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Fahrzeugschnittstellen (Vehicle Communication Interfaces, VCIs) sind die zentrale Komponente für den Zugriff eines Testersystems auf die elektronsichen Steuergeräte, die in modernen Kraftfahrzeugen vielfältige Steuerungs- und Regelungsaufgaben übernehmen und dabei auch Diagnosfunktionalitäten ausführen.
Die Anzahl einzelner Werkstatttester im Feld geht heute in die Zehntausende. Zusätzlich sind diese weltweit bei unterschiedlichen Anwendern mit unterschiedlichen Voraussetzungen und Berechtigungen im Einsatz. Unsachgemäße Handhabung kann dabei zu großen Schäden führen. Dieses Multi-User Szenario lässt sich nur mit einer bedarfsgerechten Zuordnung von Tester-Funktionen sowie durch zentrale Administration beherrschen. Ein integriertes Berechtigungsmanagement fügt sich in die Kernprozesse ein und bietet darüber hinaus zusätzliche Sicherheit.
Für Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen stehen weltweite Service-Netzwerke bereit. Ziel ist es, teure Standzeiten oder gar längere Ausfälle und damit die Total Cost of Ownership (TCO) zu reduzieren. Das Angebot hoch dynamischer, effizienter Wartungs- und Reparaturleistungen steht dabei im Vordergrund. Dies stellt besondere Anforderungen an die Tester-Verfügbarkeit und den sicheren Datenaustausch. Um dies zu gewährleisten, ist ein durchgängiges Diagnose-konzept und der Einsatz eines leistungsfähigen Werkstatttesters essenziell.
Im Aftersales Service stehen – häufig weltweite – Service-Netzwerke für Fahrzeuge und Maschinen bereit. Diese verfolgen generell ein Ziel: die Standzeiten und damit die Total Cost of Ownership (TCO) zu reduzieren. Zum Kerngeschäft zählt die schnelle, zielgerichtete Wartung und Reparatur. Dies setzt nicht nur den Einsatz eines effizienten Werkstatttesters voraus, sondern stellt besondere Anforderungen an dessen weltweite Verfügbarkeit und seine Aktualisierbarkeit über ein modernes Backend.
Moderne schwere Nutzfahrzeuge, wie Lastkraftwagen und Busse, aber auch forst- und landwirtschaftliche Maschinen oder Baumaschinen, sind vollgepackt mit E/E-Komponenten, die Selbstdiagnosefunktionen unterstützen und die Qualität von Wartungs-, Service- und Reparaturprozessen erhöhen. In Servicewerkstätten reduziert "right the first try" teure Ausfallzeiten und spart viel Geld.
Unterstützt wird dieses Ziel durch einen Prozess, der die bereits im Fahrzeug generierten Daten erfasst und zur Analyse und Erstellung fahrzeug- und/oder flottenspezifischer vorausschauender Wartungssequenzen an einen Cloud-Server sendet. Die Sequenzen unterstützen den Servicetechniker bei der vorausschauenden Wartung.
Remote- und Cloud-Diagnoseverfahren werden bei künftigen Fahrzeugreparaturen einen immer höheren Stellenwert haben. Von zentraler Bedeutung bei der Konfiguration entsprechender Konzepte ist die Security, die alle Bereiche des Zugangs und der Kommunikation der Fahrzeugelektronik mit externen Systemen umfassen muss. Softing zeigt im Folgenden, welche Herausforderungen es bei der praktischen Umsetzung gibt und welche Systeme bereits heute verfügbar sind.
Diagnosegeräte werden zu einem immer wichtigeren Werkzeug für die Fahrzeugentwicklung, aber auch für Produktion und Fehlerbehebung. Dabei müssen auch die umfassenden Anforderungen moderner Kraftfahrzeuge über den gesamten Lebenszyklus hinweg abgedeckt werden. Deshalb ist es nicht weiter verwunderlich, dass der Trend hin zu Werkzeugen mit umfassender Funktionalität geht, die gleichzeig aber einfach zu bedienen sind und sich leicht an die verschiedenen Einsatzfälle anpassen lassen.
Diagnose und Security: Einfallstore für Hacker und wie man sie schließen kann – Solange die Diagnose am Fahrzeug mittels Kabelverbindung zwischen Diagnosetester und dem Interface bzw. Fahrzeug erfolgt, kann man davon ausgehen, dass das Diagnosesystem vor unerlaubten Zugriff halbwegs sicher ist. Kommt aber eine Remote-Verbindung über das Internet als Datenverbindung zum Einsatz, entsteht ein völlig anderes Bild: Hackern wird Tür und Tor geöffnet.
