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Unternehmensweites Messdatenmanagement - Testergebnisse nutzbar machen

Technische Abteilungen, die elektronische oder mechanische Komponenten, Baugruppen oder ganze Fahrzeuge prüfen, dokumentieren ihre Ergebnisse in der Regel sehr gewissenhaft. In den meisten Unternehmen werden diese „Schätze“ jedoch in Insellösungen auf Abteilungsbasis verwaltet. Das bedeutet: Keine Gesamttransparenz, unnötige Kosten durch Mehrfachtests und wertvolles Wissen bleibt ungenutzt. Wie könnte eine IT-Lösung für das Testmanagement aussehen, die Messdaten unternehmensweit und über viele Jahre hinweg verfügbar macht?


Lösungen für die Verwaltung von Messdaten sind häufig zu eingeschränkt. Die Speicherung der Daten wird eher durch die proprietären Ausgabeformate der Messsysteme oder durch „Tradition“ diktiert als durch das objektiv geeignetste. Beispielsweise kann die dateibasierte Datenspeicherung in separaten Fachabteilungen noch funktionieren. Doch sobald andere Abteilungen und verbundene Unternehmen auf die Daten zugreifen müssen, wird es schwierig: Die Bereitstellung von Informationen wird vom Wissen des Einzelnen abhängig.


Ein Beispiel aus der Automobilindustrie: Durch die Entwicklung von Hybridantrieben oder Fahrerassistenzsystemen nehmen die Testverfahren zu; und dass Entwicklungsprozesse regelmäßig über Abteilungs- und Unternehmensgrenzen hinweg ausgetauscht werden. Messdaten müssen daher schnell und flexibel ausgetauscht werden können. Auch langfristig ist eine einheitliche Formatierung und Speicherung von Messdaten wünschenswert: Um durchgeführte Prüfungen im Fall einer Produkthaftungsklage nachweisen zu können, müssen Daten 30 Jahre aufbewahrt werden – eine gute Auffindbarkeit ist hier entscheidend für die Schadensbegrenzung . Die gute Nachricht: Mit dem ODS-Standard (Open Data Service) der ASAM (Association for Standardization of Automation and Measuring Systems) gibt es seit über einem Jahrzehnt ein Datenformat, das sich als Grundlage für den Aufbau eines unternehmensweit einheitlichen Prüfdatenmanagementsystems bewährt hat.




Die gleiche Sprache sprechen


ODS definiert ein Datenmodell, das hinreichend generisch ist, um sehr unterschiedliche anwendungsspezifische Anforderungen (Spezifikationen) flexibel abbilden zu können. Gleichzeitig stellt es Schnittstellen und Programmierwerkzeuge (APIs) bereit, mit denen verschiedenste Anwendungen und Systeme flexibel auf die Daten zugreifen können. Darüber hinaus steht mit ATF (ASAM Transport Format) ein herstellerneutrales Datenaustauschformat zur Verfügung, um Testdaten zwischen unterschiedlichen Anwendungen zu transportieren – auch über Unternehmensgrenzen hinweg. Die grundlegenden Anforderungen an eine moderne Enterprise-Plattform für das Messdatenmanagement werden erfüllt.


Verwenden von ASAM ODS


Testdaten aus unterschiedlichen Testsystemen müssen mit beschreibenden Informationen dokumentiert werden, um sie auch von einem anderen Ort oder zu unterschiedlichen Zeiten immer richtig interpretieren und vergleichen zu können. Anhand dieser sogenannten Metainformationen ist es möglich, den fachlichen, organisatorischen und technischen Kontext zu bewerten, in dem bestimmte Daten erhoben wurden. Der Kontext umfasst beispielsweise die Beschreibung des Prüflings – der „UnitUnderTest“ in der Sprache des ASAM ODS – des Prüfablaufs, der Prüfstruktur, der Simulationsparameter sowie der organisatorischen und auftragsbezogenen Daten. Diese Metainformationen sind eine wichtige Voraussetzung, um später im Messdatenbestand suchen und navigieren zu können.


Spezielle Anforderungen müssen erfüllt werden


Bei der Entscheidung über die Einführung einer unternehmensweit einheitlichen Plattform für das Messdatenmanagement ist es besonders wichtig, dass alle allgemein erforderlichen Funktionalitäten wie Datenspeicherung, Verwaltung, Suche, Navigation und Auswahl von Prüfdaten in standardisierter Form an alle Fachanwender bereitgestellt werden und dass notwendige Anpassungen wie Schnittstellen für spezifische Messsysteme flexibel und wartungsfreundlich ergänzt werden können.


Voraussetzung dafür ist, dass die MDM-Plattform über eine komponentenbasierte Softwarearchitektur verfügt. Auf diese Weise gleicht es einem Baukasten, mit dem im Rahmen einzelner Projekte sukzessive anwendungsspezifische Lösungen für das Messdatenmanagement umgesetzt werden können. Die Funktionalitäten werden aus wiederverwendbaren und austauschbaren Komponenten entwickelt oder aus anderen Projekten übernommen. Hier ist einem offenen System der Vorzug zu geben, damit die eigene IT-Abteilung Dialoge und Module bei Bedarf individuell an neue Messsysteme oder technische Komponenten anpassen kann. Beispiele hierfür sind spezialisierte Open-Source-Plattformen wie openMDM.


