Verlässliche Cyberphysische Systeme

Software ist das Herzstück innovativer Systeme und sichert nachhaltig die Zukunft unserer Gesellschaft und Wirtschaft. Wir sind davon überzeugt, dass die Vernetzung von Systemen und Sensoren zu einem kollaborativen, smarten Ökosystem unsere Zukunft bestimmen wird. Aus diesem Grund werden an Software in sicherheitskritischen Systemen die höchsten Qualitätsanforderungen gestellt. Die zunehmende Systemkomplexität wird zu einer wachsenden Herausforderung für Unternehmen. Die Entwicklung von Software ist komplexen Prozessen mit vielen unterschiedlichen Akteuren unterworfen. Während Software in eingebetteten Systemen bislang längere Entwicklungs- und Innovationszyklen hatte und die Technologie langsamer voranschritt, wird es künftig immer schwerer werden, sich der Entwicklungsgeschwindigkeit von IT-Systemen zu entziehen. Kund*innen erwarten immer häufiger auch für technische Systeme die Flexibilität und Intelligenz, die sie beispielsweise von Smartphones und Cloud-Anwendungen gewohnt sind.

Der Fraunhofer-Verbund IUK-Technologie entwickelt innovative Methoden und Lösungen zur Entwicklung qualitativ hochwertiger, komplexer Informationssysteme und eingebetteter Systeme. Die Systementwicklung schreitet mit neuen Ansätzen wie beispielsweise der modellbasierten Entwicklung methodisch und technologisch weiter voran. Dadurch lassen sich immer komplexere Systeme in immer kürzeren Zyklen entwickeln. Vor dem Hintergrund immer schnellerer Systemerweiterungen und der hohen Variantenvielfalt entwickeln wir neue Methoden und Werkzeugketten zur Entwicklung sicherer und zuverlässiger Software-Systeme. Ziel ist es dabei, nicht nur mehr Software in kürzerer Zeit »produzieren« zu können, sondern auch, Fehler und Schwachstellen auszuschließen. Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit werden zu wichtigen Leistungsindikatoren von Hard- und Software-Systemen. Strukturierte Ansätze für Testprozesse und Qualitätssicherung helfen hier, diese Aspekte bereits im Entstehungsprozess von Software zu berücksichtigen. Neben der Qualitätssteigerung und der Kostenreduktion konzentriert sich die Forschung in diesem Bereich zunehmend auf Skalierungseffekte und größere Interoperabilität.

• Anforderungsanalysen
• „„Software-Architekturen
• „„Software-Entwicklungsprozesse
• „„Software-Entwicklungswerkzeuge
• „„Systematische und automatisierte Software-Tests

Cyberphysische Systeme stellen die technologische Basis der Kombination von IT mit der physikalischen Welt dar und spielen in immer mehr Bereichen wie Automotive, Luftfahrt, Transport, Energie, Produktion, Gesundheit, Infrastruktur oder auch Unterhaltung eine wichtige Rolle. Wenn Maschinen, Anlagen und Automatisierungstechnik weiterhin dem Qualitätssiegel »made in Germany« genügen sollen, müssen die traditionell hohen Qualitätsstandards auch an deren stetig steigenden Software-Anteil angelegt werden. Software, die diesen hohen Anforderungen genügen muss, findet sich inzwischen in Produkten nahezu aller Industriebereiche.