Flugzeugkabinen automatisiert testen – Variantenvielfalt vernünftig handeln
An den Standorten Buxtehude und Hamburg Finkenwerder finden bei der Airbus Operations GmbH Systemtests für das Kabinenmanagement Systems CIDS statt (Cabin Intercommmunication Data System). Bislang wurden die Sytemtests im wesentlichen manuell durchgeführt, die Präsentation beschreibt das Projekt und die Zusammenarbeit der beiden Airbus Standorte und der Vertragsfirmen Vector Informatik GmbH und FFT Produktionssysteme GmbH, um insgesamt drei moderne, automatisierte Teststände an beiden Airbusstandorten zu errichten und in Betrieb zu nehmen.
Die Präsentation gibt einen Einblick in die Elemente des Systems “CIDS”. Dabei wird auf die Herausforderungen eingeganen, die das Testen eines hochkonfigurierbaren Systems erfordert. Es wird gezeigt, dass das System aus etwas 130 Hardware-Komponenten besteht und seine Software auf zwei redundanten Servern läuft. Über das Testsystem müssen circa 6000 Signale als Stimuli oder zu observierendes Signal bereitgesellt werden. Einige davon simulieren komplexe Flugzeugsysteme, bei anderen sind es einfache diskrete Signale.
Bislang wurden die Tests des Systems im Wesentlichen manuell ausgeführt, weil der existierende Teststand, wegen der im Flugzeugbau langen Entwicklungzyklen, zu einer Zeit konzipeirt wurde, als Testautomatisierung noch kein großes Thema war. Der vorgestellte Teststand wurde im Hinblick auf drei verschiedene Anwendungen konzipiert. Software-Hardware Integration, System Test und Functional Aicraft Integration. Desweiteren wurde einfache Konfigurierbarkeit des Teststandes im Hinblick auf verschiedene Flugzeug-Konfigurationen angestrebt.
Um die bereits aufgezeigte hohe Varianz hinsichtlich verschiedener Kundenkonfigurationen (Kabinenlayouts) und der verschiedenen Testsystemen zu kapseln, wird eine Abstraktionsschicht zwischen Testfalldesign und Testausführungsumgebung verwendet. Diese Abstraktionsschicht wird durch ein sogenanntes Testautomatisierungs-Framework (TAF) in Form von 2 C# Assemblies realisiert. Die untere Schicht, der TAF-Core ist abhängig von Testsystem und Kabinenlayout und wird automatisch basierend auf der binären Kabinenlayoutbeschreibung, sowie den Testsystem-Konfigurationsdateien erstellt und kompiliert. Der TAF-Core stellt somit die Laufzeitumgebung für die Entwicklung der Testfunktionen und Testfälle dar, und liefert Informationen über das Testsystem und Kabinenlayout. Zusätzlich ermöglicht der TAF-Core eine zukünftige vollständige Abstraktion der Testausführungsumgebung vom Testdesign, somit könnte für die Testfunktionsentwicklung vollständig auf die aktuelle Ausführungsumgebung CANoe, einem Tool zum Testen von Bussystemen verzichtet werden.
Die obere Schicht, die TAF Test Funktionen stellen die eigentliche Schnittstelle zum Testdesign dar. Die Testfunktionen erlauben das Stimulieren und Überprüfen von Systemgrößen, diese verwenden die vom TAF-Core bereitgestellten Informationen über die im Testsystem verbauten und im Kabinenlayout aktivierten Geräte, um über sämtliche Geräte einer Geräteklasse iterieren zu können. So können zum Beispiel alle Leselichter geprüft werden, ohne dass der Testdesigner weiß wie viele Lichter im konkreten Fall zu testen sind.
Auf Grund der Abstraktion lassen sich die Testdesigns zukünftig auch auf anderen Prüfständen für andere Flugzeugfamilien wiederverwenden. Hierfür muss lediglich die untere Schicht des TAF-Cores entsprechend ersetzt werden.
Mit der gefundenen Lösung lassen sich unabhängig von der Teststandsanwendung und Flugzeugkonfiguration automatisierte Testcases erstellen und auf allen drei Testständen zu ausführung bringen. Die implementiere Lösung abstrahiert die verschiedenen Anwendungsfälle und Konfiguration und erlaubt einfache Handhabung und leichte Wiederverwendung von Tests.
Helmut Weber
Helmut Weber ist Systemtest Engineer seit 2010 bei der Airbus Operations GmbH. Er ist Diplom Ingenieur der Elektrotechnik. Helmut Weber verfügt über 25 Jahre Berufserfahrung in den Bereichen Testengieering, Desing-for-Test, Systemtest, Halbleitertest. Seine besondere Expertise liegt in Systemtest für Flugzeugkabinen-Systeme. Ein Vortrag für Airbus beim Vector Testsymposium runden sein Portfolio ab.
Referentenerfahrung: Beim vorigen Arbeitgeber war Helmut Weber mehrfach als Referent auf User Meetings und hielt Vorträge zu Entwicklungen im Bereich Design-for-Test für Halbleiter.
Ivo Kittel
Ivo Kittel studierte Medien- und Kommunikationsinformatik an der Hochschule Reutlingen und ist seit 2016 bei der Vector Informatik GmbH tätig.
Als Software Development Engineer ist er im Team Anwendungsentwicklung unter anderem als Projektleiter zuständig für die Entwicklung von kundenspezifischen Testlösungen für die Luftfahrt- und Automobilbranche.
Neben der engen Zusammenarbeit mit dem Kunden liegt der Fokus seiner Arbeit auf der Konzeption und Implementierung von Testsystemen zum automatisierten Testen von Steuergeräten und verteilten Systemen.