Kompetenzen

Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE

Das Fraunhofer IESE entwickelt innovative Methoden und Lösungen zur Entwicklung qualitativ hochwertiger, komplexer Informationssysteme und eingebetteter Systeme. Um einen unmittelbaren Mehrwert zu bieten, wenden wir unsere Methoden direkt in der Produktentwicklung unserer Kunden an bzw. transferieren unsere Methoden und Lösungen an unsere Kunden. Im Forschungsbereich führen wir Auftragsforschung für unsere Kunden sowie Forschung in öffentlichen Projekten durch. Wir haben unsere Kompetenzen auf die Herausforderungen unserer Kunden in den Bereichen Informationssysteme und eingebettete Systeme ausgerichtet und zugeschnitten. Die neuen Systeme von Systemen, die Informationssysteme und eingebettete Systeme verbinden,  adressieren wir mit unserem Forschungsschwerpunkt Vertikale Integration / Cyber-Physical Systems. Als Basiskompetenzen für alle Systemklassen bieten wir Unterstützung im Bereich Prozessmanagement.

Embedded Systems

Verborgen in Transportsystemen, medizinischen Geräten, Haushaltsgeräten und fast allen weiteren technischen Produkten übernehmen eingebettete Systeme essenzielle Aufgaben, die unser tägliches Leben komfortabler und sicherer machen. Jährlich werden mehr als drei Milliarden eingebetteter Komponenten und Geräte geliefert, in denen 98% Prozent aller gefertigten Mikroprozessoren verbaut werden. Eingebettete Systeme sind allgegenwärtig, und unsere heutige Wirtschaft und Gesellschaft wäre ohne sie nicht überlebensfähig.

Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Zuverlässigkeit und die funktionale Sicherheit der Systeme. Ein Fehlverhalten ist in den seltensten Fällen tolerierbar – insbesondere wenn davon eine Gefährdung für Menschen oder die Umwelt ausgeht. Gleichzeitig nimmt die Komplexität dieser Systeme immer schneller zu. Derzeit entstehende Technologien werden in naher Zukunft diese Zunahme der Komplexität noch weiter beschleunigen. Neue Technologien ermöglichen Funktionsnetzwerke auf der Grundlage integrierter Architekturen. Autonome Systeme werden über immer mehr Intelligenz verfügen. Eingebettete Systeme werden geöffnet werden, damit man neue “eingebettete Apps” herunterladen oder Verbindungen zu anderen Systemen herstellen kann. Schlussendlich wird dieser Trend zu Cyber-Physical Systems führen: Verschiedene eingebettete Systeme sind sowohl untereinander als auch mit IT-Infrastruktursystemen verbunden, was eine neue Dimension bezüglich Funktionalitäten und Marktchancen eröffnet – aber ebenso eine neue Dimension, was die Komplexität betrifft. In Anbetracht der Tatsache , dass es sich bei den meisten dieser Systeme um sicherheitskritische Systeme handelt, ist die Fähigkeit eines Unternehmens, die Qualität eines Systems sicherzustellen und zu garantieren, ein Schlüsselfaktor dafür, dass mit dieser vielversprechenden technologischen Innovation auch echter Geschäftserfolg erzielt werden kann.

Die Hauptabteilung “Eingebettete Systeme” konzentriert sich daher darauf, sichere und zuverlässige eingebettete Systeme mit ingenieurmäßigen Methoden zu entwickeln. Die Betriebssicherheit (Safety) innovativer Produkte sicherzustellen erfordert innovative Sicherheitskonzepte. Die kontinuierliche Weiterentwicklung unserer Safety-Engineering-Ansätze erlaubt es uns, kosteneffiziente Sicherheitskonzepte und Sicherheitsnachweise für die Innovationen unserer Kunden zu entwickeln. Mithilfe erstklassiger Techniken in den Bereichen modellbasiertes Testen und Qualitätssicherung sind wir in der Lage, die Qualität der Produkte unserer Kunden zu validieren und zu verifizieren.
Um die Ausgangsbasis für qualitativ hochwertige Systeme zu schaffen, unterstützen wir unsere Kunden bei der Evaluierung und Definition der System- und Softwarearchitekturen ihrer Produkte, die verschiedene funktionale und nicht-funktionale Anforderungen optimieren müssen. Da eingebettete Systeme oft als Produktfamilien entwickelt werden und nicht als Einzelprodukte, und da sie normalerweise im Laufe ihres Lebens weiterentwickelt werden, unterstützen wir unsere Kunden bei der Etablierung und Verbesserung eines leistungsfähigen Variationsmanagements.

