Diese Bachelorarbeit mit dem Titel "Entwicklung einer Methodik für ein anforderungsbasiertes Testmanagement" befasst sich mit der Entwicklung eines strukturierten Prozesses, der Anforderungen, Testmanagement und Testspezifikation in der Fahrzeugentwicklung miteinander verbindet. Die Arbeit basiert auf dem V-Modell, das in der BMW AG zur Organisation von Entwicklungs- und Testprozessen eingesetzt wird. Ziel ist es, ein generisches System mit klarer Rückverfolgbarkeit und Qualitätssteigerung zu schaffen.
Beginnend mit der Erstellung eines Anforderungssets für Fahrfunktionen auf Systemebene Antrieb soll eine Vorgehensweise erarbeitet werden, um eine Testspezifikation für eine Prüfinstanz abzuleiten. Ein Testmanagement, welches auf Anforderungen basiert, existiert bereits bei der BMW AG und wird auch von einigen Abteilungen benutzt. Jedoch lässt sich keine eindeutige Synergie in diesen Prozessen feststellen. Daher muss zuerst, neben einer Literaturrecherche, eine ausführliche abteilungsübergreifende Ermittlung der bestehenden Prozesse durchgeführt werden. Mit dem Wissen über die jeweiligen Abläufe und dem Einsatz diverser Tools kann ein Idealprozess für ein anforderungsbasiertes Testmanagement entwickelt werden. Der Fokus liegt hierbei darauf, ein generisches System mit der nötigen Rückverfolgbarkeit zu erzeugen. Neben einer theoretischen Ausführung dieses Prinzips soll der Zielprozess anhand von einem Beispiel verifiziert werden. Abschließend werden die gewonnenen Ergebnisse bzgl. ihrer Aussagekraft miteinander verglichen und bewertet.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Aufgabenstellung und Projektplan
3 Stand der Technik
3.1 V-modellbasierter Entwicklungsprozess
3.2 Einteilung des Entwicklungsprozesses
4 Theoretische Grundlagen
4.1 Anforderungsmanagement
4.1.1 Anforderungen an den Antrieb
4.1.2 Notwendigkeit einer eindeutigen Beschreibung
4.1.3 Einsteuerung und Verwaltung neuer Anforderungen
4.2 Testmanagement
4.2.1 Testfallbeschreibung
4.2.2 Testfallerstellung und Vorschritt zur Automatisierung
4.2.3 Schnittstelle für anforderungsbasiertes Testen
4.3 Test und Absicherung
4.3.1 Hardware in the Loop Testmethode
4.3.2 Integrationsprüfplatz
4.3.3 System-Prüfstand
4.3.4 Fahrzeug Intensiv Test
4.3.5 Testinstanzen im Überblick
5 Entwicklung und Bewertung des Zielprozesses
5.1 Vorstellung und Bewertung der bestehenden Testprozesse
5.1.1 Testprozess I
5.1.2 Testprozess II
5.1.3 Testprozess III
5.2 Der Zielprozess
5.2.1 Anforderungsmanagement
5.2.2 Testmanagement
5.2.3 Test und Absicherung
6 Beispiel für anforderungsbasiertes Testen
6.1 Zustart Verbrennungsmotor
6.1.1 Testfälle auf Systemebene
6.1.2 Test am Integrationsprüfplatz
6.1.3 Test am Systemprüfstand
6.1.4 Test mit dem Fahrzeug-Intensiv-Test
6.1.5 Vergleich IPP mit realer Messfahrt
6.1.6 Vergleich SPS mit realer Messfahrt
7 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die Arbeit fokussiert sich auf die Entwicklung einer methodischen Grundlage für ein anforderungsbasiertes Testmanagement in der Antriebsentwicklung. Ziel ist es, durch eine klare Aufgabenverteilung und standardisierte Prozesse eine durchgängige Traceability von der Anforderung bis zum verifizierten Testfall zu gewährleisten, um die Qualität und Effizienz im Produktentwicklungsprozess bei der BMW AG zu steigern.
- Analyse und Optimierung bestehender Testprozesse mittels des Vier-Augen-Prinzips.
- Einsatz von Modellierungssprachen wie SysML zur strukturierten Anforderungsableitung.
- Bewertung verschiedener Prüfinstanzen wie HiL, Integrationsprüfplatz und Systemprüfstand.
- Verifizierung des Zielprozesses am Beispiel des "Zustart Verbrennungsmotor".
- Verbesserung der Kommunikation zwischen Anforderungs- und Testmanagement.
Auszug aus dem Buch
4.1.2 Notwendigkeit einer eindeutigen Beschreibung
Die Qualität der Anforderungsformulierung ist von essenzieller Bedeutung für den kompletten Entwicklungsprozess. Falls das Fundament eines anforderungsbasierten Testmanagements fehlerhaft ist, ist eine Verfehlung der eigentlichen Erwartung einer Anforderung möglich. Um Missinterpretationen von Anforderungen somit ausschließen zu können, ist eine klare, eindeutige Interpretation erforderlich. Ebenso ist eine kurze und klare Struktur anzustreben. Daher entwickelte die Firma SOPHIST eine simple Schablone, um das Formulieren von Anforderungen zu vereinheitlichen.
