Ross Funktionale Sicherheit im Automobil

ISO 26262, Systemengineering auf Basis eines Sicherheitslebenszyklus und bewährten Managementsystemen
1. Auflage 2014
ISBN: 978-3-446-43840-8
Verlag: Hanser, Carl
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 280 Seiten

Die Funktionale Sicherheit (FuSi) im Automobil wurde in der im November 11 veröffentlichten Norm ISO 26262 erstmalig beschrieben. Um der wachsenden Komplexität der Funktionen im Automobil und auch den steigenden Anforderungen an die interdisziplinären Projektteams gerecht zu werden, mussten hier der Systemengineering-Ansatz sowie die Ansätze bewährter Managementsysteme neu-definiert oder entsprechend ergänzt werden. Im vorliegenden Buch wird aufgezeigt, was daraus für den Entwickler resultiert. Darüber hinaus wird aber auch die Art und Weise beschrieben, wie Sicherheitsmechanismen in Hardware und Software realisiert werden.Dargestellt wird der gesamte Prozess der Systementwicklung, beginnend mit den Grundvoraussetzungen im Qualitätsmanagement über das eigentliche Systemengineering bis hin zur Freigabe eines Fahrzeugs und deren Komponenten für den Straßenverkehr. Dabei wird auf notwendige Risikoanalysen, Sicherheitskonzepte und Architekturentwicklung eingegangen. Kapitel zur Produktrealisierung in Mechanik, Elektronik und Software sowie zur anschließenden Testphase ermöglichen es dem Entwickler, die FuSi in der Praxis zu realisieren und alle Normforderungen zu erfüllen.

Autoren/Hrsg.

Ross, Hans-Leo

Inhaltsverzeichnis

1;Funktionale Sicherheit im Automobil;4
1.1;Vorwort vom Autor;6
1.2;Inhalt;10
1.3;Der Autor;14
1.4;1 Einleitung;16
1.4.1;1.1 Begriffe und Übersetzungen aus der
ISO 26262;17
1.4.2;1.2 Fehlerbegriffe der ISO 26262;20
1.5; 2 Warum Funktionssicherheit im Automobil?;22
1.5.1;2.1 Risiko, Sicherheit und Funktionssicherheit im Automobil;23
1.5.2;2.2 Qualitätsmanagementsystem;28
1.5.2.1;2.2.1 Qualitätsmanagementsysteme aus Sicht der ISO 26262;34
1.5.3;2.3 Qualitätsvorausplanung;35
1.5.4;2.4 Prozessmodelle;38
1.5.4.1;2.4.1 V-Modelle;39
1.5.4.2;2.4.2 Wasserfallmodell;46
1.5.4.3;2.4.3 Spiralmodell;47
1.5.5;2.5 Management der Funktionalen Sicherheit im Automobil- und Sicherheitslebenszyklus;50
1.5.5.1;2.5.1 Sicherheitslebenszyklus für die Automobilentwicklung;52
1.5.5.2;2.5.2 Sicherheitslebenszyklus gemäß ISO 26262;54
1.6;3 Systemengineering;58
1.6.1;3.1 Geschichtliche und philosophische Hintergründe;58
1.6.2;3.2 Technische Zuverlässigkeit;61
1.6.2.1;3.2.1 Grundlage der Zuverlässigkeit;64
1.6.2.2;3.2.2 Zuverlässigkeit und Sicherheit;68
1.6.3;3.3 Architekturentwicklung;71
1.6.3.1;3.3.1 Stakeholder von Architekturen;73
1.6.3.2;3.3.2 Sichten einer Architektur;77
1.6.3.3;3.3.3 Horizontale Abstraktionsebene;79
1.6.4;3.4 Anforderungs- und Architekturentwicklung;90
1.6.5;3.5 Anforderungs- und Designspezifikation;92
1.7; 4 Systemengineering zur Entwicklung von Anforderungen und Architektur;100
1.7.1;4.1 Funktionsanalyse;105
1.7.2;4.2 Gefahren- und Risikoanalyse;109
1.7.2.1;4.2.1 Gefahren- und Risikoanalyse gemäß ISO 26262 ;111
1.7.2.2;4.2.2 Sicherheitsziele;119
1.7.3;4.3 Sicherheitskonzepte;122
1.7.3.1;4.3.1 Funktionales Sicherheitskonzept;125
1.7.3.2;4.3.2 Technisches Sicherheitskonzept;136
1.7.3.3;4.3.3 Mikrokontroller-Sicherheitskonzepte;141
1.7.4;4.4 Systemanalysen;145
1.7.4.1;4.4.1 Methoden zur Systemanalyse;146
1.7.4.2;4.4.2 Sicherheitsanalysen gemäß ISO 26262;151
1.7.4.2.1;4.4.2.1 Fehlerpropagation;157
1.7.4.2.2;4.4.2.2 Fehlerpropagation in der Horizontalen und Vertikalen;164
1.7.4.2.3;4.4.2.3 Induktive Sicherheitsanalyse;168
1.7.4.2.4;4.4.2.4 Deduktive Sicherheitsanalyse;171
1.7.4.2.5;4.4.2.5 Quantitative Sicherheitsanalysen;177
1.7.4.2.6;4.4.2.6 Architekturmetriken;181
1.7.4.2.7;4.4.2.7 Top-Fehlermetrik (PMHF);185
1.7.4.2.8;4.4.2.8 Fehlermetriken bei Sensoren oder anderen Komponenten;189
1.7.4.2.9;4.4.2.9 Analyse der abhängigen Fehler (Analysis of dependent failures);191
1.7.4.2.10;4.4.2.10 Sicherheitsanalysen im Sicherheitslebenszyklus;197
1.7.5;4.5 Verifikation während der Entwicklung;203
1.7.6;4.6 Produktentwicklung auf Systemebene;206
1.7.7;4.7 Produktentwicklung auf Komponentenebenen;210
1.7.7.1;4.7.1 Mechanikentwicklung;213
1.7.7.2;4.7.2 Elektronikentwicklung;215
1.7.7.3;4.7.3 Softwareentwicklung;220
1.8;5 Systemengineering in der Produkt­realisierung;230
1.8.1;5.1 Produktrealisierung;230
1.8.1.1;5.1.1 Produktdesign zur Realisierung;231
1.8.1.2;5.1.2 Mechanik;231
1.8.1.3;5.1.3 Elektronik;233
1.8.1.4;5.1.4 Software;233
1.9; 6 Systemintegration ;236
1.9.1;6.1 Verifikationen und Tests;237
1.9.1.1;6.1.1 Grundlagen zu Verifikation und Test;241
1.9.1.2;6.1.2 Verifikation basierend auf Sicherheitsanalysen;243
1.9.1.3;6.1.3 Testmethoden;247
1.9.1.4;6.1.4 Integration technischer Elemente;248
1.9.2;6.2 Validierung;250
1.9.3;6.3 Modellbasierende Entwicklung;252
1.9.3.1;6.3.1 Modelle für die Funktionale Sicherheit;255
1.9.3.2;6.3.2 Grundlage für Modelle;258
1.9.3.3;6.3.3 Modellbasierende Sicherheitsanalyse;259
1.9.4;6.4 Freigaben;261
1.9.4.1;6.4.1 Prozessfreigaben;262
1.9.4.2;6.4.2 Freigabe zur Serienproduktion;264
1.10; 7 Bestätigung der funktionalen Sicherheit;266
1.10.1;7.1 Reviews zur Bestätigung der Normerfüllung;270
1.10.2;7.2 Prozessanalyse zur funktionalen Sicherheit;271
1.10.3;7.3 Bewertung / Assessment der funktionalen Sicherheit;275
1.10.4;7.4 Sicherheitsnachweis;276
1.11;Index;280

