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CUONICS
Aerospace & Defense Polarion Mentor
CUONICS

Avionik-Spezialist ermöglicht mit Polarion eine nachverfolgbare Produktentwicklung und Produktion

Straubing, Germany

Siemens Digital Industries Software hilft CUONICS bei der Beschleunigung von Reviews und der Entwicklung schlanker und effizienter Prozesse

Aerospace & Defense Polarion Mentor

Avionik-Spezialist ermöglicht mit Polarion eine nachverfolgbare Produktentwicklung und Produktion

Straubing, Germany

Siemens Digital Industries Software hilft CUONICS bei der Beschleunigung von Reviews und der Entwicklung schlanker und effizienter Prozesse

quotation marks Unsere Kunden sind begeistert, wie durchgängig wir die luftfahrtspezifischen Prozesse in Polarion abgebildet haben. Philipp Lemberger, Geschäftsführer Cuonics
Herausforderungen
  • Strenge Sicherheitsanforderungen einhalten
  • Dem akuten Zeitdruck in der Produktentwicklung begegnen
  • Die Herkunft von Einbauteilen nachvollziehen
Schlüssel zum Erfolg
  • Integration von Hard- und Software-Entwicklung
  • Erweiterung von Polarion ALM zu einer integrierten ALM/PLM-Lösung
  • Unterstützung von Materialwirtschaft und Produktion
Ergebnisse
  • Ermöglicht nachvollziehbare Entwicklung und Produktion
  • Beschleunigt die domänenübergreifenden Review-Prozesse
  • Unterstützt schlanke und effiziente Prozesse, die das Unternehmen agil machen
  • Erhöht das Kundeninteresse an der CUONICS-Lösung

CUONICS

Die CUONICS GmbH wurde 2015 gegründet und hat  ihren Sitz in Straubing. Das Unternehmen entwickelt und fertigt sicherheitskritische Systemlösungen für die Flugsteuerung und die I/O-Kommunikation in Flugzeugen, Helikoptern und Drohnen. Zu seinen Kunden gehören renommierte europäische Flugzeugbauer und Systemlieferanten.

www.cuonics.com

quotation marks Polarion unterstützt den Breakdown der Anforderungen durch die hierarchische Verknüpfung von Tickets. Das ist eine der großen Stärken der Lösung im Vergleich zu anderen Tools. Gerald Thonigs, Entwicklungsleiter Cuonics
quotation marks Unsere Kunden sind begeistert, wie durchgängig wir die luftfahrtspezifischen Prozesse in Polarion abgebildet haben. Philipp Lemberger, Geschäftsführer Cuonics

Kombination von Hard- und Software in einem System

Als Hersteller von sicherheitskritischen Hard- und Software-Lösungen für die zivile und militärische Luftfahrt muss CUONICS jederzeit nachvollziehen können, welche Bauteile in welchen Geräten verbaut wurden. Die Software Polarion ALM™ von Siemens Digital Industries Software dokumentiert bei dem Unternehmen nicht nur die Mechanik-, Soft- und Hardware-Entwicklung, sondern den gesamten Produktentstehungsprozess vom Anforderungsmanagement bis zur Validierung. Außerdem steuert sie die Fertigung. 

Polarion ist ein Application Lifecycle Management (ALM)-System, das die Entwicklung, Verifizierung und Wartung von Softwareanwendungen unterstützt. CUONICS hat die Lösung zu einer integrierten ALM-/Product Lifecycle Management (PLM)-Plattform für die interdisziplinäre Systemtechnik von Hard- und Softwarelösungen ausgebaut, die von Kunden als vorbildlich betrachtet wird. Sie wird auch für die Bestellung und weitere Aufgaben verwendet, für die bisher das ERP-System (Enterprise Resource Planning) zuständig war. „Unsere Kunden sind begeistert, wie konsequent wir die luftfahrtspezifischen Prozesse in Polarion abgebildet haben”, sagt Geschäftsführer Philipp Lemberger, der das Unternehmen 2015 in Straubing gegründet hat. 

CUONICS hat sich auf die Entwicklung und Produktion von kundenspezifischen Systemlösungen für die Flugsteuerung und die I/O-Kommunikation (Input/Output) in Flugzeugen, Helikoptern und Drohnen spezialisiert. In aller Regel handelt es sich um Systeme, die höchsten Sicherheitsanforderungen bis zum Development Assurance Level (DAL) A genügen müssen. Der Ausfall eines DAL A-Systems hätte für Piloten, Crew und Passagiere katastrophale Folgen. Normen wie die für sicherheitskritische Hardware (RTCA DO-254) und Software (RTCA DO-178) in der Luftfahrt schreiben deshalb sehr genau vor, wie sie zu entwickeln sind und wie ihre Entwicklung geprüft und dokumentiert werden muss.

