Fachbegriffe

Im folgenden werden Definitionen angegeben für die Begriffe:

Embedded Systems

Lastenheft

Pflichtenheft

Requirement

Design Specification

Test Specification

Test Protocol

Risikoanalyse

FMEA

Was sind Embedded Systems ?

Unter Embedded Systems (ES) versteht man Computersysteme, die in Geräten, Anlagen und Maschinen eingebettet sind und spezielle Anwendungen abarbeiten. Solche ES-Systeme findet man in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automation und Automobil-Technik, in Telekommunikations-, Konsumer- und Haushaltsgeräten wie Handys, CD-Player, Uhren, Waschmaschinen, Mikrowellenöfen usw. Bedingt durch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und die unterschiedlichsten Anforderungen ist eine generelle Charakterisierung von embedded Systemen nicht möglich.

Im Gegensatz zu Personal Computern sind die embedded Systeme nicht mit den üblichen Peripheriegeräten wie Maus, Tastatur oder Festplatten ausgestattet, sondern nutzen Spezialperipherie; funktionelle Tasten, Drehschalter und Anzeigen der entsprechenden Geräte. Das Spektrum an Ausgabeeinheiten reicht von einer einfachen blinkenden Lampe über LCD-Anzeigen bis hin zu Groß-Displays. Eine ähnliche Vielfalt bieten die Eingabemöglichkeiten.

Ein Embedded System hat genau definierte Aufgaben; es bildet soft- und hardwaremäßig eine funktionale Einheit, die nur diese definierten Aufgaben erfüllt. Den Anforderungen entsprechend sollten ES-Systeme in vielen Anwendungen einen minimalen Hard- und Software-Aufwand benötigen, sie sollten mit reduzierten Betriebssystemen auskommen, möglichst wenig Komponenten benutzen und einen Prozessor, der die gestellten Aufgaben erfüllt, aber nicht für andere Aufgaben ausgelegt ist. Außerdem sollten sie zur Erhöhung der Performance und Sicherheit FPGAs und spezielle ASICs verwenden. Dies alles unter dem Kosten- und Zuverlässigkeitsaspekt aber auch um die Leistungsaufnahme so gering als möglich zu halten. Darüber hinaus spielt die Echtzeitfähigkeit eine entscheidende Rolle.

Embedded Systeme benutzen häufig kein Betriebssystem oder sie arbeiten mit speziellen Embedded-Versionen von Standard-Betriebssystemen, so mit Embedded Windows CE oder Windows XP, Embedded Linux aber auch mit speziellen Betriebssystemen wie OSEK, OS-9 und anderen.

Die Anwendungssoftware, ausgeführt als Embedded Software, zeichnet sich durch feste Funktionen aus und unterstützt nur die entsprechende Anwendung.

Quelle: www.itwissen.info

Was ist das Lastenheft ?

Der Auftraggeber erstellt das Lastenheft (nach DIN 69905). Das Lastenheft (teils auch Anforderungsspezifikation, Anforderungskatalog, Produktskizze, Kundenspezifikation oder Requirements Specification genannt) beschreibt die Gesamtheit der Forderungen des Auftraggebers an die Lieferungen und Leistungen eines Auftragnehmers.

Die Anforderungen in einem Lastenheft sollten durch ihre Formulierung so allgemein wie möglich und so einschränkend wie nötig formuliert werden. Hierdurch hat der Auftragnehmer die Möglichkeit, optimale Lösungen zu erarbeiten, ohne durch zu konkrete Anforderungen in seiner Lösungskompetenz eingeschränkt zu sein.

Im Rahmen eines Werkvertrages oder Werkliefervertrages und der dazu gehörenden formellen Abnahme beschreibt das Lastenheft präzise die nachprüfbaren Leistungen und Lieferungen.

Quelle: www.wikipedia.de

 Was ist das Pflichtenheft ?

Das Pflichtenheft beschreibt in konkreter Form, wie der Auftragnehmer die Anforderungen des Auftraggebers zu lösen gedenkt – das sogenannte wie und womit. Der Auftraggeber beschreibt vorher im Lastenheft möglichst präzise die Gesamtheit der Forderungen – was er entwickelt oder produziert haben möchte. Erst wenn der Auftraggeber das Pflichtenheft akzeptiert, sollte die eigentliche Umsetzungsarbeit beim Auftragnehmer beginnen.

Laut DIN 69901-5 umfasst das Pflichtenheft die „vom Auftragnehmer erarbeiteten Realisierungsvorgaben aufgrund der Umsetzung des vom Auftraggeber vorgegebenen Lastenhefts“. Die Anforderungen des zuvor ausgearbeiteten Lastenhefts sind nun mit technischen Festlegungen der Betriebs- und Wartungsumgebung verknüpft.

