AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: ETAS ist eine 100-prozentige Bosch-Tochter. Führen diese Besitzverhältnisse manchmal zu Zielkonflikten oder Akzeptanzproblemen?
Friedhelm Pickhard: ETAS ist zwar eine 100-prozentige Bosch-Tochter, aber innerhalb des Bosch-Konzerns ein unabhängiges Unternehmen, das nicht an einen Bosch-Geschäftsbereich, sondern direkt an Dr. Denner in der Geschäftsführung von Bosch berichtet. Dadurch sind wir unabhängig vom Automobilbereich bei Bosch. Das ist auch gut so, denn wir unterstützen auch andere Automobilzulieferer und haben auch Kunden außerhalb der Automobilbranche. Wir haben weltweit eigene Tochterunternehmen, u.a. in Japan und Indien.
Friedhelm Pickhard
Als mittelständisches Unternehmen mit weltweit 675 Mitarbeitern an 17 Standorten in 12 Ländern auf vier Kontinenten sind wir flexibel und können eine Geschwindigkeit an den Tag legen, die bei Großkonzernen nicht möglich ist.
Andererseits können wir die Forschungsergebnisse des Bosch-Konzerns nutzen und sogar Forschungsaufträge dorthin vergeben. Des Weiteren steht uns die weltweite Infrastruktur von Bosch zur Verfügung, so dass wir bei Bedarf ziemlich schnell unseren Kunden folgen könnten, weil wir auf die Logistik vor Ort zurückgreifen können. Kurz und gut: Wir haben die Agilität eines Mittelständlers, sind aber eingebettet in einen multinationalen Konzern.
Ergeben sich dennoch manchmal Schwierigkeiten, wenn ein Tier-1 systemkritische Tools bei einem Tochterunternehmen seines stärksten Wettbewerbers einkaufen will?
In der Unternehmensgeschichte hat sich ziemlich klar herausgestellt, dass ETAS ein zuverlässiger und unabhängiger Partner ist und dass auf der Projektseite keine Verbindungen zu Bosch bestehen.
Wo sehen Sie die Position der deutschen Tool-Hersteller im inter-
nationalen Umfeld?
Wir haben hier in Deutschland ein Ökosystem, in dem die Automobilindustrie mit sehr sauber strukturierten Prozessen arbeitet – und dafür lohnt es sich auch, eine entsprechende Tool-Umgebung zu entwickeln.
Bei den Tools für die Automobilelektronik haben die deutschen Hersteller die weltweit höchsten Marktanteile, wenn man vom Thema modellbasierte Entwicklung und Simulation einmal absieht. Mit den deutschen Tools ist es möglich, Software automatisch zu entwickeln und zu generieren, die nachweislich auch Safety-Anforderungen erfüllt.
Friedhelm Pickhard erläutert Alfred Vollmer Details einer neuen Plattform, mit der die Anwender dann in der Lage sind, „von der Funktionsentwicklung durch das gesamte V-Modell hindurch bis hin zum Fahrzeug mit der gleichen Umgebung zu arbeitenBilder: Alfred Vollmer
Welche Trends zeichnen sich momentan im Bereich der Software-entwicklung für die Steuergeräte ab?
Bisher mussten wir beispielsweise beim Rapid-Prototyping, das wir mit Produkten wie INTECRIO und EHOOKS unterstützen, bei jedem Steuergeräte-Hersteller eine andere Architektur berücksichtigen. Die Komplexität der Softwareentwicklung wird weiter ansteigen – allein schon dadurch, dass verschiedene Softwarelieferanten ihre Funktionen verteilt auf verschiedene ECUs und Cores applizieren. AUTOSAR bietet für uns Zulieferer erstmals die Möglichkeit, Tools auf eine Standard-Architektur abzustimmen, um die Komplexität beherrschbar zu machen.
