Die vernetzten elektronischen Systeme für das hochautomatisierte Automobil stellen eine Herausforderung für die Software-Entwicklung dar. Wie sich die Komplexität beherrschen lässt, zeigte der Vector Congress.
Der 9. Vector Congress rückte Entwicklungswerkzeuge für das sichere Entwickeln von Software-Funktionen im Automobil in den Mittelpunkt der zahlreichen Expertenvorträge.
Andreas Burkert / Springer Fachmedien Wiesbaden
Die Zutaten einer modernen Mobilität finden sich in den Programmzeilen der zahlreichen Steuergeräte, wie sie derzeit vielfach in einem Automobil verbaut werden. Und wie sie für autonome Fahrfunktionen essenziell sind. Das Entwickeln vernetzter Automobilelektronik ist damit die wohl derzeit größte Herausforderung eines Automobilherstellers, der neben der Blechbearbeitung nun vor allem die Software-Entwicklung beherrschen muss. So kam das Bekenntnis von Dr. Zöller nicht überraschend.
Mit großem Engagement investiert Volkswagen deshalb in die Software, die laut Zöllner die "Triebfeder unseres Handels sein wird". Zöller war Gast des zweitägigen Kongresses über die Zukunft der Software-Entwicklung für autonome Fahrfunktionen, die von Vector nun bereits zum neunten Mal in Stuttgart veranstaltet wurde. Der in Stuttgart ansässige Spezialist für das Entwickeln und das Testen von Fahrzeugelektronik hat dazu Referenten aus dem eigenen Haus wie auch aus der Automobilbranche aufgefordert, über die Zukunftstrends zu Cyber Security, ADAS, E/E-Architekturen oder OTA-Softwareupdates zu referieren.
Software als lukratives Geschäftsmodell
Das sind im Großen und Ganzen jene Themen, die seit einiger Zeit vor allem die Automobilhersteller in Atem halten. Das Elektrifizieren des Antriebsstrangs, vernetzte Fahrfunktionen, vor allem aber das Vorhaben autonomes Fahren wird den Entwicklungsaufwand für die Software wie nie zuvor in die Höhe treiben. Der Line of Code steigt dabei exponenziell und nicht, wie lange geglaubt, linear an. Dieser Umstand ist deshalb auch ursächlich für den zweiten Transformationsprozess, den der Volkswagen-Konzern gerade durchläuft. Die erste Stufe der Transformation wurde im Übrigen von den Erfordernissen der Elektromobilität von Volkswagen angestoßen. Und auf den die Wolfsburger mit dem modularen Elektrobaukasten MEB reagiert haben.
Dass der Konzern nun mit einem eigenen Betriebssystem, dem VW OS, an den Start geht, ist nur konsequent. Wie sonst lassen sich die bis zu 70 CPUs, die bis zu fünf Bussysteme und die annähernd 100 Millionen Zeilen Programmcode handhaben, die mitunter von bis zu 200 Software-Zulieferern erstellt werden? Mit der Folge, dass in einem Fahrzeugprojekt rund 10.000 Fehler entdeckt werden, wie ein Teilnehmer auf dem Kongress erklärt. Fehler, die sich zum einen durch eine andere Art, einer agilen Entwicklungsmethodik, weitestgehend vermeiden lassen.
Agiles Projekt- und Prozessmanagement
Eine Vorgehensweise, die auch Dr. Christof Ebert von Vector Consultant empfiehlt, der in seinem Vortrag auf die Chancen wie auch auf die Herausforderungen eines agilen Projekt- und Prozessmanagements eingeht. Und der am Ende seines Beitrags noch davor warnt, diese Projekte zu groß und zu unorganisiert anzugehen. "Etwa 50 Prozent der agilen Transformationen scheitern", mahnt er. Auch weil ein Umdenken entlang der gesamten Prozesskette kaum stattfindet. "Ein Shift in der Denkweise ist nötig", so Zöllner. Dann gelingt es auch, mehr mit Software und Funktionen zu verdienen, als mit "Hardware und Blech".
