Handbuch Automotive SPICE 4.0 (eBook)

1Einleitung

1.1Wir stehen auf den Schultern von Riesen

Automotive SPICE® ist nicht erst gestern entstanden, sondern ein fester Bestandteil der Branche. Es stimmt, dass mit jeder aktualisierten Version von Automotive SPICE® Neuerungen einhergehen. Aber tief in seinem Kern behält das Prozessmodell die unerschütterlichen Grundprinzipien bei, die in früheren Publikationen herausgearbeitet wurden, insbesondere in »Automotive SPICE® in der Praxis« von Markus Müller, Klaus Hörmann, Lars Dittmann und Jörg Zimmer [Müller et al. 2016] sowie in »Automotive SPICE® Capability Level 2 und 3 in der Praxis« von Pierre Metz [Metz 2016].

Diese Werke bilden das Fundament, auf dem wir aufbauen. Weitere Bücher, von denen wir profitiert haben, sind die »AUTOMOTIVE SPICE Essentials« [Abowd et al. 2021] und »The guide for Automotive SPICE® Interpretation« [Hoermann et al. 2022]. Anstatt das Rad neu zu erfinden, erkennen wir den Wert des bereits Erreichten und streben danach, diesen Weg fortzusetzen.

Die vergangene Dekade hat einen Wandel in der Auffassung von Mobilität gebracht, geprägt von aufkommenden Themen wie dem autonomen Fahren und der Vernetzung von Fahrzeugen. Diese evolutionären Veränderungen fordern uns heraus, unsere Methoden ständig zu überdenken und zu erneuern. Es ist eine bemerkenswerte Zeit, in der die Werkzeuge der Entwicklung nicht nur moderner werden, sondern auch effizienter in ihrer Fähigkeit, Prozesse zu unterstützen.

Aber mit jeder technologischen Verbesserung steigen auch die Erwartungen und die Risiken. In einer Ära, in der Autos vernetzt sind, wird die Konformität mit Standards wie Automotive SPICE® unverzichtbar, um Risiken zu minimieren, insbesondere bei sicherheitskritischen Systemen, die das automatisierte Fahren unterstützen. Cybersecurity und Machine Learning sind zwei Themen, die unsere Arbeit und unsere Prozesse dominieren werden. Prozesse für das Machine Learning Engineering (MLE) sind Bestandteil von Automotive SPICE® 4.0 (s. Abschnitt 4.7 und Kap. 12) und für das Thema Cybersecurity gibt es eine Erweiterung des Standards (s. Kap. 19).

Die Relevanz von Automotive SPICE® ist so tief verwurzelt, dass inzwischen auch Fahrzeughersteller ihr Vorgehen nach seiner Konformität ausrichten.

Automotive SPICE® hat eine beeindruckende Historie, beginnend mit der Entwicklung durch die AUTOSIG im Jahr 2001 und der anschließenden Nutzung durch deutsche Automobilhersteller für die Lieferantenqualifizierung im Rahmen der Herstellerinitiative Software (HIS).

Die Entstehung dieses Buches war eine tiefgreifende Expedition – nicht nur durch die Facetten des Standards, sondern auch durch die unterschiedlichen Perspektiven, mit denen wir auf Automotive SPICE® blicken. Diese Reise hat uns geholfen, die Essenz von Automotive SPICE® 4.0 besser zu verstehen. Wir haben uns mit vielen visionären Kollegen und Experten ausgetauscht, um ein ganzheitliches Bild von Automotive SPICE® zu zeichnen. Unser Wunsch ist es, dass dieses Buch vielen als Leuchtturm dient, der den Weg zu exzellenten Prozessen in der Automobilindustrie weist.

1.2Zielsetzung und Verwendung dieses Buches

In einer Ära, in der sich Technologie und Fortschritt in der Automobilindustrie mit atemberaubender Geschwindigkeit verändern, bilden zuverlässige Prozesse das Rückgrat der Entwicklung. Von Steuergeräten über Komponenten bis hin zum integrierten Fahrzeug – Qualität ergibt sich auch aus dem Prozess. Tatsächlich könnte man sagen, dass ohne die Integrität des Prozesses keine außergewöhnliche Ingenieurleistung möglich ist. Dieses Buch richtet sich an jene, die an vorderster Front in dieser Industrie arbeiten: Systemingenieure, Projektmanager und viele andere. Es bietet eine Landkarte, die den Weg zur Prozessgüte weist. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der praktischen Umsetzung von Automotive SPICE® in Forschungs- und Entwicklungsprojekten.

Doch was genau ist dieses viel zitierte Automotive SPICE®? Es ist nicht nur ein detaillierter Bauplan, sondern vielmehr ein Instrument, das die Reife unserer Projekte misst. Das ist damit gemeint, wenn wir von einem Assessmentmodell sprechen.

