01.07.2021 11:34

State-of-the-Art-Absicherungen bei Bertrandt

Von: Alfred Hans Feiler

Elektrisch/Elektronischen-Fahrzeugarchitektur, Bundesministerium für Wirtschaft und Technik: “eCar-IKT-Systemarchitektur für Elektromobilität”

Video-Rundgang bei Bertrandt: HiL Prüfstände, Foto Bertrandt

Am 08. Juni 2021 referierte Felix Strauß, Lead Expert im Bereich Electronics & Virtual Testing Solutions bei Bertrandt, über Absicherungen und Testverfahren bei komplexen Elektrisch/Elektronischen-Fahrzeugarchitekturen.

Der Vortrag fand im Rahmen des von Studiendekan Prof. Dr. Alexander Friedrich moderierten Industriekolloquiums der Fakultät „Maschinen und Systeme“ mit 145 Studierenden und Gästen online statt. Vor dem Vortrag wurden drei Studierende des Studiengangs „Maschinenbau“ für ihre sehr guten Studienleistungen im ersten Studienabschnitt herausgestellt und mit Preisen ausgezeichnet.

Felix Strauß erläuterte umfassend das anspruchsvolle Thema über die elektrisch/elektronische Architektur (E/E-Architektur) eines Fahrzeugs und seine Absicherung. Die Absicherung und Testung der E/E-Architektur umfasst die Kraftfahrzeugelektrik und die Kraftfahrzeugelektronik, die Vernetzung, die Schnittstellen und die optimale Strom-, Signal- und Datenverteilung zwischen den vielen Komponenten und zwischen Fahrzeugen.

Felix Strauß stellte zuerst den Entwicklungsdienstleister Bertrandt vor und präsentierte neben der Fahrzeugarchitektur, die Teststufen im Absicherungsprozess. Er sprach des Weiteren über die Wirkketten von komplexen Fahrzeugfunktionen und deren Relevanz für die Absicherung und fasste die Ergebnisse in dann zusammen.

Die Bertrandt Group wurde 1974 gegründet. 12.000 Mitarbeiter/Innen sind an 50 Standorten weltweit beschäftigt. Ein Schwerpunktthema rund um das Fahrzeug ist die Digitalisierung, Autonomes Fahren, Vernetzungen und die Elektromobilität. Am Bertrandt Technikum in Ehningen entwickeln, prüfen und testen die Beschäftigten in hauseigenen Laboren. Bertrandt verfügt dabei über „domänenübergreifende Testexpertisen“ komplexer Systeme und steht für Sicherheit und Qualität auf der Grundlage langjähriger Erfahrungen in der Automobilentwicklung.

Warum testen wir? Diese Frage gab Felix Strauß, am Beispiel der Ariane 5 aus dem Jahre 1996, Gelegenheit anhand von Praxisbeispielen zu zeigen, wie wichtig es ist, umfangreiche Tests durchzuführen und welche Risiken entstehen können, wenn man notwendige Tests unterlässt. Eine Ariane-5-Rakete war bei ihrem ersten Testflug zerplatzt und keiner konnte sich erklären warum. Man hatte nämlich die Software der bewährten Vorgängerrakete, Ariane 4, unverändert übernommen, was dann bei Ariane 5 zu einem simplen Kalkulationsfehler im Bordcomputer führte. Nach einem perfekten Start der Ariane 5 begann die Rakete 37 Sekunden nach dem Flug um die Längsachse zu kippen und 40 Sekunden nach dem Start brach die Nutzlastspitze ab. Danach wurde die Rakete vom Boden aus gesprengt. Der Fehler oder das Nichttesten kostete - an diesem Beispiel - 500 Millionen Dollar.

Der Zeitverlauf von 1955 bis 2035 (prognostiziert) zeigt, wie die Elektrisch/Elektronischen-Fahrzeugarchitektur an Komplexität zugenommen hat und weiter zunehmen wird; gleiches gilt für die Anzahl der Funktionen. Diese „Nervenbahnen“ im Fahrzeug wachsen nicht nur enorm an, sie verändern auch ihre Qualitäten im Zeitverlauf: Direktverkabelung, Bussysteme, verteilte und zentralisierte domänenbasierte und zukünftig cloudbasierte Architekturen.

In diesem Umfeld der sich ändernden Rahmenbedingungen erfolgen die beauftragten Absicherungen mithilfe definierter Teststufen. Aus den Teststufen, wie z.B. Annahmetest, Systemtest, Integrationstest und Komponententest, werden die Testziele abgeleitet und deren Prüfungen auf unterschiedlichsten Testplattformen vorgenommen. Besonders interessante Plattformen sind „Hardware-in-the-Loop“ (HiL) und „Software-in-the-Loop“ (SiL).

In das Thema „Hardware-in-the-Loop“ stieg Felix Strauß dann tiefer ein und stellte ein durch Bertrandt entwickeltes Testsystemkonzept vor, welches in Punkten Flexibilität und Skalierbarkeit neue Maßstäbe setzt.

Am Beispiel des Einpark-Piloten sowie einer fiktiven Fahrzeugfunktion demonstrierte Felix Strauß anschaulich, wie eine automatisierte Absicherung von hochvernetzten Funktionen unter Simulation von Sensordaten sowie der automatisierten Spracheingabe im Labor durchgeführt werden kann.

Zum Schluss begab man sich auf einen Video-Rundgang bei Bertrandt, bei dem ein Testsystempark beeindruckte: HiL Prüfstände, Komponententräger, Prüfstände, Steuergeräte, Dunkelkammer und zahlreiche Bedien-PCs.

Danke an Felix Strauß und Bertrandt für diesen Einblick in die Welt der Spitzentechnologie der Testung und Absicherung.

Weitere Informationen für Praktika und Abschlussarbeiten: https://www.bertrandt.com/karriere

Bertrandt ist Mitglied im Netzwerk des VdF