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Embedded Software Engineering Kongress
01.- 03.12.2020 | Sindelfingen
Lösungen
Unsere umfassenden Lösungen ermöglichen Reverse-Engineering und Architektur-Wiedergewinnung, sichern die Einhaltung wichtiger Safety-Standards, schaffen Grundlagen für ein erfolgreiches Architektur-Management und gewährleisten langfristigen Software-Erosionsschutz.
Zu unseren Lösungen
Axivion Suite
Unser Hauptprodukt ist die Axivion Suite. Die ausgereifte Toolsuite liefert Ihnen mit vielfältigen Analysen wertvolle Informationen, um die Qualität Ihrer Software zu verbessern und die Wartbarkeit von Systemen basierend auf den Programmiersprachen C, C++ und C# langfristig zu sichern. Der MISRA-Checker von Axivion deckt 100 Prozent der automatisiert prüfbaren MISRA-Regeln der Programmierstandards MISRA C:2004, MISRA C:2012 und MISRA C++:2008 ab. Des Weiteren werden der AUTOSAR C++14 Styleguide sowie die für Software Security wichtigen CERT® Programmierregeln und Regeln der ISO/IEC TS 17961 (C Secure Coding Checker) unterstützt.
Mehr zur Axivion Suite
Services
Wir bieten ganzheitlichen Service. Das heißt: Wir integrieren unsere Lösungen direkt bei Ihnen als Kunden, passen die Analysen individuell an, führen auf Anfrage Codierrichtlinien ein, schulen Ihre Mitarbeiter umfassend und bieten Ihnen Unterstützung bei der Tool-Qualifizierung.
Zu unseren Services
Wir – für Entwickler
Ihr Ehrgeiz ist es, eine perfekt funktionierende Software zu programmieren. Ihre Zusammenarbeit mit den anderen, selbst neu einzulernenden Teammitgliedern verläuft reibungslos. Und Sie können allen Projektbeteiligten zeigen, welche Herausforderungen Sie Tag für Tag meistern.
Die individuell anpassbare Axivion Suite gibt Ihnen alle Werkzeuge für eine wartbare Software an die Hand, liefert Ihnen die entscheidenden Fakten für Ihr Reporting ans Management und verschafft Ihnen Freiräume für Neuentwicklungen.
Wir – für Architekten
Ihre Software-Architektur ist das Rückgrat der Gerätesoftware. Mit unserer Unterstützung bekommen die Entwickler ein besseres Verständnis und eine hohe Akzeptanz für Ihre Architektur. Dank der guten Kommunikation mit dem Entwicklungsteam haben Sie Zeit für Ihre Kernaufgabe: Die Entwicklung neuer Varianten und Produkte.
Mit den automatisierten Lösungen von Axivion erhöhen Sie die Transparenz im System, verbessern durch nachvollziehbare Analysen das Zusammenspiel mit den Entwicklern und legen die technischen Grundlagen für Ihre Produktinnovationen.
Wir – für Manager
Ihre Zahlen sprechen für sich: Die Produktivität steigt und die Produktionskosten sinken, wie auch die Kosten für Fehlerbehebungen oder Rückrufaktionen. Ihre Entwicklungsinvestitionen sind dank verlängerter Produktlebenszyklen gesichert. Produktbezogen reagieren Sie flexibel auf Markt- und Kundenanforderungen.
Mit Hilfe der Axivion Suite schaffen Sie auf Code-Ebene die Basis zur Entwicklung von Produktvarianten und neuen Produkten, unterstützen die Erfüllung wichtiger Richtlinien und Normen und erleichtern Wissenstransfer und Projektübergaben im Entwicklungsteam.
Referenzen
Unsere zufriedenen Kunden belegen die Erfolge der Axivion Suite.
Jungheinrich: Automatisierte Code- und Architekturprüfung für die agile Softwareentwicklung
Success Story in Zusammenarbeit mit Jungheinrich
Automatisierte Code- und Architekturprüfung für die agile Softwareentwicklung
Der Name Jungheinrich wird weltweit verknüpft mit leistungsstarken Flurförderzeugen und Logistiksystemen, auch für die Industrie 4.0. Im Norderstedter Werk bei Hamburg werden Hochhubwagen, Schubmaststapler und Kommissionierer produziert – und die Software für die Steuergeräte der verschiedenen Produktserien entwickelt. Um die Qualität der Software und der ihr zugrundeliegenden Architektur hochzuhalten, aber dabei trotz komplexer Systeme und dynamischer Marktanforderungen agil zu bleiben, nutzt Jungheinrich jetzt die Unterstützung der Axivion Suite.
Download Jungheinrich Success Story als PDF
DIE HERAUSFORDERUNG ++
War der klassische Gabelstapler früher ein simpler Transporthelfer im Lager, so verfügt er heute bei Jungheinrich in seiner modernen Ausführung über Assistenz- und Sicherheitssysteme ähnlich einer Oberklassenlimousine. Wie auch im Automobilbereich sorgen insbesondere die Elektronik und die zugrundeliegende Embedded-Software für den Innovationsschub: „Steer-by-Wire“- und „Brake-by-Wire“-Systeme sind in den Staplern ebenso integriert wie anspruchsvolle Sensor- und Kamerasysteme für ein Optimum an Sicherheit.
Auf Produktseite gilt es dabei Auflagen wie die der EN1175 (Sicherheit von Flurförderzeugen) ebenso zu erfüllen wie auf Code-Seite die Einhaltung des MISRA C:2012-Standards – zusätzlich zu den selbstauferlegten Qualitätskriterien von Jungheinrich mit spezifischen Codierrichtlinien.
Die Qualitätssicherung der Produkte mit ihren langen Lebenszyklen von oft mehr als einem Jahrzehnt ist nur eine der vielen Herausforderungen für die Embedded-Software-Entwickler bei Jungheinrich. Die Komplexität der Systeme, der Zeitdruck bei der Programmierung und die Vielzahl der Projekte, die sich einerseits aus der Betreuung der verschiedenen Produktserien, aber auch aus den ständig neuen Anforderungen des Marktes an die Systeme ergeben, bedeuten in ihrer Summe eine enorme Aufgabe für das ganze Team.
Der Schlüssel zum Erfolg der stetig zunehmenden Embedded-Software-Projekte ist bei Jungheinrich ein agiler Software-Entwicklungsprozess. Um diesen zu unterstützen und auch in Zukunft die Qualität der komplexen Software und der Architektur zu gewährleisten, nutzt das Softwareentwicklungsteam in seiner täglichen Arbeit die Axivion Suite.
DIE LÖSUNG ++
Die Axivion Suite ist im Kern eine Toolsuite für die automatisierte statische Codeanalyse. In regelmäßigen Checks erkennt sie verschiedene typische Fehlerquellen in der Softwareprogrammierung, wie Klone, toten Code und zyklische Abhängigkeiten. Gleichzeitig überprüft der Rule-Checker die Einhaltung von Jungheinrich-spezifischen Codierrichtlinien sowie wichtiger qualitätssichernder Standards wie MISRA C. Aktuell deckt die Axivion Suite 100 Prozent der automatisiert prüfbaren Regeln von MISRA C:2004, MISRA C:2012 und MISRA C++:2008 ab. Die Ergebnisse der Checks und Analysen stellt die Axivion Suite für die Nutzer in Form von automatisierten Reports dar.
Die Axivion Suite unterstützt die Entwickler aber nicht nur dabei, neu erstellte Softwarekomponenten im Blick zu behalten. Mit der Delta-Analyse des Tools können sie auch den umfangreichen Legacy Code, der über die Jahre mit den stetigen Erweiterungen der Funktionalitäten und Produktlinien bei Jungheinrich auf mehrere Millionen Codezeilen angewachsen ist, automatisierten Prüfzyklen unterziehen. Code-Reviews dieser Art sind bei Entwicklern in der Regel extrem unbeliebt, werden aber mit der Axivion Suite bei Jungheinrich zu einer beherrschbaren Aufgabe, die sich mühelos in den täglichen Entwicklungsprozess einfügt.
Dank der Einbindung in das bereits bei Jungheinrich genutzte Microsoft Visual Studio müssen sich die Entwickler nicht an eine neue Entwicklungsumgebung gewöhnen, sondern können dank der nahtlosen Integration der Axivion Suite in der vertrauten IDE arbeiten.
Die Axivion Suite beinhaltet neben der statischen Codeanalyse auch Tools zur Architekturverifikation. Damit ist sie auch das zentrale Tool, um die Einhaltung der Software-Architektur zu überwachen. Sowohl bei Neuentwicklungen als auch bei der Weiterentwicklung bestehender Produkte ist die Einhaltung der Architekturvorgaben unverzichtbare Grundlage für eine langfristig wartbare Software und eine hohe Code-Qualität. Die Architekturprüfung der Axivion Suite untersucht in regelmäßigen Abständen die Übereinstimmung des Codes mit der vorgegebenen Softwarearchitektur. Diese wird von den Softwarearchitekten bei Jungheinrich wie gewohnt in IBM Rational Rhapsody modelliert und fließt über eine direkte Schnittstelle in die Toolsuite zur weiteren Analyse ein. Abweichungen von der Architektur werden den Entwicklern wie auch bei der automatisierten statischen Codeanalyse in strukturieren Reports angezeigt.
Die Einführung der Axivion Suite wurde von der ersten Stunde an durch das nutzerorientierte Professional Services Team von Axivion begleitet. Es unterstützte nicht nur die schnelle Integration der Toolsuite in die vorhandenen Entwicklungssysteme und das Einbinden der Jungheinrich-spezifischen Vorgaben für die Code- und Architekturprüfung. Vielmehr holte das Team auch die Entwickler in einem frühen Stadium der Einführung des neuen Tools ab: Mit eingehenden Schulungen und persönlichen Unterweisungen lernte jeder Mitarbeiter die Axivion Suite und ihre Funktionalitäten in kürzester Zeit produktiv einzusetzen.
DER ERFOLG ++
Die Akzeptanz der neuen Toolsuite seitens der Embedded-Softwareentwickler bei Jungheinrich war von der ersten Stunde an enorm hoch: Basierend auf den Schulungen konnte jeder Einzelne die Axivion Suite in seinen täglichen Arbeitsablauf integrieren und motivierend schnell Erfolge erzielen. Dank der nutzerfreundlichen Oberfläche und den realistisch bearbeitbaren Reports stieg die Bereitschaft, Änderungen an bereits erstelltem Code durchzuführen, steil an. Auch neue Mitarbeiter können schnell an Bord geholt und produktiv werden: Eine integrierte Dokumentation in der Axivion Suite erlaubt eine autodidaktische „Selbstschulung“.
Insgesamt erleichtert die Axivion Suite bereits jetzt den Entwicklern trotz dem anhaltend hohen Zeitdruck und der unvermindert steigenden Systemkomplexität den täglichen Code-Review. Das zeitnahe „Feedback“ durch die Toolsuite zu neu erstelltem Code hat außerdem einen unmittelbaren Lerneffekt bei den Programmierern zur Folge: Sie entwickeln ein tieferes Verständnis für die Architektur ihrer Software und können ihr neu gewonnenes Wissen direkt in die nächsten Codierungen einfließen lassen. Damit steigen automatisch Produktivität und Qualität in der Softwareentwicklung.
Neben dem schnellen Erfolg stellt sich Jungheinrich mit Unterstützung durch die Axivion Suite aber auch auf die Zukunft ein: Ihre Embedded-Software-Entwickler sind gerüstet für weitere Innovationsschübe und der damit einhergehend immer größeren Bedeutung von Embedded Software – denn Software ist nach wie vor nicht nur im Automobilmarkt die Grundlage für revolutionär neue Anwendungen.
