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SafeTRANS Gespräche

„Durchgängige, modellbasierte Engineering-Methoden werden die Zukunft der Embedded Systems Entwicklung bestimmen.“

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Technologiekonzerne zielen mit Innovationen auf zukünftige gesellschaftliche Bedürfnisse. Für Siemens als ein führendes Technologieunternehmen mit den vier Hauptgeschäftsfeldern Energie, Medizintechnik, Industrie und Infrastruktur/Städtebau sind daher Embedded Sys­tems und Embedded Software ein wettbewerbs­entscheidendes Thema. Dr. Lothar Borrmann, Siemens Corporate Technology (CT), spricht mit uns über Leuchtturmprojekte, die Bedeutung von Embedded Sys­tems sowie neue Engineering-Ansätze.

Welche Rolle spielen Embedded Sys­tems (ES) für Siemens?
Lothar Borrmann: Die Bedeutung von ES ist für Siemens enorm. Auch wenn dies auf den ersten Blick häufig nicht sichtbar ist:  Viele entscheidende Features unserer Produkte werden durch ES und Embedded Software bestimmt. Siemens ist mit seinen über 18.000 SW-Entwicklern fast schon ein SW-Unternehmen. Allein im Bereich Corporate Technology arbeiten etwa 3.000 SW-Entwickler im sogenannten Development Center, welches als Dienstleister sektorenübergreifend aktiv ist. Noch vor etwa zehn Jahren waren ES-Entwickler vorrangig Elektrotechniker, die auf relativ niedriger Abstraktionsebene arbeiteten. Mittlerweile kommen viele Methoden und Prozesse für die ES-Entwicklung aus der Informatik. Dies schafft neue Möglichkeiten, macht aber auch Forschung nötig, da die Methoden und Prozesse entsprechend angepasst werden müssen. Wir haben z.B. die Konzepte einer serviceorientierten Architektur für den Einsatz auf Embedded Controllern erweitert und entwickeln gerade die entsprechende C++ basierte Middleware für den Ablauf der Services.

Welches sind aktuell wichtige Forschungsthemen im Bereich ES?
Es gibt extrem viele Themen. Aktuell beschäftigen wir uns z.B. mit der Integration von ES in IT-Systeme (vertikale Integration).

Die Integration von ES in IT-Systeme ist auch für die zunehmende Vernetzung von ES relevant. Welche Funktionen und Anwendungsmöglichkeiten eröffnen die sogenannten Cyber-Physical Sys­tems (CPS)?
CPS umfassen sehr viele Bereiche und Anwendungen. Wenn wir in die Zukunft schauen, könnte ein Alltagsszenario mit CPS wie folgt aussehen: Mein Organizer ist mit meinem Auto vernetzt, „weiß“ daher, wann ich wo sein möchte, und fährt mich automatisiert dort hin. Technisch wäre das heute durchaus möglich, wenn man einige Sicherheitsaspekte unberücksichtigt lässt.

Welche technischen Errungenschaften werden tatsächlich in Produkte umgesetzt?
Unternehmen orientieren sich am Markt, also an den Kunden. Dazu gehört, sich zu fragen: „Welche Bedürfnisse haben die Menschen heutzutage?“ Für diese Bedürfnisse kann man Produkte anbieten. Für neue Technologien sollte es einen Business-Plan geben, wie diese in Produkte überführt werden können bzw. deren Nutzen in der Anwendung ausweist. Bei Siemens wird innerhalb der CT auf solchen Plänen basierend die Entscheidung gefällt, welche Themen in kleinen Vorfeldprojekten oder in großen Leuchtturmprojekten aufgegriffen werden.
Neben Kundenbedürfnissen spielen bei der Einführung neuer Technologien aber auch technische Belange eine wichtige Rolle. Dazu gehören z.B. auch Legacy-Themen, d.h. die Kompatibilität zu Vorgängerversionen.

Welche Leuchtturmprojekte verfolgt Siemens derzeit?
Ein großes Leuchtturmthema, welches nach dreijähriger Bearbeitungszeit zu Ende geht, beschäftigt sich mit Smart Grids. Die CT hat dieses Thema frühzeitig aufgegriffen, Architekturen und Prototypen dafür entwickelt und diese mit entsprechender Anpassung ins Tagesgeschäft überführt.
Ein neues Leuchtturmthema, welches wir gerade starten, sind mobile Applikationen für unsere Produkte. Dazu gehören neben mobilen Devices auch Cloud-Infrastrukturen. Ein Anwendungsgebiet für mobile Applikationen ist z.B. die öffentliche Gebäudeinfrastruktur. So kann man mit Hilfe von Apps schnell und einfach herausfinden, wo aktuell welche Störungen auftreten und wie diese behoben werden können. Siemens kann hier auf Erfahrungen aus dem Bereich der Industrieautomatisierung zurückgreifen, wo wir schon viele Jahre mobile Bedienpanels einsetzen. Generell hat der gesamten Bereich Service enormes Potenzial.  

