Aktuell
Um den Mitgliedern des Industrial Advisory Boards (IAB) die Gelegenheit zu geben, die in Step-Up!CPS erarbeiteten (Zwischen-)Ergebnisse und insbesondere die erarbeitete Methodik für die kontinuierliche Entwicklung und Absicherung modularer Updates von sicherheitsgerichteten Systemen im Detail und anhand praktischer Anwendungsfälle detailliert zu erleben und zu bewerten, standen der vierte und der fünfte IAB ganz im Zeichen der praktischen Anwendung dieser Methodik:
Am 12. Februar 2021 fand der vierte Industrial Advisory Board Workshops als virtuelles Meeting statt. Anhand der beiden Automoitve Use-Cases • UPDATER – UPDateable Automotive Test dEmonstratoR (UC 1) • Emergency Brake Warning Assistant on the DLR research vehicle FASCar (UC 2) Dem in AP2 entwickelten generischen Entwicklungsprozess und seinen auf die jeweiligen Use-Cases angepassten Versionen folgend wurden genau die Schritte detailliert präsentiert, die im jeweiligen Use-Case verstärkt zur Anwendung kommen. Diese wurden, so wenn die im Projekt durchgeführten Implementierungen ausreichend visuelle Komponenten hatten, um in einem virtuellen Workshop präsentiert zu werden, anhand von Live- oder aufgezeichnete Demonstrationen präsentiert, andernfalls anhand Folien-Präsentationen. Dabei lag der Schwerpunkt der ‚Showcases‘ auf den Themen Contract-based Design, Varianten-Management, delta-based Virtual Integration Testing, Deployment und (on-line) Monitoring. Die Vertreter der im IAB vertretenen Firmen IAV, DNV-GL, AVL LIST, Vector Informatik und BTC Embedded Systems konnten sich dabei von der Qualität der erzielten (Zwischen-)Ergebnisse überzeugen und die Anwendbarkeit und „Passgenauigkeit“ zu den jeweils eigenen Anwendungsdomänen und -prozessen abschätzen.
Der fünfte IAB Workshop folgte dem gleichen Prinzip und wurde am 1. Juni 2021 ebenfalls als virtueller Workshop durchgeführt. Hier wurden die Konzepte Capabilities, Safety-Analyse in kontinuierlichen Entwicklungsprozessen, Virtueller Integrationstest und Anbindung an existierende Standards anhand der beiden Use-Cases • Maritime Traffic Allert and Collision Avoidance System (MTCAS, UC 3) • I4.0: „Plug and Produce” with IEC 61499 for distributed industrial control (UC 4) aus den Anwendungsdomänen Maritime und Industry 4.0 anhand von Live-Demonstrationen, aufgezeichneten Video-Präsentationen und Vorträgen vorgestellt.
Die präsentierten Ergebnisse wurden intensiv mit den anwesenden Mitgliedern des IAB – Vertreter der Firmen IAV, DENSO Automotive, Vector Informatik DNV-GL und BTC Embedded Systems – diskutiert. Das sehr positive Feedback und die erneute Bestätigung der industriellen Relevanz der Themen und der erarbeiteten Lösungsansätze bestätigten das Projektteam in seinen Arbeiten; einzelne Hinweise zur weiteren Konkretisierung und Zielführung der Arbeiten werden nun durch das Konsortium bis zum Projektende umgesetzt.
Wir freuen uns, unseren aktuellen Step-UP!CPS Newsletter präsentieren zu können! Er fasst den aktuellen Stand und die Aktivitäten im Projekt zusammen. Viel Spaß beim Lesen!
Vom 22. bis zum 24.10.2019 fand in Oldenburg das zweite Konsortialtreffen von Step-Up!CPS statt. Auf dem von OFFIS organisierten Workshop diskutierten mehr als 20 Vertreter aller Projektpartner intensiv den aktuellen Stand der Arbeiten und stimmten das weitere Vorgehen ab. Im Fokus stand die Konsolidierung der Prozesse für die Entwicklung und das Update sicherheitskritischer Cyber-physischer Systeme (CPS). Aufbauend auf den bisherigen Ergebnissen wurde die Strategie für die Übertragung in die unterschiedlichen Anwendungsdomänen (Automotive, Maritime, Industrie 4.0) konkretisiert.