ÜBER JUNGHEINRICH ++
Jungheinrich, gegründet im Jahr 1953, zählt zu den weltweit führenden Lösungsanbietern für die Intralogistik. Mit einem umfassenden Portfolio an Flurförderzeugen, Logistiksystemen und Dienstleistungen bietet Jungheinrich seinen Kunden passgenaue Lösungen für die Herausforderungen der Industrie 4.0.
Mehr Informationen zu Jungheinrich unter www.jungheinrich.de
Bildquelle: © Jungheinrich Norderstedt AG & Co. KG
SynSpace: Mit Software-Archäologie und kontinuierlichen Tests auf direktem Weg zu Automotive SPICE Level 3
Success Story in Zusammenarbeit mit SynSpace
Mit Software-Archäologie und kontinuierlichen Tests auf direktem Weg zu Automotive SPICE Level 3
Seit über zwei Jahrzehnten unterstützt SynSpace seine Kunden in der nachhaltigen Entwicklung optimierter Prozesse. Für einen Automobilzulieferer nutzt das Beratungsunternehmen die Axivion Suite, um in einem kontinuierlichen Integrations- und Verbesserungsprozess die vorhandene Software und eine neu entwickelte Architektur einander anzugleichen.
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DIE HERAUSFORDERUNG ++
Bei dem Projekt des Automobilzulieferers handelt es sich um eine Open-Source-Softwarelösung, die in mehreren Programmiersprachen umgesetzt ist. Diese Softwarekomponenten, die in mehreren Mannjahren Entwicklungszeit zur Serienreife gebracht wurden, sind bereits in verschiedenen Automobilmodellen implementiert. Laufend werden weitere Fahrzeugtypen mit der Software ausgerüstet. Die Komponenten sind technisch ausgereift, sie wurden aber nicht konsequent nach Prozessen gemäß dem Automotive SPICE Standard entwickelt. Es gab keine schriftlich fest- gehaltenen Anforderungen und keine Festlegungen bezüglich einer einheitlichen Software-Architektur.
Zudem war die Testtiefe bei der über die Jahre entwickelten Software sehr niedrig. Der Automobilhersteller benötigt jedoch regelmäßig neue Feature-Releases, die den Bewertungsmethoden gemäß Automotive SPICE Level 3 entsprechen. Daraus ergibt sich für den Zulieferer der Auftrag, nachträglich neben den Anforderungen auch eine Architektur für die bereits vorliegende Software zu dokumentieren.
Diese bildet dann die Entwicklungsgrundlage für neuen Code, aber auch alten Code, der – sobald er wieder „neu angefasst“ wird – gegebenenfalls entsprechend angepasst werden muss. Der Automobilzulieferer hat das Beratungsunternehmen SynSpace hinzugezogen, um eine Systematik umzusetzen, die letztlich SPICE Level 3 entspricht.
DIE LÖSUNG ++
SynSpace erstellt als externer Berater Lösungsstrategien, die sich an den gemeinsam mit dem Auftraggeber vereinbarten Qualitätszielen orientieren. Für alten und neuen Code werden zwischen dem Automobilzulieferer und seinem Kunden unterschiedliche Qualitätsziele vereinbart. Nach einer Risikobewertung gemäß dem Leitsatz „Never Change a Running System“ wird eine valide Vorgehensweise entsprechend dem Automotive SPICE Standard festgelegt. Dabei werden beide Prozessabläufe verglichen: Die Entwicklung neuer Software und die Weiterentwicklung bestehender Software, die über die Jahre gewachsen ist und bei der eine Software-Architektur gänzlich fehlt.
Das wiederum erfordert, dass die Entwicklungsprozesse um einen Software-Archäologie-Ansatz erweitert werden. Auf dieser Basis wird eine übergeordnete Architektur definiert und der Entwicklungsprozess entsprechend angepasst. Die bestehende Software entspricht der Architektur natürlich nicht vollständig, da funktionale und nicht funktionale Anforderungen erst nachträglich identifiziert wurden. Neuer Code jedoch muss die Architekturvorgaben einhalten; alter Code wird nur dann an die Architektur angepasst, wenn er überarbeitet wird.
Als Tool kommt die Axivion Suite für die Code- und Architekturprüfung zum Einsatz. Mit ihr kann die Software und die neu entwickelte Architektur in einem kontinuierlichen Integrations- und Verbesserungsprozess einander angeglichen werden. Die Axivion Suite unterstützt die Durchführung von kontinuierlichen Tests, zugleich kann mit ihr auch die Testtiefe kontinuierlich erhöht werden. Die Lösung wird in einem agilen Projektansatz mit kontinuierlicher Integration und einem GIT Pull-Request-Workflow realisiert.
DER ERFOLG ++
Mit der Axivion Suite kann in einer Delta-Analyse alter (unveränderter) und neuer (veränderter oder hinzugefügter) Code getrennt untersucht werden. Die Axivion Suite ermöglicht die statische Code-Analyse und weitere Tests, die in den Ablauf eingebunden sind, und zeigt Architekturverstöße unmittelbar auf: Unzulässige Abweichungen des Codes von der Architektur werden sofort sichtbar. Abweichungen der Architektur bzw. Warnungen aus der statischen Code-Analyse können fundiert bewertet und gegeneinander abgeglichen werden. Das wiederum ist eine gute Grundlage für die Risikoabwägung, also für die Entscheidung, ob Änderungen zwingend notwendig oder sinnvoll sind oder ob sie schwer kalkulierbare Risiken mit sich bringen. Mit der Anwendung der Axivion Suite wird auch die Testtiefe kontinuierlich erhöht, da sie einen kontinuierlichen Testprozess mit Zugriff auf das Config-System sicherstellt. Die regelmäßigen Tests bewirken bei den Entwicklern in der Codeprogrammierung eine höhere Akzeptanz und sorgen auf die Dauer auch für ein besseres Verständnis für die festgelegte Architektur.
Das Projekt ist auf weitere 10 Jahre Laufzeit ausgelegt. In dieser Zeit werden neue Software-Features auf Basis des bestehenden Codes realisiert und die Software in einem kontinuierlichen Integrations- und Verbesserungsprozess an die Architektur angepasst. Doch bereits in der Initialphase zeigen sich Technik und Qualitätssicherung beim Automobilzulieferer sehr zufrieden mit dem Projekterfolg.
Auch aus Sicht von SynSpace steht einer Bewertung gemäß SPICE Level 3 nichts Grundsätzliches entgegen und der Automobilzulieferer ist auf dem besten Weg, dieses Ziel bereits während einer frühen oder mittleren Phase der Projektlaufzeit zu erreichen.
ÜBER SYNSPACE GROUP ++
SynSpace ist ein international tätiges Unternehmen, das sich auf die Technologie- und Prozessberatung mit Schwerpunkt auf Qualitätsmanagement, Projekt- und Prozessmanagement sowie Trainings spezialisiert hat. Die Stärke der SynSpace Group liegt in der Verbindung von Methodenwissen, strategischer Beratung und Umsetzungskompetenz. Optimierung der Wertschöpfung ist das vorrangige Ziel in den Beratungsprojekten. Hierzu werden jeweils individuelle Vorgehensweisen und Lösungsmodelle entwickelt, die auf den vorhandenen Werkzeugen und Standards der SynSpace Group basieren.
Mehr Informationen zur SynSpace Group unter www.synspace.com
Bildquelle: parabolstudio – stock.adobe.com
TRUMPF Laser: TRUMPF Laser in Schramberg sichert Softwarequalität mit Code- und Architekturprüfung der Axivion Suite
Success Story in Zusammenarbeit mit TRUMPF Laser, Schramberg
TRUMPF Laser in Schramberg sichert Softwarequalität mit Code- und Architekturprüfung der Axivion Suite
Im Bereich der Werkzeugmaschinen für die flexible Blechbearbeitung und bei industriellen Lasern ist das Unternehmen TRUMPF Technologie- und Marktführer. Bei der Softwareentwicklung für ihre Lasersysteme am Standort Schramberg setzt TRUMPF Laser die Axivion Suite ein.
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DIE HERAUSFORDERUNG ++
Für Axivion geht es bei TRUMPF in Schramberg sowohl um den Schutz der Entwicklung von Embedded- als auch PC-Software vor Software-Erosion. Der Code, der den verschiedenen Systemen zugrunde liegt, wird seit Jahren kontinuierlich und in immer kürzeren Innovationszyklen weiterentwickelt – für mehr Funktionalität und eine größere Produktvielfalt. Damit nimmt auch die Komplexität der Software und ihrer Varianten insgesamt zu. Diese beherrschbar zu halten, bedeutet für die Entwickler eine ständige Herausforderung.
Hinzu kommen die wachsenden Qualitätsanforderungen im industriellen Umfeld, die bis hinunter auf die Codeebene erfüllt werden müssen. Mit manuellen Reviews lässt sich die Einhaltung selbst auferlegter und industrieweit gültiger Codierungs- und Qualitätsstandards nicht wirtschaftlich und zielführend gewährleisten. Ziel ist also eine weitestgehende Automatisierung der Code- und Architekturprüfung.
Dies ist insbesondere auch deshalb wichtig, weil die Softwareentwicklungsteams bei TRUMPF Laser in Schramberg sukzessive weiter ausgebaut werden. Software spielt eine entscheidende Rolle für den hohen Innovationsgrad der TRUMPF Produkte. Der Zuwachs an Mitarbeitern bringt aber weitere Herausforderungen mit sich: Denn wenn immer mehr und damit auch neue Programmierer an einer gemeinsamen Codebasis arbeiten und der Software sukzessive immer neue Programmierabschnitte hinzufügen, gilt es sicherzustellen, dass die gemeinsamen Codierungsstandards durchgängig eingehalten und vor allem auch die Software-Architektur verstanden und konsequent umgesetzt wird.
DIE LÖSUNG ++
In Schramberg setzt TRUMPF Laser bereits seit geraumer Zeit auf die Axivion Suite. Die Entwickler nutzen die Toolsuite mit ihren automatisierten Analysen und Reportings in ihren regelmäßigen Reviews neuer Softwarekomponenten und – per Delta-Analyse – auch der Bestandssoftware.
Die Axivion Suite sucht und findet gezielt Stilverstöße und Metrikverletzungen in der Programmierung und lokalisiert auch Klone und toten Code. Die betroffenen Codestellen werden markiert und den Entwicklern zur weiteren systematischen Bearbeitung direkt in der IDE sowie in übersichtlichen Reportings angezeigt.
Des Weiteren bietet die Axivion Suite auch aktive Unterstützung bei der weiterführenden Erstellung der produktspezifischen Software-Architektur. Deren konsequente Einhaltung in allen Stadien der Softwareentwicklung gewährleistet die automatisierte Architekturprüfung der Toolsuite. Diese zeigt unmittelbar an, wenn Vorgaben nicht korrekt erfüllt wurden. Auf diese Weise können die Entwickler mögliche Verstöße nicht nur sofort korrigieren, sondern haben dabei auch einen persönlichen Lerneffekt, was die richtige Umsetzung der vorgegebenen Softwarearchitektur betrifft.
Die technische Integration der Axivion Suite bei TRUMPF Laser in Schramberg wird von den Experten des Professional Services Teams von Axivion vorgenommen. Dabei installieren sie nicht nur die Toolsuite mit ihren Plugins direkt am Arbeitsplatz der Entwickler, sondern erweitern die Code- und Architekturprüfungstools unter anderem noch zusätzlich um TRUMPF spezifische Metriken und Codierrichtlinien.
Die Entwicklungsteams erhalten eine persönliche Schulung, so dass sie ohne großen zeitlichen Verzug die Axivion Suite in ihren täglichen Arbeitsablauf aufnehmen können.