Damit die Wertschöpfungswende gelingt, müssen allerdings auch die Entwicklungszeiten denen der in der IT üblichen entsprechen. Eine Chance für Vector, wie sich der Rede von Dr. Thomas Beck entnehmen lässt, die der Geschäftsführer der Vector Informatik und der Vector Consulting Services, zu Beginn des Kongresses gehalten hat. Allerdings weiß auch er, dass noch nicht alle Hausaufgaben erledigt sind.
Autosar fürs Backend gesucht
Während für die Sensoren und Co. Autosar Classic nahezu perfekt definiert wurde, und mit Autosar Adaptive ein Standard für autonome Fahrfunktionen gerade definiert wird, stellt Beck die Frage, wie künftig in dem Spiel das Backend eingebunden wird. Seiner Ansicht nach muss das "Backend integraler Bestandteil der Entwicklung sein". Immerhin werden künftig Funktionen nicht nur im Automobil, sondern auch im Backend gerechnet. Ein wichtiger Aspekt. Auch weil das Automobil der Zukunft mit dem Update und Upgrade von Software immer aktuell bleibt.
Damit das gelingt, sind wesentliche Voraussetzungen zu erfüllen. Etwa das Definieren einer gänzlich anderen E/E-Architektur, die lange vor der Fahrzeugentwicklung festgeschrieben werden muss. Eine Aufgabe, an der weltweit die OEMs arbeiten. So auch Kenji Nishikawa von Toyota, der in seinem Vortrag die Herausforderungen für neue Softwareplattformen für automatisiertes Fahren benennt. Denn auch die Japaner erhoffen sich durch aufspielbare Software-Funktionen einen Mehrwert. Damit das gelingt, werden allerdings leistungsfähige OTA-Systeme benötigt. Over-the-Air (OTA) ermöglicht Software-Updates für Steuergeräte. Und das nicht nur, um Fehler zu beheben, wie Udo Schifferdecker von Vector erklärt.
Das Upgrade-fähige Automobil
Vor dem Hintergrund, dass die meisten Rückrufe wegen Probleme bei der Software stattfinden, sind OTA-Systeme eines der wichtigsten Werkzeuge für die Automobilhersteller. Die müssen darauf achten, dass neben der Sicherheit der Datenübertragung auch die Robustheit beim Softwareupdate gewährleistet ist. Wenn das Update fehlschlägt, dann ist das nicht nur ärgerlich, sondern kann dem Hersteller auf viel Geld kosten. Vor allem wenn der Kunde sich ein Funktions-Upgrade bestellt. Die nämlich werden nach Ansicht vieler Automobilhersteller künftig einen nicht unwesentlichen Anteil am Unternehmensgewinn ausmachen, wie Quang-Quyen Tran von Renault während seines Vortrags über ADAS-Systeme erwähnt.
Ein bemerkenswertes Beispiel dazu kennt im Übrigen Beck. Per Software-Upgrade lassen sich künftig auch mittlerweile ausgereiften Entwicklungen, wie die Klimaautomatik im Fahrzeug, mit einer neuen, kostenpflichtigen Funktion ausstatten: Klimaregelung nach Fahrstrategie. Dass eine Schnittstelle ins Softwaresystem eines Automobils alle Security-Anforderungen genügen muss, lässt Vector in mehreren Beiträgen aufzeigen. Zwar sind die fünf Schritte bekannt, die ein Automobilsystem gefährden. Die Herausforderung aber ist, dass "ein Automobil 15 Jahre am Markt bleibt und die seinerzeit verbauten Security-Systeme damit ebenfalls so alt sind", erklärt Simon Fürst.
Adaptive Autosar als Weg zu sicheren autonomen Fahrfunktione
Fürst ist Abteilungsleiter für Software-Entwicklung und -Infrastruktur bei der BMW Group und sieht in den Standardisierungsbemühungen zu Adaptive Autosar als Plattform für autonomes Fahren die Chance, die Security Systeme aktuell zu halten und die Sicherheit über alle Fahrfunktionen abzusichern. BMWs Strategie rückt dabei nicht nur die agile Software-Entwicklung in den Mittelpunkt, sondern auch strategische Partnerschaften, die horizontal wie auch vertikal entlang der Zulieferkette definiert wird.