Success Story Mercedes-Benz: Automatisches Testen in der Cloud
Warum eine serverbasierte automatisierte Testplattform für ein Software-defined Vehicle (SDV) unverzichtbar ist
In einem SDV gewinnen virtuelle Testplattformen und automatisierte Testprozesse zunehmend an Bedeutung. Diese Success Story beleuchtet den erfolgreichen Einsatz einer CI/CD-Pipeline in Kombination mit CANoe Server Editions, um Entwicklungs- und Testprozesse bei Mercedes-Benz in Kooperation mit seinen Zulieferern effizienter und skalierbarer zu gestalten.
Durch die steigende Komplexität und Vielfalt moderner Fahrzeugfunktionen wächst auch der Bedarf an flexiblen, softwarebasierten Architekturen, wie sie das SDV verkörpert. Bei einem SDV können innovative Funktionen und Services agil bereitgestellt, kontinuierlich aktualisiert und ausgeliefert werden. Diese Komplexität und Vielfalt bringt klassische, hardwarebasierte Integrations- und Testplattformen zunehmend an ihre Grenzen. Denn die Abhängigkeit von physischer Hardware erschwert eine skalierbare und zeitnahe Validierung. Die Virtualisierung von Steuergeräten reduziert die Hardwareabhängigkeit deutlich. Virtuelle Steuergeräte als „Digital Twin“ ermöglichen damit eine flexible und frühzeitige Integration in virtuelle Testumgebungen. Gleichzeitig lassen sich Tests mit virtuellen Steuergeräten parallelisieren und deutlich schneller ausführen, was ein entscheidender Vorteil gegenüber hardwarebasierten Setups darstellt (siehe Bild 1).
Zusätzlich zu den Fortschritten in der Fahrzeugentwicklung verpflichtet der Cyber Resilience Act Unternehmen dazu, innerhalb von 72 Stunden nach einem Sicherheitsvorfall eine gründliche Analyse und konkrete Gegenmaßnahmen vorzulegen. Diese Anforderung erhöht den Druck auf Entwicklungsabteilungen, automatisierte und reproduzierbare Testverfahren zu etablieren, um schnell auf entdeckte Security Threads reagieren zu können. Automatisierte Tests bieten eine unmittelbare Validierung von Korrekturen und stellen sicher, dass Sicherheitslücken effizient und zeitnah behoben werden können.
Effiziente Testprozesse durch virtuelle Plattformen
In der Vergangenheit war auch Mercedes-Benz darauf angewiesen, dass Zulieferer ihre finalen Hardware-Samples bereitstellen mussten, bevor mit dem Testen begonnen werden konnte. Dies führte zu Verzögerungen im Entwicklungsprozess und schränkte die Flexibilität bei der Validierung von Softwarekomponenten ein. Die sogenannte vTesting-Plattform ist die Antwort von Mercedes-Benz auf die oben genannten Herausforderungen. Als Proof of Concept im Jahr 2020 durchgeführt, hat sie sich mittlerweile zu einem festen Bestandteil der Testinfrastruktur bei Mercedes-Benz etabliert. Im Entwicklungsprozess verankert unterstützt sie die Absicherung komplexer Softwarefunktionen zuverlässig und skalierbar.
Softwaretests ohne Hardware: Shift Left mit vTesting-Plattform
Mit der vTesting-Plattform wird der vollständige Software-Stack der Zulieferer bereits vor Verfügbarkeit der Hardware in einem Software-in-the-Loop-Setup getestet (siehe Bild 2). Sowohl Mercedes-Benz als auch die Zulieferer haben Zugriff auf das MB.OS Portal, auf dem alle eigenständig ihren aktuellen Softwarestand hochladen. Der Upload kann ebenfalls automatisiert über API-Schnittstellen erfolgen, etwa durch einen Commit oder Merge Request innerhalb einer Build Pipeline. Die Simulation besteht aus den virtuellen Steuergeräten (vECUs), die mit vVIRTUALtarget oder Synopsys Silver erzeugt werden, den verschiedenen Tests, sowie den Daten direkt aus dem Diagnose-Portal. Konfiguration und die Tests werden dynamisch anhand der vECU und zusätzlichen Meta-Daten erstellt. Dabei werden Basissoftware-Tests (Diagnose, Security, Bus-System) und funktionale Tests ausgeführt, die den Vorteil schnell verfügbarer Standardtests bieten, welche Entwickler und Tester direkt nutzen können. Mercedes-Benz fordert von seinen Zulieferern vECUs, die damit ein wichtiger Bestandteil des Vergabemanagements sind. Die Konfiguration der Testumgebung folgt dem Everything-as-Code-Prinzip, was eine transparente Nachvollziehbarkeit sowie eine konsistente Versionierung aller Einstellungen und Abläufe ermöglicht.