DER ERFOLG ++
Der Erfolg der Axivion Suite zeigt sich bei TRUMPF Laser in einer erhöhten Produktivität der Entwickler. Durch die Automatisierung der bis dato zeitaufwändig manuell durchgeführten Code- und Architekturprüfung werden die Mitarbeiter nachhaltig entlastet. Eine zusätzliche Motivation bedeutet dabei, dass die Toolsuite potentiell problematische Codierungen anzeigt, die auf manuellem Wege gar nicht hätten gefunden werden können. Wie etwa über die Funktion zur „Zyklenerkennung“, die zyklische Abhängigkeiten über mehrere Komponenten hinweg zielgenau aufzeigt.
Die Axivion Suite verbessert mit ihrer unmittelbaren Analyse auch das Verständnis der Entwickler für die Architekturmodelle. Das zeitnahe Feedback macht die Architektur für den Einzelnen praktisch nachvollziehbar und wird – durch den automatisch stattfindenden Lernprozess – auch immer öfter direkt korrekt umgesetzt. Darüber hinaus lässt sich auch die Architektur-Dokumentation ohne großen Aufwand sehr viel präziser fassen und aktuell halten.
All dies kommt insbesondere auch den neuen Mitarbeitern im Entwicklungsteam zugute: Die Axivion Suite sorgt mit klar festgelegten und nachvollziehbaren Regeln sowie der transparenten Dokumentation für eine schnelle Einarbeitung der Softwareentwickler. Dank der regelmäßigen automatisierten Feedbacks der Tools können sie die Codierungsstandards und Architekturmodelle in kürzester Zeit verstehen und verinnerlichen und so in ihren Programmierungen zuverlässig umsetzen.
Die Entlastung auf Seiten des TRUMPF Entwicklungsteams in Schramberg durch die automatisierte Code- und Architekturanalyse setzt dabei Kapazitäten frei, so dass sich die Mitarbeiter wieder verstärkt auf die Inhalte der Software-Umsetzungen konzentrieren können. Der gewonnene zeitliche Freiraum erlaubt es den Architekten auch, sich mehr als zuvor auf die konzeptionelle Planung der Software zu konzentrieren.
Insgesamt sehen die Softwareentwickler bei TRUMPF Laser in der Axivion Suite ein zusätzliches „Sicherheitsnetz“. Die regelmäßigen Analysen und Reports machen eine steigende Codequalität sichtbar und steigern so das Vertrauen der Teams in ihre eigene Entwicklungsleistung. Das sichert für TRUMPF Laser langfristige Entwicklungserfolge in einem Umfeld, das geprägt ist von hohen Leistungs- und Qualitätsanforderungen in immer kürzeren Innovations- und Produktzyklen.
ÜBER TRUMPF +++
Das Hochtechnologieunternehmen TRUMPF bietet Fertigungslösungen in den Bereichen Werkzeugmaschinen und Lasertechnik. Die digitale Vernetzung der fertigenden Industrie treibt das Unternehmen durch Beratung, Plattform- und Softwareangebote voran. TRUMPF ist Technologie- und Marktführer bei Werkzeugmaschinen für die flexible Blechbearbeitung und bei industriellen Lasern.
2016/17 erwirtschaftete das Unternehmen mit rund 12.000 Mitarbeitern einen Umsatz von 3,11 Milliarden Euro. Mit mehr als 70 Tochtergesellschaften ist die Gruppe in fast allen europäischen Ländern, in Nord- und Südamerika sowie in Asien vertreten. Produktionsstandorte befinden sich in Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Italien, Österreich und der Schweiz, in Polen, Tschechien, den USA, Mexiko, China und Japan.
Weitere Informationen über TRUMPF finden Sie unter: www.trumpf.com
Bildrechte: TRUMPF Laser
TR-Electronic: Architektur-Analyse und MISRA-Prüfungen für Firmware in der Automatisierungstechnik
Success Story in Zusammenarbeit mit TR-Electronic GmbH
Architektur-Analyse und MISRA-Prüfungen für Firmware in der Automatisierungstechnik
Sensoren und Aktuatoren für industrielle Anwendungen in der Automatisierung sind das Hauptgeschäftsfeld von TR-Electronic in Trossingen. Zum Produktportfolio zählen unter anderem Drehgeber, Lineargeber, intelligente Kompaktantriebe sowie Steuerungs- und Messmodule. Die Firmware der Automatisierungslösungen beruht auf Architekturmodellen, die auch Basis für die Weiter- und Neuentwicklungen der verschiedenen Business Units des Unternehmens bilden. Die konsequente Umsetzung individueller Vorgaben und die Einhaltung anspruchsvoller Sicherheitsstandards stellt TR-Electronic jetzt mit Einführung der statischen Code-Analyse der Axivion Suite sicher.
Download TR-Electronic Success Story als PDF
DIE HERAUSFORDERUNG ++
Die Mess- und Steuerungslösungen von TR-Electronic werden in der Metall- und Holzverarbeitung ebenso eingesetzt wie in der Druck- und Verpackungsindustrie oder auch in der Veranstaltungstechnik und in Windkraftanlagen. Die Firmware der hochwertigen Standardprodukte sowie auch der kundenspezifischen Lösungen folgen den Vorgaben einer sorgfältig modellierten Architektur. Damit sorgt das Unternehmen dafür, dass die verschiedenen Firmware-Varianten beherrschbar bleiben und langfristig sicher weiterentwickelt werden können.
Die strikte Einhaltung der Modelle der Software-Architekten lässt sich nur durch eine konsequente, toolbasierte Architektur-Analyse gewährleisten. Das dazu genutzte Software-Werkzeug sollte sich nahtlos in die Entwicklungsprozesse integrieren lassen. Neben der Überprüfung des Codes auf seine Übereinstimmung mit den bestehenden Architekturmodellen der Firmware sollte auch eine Rückkopplung zum Entwurf stattfinden, auf deren Basis die Architekten ihre Modelle weiter optimieren können.
Eine weitere Anforderung an das Analyse-Tool betraf das Thema Safety- & Security-Analysen: Die Sensoren und Aktuatoren von TR-Electronic werden zunehmend in Industrie-4.0-Anwendungen und zur Überwachung sicherheitskritischer Maschinenfunktionen eingesetzt, in denen die sicherheitstechnischen Anforderungen stetig strenger werden, um vernetzte Produktionseinheiten vor Schadsoftware und unberechtigten Zugriffen zu schützen. Deshalb war ein Tool gefordert, das auch Analysen zur Vermeidung systematischer Fehler mit Bezug auf Safety & Security beinhaltet – unter anderem eine automatisierte Überprüfung der Einhaltung einschlägiger Programmierrichtlinien wie CERT®. Die neue Toolsuite sollte neben diesen weiteren Funktionen auch das bis dato genutzte Werkzeug für die statische Code-Analyse zur Überprüfung der MISRA C:2012-Codierrichtlinien möglichst nahtlos ersetzen.
DIE LÖSUNG ++
Qualifiziert hat sich die Axivion Suite für den Einsatz bei TR-Electronic mit ihren präzisen Analysen und durch ihre einfache Integration in die bereits bestehende Toolchain und die Entwicklungsabläufe bei TR-Electronic. Die Migration von dem bestehenden Tool zur statischen Codeanalyse auf die Axivion Suite verlief ebenso schnell und reibungslos wie deren kundenspezifische Anpassung durch das Professional Services Team von Axivion.
Die Toolsuite wird für die Analyse des in der Programmiersprache C entwickelten Codes eingesetzt. Der integrierte MISRA-Checker deckt dabei alle automatisiert prüfbaren MISRA-Regeln des Programmierstandards MISRA C:2012 ab sowie die für die Software-Security wichtigen CERT®-Programmierregeln. Im Rahmen der Architektur-Prüfung werden die bereits bestehenden Enterprise Architect UML-Modelle automatisch eingelesen und deren Einhaltung im Code überprüft. Die Axivion Suite fügt sich dabei nahtlos in die Nightly-Build-Toolchain von TR-Electronic ein.
DER ERFOLG ++
Neben den bereits eingesetzten Testtools für die automatisierte Überprüfung der äußeren Qualität der Firmware, wie funktionale Angemessenheit, Effizienz etc., verfügt TR-Electronic mit der Axivion Suite jetzt auch über ein effizientes Tool zur automatisierten Prüfung der inneren Softwarequalität.
Die Toolsuite übernimmt die automatisierte Überprüfung des Codes und der Architektur der Firmware nach jedem einzelnen Build. Die Analysen checken zuverlässig die Einhaltung der Metrik-Grenzwerte, der unternehmensspezifischen, aber auch allgemein gültiger Programmierregeln wie etwa MISRA und CERT® und weisen auf Verstöße gegen die vorgegebene Software-Architektur hin. Die Architektur-Prüfung stellt sicher, dass Schnittstellen konsequent eingehalten werden, und unterstützt damit die Kapselung von Modulen.
Die kurzen Feedbackzyklen insbesondere bei Architekturverstößen in der laufenden Code-Entwicklung wirkten sich schnell positiv auf die Qualität der Programmierung aus. Nicht nur deshalb, weil aufgrund des regelmäßigen und aussagekräftigen Feedbacks zeitnah Korrekturen in der Codierung vorgenommen werden können, sondern auch, weil auf Seiten der Entwickler ein schneller Lerneffekt einsetzte.
Insgesamt konnte TR-Electronic den personellen Aufwand in der Verifikation und Validierung von Software-Architektur und Code erheblich verringern. Gleichzeitig rundet die Axivion Suite die bereits vorhandene Toolchain der Entwicklungsteams mit Blick auf Security-Aspekte in der Firmware-Entwicklung ab.
ÜBER TR-ELECTRONIC ++
TR-Electronic entwickelt, fertigt und vertreibt Sensoren und Aktuatoren für industrielle Anwendungen in der Automatisierungstechnik. Produkte der Business Unit Drehgeber mit optischer oder magnetischer Abtastung sind für die Erfassung der Winkelbewegung einer rotierenden Welle gefragt. Magnetostriktive Lineargeber messen berührungslos die Position einer Linearbewegung, zum Beispiel in einem Hydraulikzylinder. Intelligente Kompaktantriebe aus der Business Unit Drives kommen als Stellmotor oder als Prozessantrieb zum Einsatz. Kundenspezifische Steuerungs- und Messmodule in Kombination mit Spezial-Know-how für Press- und Stanzprozesse runden das Produktportfolio ab. Die Business Unit Components liefert Automatisierungskomponenten. Die Entwicklungsdienstleistungen der Business Unit Automation bringen Pressenstraßen zu Höchstleistungen und ermöglichen mit Smart-Metering-Lösungen eine effiziente Energienutzung, die Fernüberwachung für Wasserversorgungsnetze oder intelligente Heizungsautomatisierungen.
Wichtigster Abnehmer von TR-Electronic ist der in Deutschland traditionell starke Maschinen- und Anlagenbau. Neben dem Hauptstandort Trossingen bieten Tochtergesellschaften und technische Vertriebspartner in Europa, USA, Canada, Brasilien und Asien kompetente Beratung und Projektierung und sorgen für weltweiten Zugriff auf das TR-Produktprogramm.
Mehr Information zu TR-Electronic unter www.tr-electronic.de
Bildrechte: TR-Electronic GmbH, Trossingen
Hensoldt: Architektur-Analyse für Software in der Luft- und Raumfahrt
Success Story in Zusammenarbeit mit Hensoldt
Architektur-Analyse für Software in der Luft- und Raumfahrt
HENSOLDT Sensors (vormals Airbus DS Electronics and Border Security) hat für seine Vielzahl an Systemvarianten eine Produktlinien-Architektur eingeführt. Die Axivion Suite unterstützt mit einer automatisierten Architektur-Analyse das erfolgreiche Variantenmanagement und eine effiziente Weiterentwicklung der Produkte.