Entwicklungsprojekte werden immer häufiger von Teams bearbeitet, deren Mitglieder weltweit verteilt arbeiten. Remote Engineering, sprich der Fernzugriff auf Prüfobjekte, erlaubt eine effiziente Vernetzung der globalen Arbeitskapazitäten. Für einen reibungslosen Ablauf sind bei der Umsetzung jedoch einige Aspekte zu berücksichtigen.
Elektrische und autonome Fahrzeuge sind von einer Komplexität, die die Automobilindustrie vor große Herausforderungen stellt. In Folge wird in globalen Teams gearbeitet, woraus sich massive Änderungen bei der Entwicklung und in der eingesetzten Werkzeuglandschaft ergeben. Als Schlüssel für die erfolgreiche Umsetzung erweist sich eine Diagnosefunktionalität, die Rechnergrenzen hinter sich lässt.
Die Remote-Verbindung zwischen einem Diagnosetester und einer Fahrzeugflotte kann als technisches Meisterwerk angesehen werden, jedoch nur dann, wenn auch neue Herausforderungen wie das Schließen von Sicherheitslücken gemeistert werden. Der englischsprachige Artikel "Protecting a cyber-physical remote diagnostic communication system against cyberattacks" von Peter Subke, Director Business Development bei Sofitng Automotive, analysiert die Komponenten des "cyber-physischen Systems" (CPS) für die Ferndiagnose-Kommunikation und bietet Maßnahmen zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Cyberangriffe.
Die Fahrzeugentwicklung steht vor einer Reihe von Herausforderungen. So arbeiten heute Hersteller und ihre Zu-lieferer global zusammen und benötigen dafür einen weltweiten, sicheren Datenaustausch. Die Fahrzeugpalette fächert sich immer weiter auf während sich die Entwicklungszyklen verkürzen. Die Fahrzeuge müssen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg gewartet werden, so dass immer mehr Aufgaben in immer kürzerer Zeit erledigt werden müssen. Softing bietet das passende Diagnosewerkzeug für alle Anwendungsfälle in der Fahrzeugentwicklung um den stetig wachsenden Herausforderungen zu begegnen.
Trends wie elektrisches und autonomes Fahren führen zu Paradigmenwechseln in der E/E-Architektur; auch die stetig steigende Variantenvielfalt an Electronic Control Units (ECU) der OEM trägt zu den Herausforderungen für die Fahrzeugdiagnose bei. Gleichzeitig eröffnen diese Entwicklungen aber Möglichkeiten zur Verbesserung der Diagnosequalität und zur Effizienzsteigerung: Es entwickeln sich neue Diagnosepfade bis hin zu cloudbasierten Systemen.
Für die Abdeckung einer zukünftigen, komplexen Fahrzeugdiagnose hat Softing eine neue VCI-Generation und eine universell und einfach einsetzbare Softwarekomponente für die Ausführung von Diagnoseaufgaben im Angebot. Die Kombination beider Produkte deckt neue Einsatzfälle ab und bietet dem Anwender besondere Vorteile.
Für die Fehlerauswertung in Steuergeräten existieren in den verschiedenen Phasen des Fahrzeuglebenszyklus die unterschiedlichsten Anforderungen. Im Markt gibt es deshalb den Bedarf nach einer flexiblen Fahrzeugschnittstelle, die diese Einsatzfälle möglichst umfassend abdeckt. Das neue VIN|ING 2000 von Softing Automotive unterstützt sowohl den kabelgebundenen als auch den drahtlosen Zugang und ist darüber hinaus bereits für den zukünftigen Remote-Einsatz vorbereitet.
In der Automobilindustrie erhält die Diagnose von Steuergeräten und Fahrzeugfunktionen einen immer höheren Stellenwert, schließlich erfordern Trends wie das (teil-)autonome Fahren eine gesteigerte Vorhersagbarkeit des Zustands aller beteiligten Komponenten. Eine wichtige Grundlage dafür ist die Programmiersprache OTX (Open Test sequence eXchange), die als Standard ISO 13209 Diagnosesequenzen für Fahrzeuge beschreibt. Ein besonderer Vorteil ist ihre Eignung für eine Vielzahl verschiedener Einsatzfälle.
