Beherrschung rasant wachsender Variantenvielfalt im Testmanagement von varianten-und versionsreichen mechatronischen Automatisierungsprodukten

Abstract

Durch flexiblere Produktionsanlagen im Rahmen von Industrie 4.0 mussen Hersteller mechatronischer Produkte heute in der Lage sein, ihr Angebot immer starker an individuelle Kundenwunsche anzupassen. Dies erfordert ebenso eine drastisch steigende Flexibilitat der in den Produktionsanlagen enthaltenen Komponenten. Durch diese Flexibilitat entsteht bei den Komponentenherstellern eine deutlich grosere Varianten- und Versionsvielfalt ihrer Produkte bei gleichzeitig stetig komplexer werdenden Masnahmen der Qualitatssicherung. Die steigende Anzahl an Varianten zieht eine steigende Anzahl an notwendigen Tests nach sich. Die Zeit zum Durchfuhren der Tests ist jedoch meist begrenzt, sodass nur eine ausgewahlte Anzahl an Testfallen ausgefuhrt werden kann. Diese Auswahl wird bisher noch manuell und anhand der Erfahrung des zustandigen Testers getroffen. Hier besteht durch die steigende Variantenvielfalt und der folgenden Unubersichtlichkeit die Gefahr, dass bereits evaluierte Testfalle wiederholt und kritische Testfalle vergessen werden. Diese ineffiziente Testpraxis spiegelt sich direkt in der Qualitat der Produkte wieder und verursacht einen Zeit-und Geldverlust in den Unternehmen. In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, mittels derer eine grose Menge an Testfallen fur variantenreiche Produkte vollautomatisch ausgewahlt und priorisiert wird. Fur eine bessere ݢersichtlichkeit uber alle Produktvarianten und -versionen eines Herstellers wird ein Ansatz ahnlich der Feature-Modellierung vorgestellt und prototypisch evaluiert. Anhand des Feature-Modells einer Produktfamilie sowie bereits bestehender und getesteter Varianten werden systematisch und aufwandsminimiert Testfalle ausgewahlt. Die ressourcenoptimierte Testplanung nutzt dabei die Ũnlichkeit von Produkten einer Produktlinie. Die einzelnen Varianten ahneln sich hinsichtlich der verbauten Feature und der Anforderungen, die an die Produktvariante gestellt werden. Es werden automatisch jene Testfalle ausgewahlt die die Differenzen zwischen den Varianten testen, da diese im Gegensatz zu den Gemeinsamkeiten zwischen den Varianten noch ungetestet sind. Bei der Auswahl der Testfalle werden auch die Auswirkungen dieser Differenzen in den Features und Anforderungen auf alle anderen Komponenten des Produkts betrachtet. Steht nur eine begrenzte Zeitspanne zum Testen zur Verfugung, muss der Tester die automatisch selektierten Testfalle gegeneinander abwagen, um nur die wichtigsten auszufuhren. Die im Beitrag vorgestellte Methode fuhrt diese Priorisierung automatisch durch. Dazu wird ein Algorithmus verwendet, der zu den Testfallen Eigenschaften wie Kritikalitat und Ausfuhrungsdauer sowie historische Daten erfasst, gewichtet und miteinander verrechnet. Als Ergebnis liefert der Algorithmus eine Empfehlung zur Ausfuhrungsreihenfolge der Testfalle. Durch automatische Selektion und Priorisierung der Testfalle konnen somit sowohl wertvolle Testressourcen eingespart und eine verbesserte Qualitatssicherung unabhangig von der Erfahrung des Testers garantiert werden. Durch Evaluation der Konzepte anhand mehrerer konkreter industrieller Beispiele in der Entwicklung mechatronischer Komponenten wird abschliesend eine deutliche Einsparung von Zeit und Kosten bei den Unternehmen aufgezeigt.