Download Hensoldt Success Story als PDF
DIE HERAUSFORDERUNG ++
Die HENSOLDT Sensors GmbH (vormals Airbus DS Electronics and Border Security) ist ein weltweit führender Anbieter von Premiumelektronik auf den Gebieten Schutz, Aufklärung und Überwachung sowie Lagebilderstellung. Die Abteilung Software Engineering – Operational Support Systems ist für die Software-Entwicklung von Missionsplanungs- und -Support-Systemen der fliegenden Waffensysteme aller Hubschraubervarianten zuständig.
Das Leistungsspektrum der Abteilung reicht von der Modellierung über die Entwicklung bis hin zu der Validierung und Inbetriebnahme von Missionsunterstützungssystemen sowie der Betreuung der ausgelieferten Systeme. Missionsunterstützungssysteme erlauben dem Kunden, die Einsätze taktisch und technisch vorzubereiten und durchzuführen. Die internationalen Kunden von Operational Support Systems haben sehr individuelle Anforderungen an die Missionsunterstützungssysteme. Diese dürfen jeweils nur in der einen Kundenvariante umgesetzt und ausgeliefert werden. Daraus resultiert eine enorme Herausforderung an das Variantenmanagement des Systems, denn aus den vielen individuellen Ausführungen ergibt sich eine ständig wachsende Anzahl von Varianten, die es vom Unternehmen effizient zu managen und weiterzuentwickeln gilt.
Für das erfolgreiche Variantenmanagement hat HENSOLDT eine Produktlinien-Architektur eingeführt. Deren konsequente Einhaltung gilt es zu sichern. Das betrifft alle Produktvarianten und den kompletten Lebenszyklus jedes einzelnen Produktes. HENSOLDT setzte dazu von Anfang an auf einen nachhaltigen, durch eine Produktlinien-Architektur gestützten Ansatz. Um sicherzustellen, dass die geplanten Strukturen auch durch die Software-Implementierung systematisch, einheitlich und korrekt umgesetzt werden, ist die Überprüfung der Einhaltung der Architektur nötig, was einen erheblichen manuellen Aufwand mit sich bringt.
DIE LÖSUNG ++
Seit 2008 werden diese bis dato manuellen Prüfungen mit der Axivion Suite automatisiert durchgeführt. Dies ermöglicht nicht nur eine sehr effiziente, sondern auch eine jederzeit vollständige Überprüfung der Ist-Architektur. Der kontinuierliche Abgleich der Produkt-Implementierung im Quellcode mit der vorgegebenen Produktlinien-Architektur macht Abweichungen sofort für die Architekten und Entwickler transparent und informiert gezielt die jeweiligen Verantwortlichen.
Die entwicklungsbegleitende und permanente Analyse stellt sicher, dass die Architektur wie geplant und konsequent umgesetzt wird. Identifiziert die Axivion Suite Abweichungen von der Planung, weist sie die Architekten und Entwickler zielgerichtet auf die Ursache der Verstöße hin. Auf diese Weise kann unverzüglich mit der Klärung begonnen werden und somit kann entweder der Entwickler den Code entsprechend anpassen oder der Architekt die Architektur verfeinern. Verdeckte Abhängigkeiten werden vollständig aus dem Entwicklungsprozess eliminiert und führen nicht mehr zu Planungs- und Wartungsschwierigkeiten in späteren Entwicklungsphasen.
Die weiterhin stattfindenden Reviews werden von repetitivem Ballast befreit, verlaufen wesentlich effizienter und erlauben es den Architekten und Entwicklern, sich auf die wesentlichen und konstruktiven Aspekte zu konzentrieren.
Die „lebendige“ und zu jedem Zeitpunkt aktuelle Architektur erhöht auch die Flexibilität in der Entwicklung und erlaubt es HENSOLDT, kurzfristig auf Änderungswünsche von Kunden zu reagieren. Dank der Überwachung der Architektur kann das Entwicklungsteam jederzeit sicher planen und den notwendigen Zeitpuffer für Änderungen bestimmen.
DER ERFOLG ++
Mit der Architekturanalyse hat HENSOLDT ein Vorgehen eingeführt, dem die Architekten und Entwickler eine hohe Akzeptanz entgegenbringen. Das liegt auch daran, dass die Architekturvorgaben und die komplexen UML-Modelle hinsichtlich ihrer Umsetzung im Code jetzt verständlicher sind: Erkennt die Axivion Suite eine Abweichung, gibt es sofort eine gezielte Rückmeldung. Dies erzeugt über eine Feedbackschleife einen Lerneffekt für alle Entwickler, denn sie wissen jetzt, was die Modelle der Architekten bedeuten und wie sie zu lesen sind. Missverständnisse fallen durch die Analyse sofort auf.
Ein ähnlicher Lerneffekt stellt sich auch bei den Architekten ein: Mit Hilfe der Axivion Suite baut der Architekt Wissen und Erfahrung darüber auf, wie die UML-Modelle von den Entwicklern besser und einfacher verstanden werden. Er entwickelt ein Gespür dafür, welche Modellierungstiefe sinnvoll ist, und kann die Auswirkungen in der Implementierung genau abschätzen. Damit lässt sich auch ein Optimum zwischen Modellierungsaufwand und Nutzen erzielen.
Ein weiterer großer Erfolg ist die Minimierung des Integrationsrisikos. In der Integrationsphase werden die Produkte in den jeweiligen Kundenvarianten erstellt. Dies geschieht ganz am Ende des Prozesses und diente in der Vergangenheit auch als Absicherung, dass die Kundenvarianten exakt den bestellten Anforderungen entsprechen. Heute erfolgt die Absicherung bereits durch die Architekturprüfung und damit viel früher im Entwicklungsprozess. Abweichungen können so erheblich kostengünstiger und mit weniger Terminrisiko korrigiert werden.
Über die Architekturanalyse hinaus wird die Axivion Suite auch für die Erhebung von Metriken eingesetzt. Zusätzlich werden die Programmiervorgaben von HENSOLDT ebenfalls mit Hilfe der Axivion Suite überwacht, um die Wartbarkeit der Software abzusichern, die Fehlerwahrscheinlichkeit zu minimieren und den Code vor weiteren Ursachen der Software-Erosion zu schützen. Die Ergebnisse der Metriken und Code-Prüfungen werden auch als KPIs in Reviews und im Reporting genutzt.
HENSOLDT setzte die Axivion Suite auf einer großen bestehenden Codebasis ein. Die Beseitigung von Verstößen gegen Vorgaben folgt der Strategie, dass bei neuem Code alle Abweichungen beseitigt werden müssen, bei Bestandscode jedoch nur Verstöße mit kritischen Auswirkungen. Bereits validierte Systemteile müssen dadurch nicht erneut vollständig freigegeben werden. Möglich wurde diese Vorgehensweise durch die Delta-Analyse von Axivion, die ausschließlich neue Abweichungen im Vergleich zur Baseline anzeigt.
Insgesamt hat HENSOLDT mit Einführung der automatisierten Architekturanalyse durch die Axivion Suite den absoluten Gesamtaufwand für die Pflege der Produktvarianten erheblich reduziert. Dies ist besonders beachtlich, da sich seit deren Einführung das Entwicklerteam personell stark vergrößert hat und die Codemenge der Systeme auf das Doppelte angewachsen ist.
ÜBER HENSOLDT ++
HENSOLDT ist ein unabhängiger, weltweit führender Anbieter von Premium-Sensoren für Sicherungs- und Überwachungsmissionen. Das Unternehmen ist weltweit tätig, unter anderem im Bereich der Flugkörperwarnsysteme und U-Boot-Periskope. Außerdem ist HENSOLDT stark auf dem Markt für Radare, Optronik und elektronische Schutzsysteme aktiv. Das Unternehmen umfasst die Sicherheits- und Verteidigungselektronik-Aktivitäten der Airbus Group, die 2017 aus dem Konzern ausgegliedert wurden und jetzt als neues Sensorhaus unter dem Markennamen HENSOLDT an den Markt gegangen
sind.
HENSOLDT erzielt mit etwa 4.000 Mitarbeitern einen Jahresumsatz von rund 1 Mrd. €.
Mehr Information zu HENSOLDT unter www.hensoldt.net
Bildrechte: HENSOLDT Sensors GmbH
Leuze electronic: "Clean Code“ und Architektur für Industrie 4.0"
Success Story in Zusammenarbeit mit Leuze electronic
„Clean Code" und Architektur für Industrie 4.0
Intelligente Kamerasysteme spielen eine Schlüsselrolle in der Digitalisierung der Industrie. Leistungsstark sind die Systeme dank abgestimmter Optik und Beleuchtung sowie modernster Sensorik. Ihre besondere „Intelligenz“ für die Industrie 4.0 verdanken die modularen Kamerasysteme jedoch ihrer Software, die ständig für die verschiedenen Varianten weiterentwickelt und mit neuen Funktionen angereichert wird. Leuze electronic setzt für die Sicherung einer „sauberen“ Architektur und Code-Basis der Software-Plattform ihrer neuen kamerabasierten Codeleser DCR 200i auf die Axivion Suite.
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Der DCR 200i von Leuze ist ein Lesegerät zur Identifikation von Strich-, Stapel- und 2D-Codes. Er liefert selbst bei Bandgeschwindigkeiten von bis zu 6 Metern pro Sekunde exzellente Leseergebnisse. Dank seines modularen Aufbaus passt sich der DCR 200i flexibel den verschiedensten Anforderungen an und kann mit Hilfe des Konfigurations-Wizard in integrierten webConfig-Tools einfach in Betrieb genommen, bedient und gewartet werden. Die Parametrierung ist für die Kamera sogar per Smartphone-App möglich.
DIE HERAUSFORDERUNG ++
Die herausragende Performance des DCR 200i liegt in einer leistungsstarken Hardware und einer State-of-the-Art-Software. Der DCR 200i basiert auf einer selbstentwickelten Software-Plattform, die auch die Grundlage für weitere Produktbaureihen bei Leuze bildet. Dieses Framework umfasst ein komplexes Komponentensystem mit zahlreichen Varianten. Für die Entwickler bei Leuze liegt nun die Herausforderung darin, den im laufenden Betrieb ständig erweiterten Code-Bestand der Software-Plattform zu prüfen und zu warten. Ziel ist es, aufgrund der langen Produktlaufzeiten von oftmals mehr als 10 Jahren die Wartbarkeit der Software zu gewährleisten.
Insbesondere weil das Framework die Basis für mehrere Produktlinien mit abweichenden Funktionsumfängen darstellt, steht im Mittelpunkt der Code-Prüfung die Lokalisierung und Bewertung von totem und nicht verwendetem oder mehrfach vorhandenem Code. Darüber hinaus bestand das Erfordernis, den Code auf Einhaltung der sowohl allgemein gültigen Programmierrichtlinien wie beispielsweise MISRA als auch von selbstdefinierten Vorgaben zu überprüfen.
Auch Softwaremetriken, etwa hinsichtlich Komplexität und Verschachtelungstiefe, sollten bezüglich der Einhaltung von Grenzwerten überprüft werden. Analysiert werden sowohl Neuentwicklungen als auch der umfangreiche Bestandscode in C und C++ bei Leuze.
