustrie steht vor einer ihrer größten Herausforderungen: Fahrzeuge werden immer komplexer, vernetzter und intelligenter. Mit der Zunahme von Elektrifizierung, autonomem Fahren und umfassender Vernetzung wächst auch die Bedeutung der im Fahrzeug eingesetzten Software exponentiell. Hierbei spielt die Softwarequalität eine zentrale Rolle, denn sie ist der Schlüssel für die Sicherheit, Zuverlässigkeit und das Vertrauen der Nutzer. Doch wie lässt sich sicherstellen, dass diese Systeme einwandfrei funktionieren? Die Antwort liegt im umfassenden Testen – und genau hier setzen wir als Unternehmen an.
In diesem Beitrag zeigen wir, wie unser breites Spektrum an Expertise in den Bereichen Software/System-Test, Testautomatisierung, Qualitätssicherung, ASPICE und Funktionaler Sicherheit Ihre Projekte optimal ergänzen und verbessern kann.
1. Software-Tests: Die Basis jeder Qualität
Im Zentrum der Softwareentwicklung steht der Testprozess. Er sorgt dafür, dass Fehler frühzeitig erkannt und korrigiert werden. Besonders in der Automobilindustrie ist das Testen unerlässlich, da Fehler gravierende Folgen haben können. Von Modul- über Integrations- bis hin zu Systemtests decken wir alle Teststufen ab, um sicherzustellen, dass die Software in jeder Phase den höchsten Anforderungen genügt. Dies ist entscheidend, um Stabilität und Sicherheit über den gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs zu garantieren.
Genauso wichtig wie das Testen selbst sind die vorgelagerten Schritte wie das Requirements-Engineering. Hierbei werden die, meist vom Kunden bereitgestellten Anforderungen gesichtet und daraus ableitend die Testspezifikation erstellt. Auch hier ist sepp.med in der Regel ein fester Bestandteil. Unsere erfahren Requirements-Engineerer unterstützen bereits bei der Anforderungserstellung und beteiligen sich aktiv an den Reviews und tragen somit erheblich dazu bei, dass sowohl die Entwickler als auch die Tester eindeutige und genau spezifizierte Anforderungen vorfinden. Noch bevor mit dem Testen begonnen werden kann, ist die Erstellung einer Testspezifikation unerlsslich. Hierbei leiten wir aus den vorher feingranular spezifizierten Anforderungen (Feindesign) ein oder mehrere Testfälle ab, gegen die dann die später getestet wird.
Ein weiterer zentraler Bestandteil moderner Softwareentwicklung, der in unseren Projekten zum tragen kommt, ist der Ansatz „Shift Left“.
Mit Shift-Left werden die Softwaretests möglichst früh in den Entwicklungsprozess integriert, damit lassen sich Fehler früher erkennen und beheben – das spart nicht nur Zeit und Kosten, sondern erhöht auch die Softwarequalität erheblich.
Frühzeitige Tests sorgen dafür, dass Fehler dort behoben werden, wo sie entstehen: in den frühen Entwicklungsphasen. Die verschiedenen Teststufen bieten dabei ein umfassendes Sicherheitsnetz.
Die Testmethoden
Modultests: Auf dieser Stufe wird jedes einzelne Softwaremodul isoliert getestet. Der Fokus liegt darauf, ob die einzelnen Module die spezifizierten Anforderungen erfüllen und korrekt funktionieren.
Integrationstests: Hier werden die Module zusammengeführt und auf ihre Zusammenarbeit geprüft. Es wird sichergestellt, dass die Schnittstellen korrekt funktionieren und die Integration der Module keine neuen Fehler einführt.
Systemtests: In dieser Phase wird das gesamte Softwareprodukt als Einheit getestet. Der Systemtest überprüft die komplette Funktionalität sowie die Einhaltung der Anforderungen unter realen Bedingungen.
Abnahmetests: Diese Tests stellen sicher, dass die gesamte Software den Anforderungen des Kunden entspricht und für den Einsatz freigegeben werden kann.
2. Testautomatisierung: Effizienz und Geschwindigkeit durch Technologie
Bei der Entwicklung moderner Fahrzeuge und den harten Deadlines hinsichtlich SOP sind Geschwindigkeit und Präzision gefragt. Durch unsere langjährige Erfahrung in der Testautomatisierung ermöglichen wir Ihnen eine drastische Reduzierung der Testzeiten. Automatisierte Tests bieten nicht nur eine effizientere Ausführung, sondern sind auch skalierbar und wiederholbar, was in der heutigen schnellen Entwicklung unerlässlich ist. Unsere maßgeschneiderten Lösungen stellen sicher, dass selbst bei häufigen Änderungen in der Software stabile Ergebnisse erzielt werden.
Angesichts der hohen Komplexität und der zunehmenden Entwicklungszyklen wird die Automatisierung von Tests immer wichtiger. Auch hier entwickelt die sepp.med zusammen mit dem Kunden Testskripte bis hin zu ganzen Tools, die sowohl eigenständig als auch als Baustein in komplexen Toolketten fungieren und somit eine Automatisierungskette erschaffen.
