2008 ? heute: ESCAPE

 

Ziel:

Development of an integrated engineering platform for functional design of complex embedded systems

 

Problem:

The electronics of mobile and stationary plants is getting more and more complex. Actual tools for the model based design are not suitable for the engineering of complete plants. The design of a system architecture cannot be verified before it is implemented.

 

Lösung:

• Team selection and management
• Concept development, requirement specification
• Management of implementation
• Sales & marketing
• Cooperation management (ZUKEN, INCHRON, Technical Universities Munich, Düsseldorf, Graz, ?)
• Key account BMW

 

Resultate:

ESCAPEpro, ESCAPElight. Leading platform for functional design of huge, complex embedded systems

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2006 ? heute: [Titel auf Anfrage] Projektleitung

 

Ziel:

Spezifikation und Entwicklung eines model-to-model Transformation-Tools

 

Problem:

Die Anwender von MATLAB-Simulink stehen immer häufiger vor großen Problemen bei der Entwicklung von Automobilelektronik. Die größten Herausforderungen entstehen wegen der Komplexität der Systeme, Inkonsistenzen der Daten und Modelle sowie des Versions- und Variantenmanagements.

 

Lösung:

Entwicklung eines Tools zur automatischen Transformation umfangreicher SimulinkModelle und ?Bibliotheken in ein XML-basierendes Referenzmodell Import in PDM/PLM-Systeme, Autorenwerkzeuge und automatische Rückwandlung in Simulink

 

Resultate:

Beispiel: Automatische Wandlung der Fahrwerks- und Motormodelle bei BMW

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2017 ? 2018: Mehrere Projekte

 

Rolle: verschiedene Rollen

Kunde: verschiedene Kunden

Einsatzort: verschiedene Orte

 

Aufgaben:

Elektrofahrzeug der Klasse L7

 

Ziel:

Entwicklung eines Elektrofahrzeugs der Klasse L7 (bis 400kg) für den Einsatz im ländlichen Raum und in Ländern der dritten Welt

 

Problem:

Keine erschwinglichen Elektrofahrzeuge am Markt erhältlich für 2 Personen & Werkzeuge/Baumaterialien/Einkäufe

 

Lösung:

Import eines elektrisch getriebenen UTVs aus China; Entwicklung eines Battery-SwapSystems auf Basis von Lithium-Ionen-Akkus; Ergänzung um Touch-Screen-HMI und Body Control Module; Einbindung ins eCASA-Projekt zur bedarfsgerechten Steuerung der Ladeelektronik

 

Resultate:

Prototyp mit deutscher Zulassung, tragbarer Lithium-Ionen-Akku (Trolley-Design); Verhandlungen mit chinesischen Batterieherstellern (SUNWODA) zur Lieferung von Batterien in Serie (in Bearbeitung)

 

eCASA: Smart Home mit Integration von PV und EV

 

Ziel:

Aufbau eines Prototypes eines Smart Homes auf Basis von Standards (KNX, DALI, LON, ?) und Integration mit Photovoltaik-System, Batterie-Speicher und Ladesystem für Elektrofahrzeug

 

Problem:

Insellösungen für Smart Home, PV, Batteriesysteme und Elektrofahrzeuge

 

Lösung:

Integration von PV und Batteriesystem über Gateway CAN-KNX; Steuerung des Batteriesystems und der Ladeelektronik für das EV über den Smart Home-Server; Programmierung des KNX-Systems mit ETS4/5

 

Resultate:

Projekt in der Implementierungsphase

 

Modellierung der Software-Architektur des MQB2020 Displays für alle Fahrzeuge des VW-Konzerns in UML (Enterprise Architect) aus Requirements und C-Code; Import und Verlinkung mit Requirements aus DOORS

 

Ziel:

Projektverbesserungsprojekt für den Nachweis von ASPICE Level 2, End-to-endModellierung aller Funktionen des Displays

 

Problem:

Traceability Requirements ? Software, Nachvollziehbarkeit

 

Lösung:

Requirements-Modellierung der geforderten Funktionen mittels ESCAPE; Überführung der Software-Architektur in Enterprise Architect; Import und Verlinkung der Requirements mit den SW-Artefakten/Klassen, Modellierung nach SPES (Function View, Technical View, Logical View, activity diagrams, allocation, trace, satisfy, ?).