DIE LÖSUNG ++
Das Competence Center Software bei Leuze entschied sich nach einer eingehenden Evaluation verschiedener Tools für die Axivion Suite. Ausschlaggebend war neben den überzeugenden Analyse-Funktionalitäten der Toolsuite ihre Anpassbarkeit: Die Out-of-the-box-Version der Axivion Suite wurde für Leuze hochgradig „customized“. Dazu hat das Professional Services Team von Axivion die standardmäßig in der Toolsuite vorhandenen Code- und Architektur-Prüfungen um unternehmensspezifische Stylechecks erweitert und so in die automatisierte Analyse eingebunden.
Insbesondere in kritischen Bereichen der Endanwendung – wie beim Datenaustausch zwischen den Komponenten des Frameworks – spielt die Architekturprüfung eine entscheidende Rolle. Zur nachweislichen Sicherung dieser Daten ist es unabdingbar, dass die Kommunikation die Vorgaben der Architektur voll erfüllt. Hier kommt, zusätzlich zu den „Custom“- Regeln, die Architekturanalyse der Axivion Suite zum Einsatz: Sie deckt mögliche Abweichungen vom vordefinierten Modell auf und unterstützt Software-Entwickler und -Architekten bei der Qualitätssicherung der Code-Basis der produktübergreifenden Software-Plattform.
DER ERFOLG ++
Der Einsatz der Axivion Suite war im Entwicklungsteam dank schneller Ergebnisse im „Daily Build“ vom Start weg von Erfolg gekrönt. Die Hinweise auf potentielle Fehler bereits im frühen Entwicklungsstadium bedeuten für das Team eine erhebliche Arbeitsersparnis. Denn wenn diese möglichen Problemstellen im Quellcode erst später im Systemtest entdeckt wurden, so verursachte dies unter Umständen einen großen Mehraufwand – der nun von vornherein vermieden wird.
Eine weitere Erleichterung im täglichen Entwicklungsablauf ist die automatisierte Prüfung der unternehmensspezifischen Metriken und Programmierrichtlinien.
Auf diese Weise überprüft Leuze nicht nur die Ansprüche der Industrie an eine hohe Softwarequalität, sondern auch seine eigenen, über das übliche Maß hinausgehend strengen Maßstäbe.
Auch mit diesen sehr individuellen Anpassungen ließ sich die Toolsuite mit ihren automatisierten regelmäßigen Reports nahtlos und schnell in die Entwicklungsarbeit integrieren. Die Axivion Suite bezieht in ihren Analysen nicht nur neu entwickelte Codezeilen ein, sondern per Delta-Analyse auch gezielt den Bestandscode der Software. Mit Hilfe ihrer Klon-Erkennungsalgorithmen spürt die Toolsuite Duplikate zuverlässig auf, findet möglicherweise problematische Codestellen, erkennt Stilverstöße und deckt zyklische Abhängigkeiten auf. Dank dieser kontinuierlichen Überprüfung des Quellcodes im Daily Build wirkt Leuze einer schleichenden Software-Erosion, also einem zunehmenden Qualitätsverlust der Software, aktiv entgegen.
Im Rahmen der „Clean Code“-Initiative von Leuze widmen sich die Entwickler in internen „Axivion Days“ dem Bestandscode der Software-Plattform. Ziel dieser Sitzungen ist es, neben den Neuprogrammierungen auch die „alte“ Code-Basis mit Hilfe der Axivion Suite schrittweise zu verbessern.
Auf diese Weise sichert sich Leuze eine hohe Qualität der Software bereits bewährter wie auch neuer intelligenter Kameras und Sensoren für den Einsatz in der Industrie 4.0.
ÜBER LEUZE ELECTRONIC ++
Leuze electronic ist weltweit einer der Innovationsführer in der Optosensorik und international bekannt als führender Hersteller und Lösungsanbieter in der elektrischen Automation. Seine Schwerpunkte liegen auf der Intralogistik und Verpackungsindustrie, dem Werkzeugmaschinenbau und der Automobilindustrie sowie der Medizintechnik. Zum Portfolio gehören schaltende und messende Sensoren, Identifikationssysteme, Lösungen für die Bildverarbeitung und Datenübertragung sowie Komponenten und Systeme für die Arbeitssicherheit. Gegründet im Jahr 1963, verfügt das Unternehmen mit Sitz in Owen/Teck (Deutschland) über spezifisches Applikations-Know-How sowie breites Branchenwissen.
Über 1000 Mitarbeiter an 22 Standorten sind in Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service tätig, unterstützt von mehr als 40 Vertriebspartnern weltweit. Innovative Produktentwicklungen, maßgeschneiderte Gesamtlösungen und ein umfangreiches Serviceangebot stehen für das „Smart Sensor Business 4.0“ bei Leuze electronic.
Bildrechte: Leuze electronic GmbH & Co. KG
Fresenius Medical Care: Software-Erosionsschutz für langlebige Software in der Medizintechnik
Success Story in Zusammenarbeit mit Fresenius Medical Care
Software-Erosionsschutz für langlebige Software in der Medizintechnik
Die medizintechnischen Produkte von Fresenius Medical Care haben einen sehr langen Lebenszyklus. Um sie sicher weiterentwickeln zu können und ihre Wartbarkeit zu sichern, nutzt das Unternehmen die Axivion Suite für eine automatisierte Code- und Architekturanalyse.
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DIE HERAUSFORDERUNG ++
Die Dialyse-Geräte von Fresenius Medical Care (FMC) werden weltweit für die Blutwäsche von rund 300.000 Patienten eingesetzt. Das neueste Produkt aus dem Bereich Akutdialyse heißt multiFiltratePRO. Die Gerätesoftware selbst ist in C/C++ programmiert und wird viele Jahre kontinuierlich aktualisiert und weiterentwickelt werden. Insbesondere wegen der langen Laufzeit des Produktes stellt FMC hohe Ansprüche an die Qualität der Software und ihre Wartbarkeit. Mit einer gut gewarteten Software begegnet das Unternehmen auch den Herausforderungen der Obsoleszenz: Während des langen Produktzyklus’ werden immer wieder Bauteile abgekündigt, so dass die Software auf eine neue Hardware angepasst werden muss. Weiterhin gilt es, die Vorgaben für Medizingerätesoftware gemäß IEC 62304 bei der Entwicklung und Wartung der Software einzuhalten. Die Norm fordert die Anwendung von Codierungsrichtlinien und den Einsatz eines Tools für die statische Analyse, um Systeme nach dem Stand der Technik zu entwickeln, lässt dabei aber Freiheitsgrade bei der Umsetzung.
Da bei der Qualität von Software gerade bei Medizinprodukten keine Abstriche gemacht werden dürfen, betreibt FMC einen erheblichen Aufwand, um die Güte des Gesamtprodukts sicherzustellen. Bei allen Prüfschritten wie zum Beispiel den manuellen Tests, Code-Reviews und der Architektur-Validierung fallen ein großer Aufwand und damit Kosten an, die sich durch erneute Prüfungen im Laufe des langen Software-Lebenszyklus akkumulieren.
DIE LÖSUNG ++
Die Architektur der Software für die Geräte der multiFiltratePRO Serie wird mit Hilfe eines CASE-Tools modelliert. Werden neue Funktionen in das Produkt eingeführt, prüft das Team zunächst, ob die Architektur angepasst werden muss, und setzt dies bei Bedarf entsprechend um. Das Architekturmodell wird wie alle Entwicklungsergebnisse im Versionskontrollsystem gepflegt und für die Architektur-Prüfung herangezogen. An dieser Stelle setzt die Axivion Suite an: Sie prüft im Rahmen der Continuous Integration automatisiert den Quellcode per statischer Code-Analyse und führt dabei auch den Abgleich des Source Codes mit der Architektur aus dem CASE-Tool durch. Darüber hinaus identifiziert und lokalisiert die Axivion Suite Klone und toten Code, Metrikverletzungen und zyklische Abhängigkeiten. Wichtig ist auch das Monitoring von Stilverletzungen: Zur Einhaltung des Standards für medizintechnische Software werden angepasste MISRA-Checks sowie eine Prüfung der Einhaltung von weiteren FMC-spezifischen Regeln (zum Beispiel der Naming Conventions unter Zuhilfenahme eines spezifischen Dictionarys) durchgeführt. Dadurch wird die Qualität der Software entwicklungsbegleitend verbessert und Fehler werden frühzeitig vermieden.
Während der täglichen automatisierten Analyse ermittelt die Axivion Suite, welche Abweichungen neu sind. Diese zeitliche Unterscheidung lässt auch die Verwendung von „eingefrorenem“ Legacy Code zu, in dem sich nachvollziehbarermaßen mehr Abweichungen finden, die aber aus Regressionsgründen nicht aktiv angegangen werden. Bei FMC liegt der Schwerpunkt in erster Linie auf der Vermeidung neuer Verstöße, um so einer schleichenden Software-Erosion entgegenzuwirken.
Das Ergebnis der Analyse teilt die Axivion Suite dem Entwickler zeitnah mit, per E-Mail sowie als interaktiver Report auf einem Dashboard. Anhand dieses direkten Feedbacks hat der Entwickler die Möglichkeit, seinen Code zu korrigieren oder eine nachträgliche Anpassung der Architektur zu initiieren.
Wichtig für FMC ist an dieser Stelle auch der Lerneffekt für die Entwickler: Durch die direkte Rückmeldung zu einem erst kürzlich erstellten Code entwickeln sie ein besseres Verständnis für das Architekturmodell und die restlichen gültigen Regeln und können die Vorgaben so langfristig besser umsetzen.
DER ERFOLG ++
Mit der Axivion Suite kann FMC mehrere Herausforderungen für die Software seiner Dialyse-Geräte meistern: Zunächst verhindert die ständige und vollständige Überprüfung neu erstellten Codes Abweichungen vom Architekturmodell sowie Fehler und problematische Abhängigkeiten im Code, die die Qualität des Produktes beeinträchtigen können. Ferner unterstützt die Axivion Suite durch entsprechende CodeChecks FMC bei der Einhaltung der IEC 62304.
Mit der Einführung der automatisierten Analyse durch die Axivion Suite reduzierte FMC den Zeit- und Kostenaufwand für die Prüfungen erheblich, ohne dabei Abstriche bei der Qualitätssicherung der Software machen zu müssen. Dieser eingesparte Aufwand kann jetzt dafür genutzt werden, das Produkt langfristig weiter zu entwickeln und Innovationen voranzutreiben.
Basierend auf den regelmäßigen Feedbacks sorgt die Analyse für eine zeitnahe Bearbeitung von Problemstellen im Code oder eine zielführende Änderung am Architekturmodell. Gleichzeitig profitieren Projekt und Entwickler selber von einem verbesserten Verständnis für die Architektur und einer positiv verlaufenden Lernkurve für die C/C++-Programmierung.
Die hohe Codequalität, die sich dank der automatisierten Code-Analyse erzielen lässt, erhöht auch die Wartbarkeit von Produkten mit langer Laufzeit – wie der Dialyse-Geräte der multiFiltratePRO-Serie von FMC. Außerdem sinkt die Abhängigkeit von der Hardware: Bei abgekündigter Hardware ist eine Migration und der Reuse of Code einfacher, schneller und kostengünstiger zu bewerkstelligen.
ÜBER FRESENIUS MEDICAL CARE ++
Fresenius Medical Care ist der weltweit führende Anbieter von Produkten und Dienstleistungen für Menschen mit Nierenerkrankungen, von denen sich weltweit mehr als 2,6 Millionen Patienten regelmäßig einer Dialysebehandlung unterziehen. In einem Netz aus 3.402 Dialysezentren betreut das Unternehmen weltweit 290.250 Dialysepatienten. Fresenius Medical Care ist zudem der führende Anbieter von Dialyseprodukten wie Dialysegeräten und Dialysefiltern. Im Bereich Versorgungsmanagement baut das Unternehmen sein Angebot zusätzlicher medizinischer Dienstleistungen rund um die Dialyse aus. Fresenius Medical Care ist an der Börse Frankfurt (FME) und an der Börse New York (FMS) notiert.