Die Flexibilität von Automotive SPICE® ist bewundernswert. Es stellt Erwartungen auf, definiert jedoch nicht starr, wie diese zu erfüllen sind. Es vertraut auf die Innovation und Kreativität der Ingenieure und legt den Fokus auf die gelebten Prozesse. Und während es den Unternehmen die Freiheit lässt, ihre eigenen Pfade zu zeichnen, dient es gleichzeitig als Barometer, um den Erfolg dieser Wege zu messen.

Automotive SPICE® ist also keine Blaupause, die man einfach einem Projekt überstülpen kann, stattdessen gibt es Anstöße, die eigenen Prozesse zu hinterfragen und zu verbessern.

Man könnte meinen, dass ein solch flexibles Modell zu Chaos führt. Doch paradoxerweise ist es gerade diese Flexibilität, die Struktur schafft. Wenn man die Basispraktiken, die Automotive SPICE® vorgibt, versteht, wird einem bewusst, dass es nicht nur um das Einhalten von Regeln geht, sondern um ein echtes, tiefes Verständnis von dem, was es bedeutet, Systeme zu entwickeln.

Mit diesem Buch wollen wir Brücken bauen: zwischen den konkreten Anforderungen von Automotive SPICE® und der täglichen Arbeit von Ingenieuren, Entwicklern und Projektmanagern. Es dient nicht nur als Nachschlagewerk, sondern auch als Kompass, der Ihnen hilft, durch die vielfältigen Aspekte des Systems Engineering zu navigieren. Es beleuchtet nicht nur, wie Prozesse funktionieren, sondern auch, warum sie existieren und wie sie miteinander verwoben sind, um ein aufeinander abgestimmtes Ganzes zu bilden.

Für die Assessoren unter Ihnen, die als Hüter der Automotive SPICE®-Konformität fungieren, enthält dieses Buch ebenfalls wertvolle Ressourcen. Es bietet einen Leitfaden, der nicht nur das »Was«, sondern auch das »Warum« erläutert, und gibt Tipps und bewährte Verfahren für Ihre Assessments.

Schließlich ist dieses Buch mehr als nur eine Ansammlung von Worten und Konzepten. Es ist eine Einladung – eine Einladung, tiefer zu graben, mehr zu lernen und vor allem den wahren Wert und die Bedeutung von Automotive SPICE® in Ihrer täglichen Arbeit zu erkennen. Es ist ein ständiger Begleiter auf Ihrer Reise durch die Welt des Systems Engineering, der Sie dazu ermutigt, über den Tellerrand hinauszuschauen und das volle Potenzial Ihrer Prozesse auszuschöpfen.

1.3Kapitelüberblick

In Kapitel 2 stellen wir Automotive SPICE® 4.0 vor, bevor wir in Kapitel 3 einen Überblick über Automotive SPICE® und seine Elemente geben.

Kapitel 4 befasst sich dann damit, wie sich Automotive SPICE® 4.0 gegenüber seinem Vorgänger weiterentwickelt hat und was die wesentlichen Änderungen sind.

Kapitel 5 erläutert die wesentlichen Konzepte, auf die wir bei Automotive SPICE® treffen, wie Rückverfolgbarkeit (Traceability) und Konsistenz, Kommunikation und Transparenz, aber auch die Nachvollziehbarkeit bei der Ausführung der Prozesse. Außerdem wird erläutert, was Automotive SPICE® unter einem System versteht, und eine erste Einführung in das Systems Engineering gegeben.

In Kapitel 6 werden verschiedene prozessübergreifende Themen erläutert, die uns später in den Beschreibungen der Prozesse wieder begegnen werden. Hier geht es beispielsweise um Verifikation und Validierung.

In den Kapiteln 7 bis 17 stellen wir dann die einzelnen Prozessgruppen im Detail mit den in ihnen strukturierten Prozessen vor:

• Kapitel 7 beschäftigt sich mit dem Zulieferermanagement und beleuchtet diese Prozessschnittstelle genauer.
• In Kapitel 8 geht es um das Produktrelease und was dabei zu beachten ist.
• Mit Kapitel 9 steigen wir direkt in die Entwicklungsprozesse ein und beginnen auf der Systemebene. Hier werden dem Anforderungsmanagement und dem Architekturentwurf die zugeordneten Verifikationsprozesse gegenübergestellt. Diese Prozessgruppe stellt (ohne den SYS.1) das erste Plug-in für einen Assessment-Scope dar.
• In Kapitel 10 betrachten wir die Entwicklungsprozesse auf der Softwareebene, von den Anforderungen über die Architektur, den Entwurf, die Implementierung und die entsprechenden Verifikationsprozesse.
• In Kapitel 11 befasst sich mit der Validierung, die als Prozessgruppe mit nur einem Prozess einen starken Bezug zum SYS.1 aufweist.
• In Kapitel 12 gehen wir dann auf die Prozesse des Machine Learning ein, die in Automotive SPICE® neu hinzugekommen sind.
• Ebenfalls neu in Automotive SPICE® 4.0 sind die Prozesse der Hardwareentwicklung in Kapitel...