Suchen und Finden
Inhaltsverzeichnis
12
1 Bedeutung des Testens in der Automobilindustrie
20
1.1 Motivation
20
1.2 Testen im Entwicklungsprozess
21
1.2.1 Entwicklung nach dem V-Modell
21
1.2.2 Validierung und Verifikation im Lebenszyklus
24
1.3 Automatisiertes Testen
24
1.3.1 Messen , Prüfen , Erproben , Testen
24
1.3.2 White-, Grey-, und Black-Box-Test
25
1.3.3 Konkrete Testaktivitäten im Entwicklungsprozess
26
1.3.3.1 Model-/SW-Testing
27
1.3.3.2 Steuergeräte-Test
27
1.3.3.3 Integrations-Test im Labor
28
1.3.3.4 Testen im Fahrzeug
29
1.3.3.5 Befundung
29
1.3.4 Abhängigkeit von der Fahrzeug-Domäne
30
2 Der Testprozess
32
2.1 Prozesse – Bremse oder Motor beim Testen?
32
2.2 Wozu Prozesse ?
33
2.3 Prozesse in der Projektpraxis
34
2.3.1 Rollen im Testprozess
37
2.3.2 Interne Prozesse
39
2.3.2.1 Schnittstellen
40
2.3.2.2 Arbeitsprodukte
40
2.3.3 Übergeordnete Prozesse
43
2.3.3.1 Prozessschnittstellen
44
2.3.3.2 Freigabekonzept und Metriken
44
2.3.3.3 Kommunikationskonzept
45
2.3.3.4 Gesamtteststrategie und Testharmonisierung
45
2.3.3.5 Einbettung in Querschnittsprozesse
46
2.4 Prozesseinführung
48
2.4.1 Werkzeuge zur Prozesseinführung
49
2.4.1.1 Bestandteile eines Prozesswerkzeugs
49
2.4.1.2 Grundlegende Anforderungen an ein Prozesswerkzeug
51
2.4.2 Etablierung neuer Testprozesse
52
2.4.2.1 Analyse und Bewertung von Testprojekten
53
2.4.2.2 Durchführung von Prozessverbesserungen
54
2.5 Nächste Schritte
56
3 Analyse, Bewertung und Verbesserung von Testprozessen
58
3.1 Einleitung
58
3.2 ISO/IEC 15 504-2 zur Analyse und Bewertung von Prozessen
58
3.3 Die Anwendung der ISO/IEC 15 504-2
61
3.4 Das Prozessreferenzmodell TP5
62
3.4.1 Phasen von TP5
63
3.4.2 Prozesse von TP5
64
3.4.2.1 Prozesse der Phase Teststrategie (TST)
65
3.4.2.2 Prozesse der Phase Testplanung und -monitoring (TPM)
66
3.4.2.3 Prozesse der Phase Testspezifikation (TSP)
67
3.4.2.4 Prozesse der Phase Testrealisierung (TRE)
67
3.4.2.5 Prozesse der Phase Testauswertung (TAW)
68
3.4.3 Die Anwendung von TP5 zur Verbesserung von Testprozessen
68
3.5 Weitere Modelle zur Analyse und Bewertung von Prozessen
69
3.5.1 Bewertung bestehender Modelle
70
3.5.2 TPI® automotive
71
3.5.2.1 Testprozesse in TPI® automotive
73
3.5.2.2 Bewertung
74
3.5.3 Automotive SPICE™
75
3.5.4 CMMI®
76
3.6 Bewertung bestehender Modelle
77
4 Test Automatisierung im Labor
80
4.1 Generischer Aufbau
80
4.1.1 Testobjekt
81
4.1.1.1 Formen von Testobjekten
81
4.1.1.2 Zugangspunkte
82
4.1.1.3 Design for Testability
83
4.1.2 Testbett
84
4.1.2.1 Schnittstelle zum Testobjekt
85
4.1.2.2 Schnittstelle zur Systemsteuerung
85
4.1.2.3 Automationskern
85
4.1.3 Systemsteuerung
87
4.1.3.1 Interaktive Steuerung
88
4.1.3.2 Signale, Datagramme, Datenströme
88
4.1.3.3 Steuerung der Testautomation
89
4.1.3.4 Projektverwaltung
90
4.1.3.5 Werkzeuge zur Testsystemsteuerung
91
4.2 Die Technologien Software- und Model-in-the-Loop
