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Qualitätssicherung Bereits in der Produktentwicklung für messbare Qualität sorgen

Autor / Redakteur: Arnim Lück und Herbert Schober / Claudia Otto

Das Prozess- und Qualitätsmanagement hat großen Einfluss darauf, ob ein Zulieferunternehmen die Produktanforderungen seines Kunden erfüllen und dies nachvollziehbar belegen kann. So auch in der Automobilindustrie, wo Hersteller regelmäßig Prüfungen der Entwicklungs- und Qualitätsprozesse ihrer Zulieferer vornehmen.

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Der Continental-Geschäftsbereich Passive Sicherheit & Sensorik entwickelt elektronische Steuersysteme für Insassen-Rückhaltesysteme.
Der Continental-Geschäftsbereich Passive Sicherheit & Sensorik entwickelt elektronische Steuersysteme für Insassen-Rückhaltesysteme.
(Bild: Continental)

Das Streben nach Qualität kann in der Produktentwicklung gar nicht früh genug beginnen. Den besten Start erwischen Entwickler, wenn sie bereits bei der Definition der Anforderungen alle Qualitätskriterien mit bedenken und berücksichtigen.

Eine besondere Herausforderung in der Automobilindustrie stellen eingebettete Systeme dar, die immer häufiger zur Regelung und Steuerung zum Einsatz kommen. Ein qualitativ hochwertiges Produkt kann in diesem Bereich nur entstehen, wenn Arbeitsabläufe, Tests und Qualitätssicherung effektiv ineinandergreifen: Von der Erhebung und Dokumentation der Anforderungen über die Definition der Lösung, von der Entwicklung der Systemkomponenten in Mechanik, Hardware und Software über die Systemintegration bis hin zur Integration der Systeme in das Fahrzeug.

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Verbesserungen auf der ganzen Linie nach Analyse der Prozesse

Als Standard zur qualitativen Bewertung von Unternehmensprozessen in der System- und Softwareentwicklung hat sich international die Norm ISO/IEC 15504 etabliert, auch als Spice (Software Process Improvement and Capability Determination) bekannt. In der Automobilindustrie wird deren branchenspezifische Variante A-Spice angewandt.

Einer solchen Prüfung auf Reife und Effektivität der Prozesse unterzog sich auch der Zulieferer Continental, Geschäftsbereich Passive Sicherheit & Sensorik (PSS). Der Geschäftsbereich PSS gehört zur Continental-Division Chassis & Safety und ist ein Hersteller von Elektronik für Insassen-Rückhaltesysteme in der Automobilindustrie. Die Prüfung bezog sich auf das Sicherheitssystem mit Airbagsteuergerät, eingebunden in ein modernes Netzwerkmanagement, und den dazugehörenden Satellitensensoren für einen großen deutschen Fahrzeughersteller.

Um die A-Spice-Kriterien im Detail zu analysieren und bestehende Prozesse dahingehend zu prüfen, engagierte Continental mit SQS Group Management Consulting einen Spezialdienstleister für Prozess- und Qualitätsmanagement als externe Unterstützung. Gemeinsam mit dem Team von Continental führten die Experten zunächst eine Analyse durch und evaluierten die bisherigen Projektergebnisse gegen den A-Spice-Standard sowie eigene Prozessdefinitionen und Projektziele des Geschäftsbereichs. Daraus wurde ein Projektverbesserungsplan abgeleitet und mit Vor-Ort-Unterstützung eines SQS-Beraters, der vollständig in das Team von Continental eingebunden war, umgesetzt.

Optimierungen in Architektur und Anforderungsmanagement legen Basis für Tests

Mithilfe der bei Continental etablierten Werkzeuge verbesserten die Prozessexperten die Dokumentation von System- und Produktarchitektur. Zudem galt es, die Systemarchitektur mit dem Anforderungsmanagement zu synchronisieren und so die Implementierung von Anforderungen besser nachzuweisen. Auch bei den Prozessen der Systemintegration und den Systemtests ließen sich Verbesserungen realisieren. Die Optimierungen in Architektur und Anforderungsmanagement liefern nicht nur eine bessere Basis für die Entwicklung, sondern auch eine geeignetere Vorlage für Integration und Test des entwickelten Systems.

Auch Folgeprojekte profitieren von den Neuerungen im Prozess

Im April 2011 führte der Fahrzeughersteller ein A-Spice-Audit bei Continental durch, in dessen Rahmen alle Qualitätskriterien erfüllt wurden, sodass der Geschäftsbereich die anvisierte Beurteilung erreichte und seinen Lieferantenstatus sichern konnte. Ein nützlicher Nebeneffekt war, dass sich die neu eingeführte Systemarchitektur und die neuen Methoden des Anforderungsmanagements in einem Folgeprojekt für denselben Fahrzeughersteller mit wenigen Anpassungen wiederverwenden ließen.