Bildquellen: Fresenius Medical Care
Phoenix Contact: Architektur- und Codeprüfung von Embedded und PC-Software
Success Story in Zusammenarbeit mit Phoenix Contact
Architektur- und Codeprüfung von Embedded und PC-Software
Phoenix Contact ist der weltweite Marktführer für Komponenten, Systeme und Lösungen im Bereich der Elektrotechnik, Elektronik und Automation. Die Produkte und Lösungen des Unternehmens haben einen sehr langen Lebenszyklus, manche bewähren sich seit Jahrzehnten und werden stetig weiterentwickelt. Um die Wartbarkeit und auch die Weiterentwicklung der Produktsoftware – basierend auf C, C++ oder C# – sicherzustellen, setzt Phoenix Contact in immer mehr Bereichen auf die Axivion Suite.
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DIE HERAUSFORDERUNG ++
Produktlaufzeiten von 10 oder 20 Jahren sind im industriellen Umfeld, etwa in der Bahntechnik, der Energiewirtschaft oder im Maschinenbau, keine Seltenheit. Die Wartung der Hardware ist hier eine Selbstverständlichkeit, aber auch die Embedded- und PC-Software der Produkte muss regelmäßig gewartet und eventuell auftretende Fehler im Code – etwa durch das Wechselspiel mit anderen, neuen Komponenten – müssen durch entsprechende Updates eliminiert werden. Gleichzeitig müssen bestehende bewährte Komponenten und Systeme den neuen Anforderungen im Markt angepasst werden: Eine stetige Weiterentwicklung etwa hinsichtlich so wichtiger Kriterien wie Sicherheit, aber auch in Sachen Effizienz und Bedienbarkeit sichert den Erfolg von Produkten und Unternehmen.
Für die Entwickler der Produktsoftware bedeutet das, den über Jahre hinweg gepflegten und erweiterten „Legacy Code“ in den Programmiersprachen C, C++ und C# wartbar zu halten und gleichzeitig als verlässliche Grundlage für die nächsten Produktgenerationen nutzbar zu machen. Eine entscheidende Rolle spielt hier die Architektur der Software: Ist sie über viele Produktzyklen hinweg für alle Projektbeteiligten nachvollziehbar definiert und wird sie auch konsequent eingehalten?
Phoenix Contact hat sich im Zuge dessen das „Clean Code Development“ auf die Fahne geschrieben, die Entwicklung eines wartbaren und „sauberen“ C/C++/C#-Codes. Das Ziel sind homogene Architektur-Beschreibungen, UML-Modelle mit einheitlicher Semantik und nachvollziehbare Dokumentationen. Im Code selbst gilt es, in erster Linie Stilverstöße und Klone zu eliminieren, die langfristig in den weiterentwickelten Produkten potenzielle Auslöser für Fehlfunktionen oder Ausfälle sein können. Die Axivion Suite vereint alle entscheidenden Funktionen für die Architektur- und Code-Analyse – und ist damit ein wichtiges Instrument für ein effizientes „Clean Code Development“ geworden.
DIE LÖSUNG ++
Initial konzentrierten sich die Entwickler bei Phoenix Contact auf die Nutzung der Software-Architektur-Prüfung innerhalb der Axivion Suite. Diese zeigt schnell die Verstöße im Code auf: Prüfreports markieren die „Problemstellen“ in der Programmierung und schaffen so die Grundlage für zielführende Diskussionen. Gemeinsam mit den Software-Architekten im Team werden die Subsets in den UML-Modellen exakter definiert und je nach Kontext – beispielsweise bei Safety-relevanten Funktionen – auch bis auf Klassenebene modelliert. In den nicht-sicherheitskritischen Projekten werden Komponentenmodelle erzeugt. Dadurch entstehen konsistente und homogene UML-Modelle, deren Einhaltung in der weiteren Architektur-Prüfung insbesondere für neuen Code zeitnah und kontinuierlich überwacht wird.
Die Nutzung der Axivion Suite für die Architektur-Prüfung hat sich bei Phoenix Contact bereits nach kurzer Zeit erfolgreich etabliert. Nach und nach wurden dann weitere Funktionen der Toolsuite in die tägliche Entwicklungsarbeit einbezogen. Besonderes Interesse galt von Entwicklerseite den Features zur Überprüfung des Quellcodes auf Stilverstöße. Bei der Nutzung von Metriken wird darauf geachtet, eine kleine Menge an Metriken zu betrachten, um Qualitätsausreißer aufzuspüren wie z.B. die zyklomatische Komplexität (McCabe-Metrik). Auch die statische Analyse zur Fehlererkennung ist für die Entwickler wertvoll. Durch zusätzliche Analysen wie beispielsweise der Zyklenerkennung lassen sich darüber hinaus sogar Fehler identifizieren und beheben, die nur sporadisch auftreten und auf andere Weise gar nicht auffindbar wären.
Effizient gestaltet die Axivion Suite auch die Klon-Erkennung, also das Auffinden lexikalischer und syntaktischer Duplikate im C-, C++- und C#-Code. Das Klon-Managementsystem hilft den Phoenix Contact-Teams nicht nur dabei, neue 1:1-Klone zu vermeiden, sondern vor allem auch potenzielle Fehler im Legacy Code gegebenenfalls an mehreren Stellen zu eliminieren.
DER ERFOLG ++
Die schnellen und erkennbaren Erfolge bedeuten für die Entwickler bei Phoenix Contact eine Motivation. Anhand der Analysen der Axivion Suite verstehen und erkennen sie den Wert der Architektur als Werkzeug und dokumentieren jetzt ihre Programmierungen noch konsequenter. Und sie sichern mit der Entwicklung konsistenter und homogener UML-Modelle die langfristig beherrschbare Weiterentwicklung von Safety-relevanten als auch nicht-sicherheitskritischen Produkten.
Die Analysen der Axivion Suite unterstützen außerdem das tägliche Reflektieren zur Verbesserung der Code-Qualität jedes einzelnen Entwicklers. Dank der positiven Fehlerkultur bei Phoenix Contact und der einfach im Arbeitsablauf integrierbaren Designreviews hat jeder Mitarbeiter den Ehrgeiz, einen „sauberen“ Code zu entwickeln und gemeinsam die Softwarequalität zu verbessern. Ein Arbeitskreis mit „Axivion Key Usern“ stimmt sich dazu regelmäßig ab und informiert die Teams. Bei Support- und sonstigen Fragen stehen den Entwicklern Ansprechpartner bei Axivion hilfreich zur Seite.
Phoenix Contact hat die Axivion Suite bereits seit 2013 im Einsatz: Die Toolsuite wurde sowohl im Embedded-Umfeld mit C und C++ als auch in einem PC-Software-Projekt mit C# ausgiebig getestet. Die Ergebnisse daraus waren positiv, sodass Phoenix Contact die Nutzung jetzt sukzessive in immer mehr Bereichen ausrollt – ganz im Sinne der „Clean Code“-Initiative des Unternehmens.
ÜBER DIE PHOENIX CONTACT GRUPPE ++
PHOENIX CONTACT ist weltweiter Marktführer für Komponenten, Systeme und Lösungen im Bereich der Elektrotechnik, Elektronik und Automation. Das Familien-Unternehmen beschäftigt heute rund 14.500 Mitarbeiter weltweit und hat in 2015 einen Umsatz von 1,91 Mrd. Euro erwirtschaftet. Der Stammsitz ist im westfälischen Blomberg. Zur Phoenix Contact-Gruppe gehören zwölf Unternehmen in Deutschland sowie mehr als 50 eigene Vertriebs-Gesellschaften in aller Welt. Die internationale Präsenz wird zusätzlich durch 30 Vertretungen in Europa und Übersee verdichtet.
Bildrechte: PHOENIX CONTACT
Elektrobit: Software-Erosionsschutz für Navigationssoftware
Success Story in Zusammenarbeit mit Elektrobit
Software-Erosionsschutz für Navigationssoftware im schnelllebigen Automotive-Markt
Die Software-Lösung EB street director von Elektrobit (EB) wird für funktionsreiche Navigationsanwendungen im innovationshungrigen Automotive-Bereich eingesetzt. Für die Entwickler bei EB bedeutet das, in noch kürzeren Zyklen neue Features in die Software zu implementieren und gleichzeitig die hohen Performance- und Qualitätsanforderungen im Automobilsektor zu erfüllen. Für den Entwicklungserfolg liefert die Axivion Suite einen ganz entscheidenden Beitrag.
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DIE HERAUSFORDERUNG ++
EB street director von Elektrobit wird sowohl für mobile Navigationsgeräte als auch für festinstallierte Systeme im Automobilbereich und in der Konsumelektronik eingesetzt. Da moderne Navigationssysteme unabhängig vom Einsatzbereich oder vom Endgerät immer komplexer und funktionsreicher werden, ist EB street director modular aufgebaut, so dass der Navigationskern für verschiedene Endanwendungen verwendet werden kann. Die Modularität ermöglicht es, in neuen Entwicklungsprojekten für den Automotive-Bereich die Software ins Fahrzeug zu integrieren und weitere, für den Fahrer komfortable Funktionalitäten in die Lösung einzubinden. Gerade im Premiumsegment mit Automobilherstellern wie Audi, Porsche, Mercedes Benz, aber auch bei Volkswagen, entsteht dabei ein sehr hoher Anspruch an die Performance der Gesamtlösung.
Im sehr dynamischen Automotive-Markt bedeutet das für die Entwickler, dass sie viele neue Features integrieren müssen, und dies häufig innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums. Hinzu kommen ganz grundlegende technische Neuentwicklungen, die es einzubinden gilt, wie zum Beispiel die Connectivity der On-Board-Systeme mit externen Geräten und Cloud basierte Dienste für die gemeinsame Nutzung von Daten. Dabei ist in jeder Phase der Entwicklung darauf zu achten, dass die Systemarchitektur tragfähig, konsistent und leicht zu warten bleibt. Nur so können auch langfristig neue Anforderungen schnell und kostengünstig implementiert werden – und dabei die hohen Qualitätsanforderungen im Automotive-Sektor erfüllen.
Weitere Herausforderungen ergeben sich auf Seiten von EB selbst: Denn das Design dieser komplexen Softwarelösungen obliegt nicht nur einer Handvoll Entwickler an einem Standort. Vielmehr geht der Trend zu größeren Entwicklungsteams, in denen die Projekte mit zum Teil über 100 Mitarbeitern an verschiedenen Standorten weltweit realisiert werden. Es gilt, alle Projektbeteiligten informiert und auf demselben technischen Kenntnisstand zu halten. Kommen neue Mitarbeiter in die Entwicklungsteams, müssen sie so schnell wie möglich eingearbeitet und in den produktiven Prozess eingebunden werden.
DIE LÖSUNG ++
Für die tägliche Entwicklungsarbeit erfüllt die Axivion Suite vom Start weg zwei zentrale Aufgaben bei EB: Das Softwaretool prüft automatisiert in regelmäßigen Abständen die Konformität der mit Tools auf UML-Basis modellierten High-Level-Architektur und auch des Detailed Designs mit dem Code. Gleichzeitig überwacht die Suite kontinuierlich, dass das Detailed Design die Vorgaben der High-Level-Architektur einhält.