Durchgängiges Konfigurationsmanagement

Neben den hohen Qualitätsanforderungen ist der Zeitdruck eine wesentliche Herausforderung für die Entwickler, wie Lemberger betont. Durchgängige Informationsflüsse seien der Schlüssel zur Beschleunigung der Geschäftsprozesse. Beim Aufbau der IT-Landschaft (Information Technology) legte das Unternehmen Wert auf eine einfach zu bedienende Systemumgebung mit der Möglichkeit, unterschiedliche Autorentools einzubinden und einheitliche Workflows für die domänenübergreifenden Prozesse zu definieren. Versionskontrolle und Konfigurationsmanagement für Hard- und Software sollten in einem einheitlichen System abgebildet werden, um die interdisziplinäre Zusammenarbeit beim Systems Engineering zu erleichtern, wie Entwicklungsleiter Gerald Thonigs sagt. „Bei einem Systemwechsel entstehen immer Hürden, die wir mit Polarion beseitigt haben.“

CUONICS setzt Polarion in Verbindung mit der OpenSource-Software Subversion (SVN) ein, die als Repository für die Entwicklungsdaten dient. In SVN wird nicht nur der Software-Source-Code abgelegt, sondern auch die Mechanik-Komponenten aus der Software SolidWorks, die Leiterplatten-Layouts und Elektronik-Bauteile aus der EDA-Software Altium Designer und der VHDL-Code (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) für feldprogrammierbare Gate Arrays (FPGAs). Sie werden mit dem FPGA-Synthese-Tool HDL Designer™ entwickelt und der Software ModelSim™ simuliert, die beide vom Siemens-Geschäftsbereich Mentor stammen.

„Hard- und Software-Artefakte sowie die Designdaten liegen im selben Repository, so dass wir jederzeit jeden Konfigurationsstand wiederherstellen und analysieren können“, erläutert Harald Rauer, Leiter Software-Entwicklung.

Dass Polarion auf SVN aufbaut, sei einer der Gründe gewesen, warum man sich für die Software entschieden habe, führt Rauer weiter aus. Wichtig war aber auch die Möglichkeit, organisatorische Abläufe und fachliche Inhalte miteinander zu verbinden, wie Thonigs ergänzt. Die luftfahrtspezifischen Prozessanforderungen, die sich aus den Normen ergeben, sind in Form von Templates mit entsprechenden Workflows, Meilensteinen und Checklisten hinterlegt. Das System wird auch verwendet, um die Anforderungen an das Gesamtsystem zu verwalten, aus denen sich die disziplinspezifischen Anforderungen und die entsprechenden Tasks für Mechanik-, Elektronik- und Software-Entwicklung ableiten. 

„Für jedes Arbeitsergebnis gibt es in Polarion ein Ticket, das auf die Datei in SVN verweist, die z.B. mit einer Anforderung oder anderen Objekten verknüpft werden kann“, so Thonigs. 

Validierung der Kundenanforderungen

Das Requirements Engineering ist bei sicherheitskritischen Systemen für die Luftfahrt ein relativ komplexer und zeitaufwendiger Prozess, der sich aus den Normen ergibt. CUONICS kann sich nicht darauf beschränken, nur die Kundenanforderungen umzusetzen, sondern muss im ersten Schritt die Sinnhaftigkeit und Vollständigkeit dieser Anforderungen prüfen und ein Preliminary Safety Assessment durchführen, aus dem sich meist zusätzliche Anforderungen ergeben. „Wenn es bei sicherheitskritischen Anwendungen zu Fehlern kommt, liegt es meist nicht an der Programmierung, sondern daran, dass Anforderungen nicht richtig verstanden oder bestimmte Dinge nicht berücksichtigt wurden“, betont Thonigs.

Die Validierung der Anforderungen erfolgt in enger Abstimmung mit den Kunden, die ihre Anforderungen meist mit der Software Rational DOORS spezifizieren. Die Avionics-Spezialisten bekommen sie als unterschriebenes und verbindliches PDF-Dokument und als Excel-Liste mit oft Tausenden von einzelnen Positionen, die sie für die Validierung in Polarion importieren. Diese Liste geht ein paar Mal zwischen den Kunden und CUONICS hin und her, bis die Anforderungen so ausgereift sind, dass sie freigegeben werden können. Dann werden sie schrittweise verfeinert und als Aufgaben den einzelnen Disziplinen zugeordnet. 

„Polarion unterstützt den Breakdown der Anforderungen durch die hierarchische Verlinkung von Tickets“, sagt Thonigs. „Das ist eine der großen Stärken der Lösung im Vergleich zu anderen Tools.“

Um die hierarchische Struktur mit Tausenden von Anforderungen komfortabler visualisieren und editieren zu können, hat CUONICS die Software Enterprise Architekt (EA) von Sparx Systems in Polarion integriert. Die Schnittstelle erlaubt es, bestimmte Teilumfänge von Anforderungen an den Editor zu übergeben, die Beziehungen dort graphisch zu visualisieren, Links hinzuzufügen, zu verschieben oder zu löschen und die geänderten Anforderungen wieder an Polarion zurückzuspielen. „Wir haben sie komplett neu entwickelt, da die vorhandene Integration Probleme beim Reimport von Änderungen verursachte“, erzählt Rauer.