Vorteile der Testautomatisierung
Effizienz: Automatisierte Tests können deutlich schneller ausgeführt werden als manuelle Tests. Sie ermöglichen es, große Mengen von Tests in kurzer Zeit durchzuführen, was vor allem bei häufigen Iterationen im Entwicklungsprozess von Vorteil ist.
Wiederholbarkeit: Automatisierte Tests sind reproduzierbar und liefern konsistente Ergebnisse. Sie können bei jeder Änderung der Software wiederholt werden, um sicherzustellen, dass keine neuen Fehler eingeführt wurden (Regressionstests).
Skalierbarkeit: Automatisierung erleichtert die Durchführung von Tests auf verschiedenen Plattformen und unter verschiedenen Bedingungen, was in der Automobilindustrie mit ihren vielen Steuergeräten und verschiedenen Fahrzeugmodellen besonders wichtig ist.
In einigen Kundenprojekten gehen wir von sepp.med noch einen Schritt weiter, mit der Integration von automatisierten Tests in sogenannten CI/CD-Pipelines (Continuous Integration/Continuous Deployment) und sorgen dafür, dass jede Änderung in der Software nahtlos und zeitnah überprüft wird. So wird sichergestellt, dass Fehler nicht erst in späteren Entwicklungsphasen erkannt werden sondern bereits direkt nach dem Kompilieren neuer Softwarefunktionen.
Neben vielen Vorteilen sorgt die Testautomatisierung auch für einige Herausforderungen. Dazu gehören:
Initialer Aufwand: Die Einrichtung und Wartung einer Testautomatisierung erfordert initialen Aufwand und Ressourcen. Testskripte müssen geschrieben und an die spezifischen Anforderungen des Projekts angepasst werden.
Wartung: Bei Änderungen in der Software muss auch die Testautomatisierung regelmäßig aktualisiert werden, um sicherzustellen, dass sie weiterhin valide Ergebnisse liefert.
Bereitstellung: Das suchen und bereitstellen von fertigen und funktionierenden Tools die als „Standalone-Lösung“ oder im Zusammenspiel einer bestehenden Toolkette die erforderliche Funktionalität sicherstellt.
3. Qualitätssicherung: Mehr als nur Tests
Qualitätssicherung geht weit über die Durchführung von Tests hinaus. Wir setzen auf umfassende Prozessüberwachung, um sicherzustellen, dass sämtliche Entwicklungsschritte den höchsten Standards entsprechen. Dies umfasst sowohl Reviews als auch die Überwachung der Traceability, die eine lückenlose Rückverfolgbarkeit aller Anforderungen und Tests sicherstellt. Für Sie bedeutet das, dass die Qualität Ihrer Software jederzeit gewährleistet ist – vom ersten Code bis zum fertigen Produkt.
Qualitätssicherung (QS) geht über das bloße Testen hinaus und umfasst alle Maßnahmen, die ergriffen werden, um die Qualität der Software zu gewährleisten. Dazu gehört die Definition von Qualitätsstandards, die Auswahl geeigneter Testmethoden und ‑werkzeuge sowie die Überwachung des gesamten Entwicklungsprozesses.
Qualitätssicherungsmaßnahmen im Automotive Bereich
Reviews und Inspektionen: Diese beinhalten das systematische Durchgehen von Spezifikationen, Quellcode und Testergebnissen durch ein Team, um mögliche Fehler frühzeitig zu erkennen.
Prozessüberwachung: Die Qualitätssicherung stellt sicher, dass die Entwicklungsprozesse den festgelegten Standards und Richtlinien folgen, z. B. den Vorgaben aus ASPICE (Automotive SPICE) oder ISO 26262.
Traceability: Ein zentrales Element in der Qualitätssicherung ist die Nachverfolgbarkeit von Anforderungen über Design, Implementierung und Test hinweg. Jede Anforderung sollte durch Tests abgedeckt und die Ergebnisse dieser Tests nachvollziehbar dokumentiert sein.
4. ASPICE: Prozesse im Fokus
ASPICE ist in der Automobilindustrie der Standard, um die Reife und Effizienz von Entwicklungsprozessen zu bewerten. Wir begleiten unsere Kunden auf ihrem Weg zu einem höheren Prozessreifegrad, indem wir klare Strukturen schaffen und die Einhaltung definierter Prozesse sicherstellen. Mit unserer umfassenden Erfahrung im Bereich ASPICE unterstützen wir Sie dabei, Ihre Entwicklungsprozesse zu optimieren und somit nicht nur die Softwarequalität, sondern auch die Effizienz nachhaltig zu steigern.
ASPICE (Automotive Software Process Improvement and Capability dEtermination) ist ein Prozessmodell, das speziell für die Automobilindustrie entwickelt wurde. Es definiert einen Rahmen zur Bewertung und Verbesserung der Softwareentwicklungsprozesse und hilft, deren Qualität und Effizienz zu steigern.
Wichtige Aspekte von ASPICE
Prozessreife: ASPICE bewertet den Reifegrad von Prozessen auf einer Skala von 0 (unvollständig) bis 5 (optimiert). Ein hoher Reifegrad bedeutet, dass der Entwicklungsprozess gut strukturiert, dokumentiert und optimiert ist.