Für uns als Toolhersteller bieten sich dabei zwei verschiedene Möglichkeiten zur Unterstützung: Zum einen geht es darum, den Entwicklungsprozess zu virtualisieren, so dass der Code nicht nur auf dem Steuergerät, sondern auch auf einem Rechner beim Entwickler läuft. Auf dem Entwicklungsrechner läuft dann beispielsweise ein Modell der ECU sowie gleichzeitig ein Modell des Motors. Anschließend tauscht der Entwickler das Motor-Modell gegen einen realen Motor aus und lässt diesen gegen ein simuliertes Steuergerät auf dem PC laufen. Exakt dieser Rechner ist dann auch auf dem Prüfstand und im Auto einsatzfähig. Wenn dann alles mit den gleichen Testdaten und Parametern erprobt ist, kann der PC gegen ein Steuergerät ausgetauscht werden, das erst gegen Ende des Entwicklungszyklus fertig sein wird.
Der zweite Punkt ist die Tatsache, dass die Systementwickler gar nicht mehr wissen, wo ihre komplexe Funktion, wie beispielsweise eine Differenzialgleichung, überhaupt abläuft, weil Funktionen unter Softwaregesichtspunkten optimiert werden. Dabei wird eine Funktion zukünftig nicht nur auf verschiedene Steuergeräte verteilt, sondern zusätzlich auch auf verschiedene Cores innerhalb der ECU, und in dem Core wird die Funktion dann noch auf verschiedene Zeitscheiben verteilt. Daher ist es auch für Fachleute extrem schwierig, in einer solchen Umgebung eventuelle Fehler aufzuspüren.
Daher arbeiten wir an Tools, die derart verteilte Funktionen aus verschiedenen Architektursichten transparent darstellen. Eine regelungstechnische Funktion lässt sich dann beispielsweise in ASCET als Regler darstellen, so dass der Entwickler darin sieht, wie sich die Werte ändern, obwohl er bei dieser Betrachtung gar nicht mehr weiß, wo die Software eigentlich abläuft. Im Falle eines Fehlers können die Entwickler dann eine Ebene tiefer gehen und schauen, auf welcher ECU die Funktion läuft und dann den C-Code betrachten. Derartige Tools zur Darstellung des Softwareverhaltens aus verschiedenen Architektursichten sind heute nicht vorhanden, werden in naher Zukunft aber sehr wichtig.
Das ist eine neue Form der Abstraktion. Haben Sie ein Beispiel parat?
Wenn beispielsweise bei einem Elektroantrieb der Motor ruckelt, dann versteht der Systementwickler am besten die Gesamtzusammenhänge dieser Funktion – und zwar am besten in Form seiner Regel-Algorithmen, aber er versteht nicht mehr die Software. Derartige Fachleute für Wirkzusammenhänge benötigen ein Hilfsmittel, um die in der Software realisierten Abläufe in seiner regelungstechnischen Sprache darzustellen, damit sie die Phänomene verstehen und gegebenenfalls die Fehler finden können. Die Sprache der Regelungstechniker sind die Modelle. Hier besteht ein hoher Bedarf an Werkzeugen, um die Komplexität zu verstehen und zu beherrschen.
Früher haben sich die Entwickler den Code auf Assembler-Ebene angeschaut, heutzutage erfolgt das Debugging auf C-Code-Ebene, und in Zukunft können die Entwickler das Debugging auch auf Modell-Ebene durchführen.
Welche Aktivitäten hat ETAS bereits jetzt im Bereich AUTOSAR?
Wir sind bei AUTOSAR sehr stark engagiert. So liefert ETAS eine eigene Basissoftware, die beispielsweise bei Bosch zum Einsatz kommt, und mit ISOLAR-A auch ein eigenes Authoring-Tool. Mit unserem AUTOSAR Runtime Environment RTA-RTE und dem multicore-fähigen AUTOSAR-Betriebssystem RTA-OS bekommt der Kunde von uns alles aus einer Hand.
Welche Tools werden Sie kurz- beziehungsweise mittelfristig auf den Markt bringen?
