Autoren: Fred H\u00e4rtelt und Dr. Klaus Herz, Bosch Engineering<\/p>\n
Testen und Testmanagement in der Steuerger\u00e4te-Entwicklung werden durch die zunehmende Komplexit\u00e4t und Systemvarianz immer wichtiger, um einerseits<\/strong>\u00a0eine kostenoptimierte Produktentwicklung ohne technische Schulden durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen und um anderseits Software-Qualit\u00e4tsrisiken fr\u00fchzeitig zu erkennen. Beide Ziele werden durch die Einf\u00fchrung eines ganzheitlichen Testmanagements adressiert, das in Einklang mit den g\u00e4ngigen Normen und Standards (z.B. ISO\/IEC\/IEEE 29119, ISO 26262, ASPICE) steht.<\/strong><\/p>\n Die Bosch Engineering GmbH bietet als Systementwicklungspartner der Automobilindustrie Entwicklungsdienstleistungen f\u00fcr den Antriebsstrang, Sicherheits-, Komfort- sowie E\/E-Systeme vom Konzept bis zur Serie. Die vielf\u00e4ltigen Einsatzgebiete des Unternehmens reichen von Personenkraftwagen \u00fcber Nutzfahrzeuge, Off-Highway-Anwendungen bis hin zu Schienen- und Freizeitfahrzeugen, Schiffen und industriellen Anwendungen. Die Projektlandschaft des Bereichs Powertrains Systems ist gekennzeichnet durch eine gro\u00dfe Varianz von Systemen, die eine hohe Komplexit\u00e4t in der System-, Softwareentwicklung und Datenapplikation aufweisen. Dies bedeutet wiederum, dass ein angepasstes Vorgehen in den Projekten zu definieren ist, um Tests sowie das Testmanagement ad\u00e4quat abdecken zu k\u00f6nnen. Erreicht wird dies durch die Anwendung eines „Drei-S\u00e4ulen-Modells“, welches als ganzheitlicher Ansatz in der Organisation implementiert wird. Dieses Modell ist so konzipiert, dass es universelle Rahmenbedingungen f\u00fcr die verschiedenen relevanten Aspekte ber\u00fccksichtigt (u.a. Frontloading, gesetzliche und interne Vorgaben, Organisationsstruktur, verf\u00fcgbare Testmethoden und Testsysteme, \u2026) und damit eine klare Orientierung f\u00fcr ein produktbasiertes Tailoring bietet.<\/p>\n Ein ganzheitliches Testmanagement zeichnet sich durch mehrere Aspekte aus, um alle relevanten Tests in einem Projektzyklus abdecken zu k\u00f6nnen. Die erste S\u00e4ule ist die\u00a0Teststrategie<\/em>, in der festgelegt wird, wie im Projekt konkret vorgegangen wird. Die zweite S\u00e4ule bildet eine geeignete\u00a0Testmethodik<\/em>, die auf der\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0aufbaut. Die\u00a0Testmethodik<\/em>\u00a0beinhaltet vor allem eine Auswahl von verschiedenen Testverfahren und Testsystemen. Die dritte S\u00e4ule ist das Testmanagement in den Projekten. Die zentrale Rolle nimmt dabei der\u00a0Testmanager<\/em>\u00a0ein. Er ist verantwortlich f\u00fcr die Erstellung einer geeigneten\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0und\u00a0Testmethodik<\/em>\u00a0f\u00fcr das jeweilige Projekt.