Steuert LabView bald das Fahrzeug?

"Es ist nicht im Interesse der Kunden, dass sich die Toolwelt ständig ändert." Matthias Girlach, Abteilungsleiter Elektrik/Elektronik bei EDAG Engineering. "Wo endet das Design und wo beginnt der Test? Der Übergang muss jederzeit nahtlos möglich sein." Rahman Jamal, Technical & Marketing Director von National Instruments.

Am 07.06.2005 veranstaltet National Instruments den Technologietag "Prüfstandskonzepte in der Automobilindustrie". Unter dem Motto "Von der Simulation bis zum Datenmanagement" wird gezeigt, wie mithilfe der Soft- und Hardwareprodukte des Unternehmens eine durchgängige Testplattform vom Produktdesign bis hin zum Produktionstest sowie der Datenprotokollierung und -auswertung realisiert werden kann. Zahlreiche Anwenderberichte, Technologievorträge und Applikationsbeispiele von Referenten aus der Automobilindustrie geben einen Eindruck von den Möglichkeiten.

In der begleitenden Ausstellung präsentieren 14 Partnerfirmen ihre Lösungsansätze – unter ihnen auch EDAG Engineering, die beim Testprozess eine enge Partnerschaft mit National Instruments verbindet. Matthias Girlach, Abteilungsleiter Elektrik/Elektronik bei EDAG Engineering, und Rahman Jamal, Technical & Marketing Director von National Instruments (NI), standen für ein Gespräch zur Verfügung.

Wie ist es zur Partnerschaft zwischen EDAG und National Instruments gekommen?

Matthias Girlach: Als Dienstleister beraten wir unsere Kunden dahingehend, den Testprozess durchgängig zu gestalten. Viele Systemlieferanten und OEMs hatten Tools von National Instruments bereits im Einsatz, daher ist es eine logische Folge gewesen, auch in unserem Testprozess National Instruments-Werkzeuge einzusetzen. Wir haben dann Gespräche geführt: Unter welchen Bedingungen kann ich die Tools einsetzen? Wie lauten die Echtzeitanforderungen? Was für Features und welche Karten gibt es, welche sind geplant? Schnittstellen, Performance und so weiter. Damit ist es uns relativ schnell gelungen, die EDAG-Testautomatisierung auf eine National-Instruments-Umgebung zu adaptieren.

Rahman Jamal: Der Automotive-Markt ist in Zentraleuropa sehr dominant. Wir sind immer auf der Suche nach guten Technologie- und Alliance-Partnern, die aufbauend auf der breiten Messtechnikplattform ihr domainspezifisches Know-how mitbringen. Unsere Produkte sind in dieser Branche schon sehr präsent. Aber jeder Kunde hat seine eigenen Anforderungen und evaluiert die Plattform entsprechend. Sind Lücken da? Welche Ergänzungen sind notwendig, welche Schnittstellen? Dieses Feedback ist für uns enorm wichtig und so kommt man dann ins Gespräch.

Wie ergänzen sich die beiden Unternehmen?

Jamal: National Instruments ist Mainstream-Lieferant und deckt die komplette computerbasierte Messtechnik ab. Dadurch waren wir auf der rechten Seite des V-Modells sehr stark. Vor einigen Jahren haben wir begonnen, auch den Designbereich mehr in die Messtechnik zu integrieren. Wir haben untersucht, welche De-facto-Standard-Designwerkzeuge es auf dem Markt gibt, und zwar nicht nur im Automotive-Bereich, sondern allgemein: Modellierungstools, Schaltungsentwurf, Konstruktion und Mechanik, alle diese Bereiche, die eine bessere Anbindung an die Messtechnik erfordern. Wir sind daher immer auf der Suche nach Partnern, die den Designfluss mit uns lückenlos abdecken.

Girlach: EDAG kommt von der Entwicklungsseite. Wir agieren schon seit Jahren auf der linken Seite des V-Modells und es liegt natürlich in unserem Interesse, Entwicklungsprozesse zu optimieren. Das ist unser Kern-Know-how. Wir haben Erfahrungen mit modellbasierter Entwicklung und den Simulationsmethoden und -tools. Vor etwa fünf Jahren haben wir uns Gedanken gemacht, prozessmäßig die rechte Seite der Kette zu schließen. Und zwar mit vorhandenen Tools. Die Schnittstellen wurden erarbeitet, um die verschiedenen Tools, die es am Markt gibt, miteinander zu verbinden. Das ist uns sehr gut gelungen.

Mit welchem Ergebnis?