Quelle: www.wikipedia.de

Was ist ein Requirement ?

Im Produktentwicklungsprozess bedeutet ein Requirement eine einzelne, dokumentierte Anforderung physikalischer oder funktionaler Art an das System bzw. das Produkt.

Die Menge der Requirements wird klassisch als Input für die Planung der Produktentwicklung verwendet (Requirement Specification). Sie sind ebenfalls eine wichtige Vorgabe für die Validierung, da sich die einzelnen Tests auf dezidierte Requirements beziehen sollten. So ergibt sich eine einfach nachzuverfolgende Linie von der Requirement Specification über die Test Specification zum Test Protocol. Im Sinne einer qualitätsorientierten Entwicklungsphilosophie ist daher eine sorgfältige Requirement Spezification notwendig, um die Anforderungen an das Produkt vollständig zu beschreiben und nachprüfbar zu machen. Dies ist auch im Zusammenhang mit der Risikoanalyse (FMEA) von großer Bedeutung, da sich aus dieser die sicherheitsrelevanten Requirements ableiten.

Was ist die Design Specification ?

Die Design Spezification enthält explizite Information über die Requirements für ein Produkt und wie es aufgebaut ist. Sie enthält die komplette Beschreibung und Dokumentation, d.h. alle notwendigen Schaltungen, Zeichnungen, Abmessungen, zulässige Umweltbedingungen, ergonomische Faktoren, das Design, vorgeschriebene Wartungsmaßnahmen, definierte Ersatzteile, Qualitäts- und Sicherheitsinformationen sowie die Software Specification.

Was ist die Test Specification ?

In der Test Specification werden alle Tests beschrieben, die das Produkt durchlaufen und bestehen muss, bevor die Freigabe erfolgen kann. Im Besonderen müssen alle Requirements mit Tests überprüft und validiert werden. Die Testspecification legt fest, WER WAS WIE testet, d.h. ob Auftraggeber oder Auftragnehmer oder ein Externer (z.B. EMV Prüflabor) den Test durchführt, welche Eigenschaft getestet wird und welches Ergebnis erreicht werden muss und mit welchen Methoden (z.B. spezielle Messgeräte) unter Beachtung welcher Normen dabei gearbeitet werden muss.

Was ist das Test Protocol ?

Im Test Protocol werden die Ergebnisse der in der Test Specification definierten Tests nachvollziehbar festgehalten. Nachvollziehbar heißt, dass der Test so genau beschrieben ist, dass er zu einem späteren Zeitpunkt jederzeit verlässlich wiederholt werden kann. Sinnvollerweise wird also neben dem Ergebnis und einer genauen Beschreibung der Testinstrumente und der Testumgebung auch der Prüfling identifizierbar gemacht (z.B. durch Angabe von Seriennummer, Ausführungsstand etc.) und dokumentiert, wer die Prüfung wann durchgeführt hat.

Was ist eine Risikoanalyse ?

Die Risikoanalyse folgt dem Grundgedanken einer vorsorgenden Fehlervermeidung anstelle einer nachsorgenden Fehlererkennung und -korrektur (Fehlerbewältigung) durch frühzeitige Identifikation und Bewertung potenzieller Fehlerursachen bereits in der Entwurfsphase. Damit werden ansonsten anfallende Kontroll- und Fehlerfolgekosten in der Produktionsphase oder gar im Feld (beim Kunden) vermieden und die Kosten insgesamt gesenkt. Durch eine systematische Vorgehensweise und die dabei gewonnenen Erkenntnisse wird zudem die Wiederholung von Designmängeln bei neuen Produkten und Prozessen vermieden.

Die Methodik der Risikoanalyse soll schon in der frühen Phase der Produktentwicklung (Planung und Entwicklung) innerhalb des Produktlebenszyklus angewandt werden, da eine Kosten-/Nutzenoptimierung in der Entwicklungsphase am wirtschaftlichsten ist (präventive Fehlervermeidung). Denn je später ein Fehler entdeckt wird, desto schwieriger und kostenintensiver wird seine Korrektur sein.

Was ist eine FMEA ?

Die FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) ist eine systematische analytische Methode der Zuverlässigkeitstechnik, mit deren Hilfe mögliche Probleme erfasst, deren Risiken durch sogenannte Risikoprioritätszahlen abgeschätzt und Gegenmaßnahmen getroffen werden können. Die FMEA wird insbesondere in der Design- bzw. Entwicklungsphase neuer Produkte oder Prozesse angewandt und von Lieferanten von Serienteilen für die Automobilhersteller aber auch anderen Industrien gefordert.

 

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