Um die zunehmende Komplexität in der Fahrzeug-Softwareentwicklung zu meistern, rät Robert ter Waarbeek, Industry Manager Automotive EMEA bei MathWorks, Automobilunternehmen, eng mit Partnern (Software-Anbietern und Zulieferern) zusammenzuarbeiten, um die Entwicklungsprozesse und -tools effizient und bestmöglich an die neuen Erfordernisse anzupassen. Das erlaubt es den Automobilunternehmen, ihre Ressourcen auf differenzierende Fahrzeugfunktionen zu konzentrieren.
Einen entscheidenden Fortschritt in der Softwareentwicklung markiert dabei die hochautomatisierte und robuste Umgebung für Softwareentwicklung, -integration, -validierung und -freigabe, die oft als „Softwarefabrik“ bezeichnet wird. Dieses erprobte Konzept wird im Automotive-Bereich bereits eingesetzt. Es verkürzt Entwicklungszyklen und erlaubt die regelmäßige Bereitstellung von Updates. Im Automobilumfeld stellen sicherheitskritische Systeme jedoch besondere Anforderungen, für deren Erfüllung etablierte Prozesse existieren. Die Integration dieser Anforderungen mit denen des Software-Defined Vehicle (SDV) in der Softwarefabrik ist jedoch neu.
Einen wichtigen Baustein zur Lösung dieser Herausforderung bildet die Erweiterung der Softwarefabrik mit Simulationsmodellen von Fahrzeugen und deren Komponenten. Dies ermöglicht die automatisierte Validierung des Verhaltens des Gesamtsystems unter Einbeziehung der physikalischen Eigenschaften des Fahrzeugs. Obwohl dieser Ansatz physische Tests wie Testfahrten nicht vollständig ersetzen kann, reduziert er deren Anzahl erheblich und ermöglicht häufigere Softwareupdates, ohne die Sicherheit der Fahrzeuge zu gefährden.
Durch weitgehend automatisierte, frühzeitige Tests und Verifikationen (Shift-Left) sowie automatisierte Build-Prozesse lässt sich die Softwarefabrik an die Erfordernisse der Homologation sicherheitskritischer Software anpassen, die derzeit in der traditionellen Entwicklung mehrere Monate in Anspruch nehmen kann. Häufigere Updates sind so möglich, ohne Abstriche bei der Sicherheit zu machen. Dies gestattet auch die rasche Reaktion auf Sicherheitslücken oder Cyberangriffe. Die Reproduzierbarkeit der Software Factory verbessert dabei sowohl die Transparenz der Prozesse als auch die Qualität der erzeugten Software.
Shift-Left er-möglicht die für SDVs erfor-derlichen hohen Update-Frequenzen. (© Mathworks)
DevOps neu gedacht: Qualitätssicherung in kontinuierlichen Zyklen
Auch das DevOps-Modell hält immer mehr Einzug in die Fahrzeugentwicklung und stellt eine natürliche Erweiterung der Software Factory dar: Der Entwicklungsprozess endet nicht mehr mit dem Start der Fahrzeugproduktion, sondern erstreckt sich über den gesamten Lebenszyklus des Autos. So kann die Software auch nach der Auslieferung kontinuierlich überwacht, aktualisiert und verbessert werden. Hierfür liefern Betriebsdaten aus der Fahrzeugflotte wertvolle Informationen, die in die Entwicklung von Updates einfließen können. Darauf basierende Simulationen helfen, Vorfälle und kritische Fahrsituationen zu analysieren und deren Ursachen besser zu verstehen. Die Verarbeitung der großen Datenmengen, die von der Flotte gesammelt werden, erfolgt effizient über Cloud-Plattformen mit elastischen Ressourcen. Auf Basis dieser Analysen werden dann notwendige Updates entwickelt, die entsprechenden Softwarekomponenten neu erstellt und per Simulation validiert. Schließlich werden nur die erforderlichen Softwarekomponenten auf das Fahrzeug übertragen. Dieser erweiterte DevOps-Ansatz integriert operative Daten direkt in den Entwicklungsprozess und trägt so zu einer sichereren und effizienteren Fahrzeugnutzung bei.
Fahrzeugentwicklung erfordert neue Wege
Der Wandel der Automobilindustrie hin zu SDVs erfordert ein Umdenken in den Entwicklungsprozessen und die Einführung von integrierten, flexiblen Ansätzen. Ingenieure und Entwickler sollten die Wiederverwendbarkeit von Software maximieren, die Anpassungsfähigkeit der Fahrzeugfunktionen gewährleisten und schnellere, häufigere Updates ermöglichen, um Fahrzeuge auch nach ihrer Produktion auf dem neuesten Stand der Technik zu halten.
Um diese Ziele zu erreichen, sind starke Partnerschaften mit und zwischen Softwareanbietern essenziell. Partner wie z. B. MathWorks liefern nicht nur das technische Know-how, sondern auch die maßgeschneiderten Tools und Entwicklungsumgebungen, um die komplexen Anforderungen von SDVs zu bewältigen. Richtig und rechtzeitig umgesetzt, können Automobilhersteller so die Vision und Innovationskraft von SDVs in die Realität umsetzen. (oe)
Für weitere Informationen und einen Austausch zum Thema SDVs stehen die Experten von MathWorks auf diesen Messen bereit:
- Stand von MathWorks (Nr. 31) mit Networking Area (Cocktail Bar)
- Keynote von Jim Tung, MathWorks Fellow, zum Thema „The Roadmap for Software-Defined Vehicles and Disruptive Technologies”
- Vortrag von Tito Tang, Application Engineer: “A New Era for Software Verification. Heterogeneous Multicore Compute with Model Based Design & Virtual ECUs”
SDV Europe – Enabling the Software-Defined-Vehicle (1. – 3.
Dezember 2024 im Hotel Palace Berlin)
