S fWiederverwendung von automotive Software-Reifegradmodell, Technologie, Praxisbericht
Dr. Thomas Zurawka, HdT Elektronik im Kfz, Dresden, 24.06.2009
ECU SW Architektur & SW Entwicklungsprozess
Anforderungs-Analyse
Entwurf SW Integration
ECU Software Entwicklung
SW Test
Kalibrierung
Anwendungs-SoftwareEntwurf
Implementierung(Codierung)
Implementierung(Test der SWK)
SW Integration
Software-Komponenten
SWK
SWK1 SWK2
ECU Software
SWK
Basis-Software
Ziele: geringe Entwicklungskosten, sehr gute Software QualitätLösung:
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ösu g„SW-Schrauben“ d.h. Wiederverwendung von SWK
Wie kommt man zu „SW-Schrauben“ ?
MercedesE Class
obligatorischentweder oder
Karosserie Türen
Minivan Schrägheck Stufenheck
hoch
Außenspiegel
normal Metall
Zierleiste Türgriff
Typ 1 Typ 2
optional
hoch normal Metall Typ 1 Typ 2
Feature-Modellierung: Definition aller Features aller Produkte einer Anwendungsdomänesowie deren Abhängigkeiten
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Wie kommt man zu „SW-Schrauben“ ?
MercedesE Class
Karosserie Türen
Minivan Schrägheck Stufenheck
hoch
Außenspiegel
normal Metall
Zierleiste Türgriff
Typ 1 Typ 2hoch normal Metall Typ 1 Typ 2
Feature-Konfiguration: Auswahl der “gelben” Features für ein bestimmtes Produkt
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Wie kommt man zu „SW-Schrauben“ ?
Scoping: Identifikation der gemeinsamen und speziellen Features aller Produkte einer Anwendungsdomäne
B BMW 7alle Produkte einer Anwendungsdomäne
z.B. BMW 7xx;
z.B. ECU Software für Getriebesteuerungen
gemeinsame Features(enthalten in >= 2 Produkten)
spezielle Features(enthalten in exakt 1 Produkt)
Türgriff / Typ 1Türen / Zierleiste
variante Features(enthalten in nicht allen Produkten)
Karosserie / MinivanKarosserie / Schrägheck Türgriff / Typ 2Türen / Außenspiegel / normal
obligatorische Features(enthalten in allen Produkten)
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Karosserie / MinivanKarosserie / Stufenheck
Maßnahmenh i WVschrittweise Entwicklung
der „SW-Schrauben“unternehmensweite WV
Entwicklung für WV mit statistischer Prozesskontrolle4
5
E t i kl fü WVneues Reifegradmodellfür die WV von Software
entwickelt von SYSTECSBlack box WV
3
Entwicklung für WV
Plattform
Produktlinie
konfigurierbare ProduktbasisWVKonzepte
entwickelt von SYSTECS& einigen automotive ECU Zulieferern
WV verfügbarerSWK
standardisierte Basis- SW Schnittstellen
2
WV
SoftwareQualität
Plattform
Ad-hocWV1
Organisationen kommen Schritt-für-Schritt auf einhöhere Stufe der WV
SWK
Software-Entwicklungs-kosten
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keine WVVorsicht: der Ziel-Reifegrad ist wichtig !
Reifegradmodell – Stufe 1
Ad-hocWV
White-Box WV von ECU Software (“Clone & own”)keine systematische, keine koordinierte
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keine WVund keine dokumentierte WV von ECU Software
Reifegradmodell – Stufe 1 (und 2)B M d C Cl
alle Produkte einerAnwendungsdomäne
z.B. Mercedes C Class;
z.B. ECU Software zur Steuerung von Benzinmotoren
gemeinsame Features(enthalten in >= 2 Produkten)
spezielle Features(enthalten in exakt 1 Produkt)
Türgriff / Typ 1Türen / Zierleiste
obligatorische Features(enthalten in allen Produkten)
variante Features(enthalten in nicht allen Produkten)
Türen /
Karosserie / MinivanKarosserie / Schrägheck
Karosserie / Stufenheck
kundenspezifische Software
ein Produkt einer Anwendungsdomäne
Außenspiegel / normal
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z.B. eine ECU Software
Reifegradmodell – Stufe 2
White-Box WV von ECU Software (“Clone & own”)( Clone & own )stabile Schnittstellen zwischenAnwendungs-Software und Basis-Software
standardisierte Basis-SW Schnittstellen
WV verfügbarerSWK
Sammlung, Strukturierung und
zukünftig: Standardisierung über AUTOSAR
SWK
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Dokumentation verfügbarerSWK in systematischer Weise
Reifegradmodell – Stufe 3 (Plattform)
E t i kl fü WVBlack-Box & White-Box WV von ECU Software
Entwicklung für WV
Plattform
Produktlinie
konfigurierbare Produktbasis
besteht aus den gemeinsamen SWK, die in allen Produkten eingesetzt werden
Plattform
geeignet für reifeAnwendungsdomänen
gemeinsame Features aller
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gProdukte wurden bereits identifiziert
Reifegradmodell – Stufe 3 (Plattform)
alle Produkte einerAnwendungsdomäne
z.B. Mercedes S Class;
z.B. ECU Software zur Steuerung von Dieselmotoren