 

Toolkette:

DOORS ? ESCAPE ? Enterprise Architect ? JIRA ? GIT ? Sourcetree - Lemontree ? Integrity

Management eines internationalen Teams von 5 Mitarbeitern

 

Resultate:

UML-Modelle nach SPES; Requirements-Netzwerk-Modell inkl. Automatischer Dokumentengenerierung

 

Modellierung der Software-Architektur eines ASIL-B(C) Steuergeräts in UML (Enterprise Architect) aus Requirements und C-Code; Import und Verlinkung mit Requirements aus DOORS mittels MDG-Link

 

Ziel:

Projektverbesserungsprojekt für den Nachweis von ASPICE Level 2 eines Engineering Dienstleisters

 

Problem:

Fehlende Requirements-Dokumente, Software-Architektur nur in Visio vorhanden

 

Lösung:

Erstellung eines HW/SW-Modells des Steuergeräts mittels ESCAPE; Überführung der Software-Architektur in Enterprise Architect; Import und Verlinkung der Requirements mit den SW-Artefakten/Klassen

 

Resultate:

UML-Modelle der verschiedenen Varianten des Steuergeräts inklusive Verlinkung/Synchronisation mit Requirements in DOORS; Requirements-Dokumente in DOORS für SW-Spezifikation der einzelnen Module; Analysierbares Modell des Steuergeräts in Hardware- und Software (Traceability vom Sensor bis zum Aktor)

 

Entwurf der E/E-Systemarchitektur für eine neue Fahrzeugplattform

 

Ziel:

Spezifikation einer Systemarchitektur für neue Fahrzeugplattform, die von mehreren Brands geteilt werden soll.

 

Problem:

Hochvernetzte Fahrzeuge müssen den Zugriff auf Echtzeitdaten im Fahrzeug erlauben. Die dabei entstehenden Risiken für die Insassen bei unbefugten Zugriffen von außen müssen durch die Systemarchitektur und die Umsetzung und Sicherung der Datenzugriffe abgefangen werden.

 

Lösung:

Definition einer neuen Systemarchitektur basierend auf einem ?Data Objects Master? auf einem Vehicle-Gateway und Definition der notwendigen implementierungsunhabhängigen Busprotokolle (CAN, LIN, Flexray, Ethernet)

 

Resultate:

Spezifikation einer neuen Systemarchitektur. Übernahme der wesentlichen Elemente und Empfehlungen in die Serienarchitektur. Produktionsstart des ersten Fahrzeugs März 2018.

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04/2014 ? 05/2017: Einführung eines komplett modellbasierten, integrierten Engineering Prozesses

 

Kunde: Auf Anfrage

 

Aufgaben:

Einführung eines komplett modellbasierten, integrierten Engineering Prozesses für die Entwicklung von Fahrzeugelektroniksystemen beim größten chinesischen Automobilhersteller (, 80% vor Ort in Shanghai)

 

Ziel:

Drastische Reduktion von Entwicklungszeit und ?Kosten. Integration aller Daten auf Basis eines Fahrzeugreferenz-Modells. Integration aller Prozessphasen vom Featuredesign über Funktionsentwicklung, Buskommunikation (CAN, LIN), Elektrikschaltpläne bis hin zum Seriencode und Remote-Zugriff auf Daten des Fahrzeugs.

 

Problem:

Gleichzeitiger Aufbau eines Technologiezentrums von 30 auf 400 Mitarbeiter. Skills und Umsetzung auf Basis von Excel, Word und Visio. Keine existierende gewachsene IT-Infrastruktur.

 

Lösung:

Einführung der ?Virtual Solution Design?-Methodik auf Basis des Engineering-Systems ESCAPE. Entwicklung von Transformationstools Excel-ESCAPE, ESCAPE-Excel, CANdbESCAPE, ESCAPE-CANdb und viele weitere. Integration mit EBcable, Simulink, Raptor.

