Connecter les workflows de conception et de test grâce à l’ingénierie basée sur les modèles

​Une synergie efficace peut être entravée par les obstacles suivants : 

• Adaptation de l’algorithme pour une exécution en temps réel - un modèle doit souvent être compilé à partir du logiciel de conception exécuté sur une machine de développement avant d’être importé et utilisé sur un contrôleur temps réel exécutant un logiciel de test 
• Déterminer la meilleure façon d’interagir avec les modèles de conception 
• Instrumenter le code pour obtenir des résultats significatifs 
• Accéder au matériel ou au laboratoire 

Considérons le travail de Dan, l’ingénieur de conception, et de Tessa, l’ingénieure de test. Dan écrit des algorithmes pour le contrôle des systèmes des véhicules électriques hybrides (HEV). Il passe sa journée sur les logiciels MathWorks MATLAB® et Simulink® et ne connaît pas grand-chose à l’implémentation en temps réel. Il travaille actuellement sur la mise à jour du code du contrôleur pour incorporer une nouvelle entrée de capteur.

Dan présente sa conception à Tessa sans grande collaboration (« la jette par-dessus bord »). Tessa teste le logiciel de contrôle ECU et les E/S à l’aide de la méthodologie et des outils de test HIL (hardware-in-the-loop). Elle passe sa journée à utiliser les systèmes de test matériel et logiciel de NI. Elle ne connaît pas grand-chose à l’implémentation des algorithmes de contrôle. Elle est actuellement chargée de tester le nouveau système de contrôle HEV sur lequel Dan a travaillé. Faute d’outils intégrés, Tessa ne peut pas facilement exécuter la nouvelle mise à jour de Dan dans le système de test.

L’interaction entre Dan et Tessa vous semble-t-elle familière ? C’est une illustration des obstacles trop courants à une collaboration efficace entre les équipes de conception et de test. 

Beaucoup de nos clients sont confrontés à des problèmes similaires résultant de ces points de friction entre les équipes de conception et de test : 

• Échanges entre équipes sans collaboration (« jeter les choses par-dessus bord ») 
• Compatibilité des versions 
• Workflows mal documentés ou non documentés 
• Problèmes de plate-forme entre les outils de conception et les outils de test (Windows/Linux, bureau/temps réel, 32 bits/64 bits, différences de compilateurs) 

Ces problèmes empêchent les organisations d’atteindre l’objectif d’une couverture complète des tests avec les meilleures méthodes.

La plupart des ingénieurs souhaitent tester autant que possible en raison des coûts et des risques cachés associés à une diminution des tests : les coûts de reprise, les problèmes rencontrés sur le terrain entraînant des préoccupations en matière de responsabilité, les rappels, ainsi que les répercussions sur l’image de marque et les parts de marché. Mais les ressources telles que le temps (calendrier), les coûts (budget) et les personnes (expertise) sont limitées. Ainsi, il n’est généralement pas possible d’augmenter le nombre de tests au-delà d’un certain point en consacrant davantage de ressources au problème. Au lieu de cela, ce mouvement est réalisé en modifiant fondamentalement les méthodologies et les processus de test pour devenir plus efficaces dans les limites existantes. La capacité à opérer ce changement constitue un avantage concurrentiel important, car cela implique de faire plus avec moins, de minimiser les risques et de maximiser la qualité et les performances au cours d’un programme.

La combinaison de la conception et des tests grâce à l’ingénierie basée sur les modèles est un moyen fondamental d’améliorer l’efficacité de la conception et des tests, ce qui entraîne des effets de second ordre. Elle permet de faire avancer les tests dans le processus de développement (du terrain au laboratoire et du laboratoire au bureau). Les ingénieurs peuvent ainsi identifier les erreurs plus tôt, mettre au point les algorithmes plus rapidement et itérer plus vite dans le cycle conception/test.

L’établissement de ce fil numérique – ce langage commun que les équipes utilisent pour communiquer – commence par rendre les chaînes d’outils interopérables.

^{Figure 1 : Conception et test connectés par un fil numérique de données, de codes et de composants logiciels.}

Les équipes ont besoin d’une couche de traduction pour permettre la communication bidirectionnelle des informations, ce qui réduit les reprises, le dépannage et la réimplémentation. MathWorks et NI travaillent sur ce sujet car nous sommes conscients que les modèles constituent une méthode primaire de communication entre les mondes de la conception et du test.

Les modèles sont riches en informations. Ils décrivent le comportement du système et servent de base à la création de cas de test et à la quantification des exigences de test. L’intégration des mêmes modèles que ceux utilisés pour la conception dans les tests permet de disposer d’une plate-forme commune pour évaluer les performances et simuler/émuler le monde autour des matériels et composants sous test. Cela libère les équipes de test des exigences imposées par les outils et leur permet de parler le même langage que les concepteurs.

L’établissement d’un fil numérique entre les équipes utilisant des modèles comme principal moyen de communication améliore l’efficacité du développement. Il connecte les workflows de conception et de test avec des outils interopérables développés pour travailler ensemble. Cette solution permet à Dan et Tessa de collaborer plus étroitement, de tester plus souvent et de conférer à leur organisation un avantage concurrentiel.

MathWorks et NI ont amélioré la compatibilité entre Simulink et VeriStand. Les versions sont désormais synchronisées (par exemple, la compatibilité de la version R2020a de MATLAB avec VeriStand R2020). Nous collaborons également pour apporter d’autres améliorations, comme l’automatisation d’une plus grande partie du workflow commun qui est manuel aujourd’hui et un meilleur accès aux signaux et aux paramètres dans la hiérarchie du modèle.

^{Figure 2 : Intégration du modèle Mathworks Simulink dans le logiciel de test en temps réel.}

^{Figure 3 : Intégration d’outils logiciels et matériels de la conception au test de validation pour le modèle dans la boucle et le test hardware-in-the-loop.}

• Interfaces de produits NI et MathWorks
• Apprenez à utiliser les modèles du logiciel Simulink dans VeriStand
• Apprenez à créer des applications de test en temps réel avec VeriStand
• En savoir plus sur l’optimisation des workflows de test V&V

Une partie du contenu est de Paul Barnard de MathWorks.

MATLAB® ET SIMULINK® SONT DES MARQUES DÉPOSÉES DE THE MATHWORKS, INC. LA MARQUE DÉPOSÉE DE LINUX® EST UTILISÉE SOUS UNE SOUS-LICENCE DE LMI. LMI EST LE TITULAIRE DE LICENCE EXCLUSIF DE LINUS TORVALDS, LE PROPRIÉTAIRE MONDIAL DE LA MARQUE.