HÖCHSTER AUTOMATISIERUNGSGRAD DURCH MODELING-KOMPETENZ FÜR EINE FRÜHESTMÖGLICHE BRANDERKENNUNG.

Customer Success Story

Die WAGNER Group, Technologieführer in den Bereichen Brandfrühesterkennung und Brandvermeidung, setzt bei der Entwicklung ihrer Brandschutzsysteme zur frühestmöglichen Branddetektion auf ein automatisiertes und durchgängig integriertes Model Driven Development.

TITANUS®-Ansaugrauchmelder von WAGNER

schungsszenarien auch in schwierigen Anwendungsbereichen aus. LOGIC∙SENS® hilft somit wirkungsvoll Falschalarme zu vermeiden.

Die Codeerzeugung für die eingebetteten Systeme, die die Brandfrühesterkennung steuern, findet bei WAGNER durch Modellierung des Verhaltens und anschließende automatische Codegenerierung aus diesem Modell heraus statt.

DER WEG ZUM ERFOLG

SCHRITT 1: MODEL DRIVEN DEVELOPMENT UND UML WERDEN EINGEFÜHRT

Modelliert wurde bei WAGNER bereits, bevor im Jahr 2008 mit Unified Modeling Language (UML) Systeme entwickelt wurden. Für die Entwicklung der innovativen Brandschutzprodukte und -lösungen, die den höchsten Ansprüchen gerecht werden, sind moderne Technologien für die Programmierung unerlässlich. Den Anspruch, den WAGNER an seine eigenen Produkte hat, jederzeit zuverlässig und störunanfällig zu arbeiten, hat das Unternehmen auch an die Lösungen seiner Dienstleister. In der Folge wurden die Entwicklungstools bei WAGNER noch effizienter und zeitoptimierter gestaltet.

Modell und Code waren jedoch zunächst getrennt, was sich zunehmend als ineffizient und zeitaufwendig zu pflegen darstellte. Darüber hinaus sollte das Thema Simulation integriert abgebildet werden. Daher wurden Methoden und Werkzeuge des Model Driven Development (MDD) und der UML als Beschreibungssprache mit ihren besseren Möglichkeiten zur Automatisierung (Codegenerierung, Testautomatisierung und Dokumentationsgenerierung) eingeführt.

Bei der Einführung dieses neuen Systems kam es zu anfänglichen Herausforderungen und ein Um- denken von der linearen Programmierung zu den Methoden und Werkzeugen von MDD und UML war erforderlich. Heute liegen die positiven Effekte auf der Hand: Die Ergebnisse überzeugen die Software-Ingenieure, und die wirtschaftlichen Vorteile, wie der geringere Personalaufwand für immer komplexer werdende Projekte, punkten bei der Geschäftsleitung.

SCHRITT 2: ERHÖHUNG DES AUTOMATISIERUNGS - GRADES DER EINGEBETTETEN SYSTEME BEIM MODEL DRIVEN DEVELOPMENT

Durch die zunehmende Erfahrung mit den Entwicklungstools wurde deutlich, wie groß das Auto- matisierungspotenzial sein würde. Daher sollte im nächsten Schritt das Testen in das MDD eingebun- den werden. Investiert wurde in eine vollumfängliche Model Driven Development Umgebung. Heute sind IBM DOORS als Requirements Management Werkzeug, das Embedded UML Studio III von Willert als hoch integrierte UML-Modellierungslösung basierend auf IBM Rhapsody und das Testsystem Rhapsody Testconductor bei der WAGNER Group im Einsatz. Die Produkte und Services, ebenso wie die Unterstützung in Form von Beratung und Schulung kommen von der Willert Software Tools GmbH. Die Erfahrungen mit der Entwicklungsumgebung sind äußerst gut und dank des Willert Frameworks können Funktionalitäten deutlich schneller entwickelt werden.

Ein weiterer positiver wirtschaftlicher Effekt entsteht bei der WAGNER Group dadurch, dass das Entwicklerteam ihr Embedded Systems Engineering (ESE) durchgängig und mit ungewöhnlich hohem Automatisierungsgrad als Modeling-in-the-Loop Simulation abgebildet hat. Die Entwickler der Brandfrühesterkennungssysteme orientieren sich dabei auch an den Maßgaben des Test Driven Development. Bei WAGNER werden die Tests parallel zur Funktionalität entwickelt. Dabei werden die Anforderungen aus den DOORS-Modulen in das UML-Modell importiert und dort die Tests mit Sequenzdiagrammen spezifiziert. Mit dem Starten der Tests laufen automatisiert die Simulationen der Anforderungen aus dem Requirements Management des Modells ab. Nach Beendigung kann dann durchgängig von den Testergebnissen bis zu den Anforderungen in den DOORS Modulen die Testabdeckung nachgewiesen werden. Die Tests werden bei WAGNER kontinuierlich und automatisch nachts durchgeführt. Somit kann jederzeit der Projektfortschritt hinsichtlich der Erfüllung der Anforderungen als auch der Testabdeckung des Codes unter Berücksichtigung der Ergebnisse der entsprechenden Coverage-Analysen nachvollzogen werden.

