„Viele Wege führen nach Rom.“ Dieses Sprichwort verbildlicht, dass Probleme meist nicht nur auf eine Art gelöst werden können. In der Systementwicklung werden zur Unterstützung der einzelnen Entwicklungsschritte verschiedene Software-Werkzeuge genutzt. Die Werkzeuge sind meist spezialisiert, stammen von verschiedenen Herstellern und erlauben kaum Datenaustausch mit anderen Tools bzw. die Anwendung in anderen Bereichen. Darüber hinaus müssen die unterschiedlichen Disziplinen des Gesamtsystems mit ihren jeweils eigenen Modellen, Prozessen und entsprechend vielen Software-Werkzeugen, zusammengeführt werden (Elektronik, Hard- und Softwareentwicklung, Mechatronik). Ein Beispiel dafür ist im Automobilbau die Abstimmung des Software-Architektur-Modells der Motorsteuerung mit der Elektronikarchitektur, wobei manuell nachgearbeitet werden muss. Das macht die Entwicklung eines Gesamtsystems sehr aufwendig.
Interoperabiliät
Um Interoperabilität zwischen Werkzeugen herzustellen, bauen Vertreter aus Industrie und Wissenschaft derzeit eine Referenz-Technologie-Plattform (RTP) auf. Die RTP enthält Prozesse, Methoden und Werkzeuge für die Entwicklung sicherheitsrelevanter Embedded Systems. Neu ist, dass die darin enthaltenen Software-Tools eine gemeinsame Interoperabilitätsspezifikation (IOS) nutzen und dadurch Brüche in den Übergängen von Entwicklungsschritten und -werkzeugen durch höhere Automatisierung minimiert werden können. Die IOS wurde im europäischen FuE-Projekt CESAR in Abstimmung mit mehr als 55 Partnern entwickelt (Laufzeit: 2009 bis 2012). Der in CESAR erfolgreich getestete Interoperabilitätsansatz basiert auf vier Punkten (siehe Interview mit Andreas Keis ab Seite 8):
- Share data and information: Gemeinsame Nutzung von Daten und Informationen im Engineering-Lifecycle zur Erleichterung der Wiederverwendung und kontinuierlichen Anreicherung von Daten.
- Traceability: Möglichkeit einer Rückverfolgbarkeit von Artefakten über alle Design-Phasen im Engineering-Lifecycle bis hin den relevanten Anforderungsspezifikationen.
- Visibility into all aspects of the implementation: Transparenz aller Aspekte von Artefakten, um auch domänenübergreifend multikriterielle Optimierungen druchführen zu können.
- Control through policies and processes: Implementierung von Qualitäts- oder Sicherheitsrichtlinien sowie von Management-oder Engineering-Prozessen, um korrekte Daten zu garantieren sowie die Automatisierung und Werkzeugunterstützung zu vereinfachen.
Die über die Ergebnisse von CESAR hinausgehendenden Resultate werden unter dem Begriff Cooperation RTP (CRTP) zusammengefasst und anderen europäischen FuE-Projekten zur Verfügung gestellt, die diese aufgreifen und weiterentwickeln. So wird z.B. die IOS im FuE-Projekt MBAT bei der Tool-Entwicklung genutzt und das mehr als 70 Partner aus ganz Europa umfassende Projekt CRYSTAL verstärkt die industrielle Anwendung (mehr zu CRYSTAL auf Seite 11). So entsteht über diese und weitere FuE-Projekte ein reges Netzwerk aus industriellen und wissenschaftlichen Partnern (siehe Abbildung 1). Durch die gemeinsame Abstimmung innerhalb der Projekte können wichtige Schritte in Richtung eines europäischen Standards für Interoperabilität und Werkzeugintegration zur Entwicklung sicherheitsrelevanter Embedded Systems gegangen werden.
RTP in der Anwendung
Das Konzept der industriellen Anwendung der RTP kann beispielhaft wie folgt beschrieben werden (siehe Abbildung 3):
Die RTP agiert ähnlich einer großen Datenbank für den Entwicklungsprozess sicherheitsrelevanter Embedded Systems. Sie enthält Technology Bricks, das können z.B. Analyse- oder Simulationswerkzeuge für modellbasiertes Engineering sein, die domänenübergreifende als auch Anwendungsdomänen spezifische Anforderungen abdecken (oberer Abschnitt in Abb. 3).
Lokal wird die RTP in die Unternehmens-IT eingebunden, wodurch der Nutzer sowohl auf die „allgemeinen“ Technology Bricks der RTP als auch auf die unternehmensspezifischen In-House Methoden, Prozesse und Tools zurückgreifen kann. Mit Hilfe eines Tool Chain Builders werden die für die konkrete Entwicklungsaufgabe relevanten Methoden und Werkzeuge aus der RTP und den In-House verfügbaren Tools ausgewählt. So kann der Nutzer den kompletten Engineering Lifecycle mit Unterstützung der RTP durchlaufen.
Ausblick
Um die RTP über zeitlich begrenzte FuE-Projekte zu erhalten, hat sich EICOSE als Plattform zur Abstimmung der Partner herauskristallisiert. Um EICOSE, das European Institute for Complex Safety Critical Systems Engineering, hat sich ein lebhaftes Netzwerk aus industriellen und akademischen Vertretern gebildet, das zur Unterstützung der Nachhaltigkeit der RTP beiträgt (siehe auch Interview mit Andreas Keis ab Seite 8). Das deutsche Netzwerk SafeTRANS ist EICOSE Gründungsmitglied und vertritt die Interessen der deutschsprachigen Industrie auf europäischer Ebene.
Weitere Informationen:
Öffentlich zugängliches Dokument zur IOS: www.cesarproject.eu/index.php?id=62
Kurzfilm über die IOS in der Aerospace-Domäne:
Beispiele für an der RTP beteiligten Projekte:
CESAR: www.cesarproject.eu
MBAT: www.mbat-artemis.eu
SAFE: www.safe-project.eu
SafeCer: www.safecer.eu
D3CoS: www.d3cos.eu
iFEST: www. artemis-ifest.eu
SPES XT: http://spes2020.informatik.tu-muenchen.de/spes_xt-home.html