Projekt VEIA

Folienset Fallbeispiel CBS Ultralite-Version

Stefan MannFraunhofer-Institut fürSoftware- und Systemtechnik ISST Berlin

September 2008

Ergebnisse des VEIA-Projekts

Stefan MannFraunhofer-Institut fürSoftware- und Systemtechnik ISST Berlin

September 2008

Fallbeispiel »Condition-Based Service«

3

Variantenmanagement mit und für AUTOSAR

BSW

Topologie

SWC ECU

4

Beispiel: Condition-Based Service (CBS)

– Berechnung von Serviceterminen– Überwachung verschiedener Verschleißteile– Anwendung in allen Fahrzeugproduktlinien

Wie sieht eine optimale Softwarearchitektur aus?

Quellenangabe Abbildung: BMW Group

6

Produktkonfiguration: Otto, WDSparkPlugsAdaptive

<<needs>>

Vehicle

Engine VehicleMaintenance

Diesel Otto

WdMotorOilAdaptive

WdParticleFilterAdaptive WdSparkPlugs

WdSparkPlugsAdaptive

WdSparkPlugsLinear

Cbs FixedService

<<needs>>

explizit ausgewähltimplizit ausgewähltexplizit abgewähltimplizit abgewähltobligatorischunentschieden

7

CBS-Funktionsnetz

pinKm

pinDate

pinDoService

CbsWdMotorOilAdaptive

pinSensorsMo

CbsComputeServiceDate

CbsDisplay

CbsWdSparkPlugs

pinSensorsSp

pinDoService

CbsReset

pinSensors

Mo

pinSensors

Sp

poutDisplay

Basic

pinKm

pinDate

pinKm

pinDate

CbsWdParticleFilterAdaptive

pinDoService

pinKm

pinDate

pinSensorsPfpinSensors

Pf pin

DoService

poutAvailability

pout

Availability

pout

Availability

CbsWdSparkPlugsLinear

CbsWdSparkPlugsAdaptive

poutServPf

poutServSp

poutServMo

pinAvailabilityPf

pinAvailabilitySp

pinAvailabilityMo

poutServiceDate

pinServiceDate

poutReset

pinReset

CarTime

CarMileage

SensorsMotorOil

SensorsSparkPlugs

SensorsParticleFilter

CarService

CarDisplay

Cbs

8

Vom Funktionsnetz zur Softwarearchitektur

Produktmerkmale Funktionsnetz

Cbs

WdSparkPlugs

WdMotorOil

WdSpAda

WdSpLin

...

WearoutMotoroil

WearoutSparkplugs

FuCbs

SwcCbs1WMo

WSpAda

SwcCbs2WMo

WSpLin

SwcCbs3WMo

Produktgenerische Software Produktspezifische Software

Software

SwcCbs

WMo

WSpLin

WSpAda

9

Produktgenerische Produktliniensoftwarearchitektur (»CbsSw150«)

SensorsSparkPlugs

SensorsParticleFilter

SensorsMotorOil

SensorsNormMo

SensorsNormPf

SensorsNormSp

CbscMotorOilAdaptive

CbscParticleFilter

Adaptive

CbscSparkPlugsAdaptive

CbscSparkPlugsLinear

CbsMaster CarDisplay

CarKey

CarMileage

CarTime

CbsSw150

CBS-Master, CBS-Clients, Sensorik und Aktuatorik

10

Produktspezifische Produktliniensoftwarearchitektur (»CbsSwPl«)

SensorsSparkPlugs

SensorsParticleFilter

SensorsMotorOil

SensorsNormMo

SensorsNormPf

SensorsNormSp

CbscMotorOilAdaptive

CbscParticleFilter

Adaptive

CbscSparkPlugsAdaptive

CbscSparkPlugsLinear

CbsMaster CarDisplay

CarKey

CarMileage

CarTime

CbsSwPl

CbscSparkPlugsVp

CBS-Master, CBS-Clients, Sensorik und Aktuatorik

11

Produktgenerische vs. -spezifische Produktliniensoftwarearchitektur

Details CbsMaster(CbsSwPl)

DC1

CbsmComputation

CbsMaster

DC2 DC3

RC1 RC2 RC3

DC1

CbsmComputation

CbsMaster

DC2 DC3 DC4

RC1 RC2 RC3 RC4

Details CbsMaster(CbsSw150)

vs.

