+********************************************************************** * * * Einladung * * * * Informatik-Oberseminar * * * +**********************************************************************

Zeit: Mittwoch, 22. Juni 2022, 15.00 Uhr Ort: Raum 9U10, Ahornstr. 55, Gebäude Informatik E3 [2359] - Untergeschoss

Referent: Matthias Markthaler M.Sc. Lehrstuhl Informatik 3, Software Engineering

Thema: Modellbasierte Methode für automatisierte Testfallerstellung in der Automobilindustrie auf der Grundlage eines durchgängigen Systems Engineering Ansatzes

Kurzfassung (Abstract in English see below):

Die heutige und zukünftige Komplexität in großen Cyber-Physischen Systemen ist ohne systematische und digitalisierte Herangehensweisen kaum noch beherrschbar. Ein aktuelles Paradebeispiel solcher Cyber-Physischen Systeme sind die Produkte der Automobilindustrie, die einer noch nie da gewesenen Komplexität gegenüberstehen. Die Komplexität in der Automobilindustrie steigt stetig mit den Kundenansprüchen wie Individualität, Nachhaltigkeit, autonomes Fahren und Sicherheit bei hohen Qualitätsansprüchen zu günstigen Preisen. In der Informatik konnte in den letzten Jahrzehnten die Komplexität, Qualität und Effizienz mit agilen Methoden und einer durchgängigen Verwendung von Modellen verbessert werden. Während agile Methoden in der Automobilindustrie bereits ein fester Begriff ist, steht eine durchgängige Verwendung von Modellen in diesem Bereich noch aus. Auch wenn eine Reihe erfolgversprechende modellbasierter Ansätze aufgesetzt wurden, konnte sich eine modellbasierte Entwicklung noch nicht vollständig etablieren.

Im Rahmen dieses Vortrages wird eine durchgängige Entwicklungsmethode unter Verwendung von Modellen in Verbindung mit einem kompatiblen Testfallgenerator in der Industrieanwendung vorgestellt. Die Methode ist eine Weiterentwicklung von der modellbasierten Spezifikationsmethode für Anforderungen, Design und Test und erlaubt eine modellgetriebene Entwicklung für die automatisierte Erstellung von Artefakten wie beispielsweise Testfälle.

Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen:

- Eine modellgetriebene Spezifikationsmethode für Anforderungen, Design und Test in einer Automobilindustrie-Anwendung.

- Eine Statusanalyse des modellbasierten Testens in der Automobilindustrie.

- Kriterien für die Testbarkeit der spezifizierten Modelle und für den Nutzen der erstellten Testfälle.

- Eine domänenspezifische Sprache auf der Basis einer entwickelten MontiCoreGrammatik, die eine Maschinenlesbarkeit der Modelle gewährleistet.

- Ein Testfallgenerator, der diese domänenspezifischen abstrakten Modelle für die automatisierte Erstellung von Testfällen nutzt.

- Gewonnene aufgearbeitete Erkenntnisse aus der angewendeten Forschung in der Industrie.

Die Erkenntnisse aus der Anwendung der Methoden und der Tools in der Automobilindustrie dienen als Leitlinien für die Übertragung weiterer Kenntnisse aus der Informatik in die Praxis von traditionellen maschinenbau-geprägten Industrien. Die vorgestellte modellbasierte Spezifikationsmethode wurde fest in der Entwicklung von elektrischen Antrieben in einem Automobilkonzern verankert. Die Spezifikationsmodelle dienen den testfallerstellenden Personen als Basis zur manuellen und automatisierten Absicherung der Systeme und ermöglichen eine breite, tiefe und infolgedessen qualitativ hohe Absicherung.

Es laden ein: die Dozentinnen und Dozenten der Informatik

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Abstract :

The current and future interdisciplinary complexity in large cyber-physical systems can hardly be managed without systematic and digitized approaches. A popular example of cyber-physical systems are automobiles, which are facing unprecedented complexity. The complexity in automobiles is constantly increasing with its customer demands such as individuality, sustainability, autonomous driving and safety at high-quality standards at reasonable prices. In software engineering, complexity, quality, and efficiency have been improved over the last decades with agile methods and consistent use of models. While agile methods are already established in the automotive industry, the consistent use of models is still pending. Even though a number of promising model-based approaches have been set up, model-based development has not yet fully been established. This dissertation presents a consistent model-driven development method and a compatible test case generator. The method is a further development of the model-based Specification Method for Requirements, Design, and Test and allows model-driven development for the automated creation of artifacts such as test cases. The main contributions of this thesis are:

- A model-driven Specification Method for Requirements, Design, and Test used in the automotive industry,

- A status analysis of model-based testing in the automotive industry,

- A criteria catalog for the testability of the specified models and the usability of created test cases,

- A domain-specific language based on a developed MontiCore grammar, which provides machine readability of models,

- A test case generator that creates automated test cases out of these domain-specific abstract models, and

Lessons learned from the applied research in the industry. The lessons learned serve as guidelines for the transfer of computer science methods to traditional mechanical engineering industries. The presented model-based specification method was firmly established in the electric drive development of a multinational automotive company. The specification models provide a basis for manual and automated testing and enable broad, deep, and high-quality safeguarding.