Derzeit entwickeln wir eine Plattform, die es ermöglicht, all das auf einem Echtzeit-PC zu betreiben, was man in einer ECU integrieren kann. Mit diesem Tool sind die Anwender dann in der Lage, von der Funktionsentwicklung durch das gesamte V-Modell hindurch bis hin zum Fahrzeug mit der gleichen Umgebung zu arbeiten. Von der Softwareentwicklung beispielsweise mit ASCET bis zum Rapid-Prototyping, aber auch im Bereich Kalibrierung und Test der Systeme. Dadurch können wir unseren Kunden Komplettlösungen anbieten.
Wir sind bereits heute im Rapid-Prototyping durch Freischnitte in der Lage, mit der ECU zu arbeiten, quasi online gewisse Funktionalitäten im Bypass-Betrieb laufen lassen – und zwar direkt im Fahrzeug. Der Systementwickler kann dadurch seine Funktionen direkt am Fahrzeug testen, ohne dass hierfür die Software im Rahmen des Integrationsprozesses bereits freigegeben sein muss.
Ende dieses Jahres wird unsere virtuelle Absicherungsplattform fertig sein; dann wird die Effizienz bei den Anwendern beachtlich ansteigen. 2012 wird dann die Version 4.0 unserer AUTOSAR-Basissoftware CUBAS auf den Markt kommen: komplett mit AUTOSAR-Stack und für den Großserieneinsatz von einem der großen Tier-1 freigegeben. CUBAS 4.0 wird gemäß diversen Safety-Normen zertifiziert sein.
Wo Safety ist, darf die Security nicht fehlen…
Für mich ist Security eine notwendige Voraussetzung für Safety. Es wird ein großer Bedarf an Dienstleistungen im Bereich Security entstehen. Daher denken wir derzeit darüber nach, ob wir Engineering-Ressourcen im Bereich Security-Consulting aufbauen sollen; die notwendige Kompetenz dafür haben wir in unserem Team in York.
Security fängt bereits bei der Hardware-Plattform an, die entsprechende Secure-Applikationen erlaubt und beispielsweise die Schlüssel in einem besonders geschützten Bereich ablegen muss, der nicht überschrieben oder manipuliert werden darf. Außerdem muss der komplette Entwicklungsprozess über das gesamte Life-cycle-Management hinweg daran angepasst werden.
Auch die Tools dürfen nicht manipulierbar sein. Wenn dann der Code automatisch generiert wird und signiert ist, dann ist bereits sichergestellt, dass die Applikation vom Modell bis zum Code sicher ist und nicht manipuliert werden kann. An diesem Thema arbeiten wir derzeit. Außerdem erkennt man beim Code-Review auf Modellebene viel leichter, ob Code oder Modell-Anteile enthalten sind, die beispielsweise als Trojaner dienen oder sonst eine Sicherheitslücke darstellen. Da es im Bereich Security nur relativ wenige Fachleute gibt, sehe ich einen großen Bedarf, die Firmen bei der Gestaltung ihrer Entwicklungsprozesse zu unterstützen.
Wohin geht die Reise bei den Test- und Validierungstools?
Insgesamt gibt es einen Trend ‚from Road to Lab to Math‘. In der Praxis heißt das: wesentlich mehr Entwicklungs-, Test- und Kali-brationsaufgaben bereits vor Verfügbarkeit von Steuergerätemustern und Erprobungsträgern erledigt zu haben. Diesen Trend unterstützen wir durch unsere virtuelle Absicherungsplattform, mit der es möglich ist, einzelne Tests bereits virtuell vorzuziehen. So lässt sich beispielsweise ein Motor bereits am Modell kalibrieren. Zusammen mit der Universität Bochum haben wir hoch dynamische Modelle einer Synchronmaschine entwickelt. Damit lässt sich im Labor viel Zeit sparen, und die Endkalibrierung im Fahrzeug läuft erheblich einfacher sowie schneller ab, weil der Motor bereits vorkalibriert ist.
Einer der Schwerpunkte von ETAS ist das möglichst effiziente Testen von ECUs im Prüffeld. Unser Produkt LABCAR werden wir weiter ausbauen, so haben wir beispielsweise für Elektrofahrzeuge komplette Batterietestsysteme, in denen eine ECU gegen eine simulierte Batterie arbeiten kann. Hier hilft uns natürlich unsere Partnerschaft mit SB LiMotive.
