NI TestStand et ALL4TEC MaTeLo au service des tests de validation des systèmes embarqués dirigés par les modèles

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"L’intégration naturelle de NI TestStand avec NI LabVIEW et LabWindows/CVI permet d’exploiter facilement un large éventail de matériels d’E/S."

- Anthony FAUCOGNEY, ALL4TEC

The Challenge:
Développer une solution de validation qui permette notamment de réduire la charge de travail lors de la phase de création des cas de test et d’améliorer la fiabilité des systèmes électroniques embarqués.

The Solution:
Associer une approche de test à base de modèles au séquenceur de tests NI TestStand, afin de générer automatiquement des cas de test conçus par modélisation avec ALL4TEC MaTeLo.

Author(s):
Anthony FAUCOGNEY - ALL4TEC

Dans des industries comme l’automobile, le ferroviaire ou l’aéronautique, sont mis en œuvre des systèmes électroniques embarqués dont la validation requiert la création de plans de test. Ces plans de test permettent de couvrir un certain nombre de cas d’usage afin de s’assurer que le système, par exemple un calculateur automobile, réagira comme prévu par les spécifications, à diverses combinaisons d’événements.

Modéliser pour optimiser

Il est difficile, voire impossible, d’envisager tous les cas d’usage. Ce qui compte, c’est d’optimiser le temps et les ressources de test, en testant ce qu’il faut et au bon moment, pour atteindre le meilleur niveau de qualité possible dans le temps alloué. Ce qui compte d’ailleurs aussi, c’est de savoir ce que l’on couvre et ce que l’on ne couvre pas. C’est dans cette optique que nous avons développé, chez ALL4TEC, l’environnement de modélisation MaTeLo qui s’appuie sur NI TestStand (intégré de façon native) et les solutions NI pour l’exécution des plans de test.

Sans modélisation, les ingénieurs doivent créer manuellement, de façon empirique, des plans de test à partir de ce qu’ils ont imaginé comme cas d’utilisations possibles, pour ensuite les réécrire manuellement dans des séquences de test exécutables.

Issu d’un projet collaboratif européen, le logiciel MaTelo (Markov Test Logic) consiste à utiliser des modèles pour identifier les cas d’utilisation d’un système embarqué, puis générer des cas de test. Ces cas de test, stratégiquement optimisés, sont générés de façon automatique au niveau de NI TestStand, lequel peut orchestrer les ressources matérielles à la disposition des ingénieurs de test. L’intégration naturelle de NI TestStand avec des environnements de programmation comme NI LabVIEW et LabWindows/CVI permet d’exploiter facilement un large éventail de matériels d’E/S comme de l’instrumentation PXI, des systèmes vision, du matériel de commande d’axes, des interfaces CAN, etc.

Identifier davantage de cas d’utilisation

La phase de modélisation permet de garantir l’identification systématique de cas d’utilisation non connus. Par rapport à une approche classique, la modélisation permet de découvrir des cas d’utilisation qu’on n’aurait pas pu nécessairement imaginer. On est obligés de se poser les bonnes questions. Ce qui permet même d’identifier des manques ou erreurs dans les spécifications. La formalisation a aussi comme avantage, par rapport à l’approche empirique, de pouvoir être revue et corrigée, pour l’adapter à une évolution des exigences par exemple.  

On aura compris que la phase de modélisation exige d’y passer du temps. Mais ce qui est intéressant c’est que ce temps est largement compensé par le temps économisé durant la phase de génération automatique des cas de test, qui est quasi-instantanée. Sans cette génération automatique (à base de blocs génériques), l’ingénieur devrait en effet passer plus de temps à créer des cas de test étape par étape dans NI TestStand. En outre, les cas de test ainsi générés suite à la modélisation sont plus variables, plus couvrants et en nombre suffisant pour charger le banc de test au maximum de ses capacités.

Charger les bancs de test à 100 %

En fait, l’utilisation de NI TestStand avec MaTeLo permet de charger les bancs de test à 100 %, et en plus d’optimiser les tests, en évitant par exemple de refaire plusieurs fois les mêmes séquences, ou en effectuant des tests plus complexes. En outre, en cas de mise à jour des spécifications, les délais sont réduits de façon considérable - d’un facteur 5 en général - tout en assurant le même niveau de qualité que lors de la première itération.

Enfin, le fait de modéliser et de déduire les cas de test du modèle permet de connaître la couverture des tests effectués, mais aussi de connaître ce que l’on ne couvre pas, ce qui permet de prendre des décisions stratégiques en connaissance de cause.

Des applications chez Renault, Magneti-Marelli et Audi

L’approche MaTeLo/NI TestStand est utilisée chez Renault dans différents projets d’automatisation sur sa chaîne de conception, notamment dans le cadre d’un projet de développement de portes latérales coulissantes.

Chez Magneti-Marelli, MaTeLo est utilisé plus en aval, de façon industrielle, pour la validation produit des tableaux de bord. On peut également citer Audi, dont l’un des principaux soucis est d’optimiser le temps et les ressources de test, avec des bancs qui tournent 24H/24 et 7J/7.

Les domaines d’application automobiles sont vastes comme pour les systèmes d’accès, de climatisation, de chauffage additionnel, de contrôle des fonctions habitacles, de start & stop, de fonction contrôle moteur, de mémorisation des configurations utilisateurs…

Vers le support de NI VeriStand pour le test temps réel

Concernant l’avenir, il est probable que les utilisateurs pourront bénéficier d’un interfaçage de MaTeLo avec NI VeriStand, pour mieux supporter la validation et le test temps réel. On peut aussi s’attendre à ce que MaTeLo puisse être utilisé pour tester des IHM LabVIEW, afin de valider les applications développées en langage graphique.

Nous travaillons aussi à ouvrir MaTeLo au travail collaboratif pour permettre à plusieurs ingénieurs d’intervenir sur le même projet de façon plus pertinente. À plus long terme, MaTeLo devrait pouvoir supporter plus efficacement la validation des systèmes basés sur des lignes de produits.

Décembre 2010

Author Information:
Anthony FAUCOGNEY
ALL4TEC
2-12, rue du chemin des femmes – Immeuble Odyssée – Bât E
91300 Massy
France
Tel: +33 (0)6 80 88 40 59
Fax: +33 (0)2 43 49 75 33
anthony.faucogney@all4tec.net

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