Alle Ergebnisse der Tests ebenso wie alle Modellanpassungen werden nachvollziehbar und ohne zusätzlichen Aufwand in der Entwicklungsumgebung und den Anforderungsmodulen in DOORS dokumentiert. Auf dieser Basis kann auch eine lückenlose Dokumentation automatisch generiert werden. Ein wichtiger Aspekt im Zusammenhang mit Zertifizierungen, die Brandschutzsysteme durchlaufen müssen.

SCHRITT 3: FLEXIBLE ABBILDUNG DER HARDWARE IM MDD

Nachdem die Entscheidung für ein MDD mit IBM DOORS, IBM Rhapsody – ergänzt um ein Willert Framework – und dem Rhapsody Testconductor sowie für Willert als Partner umgesetzt war, stellte die Abbildung der Hardwarekomponenten im Modell den nächsten Meilenstein dar. Ziel war eine möglichst automatische Eingliederung der Low-Level-Treiber für die Mikrocontroller-Peripherie und ein Hardware-in-the-Loop Test aus dem Modell heraus, um das gesamte Hard- und Softwaresystem in seiner Funktionalität ganzheitlich und ebenfalls automatisiert testen zu können.

Für diesen Plan musste für jedes externe Gerät (Voltmeter, Stromversorgung, ...) und für jede Ein-/ Ausgangssimulations-Hardware im Testconductor ein spezifisches logisches Abbild für die Testroutinen entwickelt werden, um diese Geräte zu steuern. Dieser Aufwand musste erneut bei jedem Kompo- nentenwechsel betrieben werden, da es keine einheitlichen Ansteuerungen dafür gab. Das kann bei einem Wechsel der Peripherie schnell zu großen Zeitverzögerungen führen: Bei einer Ersatzkomponente müssten alle bisherigen Tests umgeschrieben werden.

Auch diese Hürde konnte das Team der Software-Ingenieure in Zusammenarbeit mit den Willert Beratern erfolgreich meistern. Die Lösung: Für jede Komponente wurden kleine Server entwickelt. Diese benutzen eine vom WAGNER Team eigens für diesen Zweck entwickelte Beschreibungssprache (‚WAGNER Debug Command Language’) zur Steuerung der Komponenten. Wechselt eine Komponente, braucht nun mit vergleichsweise geringem Aufwand nur der Server angepasst zu werden. Die Tests, die die ‚WAGNER Debug Command Language’ nutzen, bleiben dabei unberührt.

GEMEINSAM ERFOLGREICH

Es kam zusammen, was erfolgreich macht: Standardsoftware von IBM, ein Willert Framework, das große Systems-Engineering-Know-how beim WAGNER Entwicklerteam und die vertrauensvolle Zusammenarbeit mit den Willert Beratern. Daraus entstand unter der Maßgabe einer klaren Entwicklungsstrategie und eines fortlaufenden Innovationsprozesses ein performantes, leicht zu erweiterndes und zu pflegendes Tool für die Softwareentwicklung und Hardwaretests der Ansaugrauchmelder von WAGNER.

Durch die Einführung der MDD-Werkzeuge und -Methoden ist die Abbildung von Use Cases, also Sichten auf die unterschiedlichen Anforderungen von Stakeholdern, möglich geworden. Vorteil: Die Funktionen der Produkte können frühzeitig, schon bevor die ersten Gerätemuster vorliegen, visualisiert und Stakeholdern gemäß ihrer Anliegen anschaulicht und verständlich vermittelt werden. Ein offener, kommunikativer Austausch ist entstanden. Entscheidungen fallen dadurch schneller und wissensbasierter.

Der hohe Automatisierungsgrad macht es dem WAGNER Entwicklungsteam möglich, die Prinzipien des Continuous Delivery (CD) umzusetzen und ihren Softwareauslieferungsprozess kontinuierlich zu ver- bessern. Er ist darüber hinaus die wichtigste Voraussetzung, um im Kontext der Agilen Entwicklung und mit den Regeln von Scrum erfolgreich zu arbeiten. Arbeitsergebnisse – von der Änderung bis zum Test – werden auch unter den engen zeitlichen Vorgaben, die den Scrum-Sprintzyklen zugrunde liegen, termingerecht geliefert.

FAZIT

WAGNER verfügt über mehr als 40 Jahre Erfahrung in der Planung und im Bau von technischen Brandschutzanlagen. Das Unternehmen verfolgt einen hohen Qualitätsanspruch an die eigene Arbeit und die seiner Dienstleister und Partner. Sicherheit und Zuverlässigkeit werden seit jeher großgeschrieben. Unterstützt wird WAGNER dabei nun durch das durchgängig automatisierte MDD. Es ermöglicht den Softwareingenieuren effizientere und schnellere Entwicklungszyklen. Anforderungen mit sehr hoher Komplexität können deutlich besser gehandhabt werden, und Anpassungen und Änderungen des Systemverhaltens sind deutlich flexibler umsetzbar.

ÜBER WAGNER

WAGNER ist eines der führenden Unternehmen für ganzheitlichen Brandschutz und richtungsweisend im Markt. Als erfahrener Komplettanbieter liefert WAGNER seinen Kunden individuelle Gesamtlösungen, die von der Beratung über die Lösungsentwicklung bis hin zur Anlagenerrichtung und -betreuung reichen. Der internationale Lösungs- und Systemanbieter bietet innovative Brandschutzlösungen für die unterschiedlichsten Branchen wie IT/Rechenzentren, Lager/Logistik, Archive, Museen, Produktion, Schienenfahrzeuge und Hotels.