Ganzheitliche Absicherung und Verifizierung

Die Systemkomplexität in der Fahrzeugstruktur ist in den letzten Jahren dynamisch gewachsen und dieser Trend setzt sich gegenwärtig fort. Gemeinsam mit deutlich verkürzten Entwicklungszeiten bis zum SOP (Start of Production), zunehmendem globalen Wettbewerb und steigenden Materialkosten sorgt dies dafür, dass Hersteller neue Wege gehen und einen Teil der Testprozesse auf die virtuelle Ebene auslagern. Heute übernehmen Computerprogramme für gewöhnlich viele tausend Stunden Test- und Rechenzeit und ermöglichen so einen ökonomisch-effizienten Entwicklungsprozess.

Computergestützte 3D-CAD-Programme (Computer Aided Engineering) sind inzwischen ein fester, unverzichtbarer Bestandteil der komplexen Entwicklungsprozesse. Ihr Einsatzbereich ist nahezu unbegrenzt, er umfasst beispielsweise Fahrzeugdesign, Bauraumoptimierung und Komponentenanordnung. Bereits zu Beginn des Entstehungsprozesses ziehen die Ingenieure potenzielle Kosten aufgrund von Materialermüdung und Verschleiß in Betracht.

Formel D unterstützt Kunden bei virtuellen Verbautests und untersucht potenziell hohe Kosten verursachende Bauteile und Komponentengruppen, um das damit verbundene Risiko für den Kunden im Aftermarket zu minimieren. Hierbei greifen die Experten auf sogenannte DMU-Daten zurück. Digital Mock-Up, kurz DMU, bezeichnet digitale Prototypen, die im Entwicklungsprozess die kostenintensiven physischen Prototypen (Physical Mock-Up) soweit wie möglich ersetzen. Eine realistische Produktsimulation bildet alle relevanten Eigenschaften und Funktionen ab und stellt eine zentral steuerbare Entscheidungsplattform dar. „DMU-basierte Tests verbinden Produktentwicklung und Aftersales“, erläutert Klehr. „Virtuelles Prototypentesting wirkt sich letztlich auf alle Bereiche aus. Beispielsweise kann die Positionierung einer Baugruppe im Motorraum entscheidendt sein für Materialansprüche wie Gewicht, Wandstärke und Temperaturbeständigkeit. Daraus ergeben sich wiederum Prognosen für die Laufzeit und letztlich auch die Aftermarket-Nachfrage. An diesem Punkt kommen viele Faktoren zusammen.“ Aus diesem Grund ist es von entscheidender Bedeutung, einen Partner mit einem ganzheitlichen Blick zu haben, denn DMU-Untersuchungen ermöglichen bereits in der Entwicklungsphase die Optimierung von Wettbewerbsfaktoren.

Um im zunehmend fordernden Verkehrsalltag den Fahrer zu entlasten, entwickeln Hersteller immer mehr Assistenzsysteme für Pkws. Viele von ihnen basieren auf den Daten von Kameras und Sensoren, die am Fahrzeug verbaut sind. Das präzise und zuverlässige Arbeiten dieser Systeme genießt als sicherheitsrelevantes Feature bereits heute eine hohe Priorität bei OEMs und zuliefernden Technologieunternehmen.

Formel D unterstützt zahlreiche Kunden bei der Entwicklung und Realisierung softwarebasierter Assistenzsysteme. Um die Funktionen innerhalb der IT-Struktur zu organisieren, sind heutige Fahrzeugmodelle mit einem Verbund verschiedener Steuergeräte (Electronic Control Units, kurz ECUs) ausgestattet, auf denen die jeweils spezifische Software läuft. Bevor das Flashen stattfindet, muss jedoch in umfangreichen und detaillierten Tests die fehlerfreie Funktionalität der Software sichergestellt werden. „Wir analysieren bei der Code Review nach dem Vier-Augen-Prinzip jedes Detail des Quellcodes, der die komplexen Befehle für das ECU enthält“, sagt Klehr. „Die Softwareverifikation erfolgt in mehreren Abschnitten, unter anderem an Versuchsplätzen, die das Zusammenspiel von verschiedenen Steuergeräten beim Flashen fahrzeugspezifisch simulieren.“ Ergeben sich im Laufe der Analyse Unstimmigkeiten, leiten die IT-Spezialisten daraus die notwendigen Korrekturmaßnahmen ab und setzen sie in Absprache mit dem Kunden direkt um.

Auf die virtuelle Entwicklungsphase folgen sowohl im Soft- als auch im Hardwarebereich reale Tests im Komplettfahrzeug. Formel D bietet ihren Kunden auch dafür umfassende Unterstützung: von der Tarnung eines Erlkönigs über professionelle Testfahrer bis hin zu hochmodern ausgestatteten Testzentren und -werkstätten umfasst das Serviceportfolio individuell skalierbare Dienstleistungen. „Ein Assistenzsystem generiert seinen Mehrwert durch zuverlässige Funktionalität. Deshalb testen wir beispielsweise kamerabasierte Schildererkennungssoftware und sensorgestützte Abstandswarner im Vorserien-Pkw. Hier überschneiden sich die Bereiche Soft- und Hardwareverifikation automatisch“, erläutert Klehr. „Unsere erfahrenen Testpiloten folgen weltweit bei komplexen Testfahren detaillierten Protokollen und können dadurch gleichzeitig mehrere Testaktivitäten abdecken.“ In Abhängigkeit von den individuellen Kundenwünschen beinhalten die Testumfänge auch Hardwaretests sicherheitsrelevanter Bauteile im Fahrbetrieb. Zu diesen zählen beispielsweise Gurte und Bremsen, die sich unmittelbar auf die Sicherheit der Passagiere und anderer Verkehrsteilnehmer auswirken.

Neben sicherheitsrelevanten stehen komfortsteigernde Funktionen im Fokus der Kundenwahrnehmung. Sie sind somit entscheidend für den qualitativen Gesamteindruck und die damit einhergehende Kundenzufriedenheit. Im Laufe eines Fahrzeuglebenszyklus gibt es in der Regel zahlreiche Systemupdates, die im Rahmen von Serviceintervallen vorgenommen werden. Die bereits bei der Entwicklung durchgeführte Softwareverifikation wirkt sich auf diese Weise auch auf die Abläufe im Aftersales aus. „Bereits bei den virtuellen Tests im Entwicklungsstadium berücksichtigen wir die kundenspezifischen Charakteristika der IT-Architektur“, sagt Klehr. „Damit stellen wir sicher, dass sie bei späteren Serviceterminen zu den lokal vorhandenen Systemschnittstellen passen.“ Nur eine fehlerfreie Software ermöglicht komplexe Flashprozesse von Steuergeräten. Dabei werden in der Fachwerkstatt Daten aktualisiert, die mitunter kundenerlebbar sind, also einen unmittelbaren Innovationscharakter bieten – wie beispielsweise neue Menüpunkte bei einer Navigationssoftware. Gleichzeitig stellen Systemupdates für die Funktionalität und den Werterhalt eines Fahrzeugs einen wichtigen Faktor dar. Indem der Fahrer davon unmittelbar profitiert, sichern solche Updates zudem seine langfristige Zufriedenheit über den Kauf hinaus und stärken damit auch seine Markenbindung.