92
4.2.1 Model-in-the-Loop
93
4.2.2 Software-in-the-Loop
93
4.3 Die Technologie Hardware-in-the-Loop
94
4.3.1 Kabelsatz
96
4.3.2 Elektrische Fehlersimulation
96
4.3.3 Komponentensimulation
98
4.3.3.1 Elektrische Lastsimulation
98
4.3.3.2 Signalkonditionierung
98
4.3.3.3 Beispiel
98
4.3.4 Ein- und Ausgabeschicht
99
4.3.5 Diagnose
100
4.3.6 Design-for-Testability
100
4.3.6.1 CAN Calibration Protocol (CCP)
100
4.3.6.2 Universal Measurement and Calibration Protocol (XCP)
101
4.3.6.3 Hardwaremanipulation
101
4.3.7 Echtzeitsysteme
101
4.3.7.1 Echtzeitkriterium
102
4.3.7.2 Latenzzeit
102
4.3.7.3 Überlegungen zur Wahl der Periodendauer
102
5 Testen im Fahrzeug
104
5.1 Bedeutung und Ziel des Fahrzeugtests
104
5.2 Testinhalte
105
5.3 Testablauf
105
5.4 Automatisierungsgrad
106
5.4.1 Ziel
106
5.4.2 Automatisierung und Interaktion
107
5.5 Herausforderungen des Fahrzeugtests gegenüber dem Labortest
108
5.6 Tools
110
5.6.1 Messmittel
110
5.6.2 Testmittel
110
6 Einsatz von Simulationsmodellen beim Test elektronischer Steuergeräte
114
6.1 Hinführung
114
6.2 Modell und Simulation
114
6.2.1 Begriffe
114
6.2.2 Festlegung der Modellgüte
115
6.3 HiL-Simulationsmodelle – Anforderungsanalyse
116
6.3.1 Einfluss der Integrationsstufe
116
6.3.2 Adäquate Nachbildung relevanter Regelstrecken
117
6.3.2.1 Abhängigkeit der erforderlichen Modellgenauigkeitvon der Integrationsstufe
118
6.3.2.2 Domänenspezifische Bedeutung
119
6.3.3 Abbildung von Sensoren und Aktoren
119
6.3.4 Nachbildung umgebender mechatronischer Fahrzeugsubsysteme – Restbussimulation
120
6.3.5 Schnittstellen für interaktives und automatisiertes Testen
122
6.3.6 Echtzeitfähigkeit
123
6.3.7 Änderungsfreundlichkeit
125
6.4 Realisierung
126
6.4.1 Modellstruktur
126
6.4.2 Trennung von Struktur und Parametern
128
6.4.3 Realisierung von Regelstreckenmodellen
129
6.4.3.1 Vorbemerkung
129
6.4.3.2 Motoren
129
6.4.3.3 Getriebe
132
6.4.3.4 Fahrdynamiksysteme
134
6.4.3.5 Diskussion von Implementierungsansätzen
136
6.4.3.6 Make or Buy
137
6.4.4 Sensor- und Aktormodelle
138
6.4.5 Modelle mechatronischer Fahrzeugsubsysteme
139
6.4.6 Schnittstellen zur Signalmanipulation
139
6.4.7 Integrationsverfahren
140
6.5 Periphere Prozesse
141
6.5.1 Modellparametrierung
142
6.5.2 Versionsmanagement
142
7 Test-Operations
144
7.1 Testen in der Serienentwicklung
144
7.1.1 Phasen der Entwicklung
144
7.1.1.1 A-Muster
145
7.1.1.2 B-Muster
145
7.1.1.3 C-Muster
145
7.1.1.4 D-Muster
145
7.1.2 Test-Automatisierungsgrade
146
7.1.2.1 Manuelle Tests
146
7.1.2.2 Semi-automatisierte Tests
146
7.1.2.3 Vollautomatisierte Tests
146
7.1.3 Die Rolle des Lastenhefts in der Praxis
147
7.1.4 Kategorisierung in der Teststrategie
147
7.1.5 Testspezifikation
149
7.1.6 Testfallimplementierung
151
7.1.6.1 Testwerkzeug
151
7.1.6.2 Effizienzsteigerung durch Wiederverwendung von Testprogrammen
153
7.1.7 Testergebnisse
154
