Kooperation SDV: Fraunhofer IESE und Perseus arbeiten an Digital-Twin-Technologien

Das Fraunhofer IESE und Perseus bauen ihre Partnerschaft im Bereich Software-definierte Fahrzeuge aus. Die Partner arbeiten daran Digital-Twin Technologien voranzutreiben und neue Lösungen für Simulation, Virtualisierung sowie virtuelle Verifikation und Validierung in der Automobilindustrie zu entwickeln.

Das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE und das südkoreanische Unternehmen Perseus vertiefen ihre Kooperation rund um das Software-definierte Fahrzeug und wollen im Rahmen dessen Digital-Twin-Technologien weiterentwickeln. Das gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekt ist zunächst auf drei Jahre angelegt. Der Projektauftakt fand 2024 am Fraunhofer IESE in Kaiserslautern statt. Im Rahmen eines technischen Workshops im neuen Forschungszentrum von Perseus in Daegu, Südkorea, wurden nun Ankerpunkte und Ziele der Zusammenarbeit besprochen. „Korea steht schon seit einiger Zeit auf unserem Radar, und Perseus hat sich nicht nur als Einstiegspunkt für uns in Korea erwiesen, sondern auch als vertrauenswürdiger langfristiger Partner in diesem für die Automobilindustrie wichtigen Markt. Das technische Know-how, die Produktqualität und das Engagement für Innovation des Unternehmens sind herausragend“, erklärte Dr. Pablo Oliveira Antonino, Abteilungsleiter am Fraunhofer IESE.

Kritische und nicht-kritische Anwendungen auf gemeinsamer Hardware

Im Rahmen der Zusammenarbeit kommen das Simulations-Framework Feral vom Fraunhofer IESE und der Hypervisor Pegasus von Perseus zum Einsatz. Dadurch ermöglichen die Partner:

• den Aufbau digitaler Zwillinge und virtueller Prüfstände, in denen die Ausführung von durch Pegasus virtualisierten gemischten Laufzeitumgebungen systematisch untersucht wird – einschließlich sicherheitskritischer und nicht-sicherheitskritischer Funktionen –, um das Verhalten bei Fehlern, Ausfällen oder unerwarteten Eingaben zu testen.

• den Einsatz von Co-Simulation und integrativer Kopplung von Simulatoren, Modellen und virtueller Hardware durch Feral, um nicht nur das Verhalten von Betriebssystemen/VMs auf Basis von Pegasus sondern auch u.a. Netzwerke, Bussysteme, Sensoren und die Umgebung zu simulieren. Das ermöglicht eine realistische Ende-zu-Ende-Untersuchung durchgängiger Testszenarien.

• die Analyse von Leistung, Robustheit, Latenz, Ressourcenkonflikten, Fehlerausbreitung und weiteren Qualitätsattributen in sicherheitskritischen Kontexten.

• die Unterstützung von Continuous Engineering und Continuous Integration für eingebettete und sicherheitskritische Software, indem häufige virtuelle Tests bereits früh in der Entwicklung ermöglicht werden. Dadurch wird der Bedarf an kostenintensiven Hardware-Prototypen (HiL) reduziert und Fehler können früher erkannt werden.

Dank seiner speziellen Fähigkeiten in der virtuellen Absicherung von Hypervisor-basierten Architekturen ist FERAL besonders geeignet, die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Hypervisors PEGASUS umfassend zu untersuchen und zu bewerten.

Synergien nutzen

Ein angestrebtes Ziel des Projektes ist es, die Zertifizierungszeiten für sicherheitskritische Systeme von bislang 18 Monaten auf bis zu sechs Monate zu verkürzen. Doch darüber hinaus lassen sich noch weitere Vorteile verzeichnen, wie Dr. Antonio unterstreicht: „Diese Partnerschaft schafft eine Plattform für gegenseitiges Lernen, indem sie das Know-how von Perseus in der Hypervisor-Entwicklung mit unserer Kompetenz im Bereich Virtual Engineering und Validierung auf Systemebene kombiniert.“.

Zudem wurde Dr. Sang-bum Suh in den Industriebeirat der Abteilung Virtual Engineering des Fraunhofer IESE berufen. Das zeigt, dass die Partner intensiv daran arbeiten, international neue Standards für sichere, flexible und zukunftssichere Fahrzeugarchitekturen umzusetzen. (se)

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