Intelligente Datenanalyseverfahren, die vorausschauende Wartung unterstützen, werden dazu beitragen, die Betriebszeit von Schwerlastfahrzeugen erheblich zu verlängern. Das Symposium „Evolution of Big Data“ auf der SAE COMVEC 2018 befasst sich mit solchen kritischen Themen.
Fahrzeuge verbinden sich immer mehr mit ihrer Umgebung: mit anderen Fahrzeugen, Teilen der Infrastruktur, der Cloud. Neue Funktionen wie das autonome Fahren werden dadurch erst möglich. Zusammen mit der zunehmenden Elektrifizierung der Fahrzeuge entwickeln sich daraus neue Anforderungen an die Diagnose aber auch völlig neue Möglichkeiten.
Die Fahrzeugdiagnose funktioniert seit Jahren auf dieselbe Art und Weise: Adapter einstecken und mithilfe eines Expertensystems das Problem lokalisieren, anschließend wird der Fehler auf Basis der ermittelten Daten behoben. Auch eine Aktualisierung von Steuergerätefunktionen erfolgt auf demselben Weg. Mit der Erweiterung des Fahrzeugs in die Cloud können in Zukunft für beide Funktionalitäten im Vergleich dazu erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen erzielt werden. Darüber hinaus verbessert sich damit die Diagnosequalität deutlich.
Mit der zunehmenden Komplexität der Steuergerätesoftware steigt auch der Umfang an Diagnosefunktionalität, die darin realisiert werden muss. Dies gilt umso mehr, als die Prüfung sich nicht mehr auf gültige Diagnosedienste und -parameter beschränkt. Vielmehr ist es auch notwendig, die Reaktion auf ungültige Dienst- und Parameteranfragen in die Diagnose mit einzubeziehen. Die Prüfung des zeitlichen Kommunikationsverhaltens muss ebenfalls abgedeckt werden. Diese Zusatzanforderungen spielen speziell in den Fernzugriffsszenarien der Remote-Diagnose eine wichtige Rolle.
Für die Kommunikation eines Testsystems mit einem Fahrzeug werden über den gesamten Fahrzeug-Lebenszyklus VCIs (Vehicle Communication Interfaces) in unterschiedlichen Ausprägungen eingesetzt. Mit den neu entwickelten VCIs der VIN|ING-Produktfamilie von Softing werden die spezifischen Anforderungen aus Entwicklung, Produktion so wie dem After-Sales-Service berücksichtigt. Hochintegrierte und leistungsfähige HW- und SW-Komponenten ermöglichen die Integration des gesamten Diagnose-Systems auf dem VCI. Somit sind die VCIs auch bestens für die unterschiedlichsten Szenarien eines Remote-Zugriffs auf Fahrzeuge geeignet.
Im Vergleich zu den klassischen proprietären Service-Diagnosesystemen bietet Softing TDX aufgrund des modularen Aufbaus und der Skalierbarkeit viele Vorteile. Die grundlegende OTX-Technologie fördert die Wiederverwendung von OTX-Abläu-fen, die in unterschiedlichen Lebensphasen eines Fahrzeugs erzeugt wurden. Dies spart Kosten und Zeit bei der Umsetzung und Wartung eines modernen Service-testers. Weiterhin bringt OTX zusätzliche Intelligenz in Service-Diagnosesysteme.
Insbesondere für „höhere“ Diagnosefunktionen war in der Vergangenheit die Un-terstützung OEM-spezifischer Bedatungen meist in jedem einzelnen verwendeten Diagnose-Tool in der Software hartkodiert. Eine neue Technologie macht erforderli-che Anpassungen für unterschiedliche Autorenrichtlinien durch den Anwender selbst konfigurierbar und Tool-übergreifend wiederverwendbar.
In der Vergangenheit verursachte das Fehlen von Standards hohe Kosten und behinderte zunehmend die immer schnelleren Entwicklungszyklen. Heute müssen Diagnosedaten und -abläufe für standardbasierte Systeme in Entwicklung, Produktion sowie Kundendienst nur noch ein einziges Mal erstellt werden und können über den gesamten Fahrzeuglebenszyklus von allen Beteiligten immer wieder verwendet werden.
Wegen der immer komplexer werdenden elektronischen Systeme und dem stetig wachsenden Datenaufkommen im Fahrzeug gilt es, auch den Fahrzeugzugang für Diagnose und Steuergeräte-Programmierung entprechend leistungsfähig zu gestalten.