Testen in der Automatisierungstechnik vom Gerät bis zur Anlage

Anhand eines einfachen Anwendungsbeispiels wurde in diesem Beitrag die Anwendung von semantischen Technologien zur Identifikation von Inkonsistenzen im Anforderungs-Testfall-Codesign vorgestellt. Neben Inkonsistenzen, die infolge logischer Widersprüche in der Anforderungsmodellierung entstehen, können somit unternehmens- oder projektspezifische Inkonsistenzen formuliert und aufgedeckt werden. Der Ansatz ermöglicht es, potentielle Widersprüche zu erkennen und zusätzliche Kosten frühzeitig zu vermeiden.
Die Anwendung semantischer Technologien in einem wissensbasierten System ermöglicht es, ein flexibles und einfach erweiterbares Software-system zur Identifikation von Inkonsistenzen bereitzustellen. Wenn weitere Typen von Inkonsistenzen integriert werden müssen, ist lediglich die Erstellung weiterer SPARQL-Abfragen nötig; das Softwaresystem muss nicht verändert werden. Die automatische Transformation zwischen der Modellierungssprache und dem formalen Modell zur Identifikation von Inkonsistenzen ermöglicht es zudem, dass der Anwender der Modellierungssprache unberührt vom OWL-Modell bleibt und somit mit den ihm bekannten Methoden arbeiten kann. Die Aufdeckung von Inkonsistenzen erfolgt also im Hintergrund. Obwohl der Einsatz einen ersten Schritt in die Richtung der Auflösung von Inkonsistenzen im Anforderungs- und Testfall-Codesign bietet, sind weitere Schritte in zukünftigen Arbeiten von Nöten. Zum einen müssen Inkonsistenzen geeignet visualisiert werden, um dem Nutzer die Fehlererkennung und -behebung zu vereinfachen. Zum anderen müssen Ansätze untersucht werden, welche die Auflösung von Inkonsistenzen unterstützen.
Zu diesem Zweck untersuchen verschiedenste Forschungsarbeiten derzeit die Möglichkeiten und Anwendungspotentiale von formalen Methoden für die Entwicklung im Maschinen- und Anlagenbau. Im Teilprojekt A6 „Disziplinübergreifendes Modulmanagement von IT-Zyklen in Innovationsprozessen“ des DFG-finanzierten Sonderforschungsbereichs SFB 768 „Zyklenmanagement von Innovationsprozessen – verzahnte Entwicklung von Leistungsbündeln auf Basis technischer Produkte“ werden Methoden zur Gestaltung variantenreicher, mechatronischer Systeme durch interdisziplinäre Modellierung zusammen mit formalen Methoden zur Kompatibilitätsprüfung interdisziplinärer Module angewandt. Zukünftige Arbeiten werden die Erweiterung dieser Methoden beinhalten, um die Kompatibilität verschiedener Modulvarianten und -versionen zu prüfen und mögliche Inkompatibilitäten zu überbrücken. Das DFG-finanzierte Schwerpunktprogramm SPP 1593 „Design for Future – Managed Software Evolution“ untersucht die Anwendbarkeit von Methoden und Technologien aus der Informatik zum Management der Evolution von Softwaresystemen unter anderem für Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau. Zukünftige Arbeiten, insbesondere im SPP 1593-Projekt „Model-Driven Evolution Management Framework for Automation Systems“ MoDEMAS, werden dabei die Anwendung von formalen Verifikations-, Simulations- und Testmechanismen für die Probleme des Maschinen- und Anlagenbaus beinhalten.