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TU Berlin

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Forschung

„Das wird zunehmend ein Problem“

Wie die Digitalisierung den Autobau verändert

Wie muss ein Auto heute gebaut sein? Andreas Vogelsang will die Software-Entwicklung verändern
Lupe

„Da Software im Auto immer wichtiger wird, muss der Autobau neu gedacht werden“, sagt Dr. Andreas Vogelsang, Professor für IT-basierte Fahrzeuginnovationen am Institut für Telekommunikationssysteme. Die Entwicklung eines Automobils ist geprägt durch die über Jahrzehnte optimierten Prozesse zur Herstellung der mechanischen Bauteile. Dabei wird ein Auto zunächst virtuell in seine Einzelteile zerlegt, die dann computerbasiert konstruiert und auf ihre geforderten Eigenschaften getestet werden. Diese Bauteile werden dann von den verschiedensten Zulieferern hergestellt und letztendlich vom Autohersteller wieder zusammengebaut.

Bislang übertragen die Autohersteller diesen Konstruktionsprozess 1:1 auf die Softwaresysteme im Auto. Doch diese Herangehensweise wird für Autos, die zunehmend Softwaresysteme sind, zu einem Problem. Immer wieder müssen Auslieferungstermine verschoben werden, weil die Software nicht funktioniert. Komplexe softwarebasierte Funktionen wie das autonome Fahren erfordern eine hochgradige Vernetzung der verschiedensten Softwaresysteme. „Wir müssen dazu kommen, diese Systeme in einem autonom fahrenden Auto als etwas organisch Ganzes zu betrachten und nicht als bloße Summe ihrer Teile“, so Vogelsang.

Er arbeitet daran, die Software-Entwicklung für das Auto grundlegend zu verändern. „Denn der Grund für die Schwierigkeiten im Softwarebereich ist, dass wir, im Gegensatz zu den mechanischen Bauteilen, für die Software nicht die Werkzeuge haben, ihre Funktionalität bereits vor der eigentlichen Implementierung im Code zu testen, und schon gar nicht, ob die Vernetzung zwischen den verschiedenen Softwaresystemen zum Beispiel für das Ansteuern des Motors, das Bremsen, für die Kommunikation mit der Infrastruktur oder das Kartenmaterial funktioniert“, so Andreas Vogelsang. Eine seiner Forschungen beschäftigt sich deshalb mit der Entwicklung von Analyse- und Simulationsmodellen, die dem Software-Entwickler frühzeitig ein Feedback geben, ob seine erdachte Software auch das leisten wird, was sie leisten soll, damit Probleme nicht erst bei der ersten Testfahrt offenbar werden, wenn bereits Monate an Arbeit investiert worden sind.

Ein weiteres Forschungsgebiet von ihm ist das Anforderungsmanagement. Da die Autohersteller die Softwaresysteme, die im Auto installiert sind, nicht selbst entwickeln, müssen sie ihren Zulieferern exakt beschreiben, was es können muss. Der Zulieferer bekommt dann häufig ein aus Hunderten von Seiten bestehendes reines Textdokument, eine sogenannte Anforderungsspezifikation. Anhand dieser soll er die gewünschte Software entwerfen. Für mechanische Bauteile mag das angehen, für die Software kaum noch. „Die Autohersteller wissen, dass bei der zunehmenden Komplexität der Softwaresysteme in autonom fahrenden Autos kein Mensch mehr in der Lage sein wird, diese Hunderte von Seiten mental zu durchdringen und eine Software zu bauen.“ Andreas Vogelsang und sein Team suchen deshalb nach Wegen, die Anforderungen nicht mehr nur auf Basis von natürlicher Sprache zu beschreiben, sondern mit geeigneten Modellen anzureichern und diese wiederum mit Analyse- und Simulationstools zu verknüpfen, um – wie bereits erwähnt –, den Entwicklungsprozess kontinuierlich auf Fehler hin zu überwachen.

Sybille Nitsche, "TU intern" 15. Dezember 2017

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