Girlach: Wir entwickeln Teststrategien und -konzepte und führen sie zusammen mit unseren Kunden ein. Das Thema ist im Moment bei allen Firmen sehr präsent. Man möchte die Testqualität erhöhen, die Frage ist nur: Wie führe ich es ein? Ein Schlüsselelement ist die datenbankbasierte Testautomatisierung. Ein ganz wichtiges Geschäft, das wir da anbieten. In der zugrunde liegenden Datenbank sind alle Testanforderungen dokumentiert. Für einen reproduzierbaren Testablauf ist das enorm wichtig.

Mit NI-Tools als Basis-Plattform?

Girlach: National Instruments reagiert schnell auf Anforderungen im Markt. Die Unterstützung bei der Entwicklung einer geschlossenen Prozesskette und bei der Einführung neuer Karten ist hervorragend. Das ist für ein Haus wie EDAG entscheidend, denn wir müssen schnell auf Kundenanforderungen reagieren. Beispielsweise FlexRay. Die ersten Projekte sind am Markt vergeben und wir müssen diese Funktionen in die Testautomatisierung einfließen lassen.

Ist FlexRay nicht zu speziell für die Mainstream-Ausrichtung von NI?

Jamal: Wir haben uns schon immer an kommerziellen Technologien orientiert und diese um alle Belange der Mess- und Testtechnik erweitert. Viele der Schnittstellen, die kommerziell eingesetzt werden, aber auch standardisiert sind, werden nahtlos in unsere Plattform integriert. Der Partner nimmt unsere Plattform als Fundament und bringt sein Know-how mit ein. Das ist ein wichtiger Trend auch in der Automobilindustrie. All die früheren Ansätze, bei denen man versucht hat, maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, erweisen sich als kosten- und systemaufwändig. Wenn sich die Anforderungen ändern, fängt man wieder von vorne an. Wir möchten hören, welche Standards sich durchsetzen, und welch am Kommen sind, so dass wir sie rechtzeitig prüfen und entsprechend integrieren können. Das ist zwar knifflig, denn man weiß in der frühen Phase neuer Trends nie, welche Technologie sich etabliert. Dafür setzen wir aber auf unsere Partner, die das Know-how aus ihrem Kompetenzbereich mitbringen und mit uns rechtzeitig Entscheidungen treffen. Wichtig ist, das Rad nicht immer wieder neu zu erfinden.

Es gibt aber spezielle Tools am Markt.

Girlach: Für uns und unsere Kunden ist von Vorteil, auf wenige leistungsfähige Prozesse und Tools zurückzugreifen. Es ist nicht im Interesse der Kunden, dass sich die Toolwelt ständig ändert.

Aber die Prozesse ändern sich doch für die Mitarbeiter?

Girlach: Einen effektiven Entwicklungsprozess zu definieren, ist im Grunde kein Problem. Die Schwierigkeit, liegt darin, diesen Prozess im Unternehmen einzuführen. Ein Prozess ist erst dann effektiv, wenn sich alle Beteiligten auch daran halten. Es verlangt möglicherweise eine Änderung der Arbeitsweise und eine gehörige Portion Disziplin. Es erfordert auch andere Abläufe im Hinblick auf Entwicklungstätigkeit. Dies ist eine sehr große Herausforderung für alle Firmen dieser Branche.

Welche Akzeptanz findet eine grafische Umgebung wie LabView bei der Einführung?

Jamal: Die Erfahrungen mit LabView zeigen, dass Ingenieure die grafische Darstellung des Signalflusses als etwas Natürliches und Intuitives empfinden, anders als dies bei einer rein textbasierten Lösung der Fall ist. Allerdings hängt es auch davon ab, wer welches Vorwissen hat. Wer von einer textbasierten Umgebung geprägt ist, der versucht diese auch bei einer neuen Lösung wiederzufinden. Auch das ist ganz natürlich. Nehmen Sie zum Beispiel unsere Währung. Wir wurden jahrelang auf die D-Mark konditioniert. Vermutlich müssen viele von uns heute noch in Mark umrechnen, wenn sie Euro-Preise genannt bekommen.

Girlach: Dieses Phänomen ist anwendbar auf die Umsetzung neuer Prozesse in Unternehmen. Noch dazu betrifft es dort eine große Zahl an Personen. Sie brauchen also Zeit, so eine Prozessänderung einzuführen. Für den einzelnen Mitarbeiter muss eine individuelle Motivation da sein, den Prozess zu leben. Und es muss das Wissen um die Wichtigkeit seiner eigenen Aufgabe innerhalb des Prozesses vorhanden sein.