Der zweite Workshop mit dem Industrial Advisory Board (IAB) fand am 27. März 2019 in Stuttgart am Standort der Vector Informatik GmbH statt. Die auf dem ersten Workshop gesammelten industriellen Anforderungen und Hinweise zu zielführenden Vorgehensweisen, Stand der Technik und Stand der Forschung waren von den Projektteilnehmern aufgenommen und in Konkretisierungen der Arbeitspläne sowie der Requirements für die Ergebnisse jedes Arbeitspakets umgesetzt worden. Zudem konnten bereits erste Zwischenergebnisse, insbesondere in Hinblick auf die Definition des Updateprozesses als auch in Bezug auf die Technologiedemonstratoren durch die Projektpartner präsentiert werden. Diese Konkretisierungen und Zwischenergebnisse wurden intensiv mit den Mitgliedern des IAB diskutiert und kommentiert. Der sehr positive Feedback sowie die einzelnen Hinweise zur weiteren Konkretisierung und Zielführung der Arbeiten werden nun wieder durch das Konsortium umgesetzt.
Wir danken der Vector Informatik GmbH als Gastgeber des Treffens sowie allen Mitgliedern des Industrial Advisory Boards für ihre Mitwirkung: AVL LIST GmbH BTC Embedded Systems AG Denso Automotive Deutschland GmbH DNV-GL Maritime Class Development IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr NXP Semiconductor Germany GmbH Vector Informatik GmbH
Nach dem erfolgreichen Kick-Off des Projektes Step-Up!CPS Ende Oktober 2018 in Oldenburg, fand vom 18. bis zum 20. März 2019 der erste Workshop des Projektes am Institut für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV) des KIT und am Forschungszentrum Informatik (FZI) in Karlsruhe statt. Beim Workshops haben die 15 Teilnehmer den aktuellen Stand des Projektes sowie die nächsten Schritte erörtert. Gemeinsam wurden die bisherigen Anforderungen und Konzepte in Gruppen diskutiert und weiterentwickelt.
Modulare Updates für sicherheitskritische Systeme
Cyber-physische Systeme (CPS) sind Systeme, die eigenständig (hochautomatisiert oder autonom) mit Ihrer Umgebung interagieren. Sie übernehmen wichtige Planungs- und Steuerungsaufgaben in sicherheitskritischen Anwendungen wie dem automatisierten und autonomen Fahren, vernetzten Produktionsanlagen oder der autonomen Schifffahrt. Die Bedingungen, unter denen diese Systeme ihre Aufgaben erfüllen, können sich während ihrer gesamten Lebensdauer verändern (z.B. durch neue Verkehrsinfrastrukturen für hochautomatisierte Fahrzeuge, neue Kommunikations- und Sensortechnologien oder erweiterte Einsatzszenarien). Während der Systementwicklung sind diese Änderungen nur teilweise abzusehen. Daher ist die stetige Aktualisierung, Anpassung und Erweiterung dieser Systeme von zentraler Bedeutung. Besonders wichtig ist die Fähigkeit, Erfahrungen aus dem Betrieb kontinuierlich in die Weiterentwicklung der CPS einfließen zu lassen. Zukünftige Systeme müssen so gestaltet sein, dass Verbesserungen zeitnah eingebracht werden können, ohne dass durch die Aktualisierung einzelner Komponenten die Betriebssicherheit des Gesamtsystems gefährdet wird. Sie benötigen einen Prozess für sichere, modulare Updates. Deshalb entwickelt ein Konsortium bestehend aus der Universität Oldenburg, dem Institut für Verkehrssystemtechnik des DLR in Braunschweig, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), dem FZI Forschungszentrum Informatik und SafeTRANS unter Leitung des Informatikinstituts OFFIS im BMBF-geförderten Projekt Step-Up!CPS Konzepte, Prozesse und Werkzeuge, die solche sicheren und modularen Updates ermöglichen und unterstützen. Das Projekt ist im Oktober 2018 gestartet und hat das Ziel, die Entwicklungskompetenzen für sichere CPS in Deutschland zu stärken und so einen Beitrag zur Sicherheit zukünftiger hochautomatisierter oder sogar autonomer Systeme zu leisten.
