Fehlersuche zwischen den Zeilen Software-Testing bei der Entwicklung von Schweißsystemen

Erinnern Sie sich noch an den ersten Start der Ariane 5? Am 4. Juni 1996 brach die von der Europäischen Weltraumorganisation ESA entwickelte Rakete zu ihrem Jungfernflug auf – der allerdings nur 37 Sekunden dauerte. Kurz nach dem Start stellte sie sich auf einmal quer, brach auseinander und explodierte. Der Schaden: etwa 370 Millionen US-Dollar. Der Grund: ein Software-Fehler – und damit der teuerste und bekannteste in der Geschichte.

Nun sind bei der Fehlfunktion eines Schweißgeräts in der Regel keine derart dramatischen Folgen zu erwarten. Dennoch muss auch in der Schweißtechnik die Software hohe und komplexe Anforderungen erfüllen. Immer mehr Funktionalitäten sind zu integrieren, der Grad der Vernetzung mit anderen Systemen steigt stetig an. Gleichzeitig ist ein umfassender Schutz vor Manipulationen und Hacker-Angriffen von großer Wichtigkeit, denn diese können teure und gefährliche Schäden in der Produktion anrichten.

VARIANTENVIELFALT MACHT SOFTWARE IMMER KOMPLEXER

Hinzu kommt die schier unendliche Variantenvielfalt bei der Konfiguration von Schweißsystemen. Die aktuelle Fronius-Geräteplattform TPS/i etwa umfasst jeweils  mehrere Stromquellen, Vorschübe, Brenner, Fernregler, Roboter-Schnittstellen und vieles mehr. „Daraus ergeben sich Millionen von Kombinationsmöglichkeiten, die allesamt in der Software abgebildet sein müssen“, beschreibt Rene Allerstorfer, Team Leader Hard- and Software Engineering Testing bei Fronius. Das Unternehmen hat mit Weld OS eine Plattform für die gesamte TPS/i-Familie entwickelt, die sich nach Bedarf an das jeweilige Schweißsystem anpassen lässt. 

„Bei Software, deren Code aus tausenden, hunderttausenden oder sogar Millionen von Zeilen besteht, lassen sich Fehler nie vollständig ausschließen“, erklärt Allerstorfer. „Trotzdem versuchen wir natürlich, diese so weit wie möglich zu minimieren, um die Qualität zu steigern.“ Das fängt schon beim ersten Gespräch mit dem Kunden an, denn dessen Anforderungen an die Schweißtechnik bestimmen nachher auch die Funktionen der Software, die die Entwickler umsetzen müssen. „Je genauer wir wissen, was der Kunde braucht, desto besser können wir unsere Systeme darauf abstimmen“, betont Allerstorfer.

AUTOMATISIERTE TESTS RUND UM DIE UHR

Vor der Auslieferung durchlaufen alle Fronius-Schweißgeräte umfangreiche Tests – auf Hardware- und auf Software-Ebene. Rund um die Uhr laufen in der Fronius-Forschungsabteilung auf verschiedenen Geräten zum Beispiel automatische Stabilitätstests: Dabei werden mithilfe von Simulationsboxen Schweißvorgänge realitätsnah durchgeführt und die Ergebnisse auf Servern gespeichert und ausgewertet. 

Die automatischen Tests helfen den Fronius-Entwicklern dabei, die immer komplexere Software sicher, zuverlässig und benutzerfreundlich zu gestalten. „Wichtig ist, immer nahe an der Praxis zu bleiben“, weiß Allerstorfer. „Deshalb sind manuelle Tests auch genauso wichtig wie automatische. Man kann damit die Qualität besser einstufen, da man direkt mit dem Produkt arbeitet.“ Nur dadurch erfahren die Spezialisten, ob Bedienung und Funktionen so sind wie gewünscht, und ob das Fronius-Schweißsystem guten Gewissens an den Kunden ausgeliefert werden kann.