John Deere

Beherrschung der Softwarediversität in der Landtechnik

Herausforderung Variantenvielfalt

Moderne Landtechnik muss sich mit vielen Produktvarianten auseinandersetzen, die sich aus den unterschiedlichen Einsatzszenarien, Kundenwünschen und regulatorischen Anforderungen ergeben. Dies führt zur Entwicklung zahlreicher Varianten für die entsprechenden Hardware und Softwareanteile der Systeme. Die Wiederverwendung auf Softwarekomponentenebene ist in diesem Kontext von zentraler Bedeutung: Komponenten, die von allen Varianten auf unterschiedliche Art und Weise verwendet werden, gilt es zu identifizieren und zu verwalten. Allerdings ist die Identifikation und zentrale Verwaltung wiederverwendbarer Komponenten nicht einfach. Gründe sind die Komplexität der Systeme sowie der Entwicklungsprozesse, die häufig dazu führen, dass parallel laufende Entwicklungsprojekte nicht adäquat koordiniert werden. Dadurch entstehen ggf. Redundanzen zwischen den Varianten. Produktivitätsverluste, erhebliche Wartungskosten und längere Produkteinführungszeiten sind in so einer Situation schwer zu vermeiden.

Systematische Wiederverwendung von Systemkomponenten

Im Rahmen der Zusammenarbeit mit John Deere hat das Fraunhofer IESE die systematische Kontrolle der Softwarediversität entwickelt und eingesetzt. Gegenstand der Betrachtung war Software für Displays, die in John-Deere-Traktoren zum Einsatz kommen. Die Displays ermöglichen die Steuerung diverser Funktionen des Traktors sowie der angeschlossenen Anbaugeräte und weisen aufgrund der zahlreichen Konfigurationsmöglichkeiten eine große Variantenvielfalt auf. Die Schritte, die zur Erhöhung der Wiederverwendung in Varianten durchgeführt wurden, waren:

  • Toolgestützte Analyse der Unterschiede in Systemvarianten
  • Strukturelle Systemänderung zur verbesserten Handhabung der Diversität
  • Operationalisierung der neuen Struktur mithilfe des Konfigurationsmanagements

Bei der toolgestützten Analyse handelt sich um eine Erweiterung des SAVE-Werkzeuges des Fraunhofer IESE zur statischen Bewertung von Systemen. Das Werkzeug ist in der Lage, mehrere Systemvarianten gleichzeitig zu analysieren und gemeinsame sowie spezifische Softwareanteile effizient zu identifizieren. Im angeführten Projekt wurden so vier Systemvarianten mit jeweils über einer Million Codezeilen in wenigen Minuten analysiert.

Produktivitätsgewinn für die Zukunft

Auf Basis der Analysedaten wurde eine strukturelle Systemänderung (Refactoring) durchgeführt. Durch diese Verbesserung werden Redundanzen minimiert und das Wiederverwendungspotenzial ausgenutzt. Nachfolgende Projekte profitieren von einer gesteigerten Entwicklungsproduktivität durch geringere Implementierungsaufwände und weniger Fehler. Um die Nachhaltigkeit der neuen Systemstruktur zu gewährleisten, wird sie im letzten Schritt in das Konfigurationsmanagement eingepflegt und organisatorisch verankert. Das Augenmerk liegt hierbei auf den Koordinationsmechanismen (z.B. geteilte Projekte, Abzweigungen), die in die Toolkette eingepflegt werden.

Kundenstatement

»Die zukunftsträchtigen Anwendungen in der Landtechnik setzen hochgradig vernetzte, zuverlässige und flexible Softwaresysteme voraus. Das Fraunhofer IESE ist unser präferierter Partner bei der Strukturierung und Einführung neuer Softwarearchitekturen und Systemkonzepte.«

Dr. Thomas Engel, Manager ISG Europe, John Deere