Das Projekt wird sich in den kommenden drei Jahren insbesondere mit den folgenden Fragestellungen befassen:
- Wie muss ein sicherheitskritisches CPS entwickelt werden, um Aktualisierungen zuzulassen?
- Wie können Aktualisierungen, Anpassungen und Verbesserungen entwickelt werden und wie kann ihre Sicherheit nachgewiesen
- Wie können Updates für ganze Produktlinien mit hoher Variantenvielfalt möglichst effizient abgesichert, und die Kompatibilität sichergestellt werden?
- Wie aktualisiert man ein System nach Inbetriebnahme, ohne den Betrieb zu gefährden?
- Wie verhindert man die Manipulation von Systemen durch Ausnutzung der modularen Updatefähigkeit?
- Wie stellt man pro-aktiv, idealerweise bevor es zu einem kritischen Fehler kommt, fest, dass Updates notwendig sind, und wie kann man die zu aktualisierenden Systemkomponenten identifizieren?
Auf diese und angrenzende Fragen wird das Konsortium mit seinem breit gefächerten Kompetenzen Antworten entwickeln und gemeinsam mit Industrievertretern in einem Industrial Advisory Board (IAB) diskutieren. Um die Anwendbarkeit auf verschiedene Domänen sicherzustellen, werden die Projektergebnisse in den Forschungsinfrastrukturen der Partner in den Domänen Automotive, Maritime und Industrie 4.0 prototypisch umgesetzt und demonstriert.
Projekt-Website http://www.stepup-cps.de
Projektpartner
- OFFIS– Institut für Informatik – Koordinator
- Carl von Ossietzky Universität Oldenburg – Forschungszentrum Sicherheitskritische Systeme
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) – Institut für Verkehrssystemtechnik
- Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Institut für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV)
- FZI Forschungszentrum Informatik (FZI)
- SafeTRANS e.V. – Safety in Transportation Systems
Am 5.12.2018 waren Vertreter verschiedener Unternehmen zu einem Treffen mit den Projektpartnern eingeladen. Der gemeinsame Workshop diente der Vorstellung der im Projekt verfolgten Zielsetzung, der dazu verwendeten Konzepte und der geplanten Implementierungsarbeiten gegenüber Vertretern der Industrie. Hauptziel war die Sammlung von Feedback in Form von Anforderungen und Randbedingungen an modulare Update-Prozesse aus Sicht der vertretenen Unternehmen. Die gewonnenen Einsichten dienen der Verbesserung der Arbeitsergebnisse, die im Rahmen von Step-Up!CPS erarbeitet werden und helfen, die Lücke zwischen Forschung und Anwendung zu schließen.
Wir danken den Mitgliedern des Industrial Advisory Boards:
AVL LIST GmbH BTC Embedded Systems AG Denso Automotive Deutschland GmbH DNV-GL Maritime Class Development IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr NXP Semiconductor Germany GmbH Vector Informatik GmbH
Haben Sie ebenfalls Interesse Ihr Wissen einzubringen und so die erfolgreiche Durchführung des Projekts mitzugestalten? Dann wenden Sie sich an uns und werden Sie Teil des Industrial Advisory Boards!
Von 23.-25.10.2018 fand in Oldenburg der Kick-Off Workshop zum Projekt Step-Up!CPS statt. Dabei konnten die Projektpartner sich gegenseitig kennenlernen und ihre Vorstellungen von der Durchführung des Projektes vorbringen. Mit angeregten Diskussionen über Inhalte und Vorgehen startete der Workshop und die Teilnehmer erlebten eine Fortsetzung der schon in der Antragsphase etablierten produktiven und fruchtbaren Zusammenarbeit.
Mit den positiven Eindrücken des ersten Tages wurden am zweiten Workshop-Tag die Arbeitspakete verfeinert und Verantwortlichkeiten bestimmt. Dabei bestätigte sich schnell die Einigkeit über die gemeinsamen Ziele und die kommenden Meilensteine.
Dies waren beste Vorraussetzungen für die Vorstellung des Projektes gegenüber dem Projektträger am letzten Tag des Treffens. Dieser zeigte sich überzeugt von der engagierten Vorarbeit durch die Partner und zuversichtlich über die Ausrichtung des Projektes.