Automatische Generierung aller Spezifikationsdokumente und Elektroschaltpläne direkt aus dem Modell heraus.

 

Resultate:

Weltweit erstmalig vollständige Fahrzeugmodelle von Features (Inkl. Fahrzeugvarianten), Funktionen, Elektrik, Buskommunikation, Software auf Basis derselben Modellierungsmethode und -Tool; Automatische Generierung von Dokumenten, dbc-Files, Gateway-Tabellen, Schaltplänen, Excel-Tabellen, SimulinkModellen. Installation der Software beim Kunden (Firmenlizenz, Maintenance-Vertrag).

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2013: Entwurf einer neuen E/E-Systemarchitektur für alle Fahrzeuge eines Weltmarktführers

 

Einsatzort: Deutschland & Frankreich

 

Aufgaben:

Entwurf einer neuen E/E-Systemarchitektur für alle Fahrzeuge eines Weltmarktführers im Landmaschinenbereich unter Berücksichtigung zukünftiger M2M-Anforderungen

 

Ziel:

Spezifikation einer Systemarchitektur für die gesamte Produktpalette (Mähdrescher, Feldhäcksler, Traktoren, ?); Steigerung der Systemleistung in Rechenleistung und Kommunikation bei gleichzeitiger Senkung der Life-Cycle-Costs.

 

Problem:

Die aktuell eingesetzte E/E-Architektur wurde jeweils für die einzelnen Fahrzeuge optimiert und basiert vollständig auf CAN-Bus-Technologie. Da in Zukunft viele Kameras eingesetzt werden sollen sowie umfangreiche Kommunikation zwischen

Maschinen und Infrastruktur gehandhabt werden muss, sind die bisherigen Kommunikationssysteme und Steuergerätenetzwerke in den Fahrzeugen nicht mehr ausreichend.

 

Lösung:

Definition einer neuen Systemarchitektur basierend auf einem ?Data Objects Master? unter Einsatz von Ethernet-Technologie im Fahrzeug

 

Resultate:

Spezifikation einer neuen Ethernet-basierten Systemarchitektur, Patentschrift zur Anmeldung beim Patentamt.

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2013: Funktionale Modellierung aller Fahrzeuge

 

Kunde: Weltmarktführers im Landmaschinenbereich

Einsatzort: Deutschland & Frankreich

 

Ziel:

Navigierbares, im Hinblick auf Ressourcen, Kosten und funktionale Sicherheit analysierbares Modell der gesamten Elektrik/Elektronik aller Fahrzeuge

 

Problem:

Die aktuell eingesetzte E/E-Architektur wurde jeweils für die einzelnen Fahrzeuge optimiert. Um eine neue, für alle Fahrzeuge optimierte Systemarchitektur zu definieren müssen zunächst die Anforderungen der einzelnen Maschinen im Hinblick auf IO-Kanäle, Aktoren, Sensoren und elektrische Komponenten (Schalter, Relais, ?) bekannt sein.

 

Lösung:

Erstellung eines Fahrzeugmodells mit Hilfe des Engineering-Systems ESCAPE für alle Fahrzeuge; Funktionale Sicht & Hardware-Sicht, Vorwärtsanalyse (Failure effects analysis) und Rückwärtsanalyse (Fault back tracking);

 

Resultate:

Funktionale Modelle aller Fahrzeuge mit vollständiger Darstellung des gesamten elektrischen Systems

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2013: Spezifikation eines fahrzeugübergreifendes Datenmodell für ein zukünftiges E/E-System

 

Ziel:

Datenmodell für die gesamte Kommunikation von Prozessdaten innerhalb eines beliebigen Fahrzeugs sowie zwischen mehreren Fahrzeugen (M2M) und zwischen Fahrzeug und Infrastruktur (M2x).

 

Problem:

Das Management der Kommunikation zwischen Steuergeräten innerhalb eines Fahrzeugs, zwischen Steuergeräten und Anzeige- und Bedieneinheiten sowie zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur erfolgt derzeit über die CANdb. Da in Zukunft Kommunikation auch über Ethernet-basierte Bussysteme erfolgen soll, muss ein allgemeingültiges Datenmodell spezifiziert werden, das die Anforderungen aller Teilnehmer für heutige und zukünftige Belange berücksichtigt.

