Arbeitskreise

Die Herausforderungen im Bereich zukünftiger Cyber-Physical Systems, kurz: CPS, liegen u. a. im Bereich einer effizienten und effektiven Entwicklung für hochautonome Systeme und stellt Forscher und Entwickler derzeit vor viele Fragen. Damit FuE in diesem Bereich koordiniert und gebündelt erfolgen kann, startet SafeTRANS in diesem Jahr zwei Arbeitskreise mit dem Ziel der Ausarbeitung von Forschungs-Roadmaps, die als strategisches Dokument eine branchenübergreifend koordinierte Forschung unterstützen.
Die abschließenden Roadmaps zeichnen sich aus durch:
  • Identifizierung von Lücken zwischen vorhandenen und benötigten Fähigkeiten (der Systeme) und Fertigkeiten (der Entwickler)
  • Identifizierung konkreter Forschungsthemen, u. a. als Grundlage für zukünftige FuE-Projekte
  • Handlungsempfehlungen
  • Zielgruppen
    • Industrie (z. B. Entscheidungsträger und Forscher)
    • Wissenschaft (z. B. Entscheidungsträger und Forscher)
    • Politik
    • nationale und europäische FuE-Förderprogramme

 

SafeTRANS Arbeitskreise 2018

    • RLE-CPS (AK Resiliente, lernende und evolutionäre Cyber-Physical Systems)

      Leitung: Peter Heidl, Robert Bosch GmbH / Prof. Dr. Werner Damm, OFFIS

      Kick-off: 9. Mai 2018, Robert Bosch GmbH, Robert-Bosch Campus 1, 71272 Renningen 

      Inhalt des Arbeitskreises und Abgrenzung:

      Cyber-Physical Systems durchdringen alle Lebensbereiche, auch und grade in sicherheitskritischen Anwendungen in den Domänen Verkehr, Energie, Gesundheit, Kommunikation und vielen weiteren.

      Von einzelnen Systemen, wie etwa hochautomatisierten Fahrzeugen oder “Smart-Metern” ausgehend erfolgt eine immer stärkere Vernetzung und Kooperation dieser Systeme untereinander in dynamisch gebildeten (temporären) Gruppen, (räumlich lokalen) Kollektiven bis hin zu heterogenen Systems-of-Systems, die auch Anwendungsdomänen übergreifend angelegt sind.

      Solche Systeme mit ihrer Fähigkeit zur dynamischen Vernetzung und Kooperation zu entwickeln, zu testen, in den Verkehr zu bringen und innerhalb der Lebenszeit zu aktualisieren (Upgrade) ist ein bisher nur teilweise verstandenes und beherrschtes Problem. Aufbauend auf diversen Vorarbeiten in SafeTRANS Arbeitskreisen sind insbesondere fünf Forschungsfelder identifiziert worden, in denen verstärkte Anstrengungen im Bereich Forschung und Entwicklung (F&E) notwendig ist:

      • Kontext, Kontexterkennung und -verarbeitung, incl. Prädiktion
      • Systemverhalten, incl. Lernen
      • Kooperation und Kollaboration
      • Verantwortlichkeit (rechtlich, ethisch, moralisch)
      • Systemintegrität

      Der SafeTRANS Arbeitskreis Resiliente, Lernende und Evolutionäre Cyber-Physical Systems fokussiert auf Prozesse und Methoden zur Entwicklung, zum Test und zur Evolution solcher Systeme und ist somit im vorwettbewerblichen Bereich angesiedelt. Es wird eine domänenübergreifender Ansatz verfolgt, an dessen Ende die Ausarbeitung einer F&E-Agenda / Roadmap sowohl mit konkreten Forschungsthemen – als Grundlage für zukünftige F&E Projekte – als auch mit Handlungsempfehlungen  für Industrie, Forschung, Förderorganisationen und Politik steht.  Im Anhang finden Sie einen ersten Entwurf für die Gliederung und den Inhalt einer solchen Agenda.

    • PMT4S&S (AK Branchenübergreifende Prozesse, Methoden und Technologien für Safety und Security hochautomatisierter Systeme)

      Leitung: Dirk Geyer, AVL Software and Functions GmbH / Martin Rothfelder, SIEMENS

      Eröffnung: 13. Juni 2018 während des Fachsymposiums des 24. SafeTRANS Industrial Days 