Die Mitentwicklerin dieses Vorgehens, Chris Rupp, spricht hierbei von einem Bauplan für Anforderungen. Ziel dieser Schablone ist eine Beschreibung auf hohem Niveau mit geringem Analyseaufwand.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die steigende Komplexität und die Notwendigkeit für entwicklungsbegleitende, anforderungsbasierte Testprozesse in der modernen Automobilindustrie.
2 Aufgabenstellung und Projektplan: Definiert das Ziel der Arbeit, ein generisches und rückverfolgbares System für anforderungsbasiertes Testmanagement zu entwickeln.
3 Stand der Technik: Erläutert das BMW-spezifische V-Modell zur Systementwicklung und die Einteilung des Entwicklungsprozesses in Integrationsstufen (I-Stufen).
4 Theoretische Grundlagen: Beschreibt die drei Säulen des Testmanagements – Anforderungsmanagement, Testmanagement sowie Test und Absicherung – und grenzt verschiedene Testinstanzen ab.
5 Entwicklung und Bewertung des Zielprozesses: Analysiert verschiedene reale Testprozesse und leitet daraus einen optimierten Zielprozess zur Steigerung der Qualität und Transparenz ab.
6 Beispiel für anforderungsbasiertes Testen: Validiert den entwickelten Zielprozess anhand eines konkreten Praxisbeispiels bei einem Verbrennungsmotor-Zustart unter Nutzung verschiedener Messumgebungen.
7 Zusammenfassung und Ausblick: Faisiert die Ergebnisse des erarbeiteten Prozessvorschlags und nennt weitere Potenziale zur Optimierung durch modellbasiertes Entwickeln.
Schlüsselwörter
Anforderungsmanagement, Testmanagement, Test und Absicherung, V-Modell, Traceability, Integrationsprüfplatz, Systemprüfstand, Fahrzeug-Intensiv-Test, Hardware in the Loop, Entwicklungsbegleitende Testprozesse, Antriebsentwicklung, Modellbasierte Systementwicklung, SysML, ECU-Test, BMW AG.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Es geht um die konzeptionelle Entwicklung und methodische Absicherung eines anforderungsbasierten Testmanagements, um Testprozesse in der automobilen Antriebsentwicklung transparenter und effizienter zu gestalten.
Welche zentralen Themenfelder behandelt das Werk?
Die zentralen Themenfelder sind die strukturierte Anforderungserhebung, die Etablierung einer lückenlosen Rückverfolgbarkeit (Traceability) zwischen Anforderungen und Testfällen sowie die psychologische und prozesstechnische Notwendigkeit einer klaren Rollentrennung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist die Schaffung eines generischen, anforderungsbasierten Testmanagement-Modells, das Missinterpretationen vermeidet, Fehler frühzeitig erkennt und eine konsistente Dokumentation und Verknüpfung mittels geeigneter IT-Tools sicherstellt.
Welche wissenschaftliche Methodik wird verwendet?
Die Autor verfolgt einen deskriptiven und analytischen Ansatz, beginnend mit einer Literaturrecherche und der Analyse bestehender, abteilungsübergreifender Testprozesse, gefolgt von einer zielgerichteten Evaluierung und praktischen Verifizierung durch Messreihen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden die theoretischen Säulen des Testmanagements definiert, der aktuelle Stand der Technik (insb. V-Modell) erläutert, ein konkreter Zielprozess entworfen und dieser schließlich an einer praktischen Applikation (Zustart des Verbrennungsmotors) verifiziert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Kernbegriffe sind Testmanagement, Anforderungsmanagement, Traceability, Modellbasierte Systementwicklung (SysML), Testinstanzen (HiL, IPP, SPS, FIT) und die Qualitätssicherung in der Antriebsentwicklung.
Warum ist das Vier-Augen-Prinzip so zentral für den neuen Prozess?
Das Vier-Augen-Prinzip dient der Vermeidung von Betriebsblindheit und Fehlern bei der Testfallerstellung, indem der Anforderungsersteller und der Testingenieur in einem klar definierten Prozess kommunizieren und sich gegenseitig kontrollieren.
Welche Auswirkung hat die Qualität der Simulation auf das Testergebnis?
Wie gezeigt wird, sinkt die Fehleranfälligkeit der Testfälle mit abnehmender Abhängigkeit von Simulationen; je näher die Prüfinstanz der Hardware-Realität des späteren Fahrzeugs kommt, desto valider werden die Ergebnisse bezüglich fahrdynamischer Erwartungen.
- Citar trabajo
- Achim Schiller (Autor), 2015, Entwicklung einer Methodik für ein anforderungsbasiertes Testmanagement. Verbindung von Anforderungen, Testmanagement und Testspezifikation in der Fahrzeugentwicklung am Beispiel von BMW, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1553544