EA wird auch für die Funktionsmodellierung und die Logik-Simulation eingesetzt. Für die Software-Verifikation haben die Avionics-Spezialisten die LDRA-Toolsuite eingebunden, so dass sie die Testcases zur Absicherung sicherheitskritischer Systemfunktionen und die dazu gehörigen Testergebnisse in einer einheitlichen Umgebung verwalten können. 

„Polarion ist so programmiert, dass sie die Abhängigkeiten zwischen den Disziplinen und ihren Arbeitsergebnissen kennt und sicherstellt, dass die Hardware prozesskonform mit der jeweils gültigen Software-Version verbunden wird“, erläutert Thonigs.

Nachvollziehbare Fertigungsprozesse

Zu den Besonderheiten der ALM/PLM-Anwendung gehört, dass sie bei CUONICS auch das Bestellwesen unterstützt. Sämtliche Elektronik-Bauteile sind mit Entwicklungsdaten, Links zu den Datenblättern, Bestellanforderungen, der Liste der zugelassenen Lieferanten und den Qualitätsvereinbarungen in der Software hinterlegt. Die eigentliche Bestellung wird zwar noch im ERP-System angelegt, ist aber mit Polarion verknüpft und wird nach der technischen und kaufmännischen Prüfung hier freigegeben. Die Chargen der gelieferten Bauteile werden nach dem Qualitätscheck im Wareneingang in Polarion erfasst, was Voraussetzung für einen lückenlosen Verwendungsnachweis ist. Das vollautomatische Lagersystem soll künftig an die ALM/PLM-Plattform angebunden werden, um den Umweg über das Warenwirtschaftssystem zu sparen und direkt auf die Lagerbestände zugreifen zu können.

„Jedes Bauteil muss sich bis zum Hersteller zurückverfolgen lassen, um bei einer fehlerhaften Charge genau feststellen zu können, in welchen Geräten die Bauteile verbaut wurden“, erläutert Lemberger. Aus diesem Grund will CUONICS künftig auch die Fertigungsprozesse mit Polarion steuern. Derzeit werden die Fertigungsaufträge aus dem ERP-System nochmal in der ALM/PLM-Anwendung abgebildet, um die elektronischen Lebenslaufakten zu vervollständigen. Anhand dieser Akten lässt sich auch nach Jahrzehnten noch nachweisen, mit welcher Bestückungsmaschine und welcher Zuführung ein bestimmtes Bauteil an welchem Tag auf welcher Platine verbaut wurde.

CUONICS hat eine sehr hohe Entwicklungs- und Fertigungstiefe, um den hohen Qualitätsanforderungen der Luftfahrttechnik zu genügen. Zwar lässt das Unternehmen sie die Platinen bei externen Zulieferern fertigen, aber die Bestückung erfolgt wieder in der eigenen Produktion mit hochmodernen Automaten, die die einzelnen Arbeitsschritte sogar fotografisch festhalten. Gerade bei der Bestückung müssen viele luftfahrtspezifische Regeln beachtet werden, wie Thonigs sagt: „Je mehr Prozessschritte wir im eigenen Haus haben, desto leichter lässt sich die Traceability gewährleisten.“

Zeiteinsparungen im Review-Prozess

Polarion macht bei CUONICS nicht nur den Produktlebenszyklus besser nachvollziehbar, sondern beschleunigt auch den Review-Prozess, wie Lemberger betont. „Wir können mit Hilfe des Ticket-Systems den Mitarbeitern der verschiedenen Abteilungen und Disziplinen Arbeitspakete zuweisen und anhand der Tickets und Checklisten sehr einfach tracken, wie weit sie mit ihrer Arbeit sind. Früher mussten wir uns zusammensetzen, um die Ergebnisse durchzugehen. Das kostete uns sehr viel Zeit.“

CUONICS hat mit Polarion sehr viele Anforderungen abgedeckt, für die die Kunden des Avionics-Spezialisten mehrere und meist größere Software-Tools einsetzen. Bei Audits sind sie immer wieder beeindruckt von der Integrationstiefe, die die Lösung bietet. Sie sorgt für schlanke und durchgängige Prozesse, die das Unternehmen sehr agil machen.

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quotation marks Polarion unterstützt den Breakdown der Anforderungen durch die hierarchische Verknüpfung von Tickets. Das ist eine der großen Stärken der Lösung im Vergleich zu anderen Tools. Gerald Thonigs, Entwicklungsleiter Cuonics
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