<\/p>\n Die projektspezifische Auswahl einer geeigneten\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0ist entscheidend um Aufwand-Nutzen optimierte Tests \u2013 bezogen auf den jeweiligen Kontext \u2013 ableiten zu k\u00f6nnen. Daher wurde eine entsprechende generische\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0konzipiert, die f\u00fcr die verschiedensten Steuerger\u00e4teanwendungen und Projektkonstellationen angepasst werden kann. Sie ist angelehnt an die \u201eOrganizational Test Strategy\u201c nach ISO\/IEC\/IEEE 29119-1 und definiert z.B. Testmethoden und Pr\u00fcfverfahren. Eine wichtige Grundlage f\u00fcr die Auswahl der\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0ist die Festlegung der Testziele. Diese wurden generisch wie folgt definiert:<\/p>\n a) Testziel 1: Sicherstellung der vertraglich zugesicherten funktionalen Anforderungen<\/p>\n b) Testziel 2: Nachweis der Einhaltung der vereinbarten Sicherheitsziele<\/p>\n c) Testziel 3: Nachweis der Einhaltung der festgelegten Randbedingungen (z.B. Umsetzung der Qualit\u00e4tsanforderungen)<\/p>\n Aus diesen Testzielen werden konkrete Testkriterien in Bezug auf die jeweilige Teststufe (z.B. System, Integration, Software \u2026) abgeleitet. Die Testkriterien wiederum f\u00fchren dazu, dass eine\u00a0Testmethodik<\/em>\u00a0ausgew\u00e4hlt und eine Testplanung gem\u00e4\u00df der\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0durchgef\u00fchrt wird.<\/p>\n Die Auswahl einer geeigneten\u00a0Testmethodik<\/em>\u00a0beinhaltet konkrete Testverfahren, die zur jeweiligen Teststufe zugeordnet sind. Sinnvolle Testverfahren k\u00f6nnen z.B. White-Box oder Black-Box Testverfahren sein, welche projektbezogen ausgew\u00e4hlt werden und einen Einfluss auf die Wahl eines geeigneten Testsystems haben [1]. W\u00e4hrend auf Software-Ebene eher PC-basierte Testsysteme verwendet werden, kommen auf Systemebene vor allem Hardware-in-the-Loop (HIL) Simulatoren oder Fahrzeuge zum Einsatz. Aber auch Low-Cost-Testsysteme [2] k\u00f6nnen eine denkbare Alternative sein, um in einer fr\u00fchen Entwicklungsphase umfangreiche Pr\u00fcfungen durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n In Abbildung 1 (siehe\u00a0PDF<\/a>) wird das Testziel 2 („Der Nachweis der Einhaltung der vereinbarten Sicherheitsziele“) einer Teststufe („System“) zugeordnet. Die Sicherheitsziele einer Komponente sollen damit abgepr\u00fcft werden. Relevante Testverfahren sind in diesem Beispiel die Anwendung eines anforderungsbasierten Tests und Tests mittels Fehlereinspeisung („Fault Injection Test“). Konkret werden die Sicherheitsziele auf Sicherheitsanforderungen heruntergebrochen und mit verschiedenen Black-Box-Testf\u00e4llen am Fahrzeug oder HIL-Simulator getestet. Die Anforderungen der Norm zur Funktionalen Sicherheit (ISO 26262-4) werden dadurch auf Systemebene mit der jeweiligen Sicherheitseinstufung (ASIL) adressiert.<\/p>\n Jedem Testziel kann somit mindestens eine Teststufe bzw. mehrere Teststufen, Pr\u00fcfbereiche, Testverfahren und Testsysteme zugeordnet werden. Die Auswahl der\u00a0Testmethodik<\/em>\u00a0stellt einerseits sicher, dass alle Testziele dar\u00fcber abgedeckt werden \u2013 andererseits ist an dieser Stelle der Projektkontext entscheidend, um zielgenau die geeigneten Testverfahren und Testsysteme auszuw\u00e4hlen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n Der Einsatz eines\u00a0Testmanagers<\/em>\u00a0im Projekt ist entscheidend, um eine angepasste\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0und\u00a0Testmethodik<\/em>\u00a0ableiten zu