      Inhalt des Arbeitskreises und Abgrenzung:
      In den Phasen der technologischen Entwicklung von elektrischen, elektronischen und programmierbaren elektronischen Systemen (E/E/E – Systeme) in den einzelnen Branchen wie Railway, Automotive oder Avionics hat sich begleitend mit der Markteroberung dieser Systeme die Frage nach der Auswirkung und Behandlung von möglichen Fehlfunktionen gestellt. Während sich noch bei zum Beispiel Kfz-Motoren mit klassischem Bowdenzug die Sicherheitsbetrachtungen bei Bewertung, Konstruktion und Produktion rein auf mechanische Kriterien beschränkte, sind die späteren bis heutigen Systeme durch zunehmend komplexe und interdisziplinäre Technologien in Software, Hardware und Mechanik gewachsen. Die Industrie der verschiedenen Bereiche hat entsprechend reagiert und durch die Einführung und Umsetzung von Sicherheitsstandards wie DO178, EN5012x und ISO26262 die normative Basis der anzuwendenden Prozesse, Methoden und Technologien geschaffen.
      Die revolutionäre Herausforderung von heute und morgen wird es sein, mit der Absicherung immer stärker verteilter und vernetzter (Teil-) Systeme und Komponenten Schritt zu halten. Parallel dazu wird auch die zugrundeliegende Algorithmik der Funktionalitäten zum einen vielschichtiger, zum anderen aber dynamischer. Es werden in künftigen Systemen nicht nur die Zykluszeiten der Entwicklungsabläufe vor SOP immer kürzer, sondern Funktionen werden durch lernende Systeme sogar zur Laufzeit adaptiert.

      Parallel und synchronisiert mit dem SafeTRANS Arbeitskreis Resiliente, Lernende und Evolutionäre Cyber-Physical Systems fokussiert sich der AK Branchenübergreifende Prozesse, Methoden und Technologien für Safety und Security von hochautomatisierten Systemen darauf, basierend auf den bestehenden Standards für Sicherheit und Datensicherheit in den Domains sowie den betriebsbewährten methodischen Umsetzungen der Entwicklungsabläufe an einem vorwettbewerblichen Prozessrahmen, Handlungsempfehlungen zur Berücksichtigung und Bewältigung der aus den oben genannten Inhalten abzuleitenden Anforderungen zu erarbeiten. Diese sollen die Basis dafür schaffen, weiterführende Forschungs- bzw. Entwicklungs-Roadmaps für PMT im Rahmen zukünftiger F&E Projekte oder auch jeweils firmenintern bei den Partnern umzusetzen. Durch die Position von SafeTRANS möglich, soll auch angestrebt werden, Ergebnisse des AK in die Normungsgremien rückfließen zu lassen.

Schwerpunkte der Arbeitskreise

RLE-CPS:

  • langfristige Perspektive
  • lernende Systeme, KI
  • Architekturen
  • Up-date-Fähigkeit

PMT4S&S

  • mittelfristige Perspektive
  • Konzentration auf Sicherheits-(Safety and Security, Safety-Impact-of-Security)Nachweise
  • Tool-Unterstützung für hochautomatisierte (nicht notwendig lernende) Systeme

Organisation

    • Dauer der AKs: ca. 1 Jahr
      In dieser Zeit wird es neben dem Kick-Off bzw. der Eröffnung (siehe oben) weitere 2-3 Treffen an Orten innerhalb Deutschlands geben (falls möglich bei den Firmen/Forschungseinrichtungen der Teilnehmer; alternativ in zentral gelegenen Hotels). Falls inhaltlich sinnvoll, werden einige dieser Treffen von beiden AKs gemeinsam durchgeführt.
    • Neben den physikalischen Treffen erfolgt die weitere Arbeit verteilt, ggfs. mit Abstimmungen/Synchronisationen durch Email, Telefon- oder Webex-Konferenzen.
    • Die Teilnahme am Arbeitskreis ist prinzipiell kostenfrei. Abhängig von Art und Ort der Treffen werden jedoch ggfs. Teilnehmergebühren zur Kostenumlage für Raummiete und Catering erhoben. SafeTRANS übernimmt keine Reisekosten für die Teilnahme.
    • Teilnehmen am Arbeitskreis können
      • Vertreter von SafeTRANS Mitgliedsunternehmen und -forschungseinrichtungen
      • Vertreter von Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die durch ein SafeTRANS Mitglied eingeladen wurden
    • Teilnahme:
      • AK RLE-CPS: Bei Interesse am AK RLE-CPS melden Sie sich bitte per E-Mail mit Betreff "AK RLE-CPS" an Jürgen Niehaus: juergen.niehaus@safetrans-de.org
      • AK PMT4S&S: Bei Interesse am AK PMT4S&S melden Sie sich bitte per E-Mail mit Betreff "AK PMT4S&S" an Jürgen Niehaus: juergen.niehaus@safetrans-de.org
      • Für eine eine Teilnahme am Fachsymposium des 24. SafeTRANS Industrial Days melden Sie sich bitte online an. Eine Teilnahme am 24. SafeTRANS Industrial Day ist nicht gleichbedeutend mit einer Teilnahme am AK PMT4S&S.