Wie sieht es bei den HiL-Systemen aus?
Wir haben uns entschlossen, für den Bereich Testen und HiL – Hardware-in-the-Loop – einen eigenständigen Produktbereich zu schaffen, um viel schneller am Markt reagieren zu können. Besonders in den Emerging Countries werden wir stark wachsen, weil die Nachfrage nach LABCAR in China und Indien extrem hoch ist. Die Unternehmen in diesen Ländern entwickeln in immer größerem Umfang selbst Steuergeräte, so dass hier ein entsprechender Bedarf an Prüfeinrichtungen entsteht.
Die E-Fahrzeuge sorgen dabei für einen zusätzlichen Schub, weil neue Prüfstände aufgebaut werden müssen: So sind beispielsweise zusätzlich Batterietester erforderlich. Weil Batterietests auch sehr gefährlich sein können – Stichwort Hochvoltarbeitsplatz -, haben wir Batteriesimulatoren, die völlig ungefährlich rein virtuell auf Signalebene arbeiten. Bei den HiL-Systemen von ETAS handelt es sich um offene Systeme, deren Einschubkarten sich auch schnell austauschen lassen. Dadurch kann der Anwender sein System an die individuellen Anforderungen anpassen. Aus meiner Sicht gibt es derzeit keinen Lieferanten, der im Elektrobereich so genaue Modelle hat wie ETAS.
Wo gibt es derzeit besonders intensive Aktivitäten im Bereich der Elektromobilität?
Im Bereich E-Fahrzeuge sind die Chinesen momentan äußerst aktiv. In den Laboren chinesischer OEMs wird heutzutage parallel an elektrischen Antrieben und an der Optimierung von Verbrennungsmotoren gearbeitet. Das zeigt mir, dass man in China daran glaubt, langfristig einen Elektroantrieb zu benötigen, aber der Verbrennungsmotor wird noch eine längere Zeit ein wichtiges Element in der Mobilität sein.
Für uns als ein Optimierer der ECU-Software ist es vom Prinzip her eigentlich egal, ob dieses Steuergerät einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor steuert. Allerdings haben wir hausintern auch die entsprechenden Experten, die den Elektromotor beziehungsweise den Verbrennungsmotor sowie dessen ganzen Entwicklungszyklus verstehen. Bei der Elektromobilität ist doch einiges anders: elektrische Spannungen, Regelalgorithmen, Dynamik, Abtastraten etc. Wir müssen natürlich verstehen, wie der Kunde denkt, damit wir auch langfristig Lösungen für die Probleme des Kunden in Form von Tools umsetzen können. Unsere Aufgabe besteht darin, Know-how in den Bereichen Batterien, Inverter, Elektro-antriebe, Regelung und Kalibrierung aufzubauen sowie weiter zu etablieren, damit wir die Kunden im Entwicklungsprozess optimal beraten können.
Welche Bedeutung hat das Auslandsgeschäft für ETAS?
Unser prinzipielles Ziel ist es, in allen Märkten einen signifikanten Marktanteil zu haben – und zwar in allen Applikationen. Wir investieren sogar in Europa derzeit in die Marktentwicklung und nicht nur, wie das die meisten Firmen machen, in China, Indien Südamerika, wo wir natürlich auch investieren. Die Marktwachstumsraten sind dort wesentlich höher, aber wir haben in Europa noch nicht den Markt völlig erschlossen, den wir bedienen könnten. Wir sind sehr stark im Powertrain, könnten aber viel höhere Marktanteile im Bereich Chassissysteme haben. Wir wollen in allen drei Regionen – Asien, Europa sowie Amerika – stärker wachsen als der Markt, und wir haben auch gute Chancen, dieses Ziel zu erreichen.
Die Unternehmen in unserem Wettbewerbsumfeld sind in etwa alle gleich groß, und sie sind alle fast zu klein für diese Welt. Mit unserer großen Muttergesellschaft Bosch im Hintergrund haben wir allerdings gute Chancen, unsere Wachstumspläne umzusetzen. Wir sind bereits global recht gut aufgestellt, denn von unserem Gesamtumsatz erzielen wir rund 50 % außerhalb Europas.