Mit der Implementierung von MDM-Lösungen auf Basis einer einheitlichen Plattform lassen sich abteilungsübergreifend Testdaten aus den Abteilungen und aus dem gesamten Lebenszyklus der Produkte sukzessive zusammenführen. Auch wenn Bereiche wie Forschung, Entwicklung, Produktion und After Sales und deren Unterabteilungen jeweils sehr unterschiedliche Informationen berücksichtigen, bietet das Datenmodell die Möglichkeit, jede dieser Informationsmengen eigenständig hinterlegen zu können und darüber hinaus Zusammenhänge zwischen Informationsmengen und Abhängigkeiten auswerten und so eine über den Lebenszyklus hinausgehende Analyse vorzunehmen.


Prozessunterstützung


Neben der standardisierten Speicherung von Mess- und Metadaten muss eine Messdatenmanagement-Plattform auch die Prozesse in der Testumgebung abbilden können. Mit geeigneten Softwarekomponenten ist es möglich, die Umsetzung einzelner Arbeitsschritte im Messprozess zu unterstützen und wiederkehrende Arbeitsabläufe teilweise zu automatisieren. Eine solche Prozessunterstützung beginnt beispielsweise bei der Testplanung und umfasst die Testinbetriebnahme, Testdatenspeicherung und Testauswertung. Der Vorteil für Fachabteilungen und die Arbeit der Testingenieure: Wird die Testplanung über die Plattform systematisiert, können die hier angelegten Planungsdaten sofort als Metainformation für später erfasste Messdaten verwendet werden. Über frei definierbare Vorlagen legen Sie fest, mit welchen Attributen Prüfaufträge, Prüflinge, Messmittel etc. beschrieben werden und welche Prüfschritte eine Prüfung bilden. Dabei kann zwischen Metainformationen, die während des gesamten Tests konstant bleiben, und Informationen, die sich von einem Testschritt zum nächsten ändern, unterschieden werden.


Um manuelle Eingaben und damit verbundene Eingabefehler oder Lücken zu minimieren, können Eingaben durch Voreinstellungen in Listenfeldern geführt werden. Dies erleichtert später die systematische Suche im System. Beschreibende Daten können auch aus bereits im System vorhandenen Prüfungen oder aus anderen Anwendungen wie Prüfteileverwaltung, Belegungsplanung für Prüfstände oder Prüfmittelverwaltung übernommen werden. Um die Vollständigkeit, Eindeutigkeit und Korrektheit der Metainformationen zu gewährleisten, sind in den Vorlagen Möglichkeiten zur Definition von Pflicht- und Wahlfeldern sowie Routinen zur automatischen Generierung eindeutiger Testbezeichnungen sinnvoll, da Messdaten oft wiederkehrende und genau definierte Auswertungen und Berechnungen durchlaufen.

   


Skalierbarkeit


Aus IT-Sicht muss die Architektur der Plattform flexibel und skalierbar sein, wenn nach und nach weitere Module und Fachabteilungen integriert werden sollen. Das System sollte daher auch allgemeine Funktionen wie eine moderne Benutzer- und Rechteverwaltung über Rollen bereitstellen. Arbeiten auf der Plattform externe Nutzer wie verbundene Unternehmen oder Entwicklungsdienstleister, muss der Zugriff auf Ressourcen und Daten gezielt gesperrt oder gewährt werden. Je umfangreicher und informativer das „Test Data Warehouse“ wird und je mehr Prozesse mit unterschiedlichen Beteiligten abgebildet werden, desto wichtiger werden Berechtigungen und klare Regeln.


Zusammenfassung


Ein unternehmensweit einheitliches Messdatenmanagement mit datenbankorientierter Ablage kann die Eingaben unterschiedlicher Fachabteilungen und Prüfsysteme integrieren. Eine solche Plattform wird zu einer wertvollen Informationsquelle für Entwicklung und Qualitätssicherung. Dank Transparenz werden unnötige Wiederholungen von Tests vermieden und Kosten reduziert. Gleichzeitig entlastet eine unternehmensweite Plattform Fachabteilungen und Testingenieure, da testbezogene Informationen mit deutlich geringerem Aufwand dokumentiert werden können. Informationen, die einmal (teil-)automatisiert in der Testplanung hinterlegt wurden, bleiben während der gesamten Testphase erhalten, können wiederverwendet werden und müssen nicht immer wieder neu eingegeben werden. Auf Knopfdruck haben die Verantwortlichen den Status und die Ergebnisse geplanter Testreihen im Blick, der Abstimmungsaufwand wird reduziert.


Das bewährte Datenformat ASAM ODS wurde speziell für die Anforderungen moderner, unternehmensweiter MDM-Lösungen entwickelt. Sowohl im Aufbau als auch im Betrieb bietet der Standard die nötige Flexibilität, um unterschiedliche Fachbereiche in die Wissenssammlung zu integrieren. Von Model-in-the-Loop, Software-in-the-Loop und Hardware-in-the-Loop in der Entwicklung eingebetteter Systeme bis hin zu umfangreichen Testfahrten/Testläufen und Crashtests können Ergebnisse übergreifend durchsucht und ausgewertet werden über den gesamten Lebenszyklus und über Abteilungs- oder Unternehmensgrenzen hinweg.