Die DevOps-Pipeline, die aus mehreren, parallel ausgeführten CANoe Server Editions besteht, schafft die Grundlage für eine skalierbare, effiziente und hardwareunabhängige Absicherung. Darüber hinaus erlaubt die zentrale Infrastruktur eine abteilungsübergreifende Nutzung von Lizenzen, wodurch die Lizenzkosten effizient auf mehrere Fachbereiche verteilt werden können. Dies führt zu einer besseren Auslastung vorhandener Ressourcen und einer insgesamt wirtschaftlicheren Nutzung beim Kunden. Die Pipeline kann selbst vom Benutzer über eine GUI oder per API der vTesting-Plattform eingestellt werden.
Vorteile durch frühe, automatisierte Softwaretests für Zulieferer
Auch die Zulieferer profitieren von der gemeinsamen Nutzung der vTesting-Plattform. Durch die Einbindung in die CI/CD-Pipeline von Mercedes-Benz können sie sowohl Integrations- als auch Abnahmetests effizient und valide durchführen. Die Anbindung an die virtuelle Testumgebung ermöglicht eine frühzeitige Validierung und trägt wesentlich zur Beschleunigung der Entwicklungszyklen bei. Die Testumgebung spielt eine zentrale Rolle bei der frühzeitigen Erkennung und Behebung von Hardwareproblemen oder -engpässen, wodurch Ausfallzeiten effektiv vermieden werden. Indem Zulieferer ihren aktuellen Softwarestand eigenständig hochladen und automatisierte Tests durchführen lassen, erhalten sie frühzeitig Rückmeldung zum Reifegrad ihrer Software. Die schnelle Verfügbarkeit der Testergebnisse trägt zur Verbesserung der Codequalität bei, minimiert den Aufwand für spätere Fehlerkorrekturen und fördert die kontinuierliche Weiterentwicklung der Software innerhalb agiler Teams.
Und auch die Erstellung von vECUs stellt in den meisten Fällen keinen erheblichen Mehraufwand dar. Dank des Dual-Target-Konzepts werden virtuelle und reale ECUs konsistent gepflegt. Außerdem kann Vector für bestimmte Anwendungsfälle vECUs, die mit vVIRTUALtarget virtualisiert wurden, an Zulieferer und OEMs ausliefern.
Bestens gewappnet für SDVs und agile Softwareentwicklung
Die Einführung der vTesting-Plattform markiert einen entscheidenden Schritt zur Beschleunigung und Flexibilisierung von Entwicklungs- und Testprozessen im automobilen Softwareumfeld. Mercedes-Benz und seine Zulieferer profitieren von einer frühzeitigen, automatisierten Qualitätssicherung und der Möglichkeit, Software unabhängig von physischer Hardware zu validieren. Interne Analysen bei Mercedes-Benz haben gezeigt, dass SIL-Tests mit vECUs abhängig von der Testsuite bis zu 95 % der Tests mit einer realen Hardware übereinstimmen. Damit werden also nicht nur Entwicklungszeiten verkürzt, sondern auch Fehler frühzeitig erkannt und behoben. In Zukunft eröffnet die konsequente Weiterentwicklung virtueller Testmethoden weiteres Potenzial für die agile Entwicklung und Absicherung softwaredefinierter Fahrzeuge – ein klarer Innovationsvorsprung im wachsenden digitalen Wettbewerb.