gemeinsame Features(enthalten in >= 2 Produkten)
spezielle Features(enthalten in exakt 1 Produkt)
Türgriff / Typ 1Türen / Zierleiste
obligatorische Features(enthalten in allen Produkten)
variante Features(enthalten in nicht allen Produkten)
Türen /
Karosserie / MinivanKarosserie / Schrägheck
Karosserie / Stufenheck
ein Produkt einer Anwendungsdomäne
kundenspezifische Software
Außenspiegel / normal
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Plattform Software
Reifegradmodell – Stufe 3 (Produktlinie)
Black-Box & White-Box WV E t i kl fü WV von ECU Software
SWK, welche in nicht allenP d k d d
Entwicklung für WV
Plattform
Produktlinie
konfigurierbare Produktbasis
Produkten verwendet werdendiese SWK sind nicht Teil der Plattform
Plattform
für sehr reife Anwendungs-domänen
gemeinsame und variante
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Features aller Produktewurden bereits identifiziert
Reifegradmodell – Stufe 3 (Produktlinie)z.B. Porsche 911
z.B. ECU Software zur Steuerung einer Lenkung
alle Produkte einerAnwendungsdomäne
gemeinsame Features(enthalten in >= 2 Produkten)
spezielle Features(enthalten in exakt 1 Produkt)
Türgriff / Typ 1Türen / Zierleiste
obligatorische Features(enthalten in allen Produkten)
variante Features(enthalten in nicht allen Produkten)
Türen /
Karosserie / MinivanKarosserie / Schrägheck
Karosserie / Stufenheck
variante SW
kundenspezifische SWein Produkt einer Anwendungsdomäne
Außenspiegel / normal
13© 2009 SYSTECSWV von automotive Software – HdT Dresden 24.6.09
Plattform SWKonfigurationvon Features
Der richtige Ziel-Reifegrad …
Scoping ist von größter Wichtigkeit für alle Entscheidungen !
ZRG = Stufe1 ?
ECU Software für PKW mit
Benzinmotoren
ECU Software für Hybrid-Fahrzeuge
ZRG = Stufe 3, Produktlinie ?
ZRG Stufe1 ?
gemeinsame Features(enthalten in >= 2 Produkten)
spezielle Features(enthalten in exakt 1 Produkt)
90% 10%gemeinsame Features(enthalten in >= 2 Produkten)
spezielle Features(enthalten in exakt 1 Produkt)
10% 90%
obligatorische Features(enthalten in allen Produkten)
variante Features(enthalten in nicht allen Produkten)
20% 70%obligatorische Features(enthalten in allen Produkten)
variante Features(enthalten in nicht allen Produkten)
5% 5%
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Der richtige Ziel-Reifegrad …
Grad der varianten Features
100%
Reduzierung der
gemeinsame Features = 100%(= black-box WV)
Stufe 3Produktlinie
Reduzierung derEntwicklungs-kosten um 50%
Stufe 3Plattform
X
Ergebnis des Scopings (Beispiel)Reduzierung derEntwicklungs-kosten um 0%
Grad der obligatorischen Features
0%100%0%
gemeinsame Features = 30%
Stufe 1 bis 2 Plattform
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(=black-box WV)
Reifegradmodell – Praxisbericht
Software Component 1
SW Requirements
Analysis
Component 1
SW DesignCalibration
Software Component 2
Software Component 3
SW ImplementationSW Test
Component 2Component 3SW Integration
& SW-Integration Test
Software Component 3
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Reifegradmodell – Praxisbericht
Reifegrad der untersuchten Organisationen zur automotive SW-Entwicklung:
Stufe 1 bis Stufe 3
RG teilweise unterschiedlich für jede V-Zyklus Phase !KRITISCH: hoher Effizienzverlust !, (“Konvertierung” von SWK)KRITISCH: hoher Effizienzverlust !, ( Konvertierung von SWK)
RG teilweise unterschiedlich für jede SWK ! Entwurf
Scoping wird nicht durchgeführt !KRITISCH: evtl. hoher Effizienzverlust !(falscher Ziel Reifegrad & Stufe 3 WV Konzept) !
Anforderungs-Analyse
Kalibrierung
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(falscher Ziel-Reifegrad & Stufe 3 WV Konzept) !
Reifegradmodell – Praxisbericht
Einführung einer „Kultur für WV“ notwendig
SWK orientierte anstatt rein projektorientierte Organisation
Entwicklungsprozess muss
SW Component 1
SW Component 2
Entwicklungsprozess muss WV unterstützen
Steuerkreis um Termindruck
Module 1
Module 2
Module 1
Module 2Steuerkreis um Termindruck in Projekten und WV von SWK auszubalancieren
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primär Aufgabe des Managements
Reifegradmodell – Praxisbericht
Daumen-Regeln
eine SWK muss 3x entwickelt werden bevor diese wiederverwendet werden kann
Kosten/Nutzen ist erst dann < 1, falls eineKosten/Nutzen ist erst dann 1, falls eineSWK 3x wiederverwendet wird
man benötigt mindestens 2 Jahre umman benötigt mindestens 2 Jahre, um die nächsthöhere Reifegradstufe zu erreichen
dies muss Schritt-für-Schritt erfolgen
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