7.1.8 Fehlerverfolgung
156
7.2 Testen in der Serienbetreuung
157
8 Automatisiertes Testen im Nutzfahrzeugbereich
160
8.1 Hinführung
160
8.2 Anforderungen an Nutzfahrzeuge aus Kundensicht
160
8.2.1 Wirtschaftlichkeit
160
8.2.2 Zuverlässigkeit
161
8.2.3 Sicherheit
162
8.2.4 Funktionalität
162
8.3 Besonderheiten der Nutzfahrzeugindustrie
163
8.3.1 Gesetzgebung
163
8.3.2 Produktzyklen
163
8.3.3 Fahrzeugvarianten
164
8.3.4 Globalisierung
165
8.4 Besonderheiten der Nutzfahrzeugelektronik
166
8.4.1 Gesamtfahrzeug
166
8.4.2 Antriebstrang
167
8.4.2.1 Motor
167
8.4.2.2 Getriebe
168
8.4.2.3 Bremssystem
168
8.4.3 Telematik
169
8.4.4 Fahrerassistenzsysteme
169
8.4.5 Omnibusse
170
8.4.6 Transporter
171
8.5 Testen von Nutzfahrzeugelektronik
171
8.5.1 Testautomatisierung
172
8.5.2 Testprozesse
174
8.5.3 Betreibermodelle
175
8.5.4 Wirtschaftlichkeit
176
8.6 Ausblick
176
9 Lebensdauertests und Befunden während der Produktion
178
9.1 Einleitung
178
9.2 Lebensdaueranforderungen an das Produkt
179
9.2.1 Hinführung
179
9.2.2 Normen nach ISO und DIN EN
179
9.2.2.1 Thermisch/klimatische Belastungen (ISO 16 750-4)
180
9.2.2.2 Mechanische Belastungen nach ISO 16 750-3
181
9.2.2.3 Chemische Belastungen nach ISO 16 750-5
181
9.2.2.4 Elektrische Belastungen nach ISO 16 750-2
182
9.3 Schadteilanalyse
185
9.3.1 Ziel der Schadteilanalyse
185
9.3.2 Grundvoraussetzungen
186
9.3.3 Vorgehensweise
186
9.3.4 Hilfsmittel
187
9.3.5 Teileprüfungen in realitätsnahem Umfeld.
187
9.3.6 Maßnahmen und Bericht
188
9.3.7 Zusammenfassung
188
10 Testen als globale Aufgabe
190
10.1 Einleitung
190
10.2 Herausforderungen des Testens als globale Aufgabe
194
10.3 Virtuelle Test-Center
195
10.3.1 Das Konzept Virtueller Test-Center (ViT)
195
10.3.2 Zu beachtende Prozess-Aspekte
199
10.3.3 Zu beachtende technologische Aspekte
200
10.3.4 Mehrwert durch Virtuelle Test-Center
202
11 Ausblick
204
11.1 Eine kleine Geschichte der Automobilelektronik
204
11.2 Paradigmenwechsel und Schwerpunkte in der Automobilelektronik
205
11.2.1 Funktionsvielfalt und Zuverlässigkeit
205
11.2.2 CO2-Reduktion, Kraftstoffkosten und nachhaltige Mobilität
206
11.3 Schwerpunkt Neue Technologien
207
11.3.1 Elektronikplattformen als Hochleistungsrechnerverbund
207
11.3.2 Innovative Sensorik
207
11.3.3 Elektrifizierte Aktuatorik
208
11.3.4 Infotainment als stärkste Wachstumsdomäne
208
11.3.5 Auswirkungen auf das Testen
209
11.4 Schwerpunkt Standardisierung
210
11.5 Schwerpunkt Kunden, Märkte und Fahrzeugsegmente
211
11.6 Schwerpunkt Globale Wertschöpfung
212
11.7 Schwerpunkt Nachhaltige Mobilität
213
11.8 Fazit für das automatisierte Testen eingebetteter Systeme
214
Anhang
216
Definitionen
218
Abbildungsverzeichnis
223
Abkürzungen
225
Literaturverzeichnis
226
Vertiefende Veröffentlichungen der Autoren
229
Relevante Standards und Normen
231
Die Autoren
232
Index
236
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