Pintsch : mise en œuvre réussie d'un système de test pour les enchaînements numériques
Garantir l'interopérabilité entre les différents sous-systèmes, quel que soit leur fournisseur
Dans le cadre du programme « Digital Rail Germany Fast-Track », Pintsch développe un système d’enclenchement numérique (DSTW) doté d’interfaces normalisées conformes à la norme NeuPro. L’entreprise doit relever le défi d’assurer l’interopérabilité entre les différents sous-systèmes, quel que soit leur fournisseur. Pour répondre à ces exigences complexes, Pintsch s’appuie sur le système de test et de simulation CANoe de Vector, qui a fait ses preuves.
Dans l’entretien qui suit, vous découvrirez les défis que Pintsch a dû surmonter lors du développement et de la validation de nouveaux produits, les raisons pour lesquelles l’entreprise a choisi CANoe, ainsi que les succès qu’elle a remportés à ce jour. Laissez-vous inspirer par ces aperçus passionnants sur l’univers des technologies numériques de commande et de signalisation !
Notre client
PINTSCH est l'un des principaux fabricants de produits liés à la sécurité pour les infrastructures ferroviaires, fort de plus de 180 ans d'expérience. Fondée en 1843 par Julius Pintsch, l'entreprise n'a cessé de se développer. Aujourd'hui, PINTSCH propose des solutions système innovantes pour les passages à niveau, les équipements de manœuvre, la technologie de comptage d'essieux et les systèmes de chauffage des aiguillages. Ses produits se caractérisent par une fiabilité maximale, une grande modularité et une technologie de pointe.
Les personnes interrogées
Description du projet et exigences en matière de tests et de simulation
Dans le cadre du programme « Digital Rail Germany Fast-Track », la société Pintsch a été chargée de développer un système d’enclenchement numérique (DSTW) doté d’interfaces normalisées conformément à la norme NeuPro. Par ailleurs, en tant que maître d’œuvre, Pintsch est responsable de l’un des sept projets de mise en œuvre et doit garantir l’interopérabilité entre les différents sous-systèmes, tous fabricants confondus.
Pintsch a besoin d’un système de test modulaire pour tester l’ensemble du système DSTW et garantir l’intégration progressive des sous-systèmes DSTW. Ce système peut être utilisé pour exécuter des séquences de test entièrement automatisées ainsi que pour créer des simulations de partenaires de communication virtuels. Le système de test doit couvrir tous les types de tests, des tests d’interopérabilité aux tests opérationnels et de performance, et être utilisé aussi bien pendant la phase de développement qu’en tant que système de test de réception.
Selon M. Pintsch, quels sont les principaux défis liés aux tests et à la validation de nouveaux produits ?
Pintsch : Il est important pour nous de parvenir à une séparation des niveaux d’abstraction dans l’architecture de l’environnement de test. Les détails des protocoles de communication entre les sous-systèmes doivent être abstraits et ne doivent pas entrer en ligne de compte au niveau des cas de test. Il est également important pour nous que la multitude de configurations correspondant aux différentes combinaisons de participants réels et simulés reste facile à gérer. Pour l’environnement de test, cela signifie qu’il doit être possible de basculer facilement entre des participants à la communication réels et simulés.
Un autre défi majeur découle de la multitude d’éléments de tableau possibles et du nombre conséquent de simulateurs. Afin d’éviter un code redondant et difficile à maintenir, qu’engendrerait une solution de type « copier-coller », il est nécessaire de développer une solution évolutive pour les simulateurs, essentiellement sous la forme d’un tableau d’objets paramétrés individuellement mais partageant un modèle de comportement générique commun.
Un autre défi majeur pour nous consiste à garantir une intégration cohérente dans le système de gestion du cycle de vie (ELM) existant des services de développement. Cela est essentiel pour répondre aux exigences de la norme applicable en matière de traçabilité et de reproductibilité des résultats.
Quelle gamme de produits Vector est disponible dans ce segment ?
Vector : Notre outil CANoe simplifie la simulation, l’analyse et les tests automatisés de systèmes et de réseaux complexes. Depuis son lancement sur le marché en 1996, CANoe n’a cessé d’évoluer et est aujourd’hui utilisé pour la validation complète d’une grande variété de protocoles de communication et de systèmes de bus. Parmi ceux-ci figurent SCI-XX/RaSTA (basés sur EULYNX et NeuPro), OPC UA, EtherCAT, CAN, CANopen, Modbus et MQTT, qui sont pertinents pour les applications dans le domaine de la signalisation ferroviaire numérique. L’outil vTESTstudio soutient la conception de séquences de test.
La communication réseau (Ethernet et CAN) est reliée à CANoe via les interfaces VN. Des tests HIL évolutifs, modulaires et efficaces sont réalisés avec le VT System. Le VIO System est idéal pour les tests d’E/S simples. Ces deux systèmes permettent un échange fluide de données analogiques et numériques. La gamme comprend également l’outil VectorCAST destiné aux tests unitaires.