13

pinKm

pinDate

pinDoService

CbsWdMotorOilAdaptive

pinSensorsMo

CbsComputeServiceDate

CbsDisplay

CbsWdSparkPlugs

pinSensorsSp

pinDoService

CbsReset

pinSensors

Mo

pinSensors

Sp

poutDisplay

Basic

pinKm

pinDate

pinKm

pinDate

CbsWdParticleFilterAdaptive

pinDoService

pinKm

pinDate

pinSensorsPfpinSensors

Pf pin

DoService

poutAvailability

pout

Availability

pout

Availability

CbsWdSparkPlugsLinear

CbsWdSparkPlugsAdaptive

poutServPf

poutServSp

poutServMo

pinAvailabilityPf

pinAvailabilitySp

pinAvailabilityMo

poutServiceDate

pinServiceDate

poutReset

pinReset

CarTime

CarMileage

SensorsMotorOil

SensorsSparkPlugs

SensorsParticleFilter

CarService

CarDisplay

Cbs

Konfiguration des FN durch Verlinkung mit einem Merkmalsmodell

Vehicle

EngineVehicle

Maintenance

Diesel Otto

WdMotorOilAdaptive

WdParticleFilter

Adaptive

WdSparkPlugs

WdSparkPlugsAdaptive

WdSparkPlugsLinear

Cbs

<<needs>>

<<needs>>

14

Fahrzeugkonfiguration: Diesel, Particle Filter

pinKm

pinDate

pinDoService

CbsWdMotorOilAdaptive

pinSensorsMo

CbsComputeServiceDate

CbsDisplay

CbsWdSparkPlugs

pinSensorsSp

pinDoService

CbsReset

pinSensors

Mo

pinSensors

Sp

poutDisplay

Basic

pinKm

pinDate

pinKm

pinDate

CbsWdParticleFilterAdaptive

pinDoService

pinKm

pinDate

pinSensorsPfpinSensors

Pf pin

DoService

poutAvailability

pout

Availability

pout

Availability

CbsWdSparkPlugsLinear

CbsWdSparkPlugsAdaptive

poutServPf

poutServSp

poutServMo

pinAvailabilityPf

pinAvailabilitySp

pinAvailabilityMo

poutServiceDate

pinServiceDate

poutReset

pinReset

CarTime

CarMileage

SensorsMotorOil

SensorsSparkPlugs

SensorsParticleFilter

CarService

CarDisplay

Vehicle

EngineVehicle

Maintenance

Diesel Otto

WdMotorOilAdaptive

WdParticleFilter

Adaptive

WdSparkPlugs

WdSparkPlugsAdaptive

WdSparkPlugsLinear

Cbs

<<needs>>

<<needs>>

15

Fahrzeugkonfiguration: Otto, Spark Plugs Adaptive

pinKm

pinDate

pinDoService

CbsWdMotorOilAdaptive

pinSensorsMo

CbsComputeServiceDate

CbsDisplay

CbsWdSparkPlugs

pinSensorsSp

pinDoService

CbsReset

pinSensors

Mo

pinSensors

Sp

poutDisplay

Basic

pinKm

pinDate

pinKm

pinDate

CbsWdParticleFilterAdaptive

pinDoService

pinKm

pinDate

pinSensorsPfpinSensors

Pf pin

DoService

poutAvailability

pout

Availability

pout

Availability

CbsWdSparkPlugsLinear

CbsWdSparkPlugsAdaptive

poutServPf

poutServSp

poutServMo

pinAvailabilityPf

pinAvailabilitySp

pinAvailabilityMo

poutServiceDate

pinServiceDate

poutReset

pinReset

CarTime

CarMileage

SensorsMotorOil

SensorsSparkPlugs

SensorsParticleFilter

CarService

CarDisplay

Vehicle

EngineVehicle

Maintenance

Diesel Otto

WdMotorOilAdaptive

WdParticleFilter

Adaptive

WdSparkPlugs

WdSparkPlugsAdaptive

WdSparkPlugsLinear

Cbs

<<needs>>

<<needs>>

16

Für ein Produkt konfiguriertes Funktionsnetz

pinKm

pinDate

pinDoService

CbsWdMotorOilAdaptive

pinSensorsMo

CbsComputeServiceDate

CbsDisplay

CbsWdSparkPlugs

pinSensorsSp

pinDoService

CbsReset

pinSensors

Mo

pinSensors

Sp

poutDisplay

Basic

pinKm

pinDate

pinKm

pinDate