Prozessmanagement

Um Systeme und Services zeit- und kostengerecht zu entwickeln, ist die Verwendung ingenieurmäßiger Prozesse unumgänglich. Die Entwicklung innovativer, software-intensiver Systeme und Services erfordert den Einsatz neuer und innovativer Entwicklungstechniken und -methoden, die in den Entwicklungsprozess integriert werden müssen, um wiederholbare und langfristige Erfolge  zu erzielen. Wir beschäftigen uns mit der Etablierung qualitativ hochwertiger Entwicklungsprozesse, messen ihre Leistungsfähigkeit und Wirksamkeit und arbeiten kontinuierlich an der Verbesserung dieser Prozesse. In diesem Kontext ist der empirische Ansatz des Fraunhofer IESE von besonderer Bedeutung. Er liefert einen messbaren Nachweis für den Mehrwert innovativer Entwicklungsprozesse und ermöglicht ihre Anpassung an sich rasch ändernde Märkte und Geschäftsumgebungen. Unsere Kompetenzen in den Bereichen Measurement and Prediction (Messen und Vorhersage) bieten ein umfassendes Spektrum an Methoden und Werkzeugen, um Prozesse auf der Basis von Messansätzen und quantitativen Ansätzen zu managen und zu verbessern. Unsere Kompetenzen im Bereich Empiricism (Empirie) unterstützen Sie bei der Definition und Durchführung von empirischen Studien zur Evaluierung der Auswirkungen neuer Techniken, Methoden und Werkzeuge. Mit unseren Kompetenzen im Bereich Process Compliance and Improvement (Prozesskonformität und -verbesserung) können Sie Prozessmodelle für die Entwicklung software-intensiver Systeme und Services auf der Grundlage allgemein gängiger Standards und “Best Practices” aufsetzen, managen und verbessern.

Informationssysteme

Moderne Informationssysteme und interaktive Systeme werden immer komplexer. Hype-Themen wie Service-Orientierung oder Cloud Computing, aber auch zunehmend reifere Technologien, einschließlich solcher im mobilen Endgerätebereich, treiben die Komplexität dieser Systeme weiter voran. Die Herausforderungen, mit denen sich unsere Kunden häufig konfrontiert sehen, entstammen vielschichtigen Projektsettings mit vielen involvierten Beteiligten, Interessen und Systemen sowie den komplexen Workflows eines oder mehrerer vernetzter Unternehmen. Systemqualitäten wie Wartbarkeit, Benutzerfreundlichkeit (Usability) oder Angriffssicherheit zu garantieren ist eines der Hauptanliegen  unserer Kunden. Wir begegnen diesen Herausforderungen im frühen Stadium des Software-Engineering-Lebenszyklus konstruktiv mittels unserer Kompetenz im Anforderungsengineering sowie unseres Ansatzes des Architecture-centric Engineering. Das Entwerfen benutzerfreundlicher Schnittstellen, die eine positive User Experience  für solche Systeme bieten, ist eine der typischen Herausforderungen, denen sich unsere Kunden gegenüber sehen. Außer auf Usability und User Experience legen wir auch besonderen Wert auf Angriffssicherheit (Security)  – ein Bereich, der zunehmend wichtiger wird. Außerdem garantieren und verifizieren wir Systemqualitäten mit unserer Kompetenz im Bereich integrierter Qualitätssicherung. Leistungsstarke Variantenmanagement methoden helfen unseren Kunden, der Vielzahl der möglichen Varianten und Konfigurationen ihrer Systeme Herr zu werden.