Wie wird sich Ihrer Meinung nach die Entwicklung von ES in den kommenden zehn Jahren verändern?  
Die Entwicklung geht in zwei Richtungen: Vernetzung und weiterhin steigende Rechenleistung, da auch Embedded-Prozessoren heute oft aus Multicores bestehen.
Gleichzeitig wird das Engineering von  ES um ein vielfaches komplexer. Derzeit wird noch recht viel manuell entwickelt, was in Zukunft immer schwieriger und ineffizienter wird. Daher glaube ich, dass durchgängige modellgetriebene Entwicklungsmethoden die Zukunft der ES-Entwicklung bestimmen werden. Die Integration und Durchgängigkeit von Tools wird zunehmen, sodass ein Datensatz über mehrere Entwicklungsschritte genutzt werden kann.
Eine andere Herausforderung betreffen Architekturen für Multicore. Die Hardware ist vorhanden, aber die Programmierung stellt uns aktuell noch vor Probleme.
Ein anderer, großer Bereich, betrifft Sicherheit; Sicherheit im Sinne von Safety und Security. Je komplexer ein System ist, umso schwerer ist es, seine funktionale Sicherheit nachzuweisen. Daher müssen wir Sys­teme gezielt einfach bauen oder im Nachhinein vereinfachen, um diesen Nachweis zu erbringen. Dies gilt auch für Security, ein Thema, bei dem wir im vergangenen Jahr massive Anstrengungen unternommen haben.

Siemens war in den Gestaltungsprozess von ARTEMIS-IA für das Annual Workprogramme (AWP) 2012 eingebunden. Welche Vorteile sehen Sie bei den neu ausgerufenen ARTEMIS Innovation Pilot Projects (AIPPs)*?
Ich sehe vor allem zwei Vorteile: Der erste Vorteil betrifft die Fragmentierung, der man mit den AIPPs begegnet. Bisher war bei den in ARTEMIS eingereichten Projekten, wie bei anderen Programmen auch, eine Fragmentierung bei der Bearbeitung der Themen zu beobachten, d.h. mehrere Konsortien wollen die entsprechende Herausforderung lösen. Aufgrund des limitierten Budgets wird dann das beste Proposal ausgewählt. Durch diese Implementierung ist es teilweise schwierig eine ARTEMIS-Strategie auszumachen. Bei den im aktuellen Call startenden AIPPs wollen wir große Projekte initiieren, die im Vorfeld gut koordiniert werden.
Ein zweiter Vorteil liegt bei der Überführung von FuE-Ergebnissen in Produkte. Wir wollen mithilfe der AIPPs eine gut zu managende Anzahl an Projektpartnern vereinen, mit dem Ziel, ein kohärentes Ergebnis zu erhalten. Allerdings ist mit einer größeren Nähe zum Produkt‌ die Zusammenarbeit mit an­deren Firmen teilweise nicht unkritisch, daher wird die Zusammenstellung eines Projektkonsortiums viel Sorgfalt erfordern. Man wird die Projekte innerhalb der Unternehmen in Einklang mit den Geschäftsstrategien bringen müssen und juristische Aspekte werden an Bedeutung gewinnen. Es gibt also im Vorfeld noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Ich bin aber überzeugt, dass der Call 2012 erfolgreich sein wird, denn der Enthusiasmus aller Beteiligten ist stark zu spüren.

Vielen Dank für das Gespräch!

*Mehr zum ARTEMIS Call 2012 und AIPPs finden Sie in dieser Ausgabe SafeTRANS News im Artikel zum ARTEMIS Call 2012.

Lothar Borrmann

Dr. Lothar Borrmann verantwortet bei Siemens den Bereich Sys­temarchitekturen und Plattformen innerhalb der sektorenübergreifenden Corporate Technology (CT). In dieser Position leitet er eine virtuelle Abteilung von 100 Software-Experten in München, Erlangen, Wien, Princeton, St. Petersburg, Peking und Bangalore. Zu seinen Aufgaben gehört die Unterstützung und Beratung aller Siemens Geschäftsfelder.  
Lothar Borrmann setzte nach seiner Promotion in Elektrotechnik seine Karriere ab 1987 bei Siemens fort und arbeitete u.a. an den Themen Parallel Processing, Distributed Computing, Betriebssysteme, Software-Architektur und Pervasive Computing.
Neben seinen Aktivitäten bei Siemens hat er einen Lehrauftrag an der RWTH Aachen und ist Mitglied des ARTEMIS Steering Board und ITEA 2 Boards.