Leseproben

1. EinleitungMotivation für das Buch Erfahrung mit der Funktionssicherheit in der Öl- und Gasindustrie, Maschinenbau, EisenbahntechnikFunktionssicherheit im Automobil2. Warum Funktionssicherheit im Automobil?2.1 Risiko, Sicherheit und Funktionssicherheit im Automobil2.2 Qualitätsmanagementsystem2.3 Qualitätsvorausplanung2.4 Prozesse2.5 Automobillebenszyklus3. Systemengineering3.1 Geschichtliche und philosophische Hintergründe3.2 Technische Zuverlässigkeit3.2.1 Grundlage der Zuverlässigkeit3.2.2 Zuverlässigkeit und Sicherheit.3.3 Architekturentwicklung3.3.1 Stakeholder von Architekturen3.3.2 Sichten einer Architektur3.3.3 Abstraktionsebene4. Systemengineering zur Entwicklung von Anforderungen und Architektur4.1 Gefahren- und Risikoanalyse4.1.1 Gegenstand der Gefahren- und Risikoanalyse4.1.2 Sicherheitsziele4.2 Sicherheitskonzepte4.2.1 Funktionales Sicherheitskonzept4.2.2 Technisches Sicherheitskonzept4.3 Systemanalysen4.3.1 Gefahren- und Risikoanalyse4.3.2 Sicherheitsanalysen gemäß ISO 262624.3.2.1 Induktive Analyse4.3.2.2 Deduktive Analyse4.3.2.3 Quantitative Sicherheitsanalyse4.4 Verifikation während der Entwicklung4.5 Produktentwicklung auf Systemebene4.6 Produktentwicklung auf Komponentenebenen4.6.1 Mechanikentwicklung4.6.2 Elektronikentwicklung4.6.3 Softwareentwicklung5. Systemengineering in der Produktrealisierung5.1 Produktrealisierung5.1.1 Produktdesign5.1.2 Mechanik5.1.3 Elektronik5.1.4 Software6. Systemengineering zur Integration und Verifikation6.1 Verifikationen und Tests6.1.1 Grundlagen zu Verifikation und Test6.1.2 Integration technischer Elemente6.1.3 Testmethoden6.2 Validierung6.2.1 Validierung6.2.2 Sicherheitsvalidierung6.3 Technische Freigaben6.3.1 Produktfreigaben6.3.2 Prozessfreigaben7. Bestätigung der Funktionalen SicherheitSchwerpunkt Kapitel 2 der ISO 262627.1 Prozessanalys

Über Autor(innen)

Hans Leo Ross absolvierte sein Ingenieurstudium an der Uni-GH-Paderborn. Für die Preussag-Noell-LGA Gastechnik plante und realisierte er sicherheitsrelevante Anlagen und Systeme für die Öl- und Gasindustrie. In der Firma HIMA war er zuerst für den Vertrieb von sicherheitsrelevanten Steuerungen in UK sowie Nord- und Osteuropa zuständig, bevor er die Leitung des Produktmanagement übernahm.Seit 2004 ist der Autor bei Continental Automotive tätig. Dort ist er für die Einführung der Funktionalen Sicherheit bei Continental verantwortlich und koordiniert alle Geschäftsbereich übergreifenden Sicherheitsaktivitäten.Er ist Mitglied im VDA AK 16 (seit 2009 Leiter) und deutscher Experte in der WG 16