Die Schlagwörter Industrie 4.0 und Internet of Things sind schon länger in Marketing und Medien allgegenwärtig. Der Wettbewerb ist an vielen Ecken wieder ein Stück härter geworden. Projekte müssen noch schneller abgeschlossen sein. Dem entgegen sind die internen Strukturen in den Unternehmen selbst jedoch oft seit Jahren unverändert.
Die Technik allerdings - die ändert sich stetig. Die verbauten Komponenten werden immer intelligenter: Antriebsmotoren mit Firmware liefern Daten zur Weiterverwendung, die Anzahl der Sensoren vervielfacht sich. Komponenten verhalten sich unerwartet anders, wenn sie mit aktualisierter Firmware geliefert werden. Und Software - der ehemals gering bezahlte Anteil der industriellen Wertschöpfung - gewinnt an Bedeutung, wird dabei aber kurzlebiger und komplexer.
Und als sei das alles nicht genug, steigen die Probleme der Inbetriebnahme, weil zunehmend erst dort die Probleme erkannt werden, jedoch die vereinbarten Zeitvorgaben gehalten werden müssen. Eine Qualitätssicherung per Hand bewältigt die Anforderungen nicht mehr.
Wie geht man nun mit diesem Wandel um; wie bewältigen Industrieunternehmen die neuen Herausforderungen?
Ein Prinzip, welches sich in der Software-Entwicklung in den letzten Jahren etabliert und bewährt hat könnte hier eine Lösung darstellen: automatisierte Tests. Wenn ein Software-Entwickler ein Programm erweitert, laufen anschließend automatisierte Tests (Continuous Integration). Vorteil: der Entwickler bekommt unmittelbar Feedback, ob sein Programm die Anforderungen erfüllt und ob es mit anderen Komponenten zusammen funktioniert. Das ist eine wichtige Voraussetzung für effiziente Softwareentwicklung und erlaubt mehreren Entwicklern parallel am selben Projekt zu arbeiten!
Diese automatisierten Tests sind auch im Industriebereich praktikabel. Hier liefern in einem Projekt externe Lieferanten Komponenten, die Konstruktionsabteilung die CAD-Planung, die Fachabteilung Elektrik die Verkabelung, die Fachabteilung Hydraulik ihre Komponenten, die Fachabteilung SPS die Anlagensteuerung, usw. Alle digitalen Pläne und Programm-Codes werden nun zentral abgelegt. Eine Continuous Integration führt die Daten zusammen und startet die automatisierten Tests. Die Systeme werden dabei in verschiedenen Ebenen getestet, wobei das System Under Test (SUT) die Ausprägung bestimmt: Hardware in the Loop (HiL), Model in the Loop (MiL), Processor in the Loop (PiL) und Software in the Loop (SiL).
Das Ergebnis ist eine laufende, automatische Qualitätssicherung im gesamten Produktentstehungsprozess.
Noch effizienter werden die Tests, wenn Teile - oder die ganze Systemumgebung - virtuell als Simulation zur Verfügung steht. Wie in der agilen Softwareentwicklung kann auf diese Weise agile Hardware-Entwicklung umgesetzt werden. Die parallele Entwicklung von Komponenten wird möglich und verkürzte Durchlaufzeiten von Projekten sind die Folge. Entwickler und Konstrukteure aus allen Fachbereichen erkennen Fehler frühzeitig. Denken Sie an mechanische Kollisionen (Beispielsweise Kollisionen von Robotern) oder Schnittstellenprobleme in der Steuerung, Anzeigefehler am Bedienpult, etc.
Das entwickelte System lässt sich für neue Möglichkeiten und Anforderungen am Markt leichter ausbauen und anpassen:
- Die Robustheit eines Systems kann durch Simulation von Fehlern oder falsche Bedienung optimiert werden.
- Ein Industrie 4.0-System kann schon vorab auf IT-Sicherheit getestet werden.
- Umrüstungen auf neue Maschinensteuerungen können schon vor Einbau qualitätsgesichert werden.
- Nachweise für die Erfüllung von Normen werden automatisiert generiert.
- Hardware kann automatisiert auf mechanische Spannungen oder Schwingungen durch simuliert werden.
- Während der Produktion kann ein digitaler Zwilling noch zusätzliche Auswertungsdaten für die Qualitätssicherung bereitstellen.
Software Quality Lab bietet mit dem hauseigenen modularen und auf Standardkomponenten basierendem HIL/SIL-Konzept und virtueller Hardware viele Vorteile:
- Die bestehende Infrastruktur kann weiterverwendet werden; geleistete Investitionen gehen nicht verloren.
- Durch die Unterstützung einer verhaltensorientierten Softwareentwicklung und Testdurchführung (Behavior Driven Development, BDD) funktioniert die Zusammenarbeit zwischen Fachabteilung und Test-Engineering.
- Durch die Verwendung bewährter Komponenten minimieren sich Projektzeit und Wartungsaufwand.
- Als Innovationspartner finden wir gemeinsam mit Forschungseinrichtungen auch Lösungen für sehr spezielle Anforderungen aus Ihrem Fachgebiet.
- Begleitend mit dem Management Consulting werden die notwendigen Verbesserungen in den Entwicklungsprozessen umgesetzt, damit Ihre neuen Anforderungen rasch, innovativ und kostengünstig gelöst werden.
Kontaktieren Sie uns, um mehr Informationen zu erhalten und über gemeinsame Ideen zur Verbesserung Ihrer Wettbewerbsfähigkeit zu sprechen.
