Ganzheitliche Methode für die Absicherung hochautomatisierter Fahrfunktionen

Hochautomatisierte Fahrzeuge müssen in jeder erdenklichen Fahrsituation sicher und zuverlässig funktionieren. Die Verifikation und Validierung der Fahrfunktionen und der Nachweis ihrer Sicherheit spielen eine Schlüsselrolle für die Akzeptanz der neuen Technik. Aufgrund der Komplexität automatisierter Fahrzeuge und der Vielzahl und Vielfalt möglicher Verkehrsszenarien lassen sie sich nicht mehr mit vertretbarem Zeit- und Kostenaufwand auf der Straße testen. Deshalb haben 22 Partner in dem vom BMWK geförderten Verbundprojekt VVMethoden eine ganzheitliche Methode entwickelt, um den Sicherheitsnachweis digital zu führen und diese Nachweisführung im Fahrzeugentwicklungsprozess zu verankern.

VVMethoden ist eines von insgesamt zwei Projekten zur Validierung und Verifikation automatisierter Fahrfunktionen, an denen sich PROSTEP aktiv beteiligt hat; das Schwesterprojekt SET Level endete bereits 2022. Unsere Aufgabe im Rahmen der beiden Projekte war es, die Projektpartner bei der Anforderungsdefinition und der Überführung der Projektergebnisse in die industrielle Anwendung zu unterstützen.

Darüber hinaus haben wir in beiden Projekten den Demonstrator einer Traceability-Lösung entwickelt, der das Baselining von Simulationen in heterogenen IT-Landschaften ermöglicht. Nach dem Ende der beiden Projekte haben wir TRACY in unsere Digital Thread-Lösung OpenCLM überführt.

Insgesamt beteiligten sich über 30 Mitarbeitende von PROSTEP über einen Zeitraum von mehr als viereinhalb Jahren an den beiden Projekten. „Die enge Zusammenarbeit mit den andere Projektpartnern aus Forschung und Industrie hat es uns ermöglicht, Expertise auf dem Gebiet des autonomen Fahrens aufzubauen und unsere Kenntnisse im Umgang mit den Techniken des Model-based Systems Engineerings (MBSE) enorm zu vertiefen“, betont Dr. Martin Holland, Leiter Strategy & Business Development. „Darüber hinaus ist es uns gelungen, die Sichtbarkeit von PROSTEP als DER Experte für die digitale Durchgängigkeit zu erhöhen.“

Eine zentrale Aufgabe von PROSTEP war neben der Sammlung und Bündelung der Anforderungen die Rückführung der im Projekt gewonnen Erkenntnisse an die Industriepartner.

Wir haben die Ergebnisse aus den Teilprojekten zusammengeführt, konsolidiert und in einem SysML-Modell abgebildet, das die Durchgängigkeit und Nachvollziehbarkeit der Methode garantiert. Dieses Modell steht allen Interessierten lesend zur Verfügung.

Das Modell erlaubt durch seine formalisierte Beschreibung und grafische Darstellung einen einfachen Zugang zur VVM-Methode und erleichtert das Verständnis der Zusammenhänge zwischen den Prozessschritten oder Aktivitäten und den zwischen ihnen ausgetauschten Entwicklungsartefakten. Artefakte können in diesem Zusammenhang beispielsweise Sicherheitsziele, Architekturen oder Testergebnisse sein. Zudem stellt das Modell die Konsistenz der Methode über Prozessschritte und Schnittstellen hinweg sicher. Für eine spätere firmenspezifische Adaption wurde es in TRACY implementiert und kann über eine Testlizenz von PROSTEP zugänglich gemacht werden.

Wie schon bei SET Level wurde von den Projektpartnern unser Demonstrator TRACY eingesetzt, um die im Projekt entwickelte Gesamtmethode IT-technisch abzubilden und zu dokumentieren. Die Implementierung der VVM-Methode ermöglicht es den Nutzenden einerseits, verschiedenste Abhängigkeitsanalysen durchzuführen, und andrerseits die abstrakten Methodenbausteine mit konkreten unternehmensspezifischen Entwicklungsartefakten anzureichern. Die aktuelle Implementierung in TRACY kann somit als eine Art "Blaupause" für die industrielle Anwendung der Methode genutzt werden, die eine effektive Einführung der VVM-Methodik in Unternehmen unterstützt. Durch seine Vielzahl an standardbasierten Konnektoren, kann dies ohne großen Aufwand in bereits bestehenden Systemlandschaften umgesetzt werden.

TRACY ist ein zentraler Baustein für die Durchgängigkeit und Nachverfolgbarkeit von Entwicklungsprozessen in unserer Digital Thread-Lösung OpenCLM geworden. OpenCLM versetzt Unternehmen in die Lage, domänenübergreifend Abhängigkeiten zwischen den Artefakten in unterschiedlichen Quellsystemen zu analysieren und die Auswirkungen von Änderungen auf betroffene Artefakte zu beurteilen. Durch die Verlinkung in die Quellsysteme hinein ist die Beurteilung von Änderungen domänen- und systemübergreifend für Anwendende einfach möglich. Auf dieser Grundlage können die Unternehmen fundiertere Entscheidungen treffen. VVMethoden und sein Schwesterprojekt SET Level haben damit einen wichtigen Beitrag zu unserer Produktentwicklung geleistet und erleichtert es unseren Kunden, die digitale Durchgängigkeit und Nachverfolgbarkeit sicherzustellen.