SPS IPC Drives 2017

Betriebskosten senken – AUTOTRACE kommt Softwarefehlern im laufenden Produktionsbetrieb auf die Spur

Pressemitteilung / 21.11.2017

Auf der SPS IPC Drives 2017 (28. bis 30. November 2017) präsentiert das Fraunhofer ESK AUTOTRACE. In diesem Projekt entwickeln die ESK-Forscher zusammen mit Partnern aus der Industrie eine Systemlösung, die Softwarefehler in einer Produktionsanlage aufspürt. Dazu werden die internen Zustände und das Kommunikationsverhalten des Systems über sogenannte Traces aufgezeichnet und ausgewertet – und das im laufenden Betrieb (Halle 6, Stand 360).

Softwaretests und Fehlerbehebung gehören zu den zeit- und kostenintensiven Tätigkeiten der Softwareentwicklung. Das gilt umso mehr für vernetzte, verteilte Komponenten, die zu einem Gesamtsystem zusammengeführt werden. Bei dieser Integration treten sporadische Fehler auf, die mit herkömmlichen Methoden wie Debugging nicht oder nur schwer zu finden sind.

Im Projekt AUTOTRACE entstehen Software-Werkzeuge, die solchen Fehlern auf die Spur kommen. Grundlage sind Aufzeichnung und Analyse des System- und Kommunikationsverhaltens über sogenannte Traces. Daraus entsteht ein Modell des fehlerfreien Betriebs einer Produktionsanlage. Dieses Soll-Verhalten wird während des Betriebs mit dem Ist-Verhalten verglichen, wodurch Abweichungen sofort sichtbar werden. Die Software-Werkzeuge eignen sich in gleicher Weise für andere vernetzte Systeme, wie Steuergeräte im Fahrzeug.

Die Vorteile von AUTOTRACE liegen auf der Hand: Fehler werden im laufenden Betrieb aufgespürt, wodurch sich die volle Funktionsfähigkeit der Produktionsanlage schneller wiederherstellen lässt. Somit verkürzen sich Ausfall- und Wartungszeiten, die Betriebskosten sinken.

Hinter dem Projekt AUTOTRACE steht ein Konsortium aus dem Fraunhofer ESK, EUROS Embedded Systems, Lauterbach, solectrix sowie AVL. Das Fraunhofer ESK beschäftigt sich vor allem mit der Modellbildung und der anschließenden Anomalieerkennung.

Auf der SPS IPC Drives in Nürnberg zeigt das Fraunhofer ESK, wie die Fehlersuche im laufenden Betrieb praktisch aussehen kann, und zwar anhand eines Roboterarms und eines Rundtisches, der verschiedene Prüf- und Messeinrichtungen enthält. Während des Betriebs werden sowohl die internen Zustände der Steuerungen als auch alle ausgetauschten Nachrichten per Traces erfasst und an ein System  zur Anomalieerkennung weitergeleitet. Mögliche eingebrachte Fehler werden vom System erkannt und angezeigt (Halle 6, Stand 360).