Damit nicht genug, legte Continental eine Initiative für Prozessverbesserungen im Bereich Architektur und Anforderungsmanagement namens Easy auf. Ziel war es nun, Methoden, Prozesse und Werkzeuge für Anforderungsmanagement und Systemarchitektur in der gesamten Produktentwicklung grundlegend zu optimieren. Die Airbagsteuergeräte von Continental werden auf Basis der Plattform Speed (Safety Platform for Efficient & Economical Design) entwickelt.

Nun sollte die Entwicklung einer neuen Plattformgeneration auch zum Piloten für weiter verbesserte Prozesse und Methoden werden. Damit wurde eine maximale Wiederverwendbarkeit beziehungsweise Synergie zwischen Plattformentwicklung und Kundenapplikationsprojekten angestrebt, bei gleichzeitiger Reduzierung von Komplexität und Redundanz in der Dokumentation. Dies erforderte auch den Abgleich mit den Prozessen in den Entwicklungsbereichen Software, Hardware, Mechanik, Algorithmen sowie den Support-Prozessen (funktionale Sicherheit, Review, Qualitätssicherung).

Externe Prozessexperten unterstützten Plattformentwicklung über ein Jahr lang

Die externen Prozessexperten unterstützten die Easy-Initiative und das Plattformentwicklungsprojekt für die Dauer von mehr als einem Jahr. Dem Dienstleister oblagen Management und Überwachung der erzielten Fortschritte inklusive regelmäßiger Berichte und Qualitätsmetriken zur Erfüllung der Easy-Ziele.

Die Neugestaltung von Prozessen, Methoden und ihre Dokumentation wurde von einem integrierten Team aus Plattformentwicklern und dem externen Experten durchgeführt. Dazu gehörte die Modellierung von jeweils separaten Plattform- und Kundenprojektprozessen einschließlich der Verbesserung der wechselseitigen Unterstützung. Zudem galt es, für Systemarchitektur und Anforderungsmanagement jeweils neue Methodiken zu definieren und diese in Change Management, Qualitätssicherung, Angebotserstellung, Integration, Test und Validierung einzubetten. Des Weiteren definierte das gemeinsame Team eine neue, abgestimmte Integrationsteststrategie sowie passende Übergänge zwischen Anforderungswerkzeugen und Testmanagementumgebung.

Trainings und Schulungen für Projektmanager, Systemarchitekten, Testmanager und Entwickler begleiteten weltweit die Einführung der neuen Prozesse an den Niederlassungen von Continental PSS. Im April 2012 prüften externe Experten von Siemens Corporate Technology, Processes & Production das Plattformentwicklungsprojekt der neuen Generation gegen die ISO-Norm 26262 und den Automotive-Standard Spice. Die Auditoren erteilten allen Systemprozessen die angestrebten Zertifizierungen.

Keine Informationsverluste mehr in der gemeinsamen Entwicklung

So kann Continental nun von der systematischen und messbaren Wiederverwendung der Plattformarchitektur in Kundenprojekten profitieren. Integrierte Teams aus allen Arbeitsbereichen (Hardware, Software, Mechanik, Algorithmen) sorgen dafür, dass keine Informationsverluste in der Entwicklung entstehen. Aufgrund der gemeinsamen Dokumentation vereinfacht sich für die Produkt- und Softwareentwickler zudem der Support von Kundenprojekten.

Das vorgestellte Praxisbeispiel zeigt, dass Qualität in Anforderungsmanagement und Systemarchitektur für die Entwicklung und Integration von eingebetteten Systemen in der Automobilindustrie ein unabdingbarer Erfolgsfaktor ist. Die enge Verzahnung von Anforderungsmanagement und Systemarchitektur mit funktionaler Sicherheit und den Arbeitsbereichen Hardware, Mechanik, Software und Algorithmen in Verbindung mit einem mehrstufigen Test- und QS-Verfahren in der Automobil(zuliefer-)Industrie ist eine notwendige Voraussetzung, um hohe Produktqualität zu erreichen. Zudem gilt: Qualität bereits in der Produktentwicklung zu erzeugen, ist kostengünstiger, als Qualität am Schluss nachzukontrollieren und Fehler im fertigen Produkt zu beheben.

* Arnim Lück ist Berater bei der SQS Software Quality Systems AG in 51149 Köln; Herbert Schober ist in der Plattformentwicklung Airbag-Elektronik bei der Continental-Division Chassis & Safety, Business Unit Passive Safety & Sensorics in 93055 Regensburg tätig

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