 

Lösung:

Spezifikation eines allgemeingültigen Datenmodells unter Berücksichtigung der im AUTOSAR-Konsortium festgelegten Regeln für Software-Komponenten und Interfaces

 

Resultate:

Spezifikation des Datenmodells in UML(Enterprise Architect), Requirementsspecification in WORD

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2013: [Titel auf Anfrage] Projektleitung; Piloteinsatz im Landmaschinenbereich

 

Ziel:

Tool zur Transformation der in einer CANdb (Vector-Tool) definierten Kommunikation innerhalb eines Fahrzeugs in ein analysierbares, vollgrafisches Funktionsmodell

 

Problem:

Die Kommunikation über CAN-Bus-basierte Kommunikationssysteme innerhalb eines Fahrzeugs wird heute meist über Vectors CANdb festgelegt. Die Fahrzeugkommunikation kann nicht in PDM/PLM-Systeme überführt werden, wichtige Funktionen zur Navigation (z.B. Suchfunktion) und Analyse fehlen.

 

Lösung:

Entwicklung eines Tools [Name auf Anfrage], Tool zur automatischen Transformation der CANdb/CANdb++ in ein vollgrafisches Modell der CAN-Bus-Kommunikation Engineering-Objects, Message-Libraries und Datentypen; Import in ESCAPE zur Analyse und Fehlersuche über alle CAN-Busse eines Fahrzeugs

 

Resultate:

Beispiel: CAN-Modelle aller Fahrzeuge eines Weltmarktführers im Landmaschinenbereich

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2012 ? 2013: Analyse und Dokumentation der Steuergerätesoftware von Fahrzeugen

Kunde: Weltmarktführer im Landmaschinenbereich

 

Ziel:

Dokumentation des aktuellen Stands der Software der Steuergeräte von Landmaschinen (Mähdrescher, Häcksler, Traktoren)

 

Problem:

Als Basis für die Entwicklung einer neuen Systemarchitektur für alle Fahrzeuge wird die aktuelle Struktur und der Aufbau der Software der Steuergeräte benötigt. Für die Definition eines zukunftsweisenden Datenmodells ist insbesondere die HardwareAbstraktionsebene (Zugriff auf Aktoren/Sensoren aus Sicht der Applikationssoftware) relevant. Zu Beginn des Projekts lag keine ausreichende Information/Dokumentation vor.

 

Lösung:

Manuelle Analyse des C-Codes von Steuergeräten; Dokumentation in Form von UML-Flußdiagrammen und Funktionsmodellen; Automatische Transformation von Simulink-Modellen in Funktionsmodelle mittels [Name des Tools auf Anfrage]

 

Resultate:

Dokumentation der Analyseergebnisse, Nutzung bei der Definition des zukünftigen Datenmodells für alle Fahrzeuge

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2008 ? 2009: AIDA

 

Ziel:

Erstellung einer kompletten Spezifikation für den gesamten Engineering-Prozess für Elektronik/Elektrik-Systeme für Fahrzeuge von BMW; Integration aller Projektbeteiligten (5000 User) über PDM/PLM;

 

Problem:

Der Aufwand für die Entwicklung von Elektroniksystemen im Fahrzeug nimmt drastisch zu. Es sind ca. 200-400 Tools im Einsatz, um die Elektroniksysteme entwickeln zu können. Das AIDA-Projekt soll den gesamten Prozess neu definieren und die ITWerkzeuge implementieren.