Prozessorientierung: ASPICE legt großen Wert auf die Definition klarer Prozesse und deren Einhaltung. Dazu gehören die Planung, Durchführung und Überwachung von Softwareentwicklungs- und Testaktivitäten.
Rollen und Verantwortlichkeiten: ASPICE definiert klare Rollen und Verantwortlichkeiten innerhalb des Entwicklungsprozesses, um sicherzustellen, dass jeder Beteiligte weiß, wofür er verantwortlich ist.
Wir von sepp.med halten es für sehr wichtig, dass externe Experten, auf die von ASPICE geforderten Prozesse schaut. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass es den für einzelne Prozesse Verantwortlichen nicht gelingt, eine „Assessoren“-Sicht einzunehmen und somit die Prozesse häufig nicht in der geforderten Tiefe umgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht aus unserer Sicht darin, sich bereits zu Projektbeginn mit ASPICE zu beschäftigen und die geforderten Prozesse frühzeitig aufzusetzen. Gerade zum Ende eines Projektes ist oft nicht die Zeit und/oder Kapazität vorhanden, um die Prozesse nachzuschärfen oder gar von 0 aufzusetzen. Unsere ASPICE Assessoren unterstützen bei der Durchführung einer sogenannten GAP-Analyse und erstellen einen Bericht, welcher die Lücken aufzeigt, die ein bestehen eines angepeilten ASPICE Level verhindern. Selbstverständlich unterstützen wir in weiteren Schritten ebenfalls dabei, diese Lücken zu schließen und den Kunden bestmöglich auf ein Assessment vorzubereiten.
5. Funktionale Sicherheit: Wenn es auf jedes Detail ankommt
Besonders im Bereich sicherheitskritischer Systeme, wie beispielsweise Bremsen oder Fahrerassistenzsystemen, spielt die Funktionale Sicherheit eine herausragende Rolle. Durch unsere umfassende Expertise in der Umsetzung der ISO 26262-Norm unterstützen wir Sie dabei, sicherheitsrelevante Systeme so zu entwickeln, dass sie auch im Fehlerfall zuverlässig funktionieren. Mit speziellen Verifikations- und Validierungstests stellen wir sicher, dass Risiken minimiert und höchste Sicherheitsstandards erfüllt werden.
Prinzipien der Funktionalen Sicherheit
Risikoanalyse: Zunächst wird eine umfassende Risikoanalyse durchgeführt, um potenzielle Gefährdungen zu identifizieren, die durch Fehler in der Software entstehen könnten.
Sicherheitsanforderungen: Auf Basis der Risikoanalyse werden Sicherheitsanforderungen definiert, die sicherstellen sollen, dass das System auch im Falle eines Fehlers sicher funktioniert (z. B. durch redundante Systeme oder Failsafe-Mechanismen).
Verifikation und Validierung: Die Erfüllung der Sicherheitsanforderungen wird durch spezielle Verifikations- und Validierungstests überprüft. Diese Tests stellen sicher, dass das System unter allen vorgesehenen Betriebsbedingungen sicher ist.
Herausforderungen der Funktionalen Sicherheit
Komplexität: Die Sicherstellung der Funktionalen Sicherheit erfordert eine umfassende Analyse und Prüfung aller potenziellen Risiken und Fehlerquellen im System.
Hohe Anforderungen an die Testabdeckung: Systeme, die sicherheitskritische Funktionen erfüllen, müssen intensiv getestet werden. Hierzu gehört auch das Testen von Fehlerszenarien und außergewöhnlichen Betriebsbedingungen.
Warum wir Ihr idealer Partner sind
Unsere Stärke liegt in der Kombination aus Fachwissen, Erfahrung und einem tiefen Verständnis für die Herausforderungen der Automobilbranche. Mit unseren maßgeschneiderten Lösungen unterstützen wir Sie dabei, nicht nur aktuelle Anforderungen zu erfüllen, sondern auch zukünftigen Entwicklungen gewachsen zu sein. Von der Testautomatisierung über die Qualitätssicherung bis hin zu ASPICE und der Funktionalen Sicherheit: Wir begleiten Sie in jedem Schritt der Softwareentwicklung.
Unsere sepp.med Kollegen arbeiten zumeist in Teams und sind entsprechend der oben genannten Stufen wie Projektleitung, Requirements-Engineering, Softwareentwicklung, Test und Regulatorische Beratung geschult und verfügen über Mehrjährige Erfahrung. Somit stellen wir sicher, dass wir alle Bestandteile abdecken und dadurch ganze Gewerke zu 100% eigenverantwortlich übernehmen und umsetzen können
Gemeinsam schaffen wir die Grundlage für innovative, sichere und zuverlässige Fahrzeuge, die den Herausforderungen der modernen Mobilität gerecht werden.
Haben Sie Fragen oder möchten mehr über unsere Leistungen erfahren? Wir stehen Ihnen jederzeit zur Verfügung und freuen uns auf ein Gespräch.
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