k\u00f6nnen. Er w\u00e4hlt bewusst aus einem Baukasten der generischen\u00a0Teststrategie<\/em>\u00a0die Elemente aus, die f\u00fcr das Projekt ben\u00f6tigt werden. Der\u00a0Testmanager<\/em>\u00a0ist au\u00dferdem f\u00fcr die Testplanung, die \u00dcberwachung aller Testaktivit\u00e4ten und Reviews, die Analyse und Berichterstattung sowie f\u00fcr das Coaching der Projektmitglieder verantwortlich, um diese beim Thema Testverfahren und Testsysteme zu sensibilisieren. Er stellt die Durchf\u00fchrung und Auswertung aller relevanten Tests sicher und erteilt abschlie\u00dfend eine Freigabeempfehlung.<\/p>\n Neben der bereits vorhandenen Projekterfahrung und spezifischem Wissen \u00fcber die Fahrzeugdom\u00e4nen ist zudem die fachliche Tiefe des\u00a0Testmanagers<\/em>\u00a0ein wichtiger Erfolgsfaktor. Ein entsprechendes Ausbildungskonzept stellt sicher, dass die erforderlichen Kompetenzen zu den Themen Testen und Testmanagement vorhanden sind \u2013 z.B. \u00fcber verschiedene Schulungen \u00fcber die Rolle an sich, die Testverfahren und Testsysteme mit einschlie\u00dft.<\/p>\n In verschiedensten Projekten im Unternehmen wurde diese Rolle bei Bosch Engineering GmbH bereits angewandt. Positiv bewertet wurde vor allem die fr\u00fche Kl\u00e4rung von Anforderungen an das Testen (Stichwort „Frontloading“) und eine kontinuierliche \u00dcberwachung der Testaktivit\u00e4ten im Projekt. Auch die R\u00fcckmeldung von Kundenseite – einen definierten Ansprechpartner zum Thema Test und Testmanagement zu haben \u2013 wurde als sehr positiv bewertet.<\/p>\n Die Themen Testen und Testmanagement gewinnen durch die zunehmend komplexer werdende Projektlandschaft und verschiedensten Kundenanforderungen stetig an Bedeutung. Der hier vorgestellte Ansatz eines ganzheitlichen Testmanagements mit dem Drei-S\u00e4ulen-Modell ist ein zielgerichtetes Vorgehen, um die gew\u00fcnschten Testziele zu erreichen.<\/p>\n [1] Fred H\u00e4rtelt: „Entwicklung eines Praktikums f\u00fcr White-Box Tests mit Hilfe eines Testwerkzeugs“ (Technische Universit\u00e4t Dresden, Fakult\u00e4t Informatik, Juli 2003)<\/p>\n [2] Dr. Petra Langjahr, Dr. Stefan M\u00fcller: „Muss es immer ein HIL-System sein?“ (Embedded Software Engineering Kongress, Dezember 2011)<\/p>\n Beitrag als PDF downloaden<\/strong><\/a><\/p>\n Wollen Sie sich auf den aktuellen Stand der Technik bringen?<\/strong><\/p>\n Dann informieren Sie sich\u00a0hier<\/strong>\u00a0<\/a>zu Schulungen\/ Seminaren\/ Trainings\/ Workshops und individuellen Coachings von MircoConsult zum Thema Test, Qualit\u00e4t & Debug.<\/p>\n Training & Coaching zu den weiteren Themen unseren Portfolios finden Sie\u00a0hier<\/a>.<\/strong><\/p>\n Wertvolles Fachwissen zum Thema\u00a0Test, Qualit\u00e4t & Debug steht\u00a0hier<\/strong>\u00a0<\/a>f\u00fcr Sie zum kostenfreien Download bereit.<\/p>\nAusgangslage<\/h2>\n
Das „Drei-S\u00e4ulen-Modell“<\/h2>\n
S\u00e4ule I – die Teststrategie<\/h2>\n
S\u00e4ule II – die Auswahl einer geeigneten Testmethodik<\/h2>\n
S\u00e4ule III – der Testmanager<\/h2>\n
Zusammenfassung<\/h2>\n
Literatur<\/h2>\n
\nTest, Qualit\u00e4t & Debug – unsere Trainings & Coachings<\/h2>\n
\nTest, Qualit\u00e4t & Debug – Fachwissen<\/h2>\n