Wie sieht es im Bereich Entwicklung mit der Internationalität aus?
Auch bei der Entwicklung sind wir international aufgestellt: An unserem Standort im englischen York entwickeln wir Embedded-Software, unsere Betriebssysteme, unsere AUTOSAR-Basissoftware und alles rund um das Thema RTE. Unser Technologiezen-trum für Java/Eclipse befindet sich in Bangalore/Indien, und am Standort Stuttgart/Feuerbach entwickeln wir im wesentlichen .Net-Applikationen. In Santa Barbara/Kalifornien dreht sich alles um unsere Produkte im Bereich Diagnose – und zwar von der Entwicklung über das Marketing bis zum Vertrieb. Diese Diagnosesysteme sind für die OEM-Werkstätten konzipiert. Am Standort Stuttgart befindet sich die Hauptverwaltung.
Es handelt sich bei unserem Betriebssystem um eine hoch effiziente Anwendung mit kleiner Codegröße – und das liefern wir an die Marktführer unter den Tier-1s. Im Gegensatz zu den PC-Betriebssystemen müssen unsere Betriebssysteme immer sicher anlaufen.
Welche Bedeutung hat das Dienstleistungsgeschäft für ETAS und wo setzen Sie Schwerpunkte?
Wir haben bereits heute eine Unternehmenseinheit, AES, die Ingenieursdienstleistungen anbietet. Im Wesentlichen sind diese Mitarbeiter derzeit aber damit beschäftigt, unsere Produkte bei Bedarf kundenspezifisch zu erweitern, anzupassen, einzuführen, zu trainieren, weiterzuentwickeln etc.
Wir sehen im Bereich Dienstleistungen drei Sektoren, in denen wir uns in Zukunft engagieren werden: Der eine Sektor ist die Beratung unter dem Motto „Wie entwickelt man Embedded-Software möglichst effizient mit hoher Qualität“.
Zudem wollen wir mit unseren Tools Kalibrier- beziehungsweise Parametriervorgänge viel effizienter gestalten, als dies bisher der Fall war. Zusätzlich ist die Daten-Security äußerst wichtig. Hier geht es darum, einen Prozess nicht nur durch die Hardware- und Software-Algorithmen sicher zu machen, sondern auch über den Lebenszyklus hinweg sichere Applikationen gewährleisten zu können. Wir überprüfen, ob wir uns in dem Bereich Security-Beratung engagieren.
In welchen anderen Bereichen neben der Security bietet ETAS Beratungsdienstleistungen an?
Wir sehen auch Beratungsbedarf beim Thema „Wie testet man Software“ – und zwar nicht nur im Bereich Hardware-in-the-Loop, sondern generell. Zunächst einmal müssen dabei die folgenden Fragen beantwortet werden: Wie gestalte ich Prozesse? Welche Architekturen benötige ich? Wie verifiziere ich meine Artefakte? Wie automatisiere ich Tests? Antworten auf diese Fragen geben wir mit unseren Beratungsdienstleistungen zum Thema Testen.
Welche Aktivitäten hat ETAS jenseits der Automotive-Branche?
ETAS entfaltet sich derzeit von einem Entwicklungsunternehmen für Tools im Bereich der Automotive-Embedded-Software hin zu einem Unternehmen, das die Effizienz und Qualität in der Embedded-Systementwicklung verbessern möchte und wird – auch außerhalb des Automobils. Natürlich sind wir uns unserer Wurzeln bewusst. Von unserem Erfahrungsschatz her sind wir natürlich ein Automotive-Unternehmen, aber wir glauben, dass diese Kompetenzen auch dringend außerhalb des Automobilbereichs benötigt werden, wenn Embedded-Software eine Komplexität erreicht, die ein manuelles, nicht prozessorientiertes Entwickeln nicht mehr zulässt.
Alfred Vollmer
(av)