Die Informationen über Architekturverstöße fließen in ein regelmäßiges Reporting ein, das je nach Einsatzszenario einzelnen Teammanagern oder auch dem gesamten Entwicklungsteam per E-Mail-Benachrichtigung, als Dashboard-Anzeige oder in der gewohnten integrierten Entwicklungsumgebung zur Verfügung gestellt wird. Welche Gegenmaßnahmen bei Abweichungen ergriffen werden, etwa Korrekturen am Code oder Nachführung der Architektur, kann von Fall zu Fall entschieden werden. Entscheidend ist dabei, dass die Information jederzeit für alle Projektbeteiligten transparent verfügbar ist. So kann das Team bewusst entscheiden, ob in manchen Situationen ein schneller Entwicklungserfolg eine höhere Priorität hat und die einfache Wartung des Systems als weniger wichtig eingestuft wird. In diesem Fall wird vielleicht von einer sofortigen Anpassung abgesehen. Grundsätzlich bleibt aber die Information über den Verstoß erhalten und kann zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal priorisiert werden.
Damit die Axivion Suite schnell Teil des Entwicklungsalltags bei EB wird, begleitet Axivion als Lösungsanbieter alle Stadien der Einführung der neuen Tools: Von der technischen Integration der Suite in die Entwicklungsumgebung und die Einstellung der geforderten Analysen und Reportings bis hin zur Schulung der Entwickler und Architekten bietet Axivion alle Leistungen aus einer Hand.
DER ERFOLG ++
Mit der Einführung der Axivion Suite stellten sich bei EB auf Entwicklerebene schnell erste Erfolge ein: Das transparente Reporting gewährt den Programmierern einen Überblick über ihren Code. Dank des täglichen Lerneffekts können sie ihre Entwicklungsarbeit verbessern und ein besseres Verständnis für die Architektur ihrer Software entwickeln. Die Einarbeitung neuer Mitarbeiter an den verschiedenen Standorten hat sich ebenfalls erheblich vereinfacht und beschleunigt.
Die kontinuierlich verbesserte Entwicklungsarbeit macht es jetzt auch möglich, neue Funktionen schneller als zuvor in die Module des EB street directors zu implementieren. Wenn die Architekten ihre Modelle entsprechend den Anforderungen des neuen Features anpassen, werden diese Änderungen in der Architektur jetzt für alle Projektbeteiligten sichtbar und nachvollziehbar, so dass eine konsistente Weiterentwicklung möglich ist – für die agile Software-Entwicklung eine ganz entscheidende Voraussetzung.
Hinzu kommt, dass die neuen Erfahrungswerte aus Entwicklung, Test und Debugging es den Projektverantwortlichen einfacher machen, schnelle Aufwandsabschätzungen für neue Projekte abzugeben. Auch Impact-Analysen lassen sich jetzt deutlich effizienter durchführen.
Insgesamt sorgt die ständige Optimierung der Architektur mit klaren Interfaces und Modulen für eine bessere Testbarkeit. Auf diese Weise sichert EB dauerhaft die einfache Wartung des Gesamtsystems und damit die Qualität der Navigationssoftware-Lösung, die insbesondere im Automotive-Sektor strengen Vorgaben und Standards unterworfen ist.
ÜBER ELEKTROBIT ++
Elektrobit (EB) ist ein vielfach ausgezeichneter und visionärer globaler Anbieter von Embedded-Software-Lösungen, Cloud Computing und Services für die Automobilindustrie. Als führendes Automobilsoftwareunternehmen mit über 25 Jahren Erfahrung in der Branche bietet EB flexible, innovative Lösungen für die Infrastruktur des vernetzten Fahrzeugs, Bedienoberflächen und Human-Machine-Interface-Technologien (HMI), Navigations- und Fahrerassistenzsysteme, Steuergeräte (ECUs) und Software-Engineering-Services. Mehr als 70 Millionen Fahrzeuge weltweit fahren mit Software von EB.
EB ist eine hundertprozentige Tochter der Continental AG.
Mehr Informationen unter www.elektrobit.com
Bildquellen: Elektrobit
TRW Automotive: Variantenvielfalt in der Automobilelektronik beherrschen
Success Story in Zusammenarbeit mit TRW
Software-Erosionsschutz für Automotive Embedded Software
TRW setzt die Axivion Suite zum Erosionsschutz der mit UML modellierten Architektur der Elektrischen Parkbremse (EPB) und darauf basierender Applikationen ein. Dies ermöglicht eine gleichbleibend hohe Entwicklungsgeschwindigkeit und Qualität im Umfeld sicherheitskritischer Steuergeräte.
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DIE HERAUSFORDERUNG ++
Die Elektrische Parkbremse von TRW (EPB) ist sehr erfolgreich am Markt und wird in immer mehr Fahrzeugmodellen eingesetzt. Spezifische Kundenanforderungen und die notwendige Flexibilität werden heutzutage hauptsächlich durch Software realisiert und sichergestellt. Der wachsende Kundenkreis und die stetig steigende Anzahl an kunden- und modellspezifischen Varianten sind daher eine große Herausforderung für die Software-Entwicklung.
Sowohl die Wahrnehmung der Qualität als auch der Flexibilität werden für den OEM direkt von der Software-Entwicklung bei TRW beeinflusst. Entwicklungsgeschwindigkeit und Termintreue für neue Varianten sind für TRW erfolgskritisch.
Die Software-Entwicklung unter der Berücksichtigung der ISO 26262 stellt ebenfalls hohe Anforderungen an eine gleichbleibend hohe Qualität der Komponenten wie auch der dazugehörigen Dokumentation. Hierzu gehören neben Anforderungen an die Software-Architektur und deren Dokumentation auch die Aufstellung und Einhaltung von Codierrichtlinien wie beispielsweise MISRA-C.
TRW-EPB setzt bei der Entwicklung seiner Elektrischen Parkbremse EPB konsequent auf die Umsetzung von UML-basierter Architektur. Die große Herausforderung besteht darin, die UML-Modelle und die Implementierung kontinuierlich synchron zu halten. Aufgrund der Vielzahl an Projekten und Varianten scheidet eine manuelle Überprüfung aus.
DIE LÖSUNG ++
Die bestehende Werkzeugkette wurde um die Axivion Suite erweitert, deren XMI-Schnittstelle auf die gängigen CASE-Tools abgestimmt ist. Die Architektur der UML-Modelle wird jetzt entwicklungsbegleitend überprüft. Es werden somit kontinuierlich und automatisiert konkrete Änderungsanforderungen zur Qualitätsverbesserung ausgelöst. Sobald die implementierten Komponenten von den Modellen abweichen, erhalten die Software-Entwickler entsprechende Warnmeldungen. In den meisten Fällen können die Entwickler die Abweichung schnell selbst auflösen. Durch die einfache Integration ins Tagesgeschäft und die Einbeziehung der einzelnen Entwickler werden die Architekten entlastet, da sie nur tätig werden müssen, wenn tatsächlich Änderungen der Architektur erforderlich sind. In einem weiteren Schritt wurden die Codierrichtlinien mit Unterstützung von Axivion überarbeitet und jetzt ebenfalls entwicklungsbegleitend und automatisiert mit der Axivion Suite überprüft.
DER ERFOLG ++
Durch die beständige Prüfung der Architekturvorgaben und Modellierungsvorschriften ist die komplette Entwicklungsmannschaft Architekturthemen gegenüber sensibilisiert worden. Der Stellenwert der Architektur und der Architekten im Projekt ist gewachsen und allgemein akzeptiert.
Die Zusammenarbeit von Architekten und Entwicklern wurde erheblich verbessert und erleichtert. Im Tagesgeschäft sind Abweichungen manchmal in der Implementierung aufzulösen und manchmal in der Architektur. Die Arbeit konzentriert sich darauf, die im Einzelfall optimale Lösung zu finden. Im Ergebnis werden nicht nur die Vorgaben lückenlos eingehalten, sondern auch erhebliche Lerneffekte beim Architekturdesign erreicht, so dass Architekturen insgesamt immer weiter verbessert werden können. So konnten beispielsweise neue Architekturen etabliert werden, mit denen Teile der Software leichter in Fremdsteuergeräte integriert werden konnten, wie es zunehmend von OEMs gefordert wird.
Durch das passgenaue Zusammenspiel und Ineinandergreifen der UML-Modelle und der Komponentenimplementierungen wurde zudem die Wiederverwendbarkeit von Teilkomponenten für mehrere Varianten verbessert.
Die automatisierte Prüfung der Codierrichtlinien im Hintergrund reduziert den manuellen Aufwand, steigert die Akzeptanz bei den Entwicklern und erzeugt bessere Lerneffekte, da es ein unmittelbares Feedback gibt.
Die aus der Vergangenheit bekannten Probleme der Software-Erosion wurden im EPB-Projekt bei TRW durch den Einsatz der Axivion Suite von Anfang an erfolgreich vermieden. Die insgesamt resultierende Effizienzsteigerung in der Entwicklung konnte teilweise die Folgen des vielzitierten Fachkräftemangels und die daraus resultierende Knappheit an Personalkapazitäten abfedern.
ÜBER TRW ++
Mit einem Umsatz von 16,2 Milliarden US-Dollar im Jahr 2011 rangiert TRW Automotive unter den weltweit führenden Zulieferern der Automobilindustrie. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Livonia, Michigan, USA, ist über seine Niederlassungen in 26 Ländern auf der ganzen Welt präsent und beschäftigt weltweit rund 60.000 Mitarbeiter.
Zu den Produkten des TRW Automotive Portfolios zählen integrierte Fahrzeugregel- und Fahrerassistenzsysteme, Bremssysteme, Lenksysteme, Fahrwerksysteme, Insassenschutzsysteme (Sicherheitsgurte und Airbags), Elektronik, Motorkomponenten, Befestigungssysteme sowie Ersatzteile und Kundendienstleistungen.
Bildquellen: TRW Automotive
Dentsply Sirona: Regelkonformer Code und einheitliche Architektur für Zahnmedizintechnik
Success Story in Zusammenarbeit mit Dentsply Sirona
Regelkonformer Code und einheitliche Architektur für Zahnmedizintechnik
Jeden Tag nutzen rund 600.000 Zahnärzte und Zahntechniker Produkte von Dentsply Sirona. Das Unternehmen ist der weltweit größte und am breitesten diversifizierte Hersteller von Dentalprodukten. In den Bereichen „CAD/CAM“, „Bildgebende Systeme“ und „Behandlungseinheiten“ nutzen die Software-Entwickler von Dentsply Sirona die Axivion Suite für die Code- und Architekturprüfung, um ihre Software „regelkonform“ nach dem Stand der Technik und langfristig wartbar zu designen.
Download Dentsply Sirona Success Story als PDF
DIE HERAUSFORDERUNG ++
Als Marktführer für Dentalgeräte unterhält Dentsply Sirona die branchenweit größte F&E-Abteilung und entwickelt innovative klinische End-to-End-Lösungen für eine verbesserte Patientenversorgung. Zahlreiche interne und externe Entwickler an verschiedenen Standorten arbeiten in Teams oder vollkommen selbständig an der Software für „CAD/CAM“-Lösungen für Zahnlabore und Zahnarztpraxen, „Bildgebende Systeme“ wie 2D- und 3D-Röntgengeräte und „Behandlungseinheiten“ mit umfangreich ausgestattetem Patientenstuhl und Zahnarzt-Interface. Aufgrund der immer komplexer werdenden Systeme entstand speziell in diesen Produktbereichen das Erfordernis, durch vordefinierte Codier-Regeln und eine einheitliche Software-Architektur die innere Qualität der Produkte hochzuhalten.
Es galt, auch den „menschlichen Faktor“ in der Softwareentwicklung zu managen: So sollten zum Beispiel die Projekte bei unvorhergesehenen Personalengpässen einfacher fortzuführen sein und neue Mitarbeiter schneller und nahtlos in die Entwicklungsprozesse eingebunden werden können.
