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シェフラー

Axivion Suite によるアーキテクチャ検証:ISO 26262 における Mixed ASIL アプローチでの FFI (Freedom from Interference) の実証

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シェフラーグループについて

シェフラーグループは、自動車業界および産業機械業界向けの世界的な大手サプライヤーとして、75年以上にわたりモーション(動き)とモビリティの分野で画期的な発明と技術開発を推し進めてきました。電動モビリティ、CO₂効率に優れた駆動システム、インダストリー4.0、デジタル化、再生可能エネルギーといった分野で革新的な技術・製品・サービスを提供し、モーションとモビリティをより効率的、インテリジェント、そしてサステナブルにするための信頼できるパートナーとなっています。同社は、パワートレインおよびシャシー用途向けの高精度な部品・システムに加え、幅広い産業用途向けの転がり軸受・すべり軸受ソリューションを製造しています。シェフラーグループの2021年の売上高は約139億ユーロです。従業員数は約83,000人で、シェフラーは世界最大級のファミリー企業の一つです。2021年には1,800件を超える特許出願を行い、ドイツ特許商標庁(DPMA)によると、ドイツで3番目に革新的な企業とされています。

シェフラーは、次世代モビリティの開発を担う、自動車・産業機械分野における世界的な大手サプライヤーです。同社のドイツのビュール拠点にある電動モビリティ部門では、電動駆動システムや代替モビリティコンセプトの分野で、まさに先駆的な取り組みを行っています。具体的には、ハイブリッドギアボックスや電動アクスルシステム・コンポーネント(電動モーター、インバーター、および関連ソフトウェアを含む)の開発が挙げられます。自動車向け組み込みソフトウェアの複雑さと、その継続的な拡大は、電動モビリティ部門の開発者にとって日々の課題であり、Axivion Suite はその解決において重要な役割を果たしています。

Axivion を採用した理由

Axivion 静的コード解析は、ISO 26262、IEC 61508、IEC 62304、EN 50128、EN 50657 に基づく安全システム開発向けの認証を取得 

Axivion アーキテクチャ検証は、コード内で明示的に定義された安全アーキテクチャに対する違反を確実に検出

Axivion は、Freedom from Interference の裏付けとなるエビデンスを、企業がスムーズに提示できるよう支援 

即座のフィードバックにより、チームメンバーはソフトウェアの安全アーキテクチャにおける相互関係をより深く理解 

Axivion は、さまざまな種類の自動レポートを提供 

既存の環境へのシームレスな統合により、開発者の負担を最初から軽減 

自動車向け組み込みソフトウェアの複雑さは、異なる ASIL 要件を持つソフトウェアコンポーネントによって、さらに増大しています。ISO 26262 認証を取得した Axivion Suite により、シェフラーのオートモティブテクノロジーの電動モビリティ部門は Mixed ASIL システムの高い品質を維持しています。自動化されたアーキテクチャ検証により手作業でのテスト工数が削減され、電動モビリティにおける新規開発のための余力が生まれています。

Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG

課題

シェフラーは、コンポーネントやサブシステムから高度に統合された完全なシステムまで、また単体の電動モーターからハイブリッド車・電気自動車向けの完全な 4in1 アクスルシステムまで、幅広い製品ラインアップを顧客に提供しています。同社は車両レベルでの高いシステムノウハウを有しており、品質、信頼性、安全性を最優先事項としています。これは、電動モビリティ向け自動車組み込みソフトウェア開発に注力するシェフラーの電動モビリティ部門(ドイツのビュール拠点)における機能・ソフトウェア開発において、特有の課題をもたらしています。開発チームは、安全関連アプリケーションとベースソフトウェアを ISO 26262 の厳格な要件に従って個別に開発するため、Mixed ASIL アプローチを採用しています。

チームは、各機能グループを、それぞれの ASIL レベルに応じて開発することで、個々の機能グループにかかる開発工数を削減しています。適切な保護対策により、各グループは互いに、また非認定の機能とも分離されており、グループ間で干渉が生じないようになっています。この手法により、安全関連の制御装置に対する、確かな開発基盤が構築されています。ISO 26262 の要件を満たすためには、開発チームは、異なる自動車安全度水準(ASIL)を持つソフトウェアコンポーネント間の Freedom from Interference について、エビデンスを提示する必要があります。そのためには、一貫性のあるソフトウェアアーキテクチャが不可欠です。従来、チームは、異なる ASIL を持つソフトウェア間のインターフェースや望ましくない依存関係についてアーキテクチャをレビューするために、膨大な量の手作業を強いられることもありました。

解決策

ここで導入されたのが Axivion Suite です。シェフラーの電動モビリティ部門では、静的コード解析やコーディングルール・MISRA のチェックのために、すでに長年にわたって Axivion を使用してきました。Axivion による静的コード解析は、ISO 26262 において ASIL D まで、IEC 61508 において SIL 4 まで、IEC 62304 において Class C まで、さらに EN 50128 および EN 50657 において SIL 4 までの認証を取得しています。そのため開発者たちは、安全関連の自動車ソフトウェア開発における Axivion Suite の実証された適合性、そしてそのチェックの信頼性と日常業務における使いやすさについて、すでによく理解していました。

Axivion Suite によるアーキテクチャ検証は、手作業によるチェックを、ツールによる自動解析に置き換えます。Axivion Suite は、安全アーキテクチャ、すなわちソフトウェアコンポーネントの ASIL レベルによる分類や QM コンポーネントとしての区分を、効率的にチェックします。コード内で明示的に定義された安全アーキテクチャからの逸脱は、自動アーキテクチャチェックにより禁止された依存関係として確実に検出・報告されます。開発者は、その通知を開発環境内で直接受け取り、そのまま対応を進めることができます。レポートも自動的に提供されます。

成功

シェフラーの開発チームにとって、Axivion Suite の導入は複数のレベルで作業負荷の軽減を意味します。アーキテクチャ検証の自動化により、手作業を回避できます。アーキテクチャチェックの結果に基づき、開発者は禁止された依存関係を取り除くため、コードを直接修正できます。同時に、即座のフィードバックにより、チームメンバーは安全アーキテクチャにおける相互関係や、異なる ASIL 要件を持つ各ソフトウェアコンポーネントをどのように扱うべきかを、より深く理解できるようになります。Mixed ASIL システムを含む、関連する自動車安全規格への準拠を確認する上で実証された Axivion Suite の適合性は、開発者に必要な確信を与えます。

総じて、シェフラーによる Axivion Suite の活用は、電動モビリティ向け組み込みソフトウェアの品質保証にかかる工数を削減します。厳格な機能安全要件は早い段階でチェックでき、開発プロセスを通じて継続的に検証され、安全認証のためのエビデンスとして提示することができます。これにより同社は、拡大を続ける電気自動車市場に向けて、新機能をより迅速に提供できるようになります。

静的コード解析とアーキテクチャ検証ツール Axivion Suite の
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