CbsWdParticleFilterAdaptive

pinDoService

pinKm

pinDate

pinSensorsPfpinSensors

Pf pin

DoService

poutAvailability

pout

Availability

pout

Availability

CbsWdSparkPlugsLinear

CbsWdSparkPlugsAdaptive

poutServPf

poutServSp

poutServMo

pinAvailabilityPf

pinAvailabilitySp

pinAvailabilityMo

poutServiceDate

pinServiceDate

poutReset

pinReset

CarTime

CarMileage

SensorsMotorOil

SensorsSparkPlugs

SensorsParticleFilter

CarService

CarDisplay

Cbs

17

Funktionsnetz eines Produkts

pinKm

pinDate

pinDoService

CbsWdMotorOilAdaptive

pinSensorsMo

CbsComputeServiceDate

CbsDisplay

pinSensorsSp

pinDoService

CbsReset

pinSensors

Mo

pinSensors

Sp

poutDisplay

Basic

pinKm

pinDate

pinKmpinDate

pin

DoService

poutAvailability

pout

Availability

CbsWdSparkPlugsAdaptive

poutServSp

poutServMo

pinAvailabilitySp

pinAvailabilityMo

poutServiceDate

pinServiceDate

poutReset

pinReset

CarTime

CarMileage

SensorsMotorOil

SensorsSparkPlugs

CarService

CarDisplay

Cbs

19

Verteilung der Softwarekomponenten auf technische Architektur

Technical ArchitectureSoftware Architecture

SensorikVerschleißteil

SensorikVerschleißteilSensors of awearing part

CarMileage

CarTime

linearCbsClientof a wearingpart

CbsMaster

CarDisplay

CarKeyadaptiveCbsClientof a wearingpart

Kombi

CAS

Key

SteuergeräteinesVerschleißteils

SteuergeräteinesVerschleißteils

Deviceof awearing part

...

...

21

Produktliniensoftwarearchitekturen

FunktionenProdukte

VEIA

Funktionsarchitektur

produktgenerischePL-SW-Architektur

produktspezifischePL-SW-Architektur

…

SWAP1

SWAP2

SWAPx

AUTOSAR

Featuremodell

22

Feature P1 P2 P3 P4 P5 IHFe

WdMotorOilAdaptive

1

WdParticleFilterAdaptive

1

WdSparkPlugsAdaptive 1

WdSparkPlugsLinear 1

Otto - - 1

Diesel - - - 1

IHPi 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 PL150

Häufigkeit des Vorkommens der Merkmale in Produktkonfigurationen

Produktgenerische Architektur(150%-Architektur)

23

Feature P1 P2 P3 P4 P5 IHFe

WdMotorOilAdaptive

1

WdParticleFilterAdaptive

- - - - 0,25

WdSparkPlugsAdaptive - - - - 0,167

WdSparkPlugsLinear - - - - 0,167

Otto - - 0,5

Diesel - - - 0,5

IHPi 0,25 0,167 0,167 0,167 0,25 PL1

Häufigkeit des Vorkommens der Merkmale in Produktkonfigurationen

Produktspezifische Architektur mit: 1/2 Otto : 1/2 Diesel (Gleichverteilung)

24

Feature P1 P2 P3 P4 P5 IHFe

WdMotorOilAdaptive

1

WdParticleFilterAdaptive

- - - - 0,22

WdSparkPlugsAdaptive - - - - 0,33

WdSparkPlugsLinear - - - - 0,167

Otto - - 0,66

Diesel - - - 0,33

IHPi 0,11 0,167 0,167 0,33 0,22 PL2

Häufigkeit des Vorkommens der Merkmale in Produktkonfigurationen

Produktspezifische Architektur mit:2/3 Otto : 1/3 Diesel (Ottodominanz)

25

Anwendung der PSSF-Metrik

Generisch(150%-Lösung)

Spezifisch(PL1 / PL2)

P1 P 2 P3 P4 P5

#Komponenten 14 1410 10 11 11 11

#Eingangsports 22 229 9 13 13 13

#Ausgangsports 16 1610 10 12 12 12

#Ports 38 3819 19 25 26 26

Entwicklungsaufwand(PA=5)

178PL1: 236PL2: 222

Indiz für SW-Größe

P1: 168P2: 168P3: 168P4: 168P5: 168

ø 122110 110 130 130 130

Bewertungskriterien: Entwicklungsaufwand und Software-Größe