SPES_XT

Software Plattform Embedded Systems »XT«

Während die Komplexität eingebetteter Systeme mit rasanter Geschwindigkeit steigt, werden die Innovationszyklen immer kürzer. Dieser Trend lässt sich mittlerweile auch verstärkt in sicherheitsrelevanten Anwendungen finden. Zur Beherrschung der Systemkomplexität hat sich die eingesetzte Entwicklungsmethodik über die letzten Jahrzehnte stetig weiterentwickelt und dabei verschiedene Paradigmenwechsel, wie zuletzt die Einführung der modellbasierten Entwicklung, durchlaufen. Demgegenüber sind Safety-Ingenieure in der Praxis weiterhin auf Verfahren angewiesen, die sich seit ihrer Einführung vor fast 50 Jahren nicht signifikant verändert haben, und die kaum geeignet sind, die Komplexität heutiger software-intensiver Systeme effizient zu beherrschen. Daher ist es wenig verwunderlich, dass Safety-Ingenieure immer weniger mit der Entwicklungsgeschwindigkeit in ihrem Unternehmen Schritt halten können.

Deshalb hat sich das BMBF-finanzierte Forschungsprojekt SPES_XT (Software Plattform Embedded Systems »XT«) dieser Herausforderung im Rahmen einer von insgesamt sechs so genannten Engineering Challenges angenommen. Unter der wissenschaftlichen Federführung des Fraunhofer IESE entstehen modellbasierte Safety-Engineering-Verfahren, die einen effizienten modularen und somit wiederverwendbaren Sicherheitsnachweis ermöglichen sollen. Dazu werden die Sicherheitsnachweisverfahren nahtlos in eine modellbasierte Entwicklungsmethodik integriert. Als erste Projektergebnisse lassen sich bereits heute modulare Sicherheitsanalysen, Sicherheitskonzepte und Safety Cases vollständig integriert in kommerziellen Modellierungswerkzeugen spezifizieren und analysieren. Die umgesetzten Modularisierungskonzepte reduzieren die Komplexität und steigern die Wiederverwendbarkeit. Die nahtlose Integration in die modellbasierte Entwicklung ermöglicht darüber hinaus einen hohen Automatisierungsgrad, beispielsweise werkzeuggestützte Konsistenzprüfungen oder die teilautomatisierte Generierung von Sicherheitsmodellen. Durch diese Maßnahmen lässt sich die Effizienz des Safety Engineering signifikant steigern.

Den Kern dieser Ergebnisse bildet das »Open Safety Model – OSM«. Dadurch sind die im Projekt entwickelten Ansätze nicht auf einzelne Werkzeuge beschränkt, sondern erlauben die Kombination verschiedener Sicherheitsnachweisverfahren auf Basis unterschiedlicher Werkzeuge. So lassen sich beispielsweise FMEAs (Failure Mode and Effects Analyses) problemlos mit Fehlerbäumen zu einer integrierten Systemanalyse komponieren, die wiederum nahtlos mit einem modellbasierten Sicherheitskonzept und einer Anforderungsdatenbank verknüpft ist. Dabei lassen sich selbst nicht-modellbasierte Werkzeuge an das Open Safety Model anbinden, um die Vorteile der modellbasierten Entwicklung nutzen zu können. Da es sich hierbei um eine offene Plattform handelt, haben Werkzeughersteller und Anwender die Möglichkeit, eigene Werkzeuge anzubinden und den Ansatz zu erweitern, damit die Vorzüge modellbasierter Ansätze Safety-Ingenieuren in der Praxis möglichst schnell und ausgereift zur Verfügung stehen.

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