Erkenntnisse zu softwaredefinierten Fahrzeugen durch Verifizierung und Validierung unterstützen

Da die Automobilhersteller auf die Entwicklung komplexerer softwaredefinierter Fahrzeuge
(SDVs) umsteigen, wird der Verifikations- und Validierungsprozess aufgrund
der Vielzahl komplexer Wechselwirkungen zwischen Softwaresystemen und Hardwarevarianten immer anspruchsvoller und entscheidender.

Fixierung des softwaredefinierten Fahrzeugkonstruktionszyklus

Eines der schwierigsten Probleme im Zusammenhang mit der Verifizierung und Validierung ist, dass sie in der Vergangenheit mit dem Engineering-V-Modell durchgeführt
wurde. Bei diesem Modell arbeiten Engineering-Teams an Systemdefinitionen,
dann an Modulen und Baugruppen und schließlich an den Komponenten innerhalb dieser Module oder Baugruppen.
Bei Verifikation und Validierung müssen die Konstrukteure jedoch von unten nach
oben in umgekehrter Reihenfolge vorgehen.

Nach diesem Modell gelangen sie erst nach der Untersuchung von Komponenten und dann von Modulen und Baugruppen auf die Systemebene. Das bedeutet, dass Entwicklungsteams erst ganz am Ende der Entwicklung Einblicke in Verifizierungs- und Validierungsprobleme auf Systemebene erhalten können.

So können beispielsweise die Konstrukteure, die für elektrische und elektronische (E/E)-Systeme verantwortlich sind, ihre Berechnungen zur Verifizierung und Validierung auf der Grundlage einer Erstkonfiguration durchführen.

Wenn das Team für Batteriemanagementsysteme seine eigenen Änderungen separat vornimmt, kann es sein, dass im Konstruktionsteam erst spät im Konstruktionszyklus bei Integrations- und Feature-Level-Tests festgestellt wird, dass ein Konflikt vorliegt. Folglich können die Engineering-Teams erst dann Probleme erkennen, die der Verifizierung des gesamten Fahrzeugs im Wege stehen.

Verifikation und Validierung für softwaredefinierte Fahrzeuge

Das traditionelle Engineering V platziert die Verifizierung und Validierung in den späteren Phasen der Produktentwicklung
. Dieser Ansatz ist aufgrund der großen Zeitlücken zwischen
Konstruktion und Validierung von Natur aus fehlerhaft.

Konstrukteure führen ihre Tests an physischen Prototypen durch, die es ihnen oft nicht ermöglichen, Produktmerkmale unter einer Vielzahl von realen Fahrbedingungen und Sicherheitsszenarien zu untersuchen. Das bedeutet auch, dass die Konstrukteure in einem begrenzteren Design Space arbeiten, was Exploration, Iteration und Innovation schwieriger macht.

Verifikation und Validierung sind eine Herausforderung, und Konstrukteure können Schwierigkeiten haben, Probleme auf Systemebene effektiv zu lösen, da sie so spät im Entwicklungsprozess auftreten.

Softwaredefinierte Fahrzeuge und digitale Zwillinge

Wenn Konstrukteure einen fortgeschrittenen Ansatz verfolgen und digitale Technologien nutzen, erhalten sie die
Möglichkeit, Systeme schrittweise und kontinuierlich zu validieren. Sie können die Lücken schließen, die dem
Engineering V innewohnen. Konstrukteure können ihre eigenen domänenspezifischen Simulationen durchführen, um Funktionen und Merkmale zu verifizieren
.

Sie können potenzielle Probleme frühzeitig im Konstruktionsprozess erkennen und beheben. Sobald diese Probleme behoben sind, können die Entwicklungsteams Prototypen bauen, physische Tests durchführen und diese Daten verwenden, um genaue Reaktionsmodelle zu erstellen.

Engineering-Teams müssen sich bei der Verifizierung und Validierung nicht mehr ausschließlich auf physische Prototypen verlassen. Sie können eine Mischung aus digitalen und physischen Modellen verwenden, um sicherzustellen, dass alle Produktanforderungen erfüllt werden, und um das Verhalten und die Funktionsleistung des Fahrzeugs zu verstehen.

Entwicklungszyklen softwaredefinierter Fahrzeugprodukte optimieren

Ein weiterer Vorteil dieser Lösungen ist die Möglichkeit, realitätsnahe Tests an den Modellen
in einer Vielzahl unterschiedlicher Szenarien durchzuführen. Engineering-Organisationen können in jeder fortschreitenden Entwicklungsphase umfassende Simulationen durchführen.

Dann können sie sicherstellen, dass alle Komponenten und Systeme die notwendigen Anforderungen an Leistung und Sicherheit erfüllen, bevor sie zur nächsten Stufe übergehen. Die Möglichkeit, diese Art von virtuellen Tests durchzuführen, optimiert den Produktentwicklungszyklus.

Sie verbessert die Gesamteffizienz von Verifikation und Validierung und liefert Ergebnisse, die am ehesten die realen Bedingungen replizieren. Es ermöglicht Engineering-Teams auch, potenzielle Konstruktionsprobleme viel früher im Entwicklungsprozess zu erkennen, wodurch Terminverzögerungen oder kostspielige Nacharbeiten vermieden werden.

Datengestützt eine überzeugende Konstruktion für softwaredefinierte Fahrzeuge erstellen

Verifikation und Validierung sind ein wesentlicher Bestandteil der Unterstützung komplexer Merkmale und
Funktionen von softwaredefinierten Fahrzeugen. Wenn Automobilhersteller in die Zukunft von Fahrzeugkonstruktion und -entwicklung blicken, können sie durch Nutzung digitaler Technologien und Simulationstools erhebliche Vorteile umsetzen.

Diese Tools ermöglichen es den Engineering-Teams, die Effizienz und Effektivität des Verifizierungs- und Validierungsprozesses zu verbessern und die Lücken zu schließen, die das traditionelle Engineering V hinterlassen hat. Dadurch erhalten Konstrukteure schon früh im Entwicklungsprozess ein besseres Verständnis für die komplexen Wechselwirkungen zwischen Software und Hardware.

Sie können kontinuierliche datengestützte Erkenntnisse sowohl aus digitalen als auch aus physischen Modellen nutzen, um die bestmöglichen Konstruktionen zu entwickeln.