Jamal: Von EDN gab es eine Umfrage unter Ingenieuren wonach 97% die von ihnen in der Designphase eingesetzten Werkzeuge auch bis zum Schluss einsetzen wollen. Das scheint einleuchtend. Aber genau das wird nur in wenigen Fällen praktiziert. Als Engineering-Plattform ermöglicht LabView sowohl das Designen als auch designbegleitendes Testen und Fertigen.

Herr Girlach, Sie hatten die Testautomatisierung angesprochen. Welche Erfahrungen haben Sie hinsichtlich der Amortisation eines automatisierten Testsystems?

Girlach: Eine in einem sauber strukturierten Gesamtentwicklungsprozess richtig aufgesetzte Testautomatisierung amortisiert sich unserer Erfahrung nach bei einem Änderungsanteil von 5-10 Prozent in der Regel nach dem dritten Testdurchlauf. Natürlich haben Sie beim ersten Testdurchlauf erfahrungsgemäß einen höheren Zeitaufwand als bei manuellem Test. Danach fließen nur noch Lastenheft-Änderungen ein. Der Test selbst läuft quasi auf Knopfdruck. Zudem ergeben sich weitere Vorteile: Reproduzierbarkeit der Tests, automatische Dokumentation, Verbesserung der Testtiefe, Einbringen von Kombinatorik, Zufallsgeneratoren, usw. Auch bei späteren Projekten kann ein erheblicher Teil an Testfällen erneut verwendet werden. Ganz klar: die Testautomatisierung reduziert Kosten. Allerdings muss deutlich gesagt werden, dass die Einsparungen mit der Anzahl der Änderungen abnimmt. Das Bestreben muss sein, die Änderungen gering zu halten und nur zu definierten Zeitpunkten einzubringen. Die Wettbewerbsfähigkeit steigt mit der Testautomatisierung. Sie ist außerdem heute schon Pflichtvorgabe vieler unserer Kunden.

Welche NI-Komponenten werden dazu genutzt?

Jamal: LabView und PXI sind die beiden Plattformen die bei der Zusammenarbeit mit EDAG die führende Rolle spielen. Die Akzeptanz im Markt, sowohl der Software als auch der Hardware, ist erwiesenermaßen sehr hoch. Frost und Sullivan bescheinigt PXI seit 1997 Zuwachsraten im zweistelligen Bereich. Derzeit gibt es mehr als 200 Partner, die PXI-kompatible Produkte anbieten. Diese bieten natürlich ganz unterschiedliche Funktionen, entscheidend aber ist, dass sie alle auf der gleichen Plattform aufsetzen, daher leicht zu integrieren sind und mit LabView eine einheitliche Schnittstelle bieten.

Girlach: Für uns ist zudem wichtig, dass die Qualität des Equipments stimmt. Es dauert Jahre, bis solche Tools etabliert sind. Unser Business ist nicht, Tools zu qualifizieren, sondern Engineering zu bieten. Mit National Instruments haben wir einen Partner, dessen Produkte einen Namen haben und für Qualität bürgen. Davon können wir profitieren und unsere Wettbewerbsposition stärken.

Wie sieht die Zukunft von LabView aus?

Jamal: Wir wandern mit unseren Tools in Richtung linke Seite des V-Modells. Wir haben mittlerweile die Möglichkeit, innerhalb von LabView Modelle zu definieren. Es kann z. B. sein, dass ein Modell existiert, das man integrieren möchte oder dass ein neues Modell in LabView erstellt werden soll. Dann kann bereits während der Modellierung getestet werden. Das LabView System Integration Toolkit, das wir vor zwei Jahren vorgestellt haben, ermöglicht es, Modelle einzubetten. Mit einem weiteren Tool lassen sich sogar Zustandsdiagramme in LabView entwerfen und ausführen. Für uns ist nicht die Frage, wo endet das Design und wo beginnt der Test. Wir haben ganz klar erkannt, dass dieser Übergang jederzeit nahtlos möglich sein muss.

Könnte man sich bei EDAG vorstellen, auch in der Designphase LabView zu verwenden?

Girlach : Wir haben das noch nicht evaluiert, aber grundsätzlich steht dem nichts entgegen. Die Möglichkeiten existieren in LabView. Für uns ist eine komplett geschlossene Prozesskette ideal.

Sehr geehrte Herren, vielen Dank für das Gespräch.

Das Interview führte Wolfgang Lachermeier.