Pourquoi Pintsch a-t-il choisi CANoe ?
Pintsch : Au départ , nous avons délibérément choisi de ne pas développer notre propre environnement de test. Notre objectif était de nous appuyer sur une solution standard éprouvée, garantissant une disponibilité et un support à long terme, et nous permettant de bénéficier des évolutions futures de l’outil. De plus, dans un souci de diversité, nous souhaitions éviter que nos produits développés en interne et l’environnement de test n’utilisent les mêmes piles de protocoles. Après avoir étudié le marché, nous avons découvert CANoe, un outil doté de ce que l’on appelle la liaison RaSTA, une pile RaSTA (Rail Safe Transport Application) et BTP (Bahntechnisches Protokoll), ainsi que de l’option EtherCAT, offrant une interface standardisée pour connecter divers appareils. Associé à l’outil d’automatisation des tests vTESTstudio, il répond à toutes les exigences relatives à l’environnement de test que nous avons mentionnées ci-dessus.
Grâce à l’utilitaire de connexion de Vector, la connexion requise à l’outil de gestion des tests est également possible. Comme nous avons commencé le développement dès les premières phases de commercialisation de la liaison RaSTA, Vector nous a offert un support direct aux développeurs en tant que client pilote et, surtout, la possibilité d’influencer le développement futur des fonctionnalités spécifiques au secteur ferroviaire.
Quelles expériences avez-vous eues avec cet outil ? Quels résultats Pintsch a-t-il obtenus jusqu'à présent ?
Pintsch : Nous disposons désormais, dans CANoe, de simulateurs pour tous les éléments du niveau de commande et de contrôle, ce qui permet de tester un système d’enclenchement (ESTW-ZE) dans un environnement simulé basé sur un projet donné. Cela inclut également les essais opérationnels, car nous sommes en mesure de simuler un trajet de train en activant les systèmes de comptage d’essieux. Nous utilisons également des bancs d’essai CANoe pour tester des sous-systèmes réels tels que les aiguillages, les feux de signalisation et les systèmes de comptage d’essieux. Dans cette configuration, CANoe assume le rôle de communication de l’enclenchement.
Dans le cadre du partenariat pilote avec un client, Vector a étendu les capacités d’injection de défauts au niveau BTP et a également amélioré la prise en charge des tableaux d’objets. Actuellement, des travaux sont en cours pour permettre également l’injection de défauts au niveau RaSTA.
Grâce à l’adaptateur d’exécution CANoe et à des scripts d’automatisation développés en interne, nous avons pu mettre en place une chaîne d’outils cohérente permettant d’exécuter un ensemble de cas de test directement depuis l’outil de gestion des tests (ETM) dans CANoe. De plus, dans le but de qualifier notre environnement de test, nous avons mis en place un système de gestion de configuration pour gérer tous les artefacts de l’environnement de test au sein de l’ELM.
En résumé, on peut affirmer qu’à ce jour, le concept de banc d’essai pour les tests système est établi sur la base de la chaîne d’outils Vector et que l’objectif est désormais de constituer une bibliothèque de cas de test sur cette base.
Comment Vector met-il en œuvre les enseignements tirés de la collaboration dans le cadre du développement de produits ?
Vector : Forts des résultats de notre collaboration toujours fructueuse avec notre client pilote Pintsch, nous avons développé un module complémentaire pour CANoe spécialement conçu pour protéger les éléments des systèmes de commande et de sécurité. Ce module complémentaire est désormais disponible pour tous nos clients. Outre les fonctionnalités de base utilisées par Pintsch pour la simulation et les tests des participants RaSTA, il inclut également des capacités d’injection de défauts aux niveaux de l’application et de RaSTA (EULYNX et NeuPro), ainsi que le support du protocole OPC UA pour les interfaces SMI et SDI. Afin d’aider les nouveaux utilisateurs à se familiariser rapidement avec CANoe, nous proposons des exemples de configuration clairs, une documentation détaillée sur les capacités techniques et un tutoriel expliquant les premières étapes d’utilisation de CANoe.
Quelles activités M. Pintsch prévoit-il pour l'avenir ?
Pintsch : Avant tout, nous continuons à travailler à la constitution d'une bibliothèque de cas de test dans le but d'assurer une couverture complète des tests en fonction des exigences du système et de mettre en œuvre ces tests dans les catalogues de cas de test existants.
Outre la mise en œuvre de protocoles supplémentaires nécessaires aux tests des sous-systèmes, tels que OPC UA et AMQP, la feuille de route prévoit également la qualification de notre environnement de test en tant qu’outil de classe T2 conformément à la norme DIN EN 50128. Nous espérons poursuivre la bonne collaboration avec nos collègues de Vector sur ces deux points.
À plus long terme, notre objectif est d’utiliser l’environnement de test Vector dans le cadre d’un environnement « Intégration continue (CI) / Build / Test » accompagnant le développement.