Zur Steigerung der Effizienz von manuellen und aufwändigen Code-Reviews durch einzelne Schlüsselpersonen sollte ein gemeinsamer toolbasierter Prozess für die Code- und Architekturprüfung und den Umgang mit entsprechenden Ergebnissen etabliert werden. Die Anforderungen der einzelnen Bereiche an das eingesetzte Tool waren sehr vielfältig. So sollte es mit verschiedenen Entwicklungsumgebungen und Compilern einsetzbar sein.
Das Tool sollte – wegen der teilweise sehr großen Projekte – auch bei der Analyse großer Mengen Code skalieren und auch beim Einsatz von IBM Rational Rhapsody® und automatisierter Code-Generierung zwischen maschinell und manuell erzeugtem Code unterscheiden. Dabei sollte es mit der bestehenden Code-Basis im Sinne eines Bestandsschutzes geeignet umgehen können, so dass neu entstehender Code ohne Abweichungen entwickelt werden kann. Ferner sollte das Tool automatisierte Reports erzeugen, anhand derer die Entwickler ihren Arbeitsfortschritt und die Qualität ihrer Arbeit nachweisen können.
DIE LÖSUNG ++
Nach dem Prüfen verschiedener Optionen entschieden sich die Verantwortlichen bei Dentsply Sirona für die Axivion Suite. Die Toolsuite erfüllt mit ihren Funktionen alle zentralen Forderungen an eine automatisierte Architektur- und Codeanalyse. Überzeugt hat zusätzlich die Behandlung von Klonen: Mit dem nutzerfreundlichen Klon-Management lassen sich in der Axivion Suite potentiell problematische Doppelungen im Code von bewusst implementierten Klonen unterscheiden und damit auch in den Reports unterschiedlich behandeln.
Auch bei den anderen Prüfungen ermöglicht es die Delta-Analyse von Axivion, die Prüfung von Legacy-Code auszublenden und ausschließlich neue Programmteile zu analysieren. Zusätzlich unterscheidet die Toolsuite zuverlässig zwischen handgeschriebenem Code und Software-Teilen, die beispielsweise in IBM Rational Rhapsody® automatisch generiert wurden. Dabei ist die Axivion Suite komplett skalierbar: Zum einen bezüglich der Einführung der Prüfungen, welche schrittweise ausgerollt werden können, um die Motivation bei den Entwicklern hochzuhalten. Zum anderen im Sinne von Projektgrößen. So können neben Embedded-Projekten auch große C++- und C#-Projekte analysiert werden.
Nicht zuletzt war auch die einfache Integration des Tools in den bestehenden Entwicklungsprozess bei Dentsply Sirona entscheidend: Die Axivion Suite ließ sich ohne großen Aufwand auf Seiten der einzelnen Entwickler in den unternehmensspezifischen Prozess eingliedern und so schnell produktiv einsetzen – bei maximaler Akzeptanz aller Beteiligten.
DER ERFOLG ++
Die hohe Akzeptanz resultiert aus den spürbaren Erfolgen der strukturierten und automatisierten Code- und Architekturprüfung, die sich nach der Einführung der Axivion Suite bei Dentsply Sirona schnell einstellten. Die Mitarbeiter sehen neben dem herausragenden Klon-Management vor allem einen Mehrwert in der Architekturprüfung. Die Entwickler schätzen insbesondere die Schnittstellen zu IBM Rational Rhapsody® und Enterprise Architect®. Dank der nahtlosen Integration der Tools können sie die UML-Modelle nicht nur zur Code-Generierung nutzen, sondern diese auch als Soll-Architektur für das Gesamtprodukt spezifizieren. Aber auch die Entwickler in Projekten, bei denen der Architektur-Modeller von Axivion genutzt wird, bekommen jetzt schnell die Information zu Abweichungen der tatsächlichen Programmierung von der Architektur, so dass Architekten und Entwickler zeitnah gegensteuern können. Dadurch wird nicht nur unmittelbar die Code-Qualität gesichert und erhöht, sondern auch langfristig das Know-how der Entwickler ausgebaut. Die Projektleiter erhielten mit der Axivion Suite außerdem ein Werkzeug, mit dem sie zuverlässig sicherstellen können, dass die Architektur auch von externen Programmierern und Zulieferern konsequent umgesetzt wird. Auch das Einarbeiten neuer Mitarbeiter hat sich damit erheblich vereinfacht. Auch die kontinuierliche Prüfung des gemeinsamen Codierungs-Regelwerks unterstützt die Entwickler und hat einen unmittelbaren Nutzen für deren eigene Arbeit. Software-Architekten und -Entwickler, die Bestands-Code weiterentwickeln, fühlen sich insbesondere dadurch motiviert, dass sie dank gezielter Analysen und überschaubarem Aufwand frühzeitig potentielle Schwachstellen im neuen Code feststellen können – was bei der Legacy- Software bis dato sehr mühsam war.
Die Axivion Suite dient somit bei Dentsply Sirona als Effizienzhebel in der Softwareentwicklung. Ihr Einsatz unterstützt unmittelbar jeden einzelnen Mitarbeiter bei der qualitätsbewussten Entwicklung und bildet insgesamt das Fundament für ein produktives Voranschreiten der Gesamtprojekte. Der Erfolg ist eine Software mit nachweislicher Normenkonformität und hoher Qualität, als Grundlage für Produkte, deren Code sich zukunftssicher warten und weiterentwickeln lässt.
ÜBER DENTSPLY SIRONA ++
Dentsply Sirona ist der weltweit größte Hersteller von Dentalprodukten und -technologien und unterstützt Zahnärzte und Zahntechniker dabei, eine bessere, schnellere und sicherere zahnmedizinische Versorgung anzubieten. Als The Dental Solutions Company™ hält Dentsply Sirona für Zahnmediziner ein umfassendes Angebot an End-to-End-Lösungen bereit. Zu diesem Angebot gehören einige der bekanntesten und etabliertesten Marken der Branche. Dentsply Sirona beschäftigt rund 15.000 engagierte Mitarbeiter in mehr als 40 Ländern weltweit.
Bildquellen: Dentsply Sirona
B. Braun: Qualitätsstandards in der Medizintechnik-Software sichern
Success Story in Zusammenarbeit mit B. Braun
Software-Erosionsschutz für Embedded Software in der Medizintechnik
B. Braun setzt die Axivion Suite als Quality-Gate für intern und extern entwickelte Komponenten ein. Die Sicherung der inneren Software-Qualität und -Wartbarkeit der Infusionsgeräte-Software verschafft B. Braun einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.
Download B. Braun Success Story als PDF
DIE HERAUSFORDERUNG ++
Die apparative Infusionstechnik bei B. Braun blickt auf eine traditionsreiche Vergangenheit zurück, die maßgeblich geprägt wird durch die Erfindung der ersten Spritzenpumpe im Jahre 1951. Bei allen nachfolgenden Entwicklungen stand der hohe Qualitätsanspruch verbunden mit innovativen Lösungen, die die tägliche Arbeit vereinfachen, an erster Stelle – und das seit mehr als einem halben Jahrhundert.
Die Infusionspumpen von B. Braun unterstützen eine Vielzahl an Therapien und bieten spezielle Abstimmungen der jeweiligen Einsatz- und Nutzungsbedingungen. Diese Kernkompetenz ist eines der Alleinstellungsmerkmale von B. Braun und gleichzeitig eine tägliche Herausforderung aufgrund der daraus resultierenden Variantenvielfalt in der Hard- und vor allem in der Software-Entwicklung.
Eine wichtige strategische Forderung ist, dass B. Braun das Know-how in den Kernkompetenzen der Therapien im Hause behält. In Spitzenzeiten müssen die internen Entwicklungsteams jedoch mit externen Mitarbeitern aufgestockt werden, um auch große Projekte schnell und flexibel bearbeiten zu können.
Die Herausforderung besteht dabei zum einen in der Gewährleistung einer nahtlosen Kommunikation, um flexibel mit mehreren Partnern zusammenarbeiten zu können. Zum anderen müssen die extrem hohen Anforderungen in der Medizintechnik umgesetzt werden. Dies erfordert insbesondere für die extern entwickelten Komponenten strenge Qualitätskontrollen.
DIE LÖSUNG ++
Für die Entwicklung neuer Infusionspumpen setzt B. Braun auf eine Produktlinie mit einheitlicher Architektur. Die Architektur wurde bei B. Braun selbst entworfen und die Ausimplementierung von externen Partnern umgesetzt.
Um flexibel mit mehreren Partnern zusammenarbeiten zu können, ist die Einhaltung der Architekturen und der Vorgaben zur inneren Software-Qualität von essentieller Bedeutung. Dazu werden die Einhaltung der Architekturvorgaben sowie weitere Richtlinien bezüglich der inneren Software-Qualität und -Wartbarkeit der Infusionsgeräte-Software entwicklungsbegleitend mit der Axivion Suite geprüft. Im Rahmen der Abnahme von extern entwickelten Komponenten fungiert die Axivion Suite gleichzeitig als Quality-Gate, so dass die interne und externe Entwicklung denselben Architekturvorgaben und Qualitätsrichtlinien entspricht.
Aufgrund der generischen und offenen Herangehensweise der Axivion Suite ließen sich die automatisierten Analysen des Software-Erosionsschutzes perfekt auf die von B. Braun eingesetzten Technologien abstimmen.
DER ERFOLG ++
Die Analyse und Prüfung der intern und extern entwickelten Software ermöglichen es, die Teilsysteme der verschiedenen Entwicklungsstränge passgenau miteinander zu verknüpfen. Abweichungen von der einheitlichen Produktlinien-Architektur sowie der vorgegebenen Qualitätsmaßstäbe werden sofort aufgedeckt, so dass Maßnahmen umgehend und gezielt ergriffen werden können.
Neue Entwicklungspartner von B. Braun finden sich in der Architektur schnell zurecht und können damit umgehend produktiv werden. Planungen können auf Basis der Architektur und ohne größeren Einarbeitungsaufwand vollzogen werden. Es gibt keine verdeckten Abhängigkeiten und daraus resultierenden Seiteneffekte mehr. Die Produktlinien-Architektur wird tatsächlich umgesetzt und besteht nicht nur auf dem Papier. Die Variantenvielfalt ist nun leichter beherrschbar, so dass mehr Ressourcen für die Entwicklung und Verbesserung der eigentlichen Therapien zur Verfügung stehen.
B. Braun ist für die Zukunft im harten Wettbewerb der Hersteller von Infusionsgeräten hervorragend aufgestellt. Dieser Wettbewerbsvorteil wird dank der Prüfungen der Wartbarkeit und der inneren Software-Qualität mit der Axivion Suite langfristig bestehen bleiben.
ÜBER B. BRAUN ++
B. Braun versorgt den Gesundheitsmarkt weltweit mit Produkten für Anästhesie, Intensivmedizin, Kardiologie, extrakorporale Blutbehandlung oder Chirurgie sowie mit Dienstleistungen für Kliniken, niedergelassene Ärzte und den Homecare-Bereich.
Der Dialog mit denen, die B. Braun-Produkte täglich anwenden, bringt ständig neue Erkenntnisse, die in die Produktentwicklung eingehen. So trägt das Unternehmen mit innovativen Produkten und Dienstleistungen weltweit dazu bei, die Arbeitsabläufe in Kliniken und Praxen zu optimieren und die Sicherheit zu verbessern, sowohl für Patienten als auch für Ärzte oder Pflegepersonal.
2011 erwirtschaftete B. Braun mit rund 44.000 Mitarbeitern in mehr als 50 Ländern einen Umsatz von 4,6 Mrd. Euro.
Bildquellen: B. Braun