 

Lösung:

Spezifikation des gesamten Engineeringprozesses auf Basis modellbasierter, integrierter Methoden und Tools (Business Process Modelling)

• Erstellung des gesamten Business Process Models mittels ESCAPE
• Koordinierung der Beteiligten Kooperationspartner (ZUKEN, CIM-Team, INCHRON)
• Projekt management
• Durchführung der Assessments mit BMW
• Präsentation der Ergebnisse (Vortrag bei BMW IT-Messe, persönliche Präsentation für Einkaufschef Herbert Diess)

 

Resultate:

Komplettes Businessmodell und Angebot für das Projekt AIDA

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2008: BMW Chassis software analysis

 

Ziel:

Analysis of the Chassis-software of the ICM (Integrated Chassis Module) at BMW

 

Problem:

The ICM had been programmed in MATLAB-Simulink. The model was used to generate simulation code as well as production code. The model included variant management and was so complicated, that noone understood how it worked. The generation of C-Code from the Simulink-model usually took 8 hours. Since the generation was done over night faults had to be corrected the next day. Thus each change took 3 days for tests.

 

Lösung:

• Analysis of the software structure of the ICM
• Development of a transformation tool Simulink-ESCAPE for analysis
• Automatic generation of function models of ICM from original Simulink-Code
• Automatic generation of a Master-Library from 5-level-stacked Simulink libraries
• Automatic generation of a functional model of the BMW FDDB (FahrdynamikDatenbank)

 

Resultate:

• Documentation of the problems and specification of a solution
• Conference speech at the BMW-IT-fair about the way into the complexity trap and how to ESCAPE it
• Order to Bosch to develop the ICM from scratch

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2006 ? 2007: Automotive electronics architecture optimization PSA/DELPHI

Ziel:

Development of an architecture design & evaluation tool for automotive electronics & communication systems

 

Problem:

The customer worked out architecture proposals using a tool that could generate the cable tree automatically (eSCOUT). It had to be enshured that the solution found would also work from communication point of view. Therefor the whole CAN and LIN bus communication would have to be vonfigured to find out for each constellation.

 

Lösung:

• Concept development for an automatic bus configuration of CAN and LIN bus communication systems, specification
• Project management
• Cooperation management (Delphi)

 

Resultate:

• Integrated engineering solution (CAPEmaster / eSCOUT) with automatic CAN/LIN configuration
• DELPHI got an order for the development of the whole body electronics of a small vehicle platform (worth 50 million?)
• Conference speech at the Baden-Baden conference (Elektronik im Automobil 2007) ?Code vs. Cable?

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2005: Analysis of the BMW airbag system

 

Ziel:

Analyze the implementation of the airbag system of the BMW 7 series car.

 

Problem:

BMW developed the airbag system with 13 ECUs connected by Byteflight-bus. The software of the ECUs had been developed by a small company. There where problems which could have their reason in unappropriate software activities on this ECUs. Especially the bus communication was in doubt. The company who developed the software did not cooperate.

 

Lösung:

• Specification of a model based approach how to show C-Code graphically with ESCAPE function models and virtual solution design
• Management of the development of a C-Code parser for the transformation of C-Code to function models
• Transformation of the C-Code and presentation of results

 

Resultate:

• Analysable function model of the whole airbag system
• Presentation of the differences between the specification and the implementation in the mode

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2003 - 2004: BMW compatibility management

Ziel:

Specification of the data required and proposal how to proceed with the verification of compatibility of electronic control units

 

Problem:

The data required for a precise statement on the compatibility of ECUs are not known.

 

Lösung:

• Evaluation of the required data
• Preparation of a specification for compatibility management
• Proposal for implementation

 

Resultate:

Specification compatibility management

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2002 - 2004: BMW E60/PL2

 

Ziel:

Fault analysis E60 (BMW 5 series) and PL2 (product line 2)

 

Problem:

Available diagnosis information is insufficient; information about faults is inadequate. Diagnosis of failures and malfunctions in vehicles is difficult; causes of system failures are often not identifiable; up to 80% of the electronic components are exchanged needlessly.

 

Lösung:

• Project management
• Development of an interface to the BMW BNDB (onboard network database)
• Bidirectional data transfer via RPC
• Transformation of the BNDB data into functional model
• Identification of the information for the analysis of failures via interviews with the developers of the ECUs in cooperation with EDAG, MAGNA
• Input of the dependencies in CAPE/C
• Storage of the data in the BNDB

 

Resultate:

Functional network of the E60 including dependency matrices Model based Workshop diagnosis, search for reasons of faults across the whole E/E-system of E60

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