技術文章

2023-12-21  吳心予

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汽車資安防護的重要性持續攀升,面對資安挑戰,車用產品供應商需要導入ISO/SAE 21434及ASPICE等資安規範,並採用安全晶片、

多次執行V-Model等作法,確保產品安全符合車廠要求


汽車產業在人工智慧(AI)應用快速發展之下,資安防護的重要性持續攀升,資訊安全的重要性已不亞於功能安全。一旦汽車系統在聯網傳輸或進行OTA更新時出現漏洞,駭客就會有機可趁,嚴重影響駕駛的人身安全。面對資安挑戰,車用產品供應商需要導入ISO/SAE 21434及ASPICE等資安規範,並採用安全晶片、多次執行V-Model等作法,確保產品安全符合車廠要求。

供應商需克服ISO/SAE 21434三大導入挑戰

2024年歐盟即將對車廠強制實施R155資安標準,車用供應商則需要符合ISO/SAE 21434的資安規範,才能確保整合通過R155驗證。DEKRA德凱認證全球功能安全/網路安全資深經理黃浩鈿分析,台灣的車用供應商導入ISO/SAE 21434有幾個常見挑戰,其中一個是供應商需要持續監控產品,例如透過軟體工具,持續監控軟體原始碼的弱點,或是監測軟體的網路安全活動,確保駭客不會入侵。

面對導入ISO/SAE 21434的挑戰,黃浩鈿建議車用廠商在企業內部,建立標準的資安測試流程。未來新產品的開發就能依照現行流程微調,確保產品符合ISO/SAE 21434的規範。

從供應鏈防護車用AI資安

車用AI的功能快速發展,相關的資安議題也隨之發生。Synopsys資深首席汽車網路安全策略師兼執行顧問Dr. Dennis Kengo Oka統整,在汽車產業常見的AI資安議題包含訓練資料可能被汙染,以及不精準的AI在自駕應用中,可能有20%的誤判率,影響駕駛的人身安全。同時駭客可能透過提示注入(Prompt Injection)的手法,透過給予系統錯誤的指令攻擊AI系統。

面對AI應用帶來的資安風險,Dr. Dennis Kengo Oka認為車廠可以從供應鏈風險的角度,強化資安防護。例如,Tier 2供應商開發的軟體,可能由Tier 1及車廠新增其他功能,因此每一個應用階段都有其錯弱性。因此汽車系統即使面對信任的軟體,也要執行掃描與驗證,強化系統的資安防護。

ASPICE 4.0新增硬體規範

目前車用產業在安全方面有三大挑戰,TÜV NORD Taiwan工業服務部資深技術經理林正偉分析,首先是產品的品質不穩定,可能引發錯誤或故障,需要強化可靠度。其次,汽車的零件使用一段時間後,會老舊或損壞,影響功能安全。第三點汽車系統聯網的過程中,駭客可能趁機攻擊,造成資安問題。

車用產業透過數個安全規範,來確保產品安全。其中ASPICE規範車用產品的細部開發標準,即將推出的ASPICE 4.0版本則擴大規範範圍。新版的ASPICE為了因應AI的快速發展,並且考量與舊有的ISO 26262、ISO/SAE 21434及ISO 42001規範整合,在原有的產品開發的系統工程規範之外,增加針對硬體工程,例如機器學習方面的規範。未來供應商若要布局車用產品,都要關注ASPICE的規範變化,較有機會切入車用供應鏈。

自駕需克服可信任AI挑戰

車用安全指的是資訊安全加上功能安全,尤其在AI受到廣泛應用的趨勢下,汽車資安更顯重要。資策會軟體技術研究院前瞻技術實驗室副主任張均東表示,因此資策會為汽車系統建立連線裝置的身分辨識以及入侵偵測機制,確保未來汽車盲點偵測輔助警示系統(BSD)、自駕判斷等功能安全無虞。當自駕時代來臨,汽車安全需要克服可信任AI的五大挑戰,以確保系統從感測、控制到決策的過程都能維持安全。首先是系統能否精準可靠地定位出車輛位置。其次是動態場景判讀,對於駕駛情境有正確的認知。第三個挑戰是系統的路線規畫,能否依據系統內的資訊,順利規畫路線。在路線規畫完成後,系統便要針對動力系統執行相應的控制。最後,則是系統如何安全地與車內的駕駛、車外的行人互動。

安全晶片維護車聯網安全

由於汽車系統的運作與人命安危密切相關,因此車聯網的資訊安全不容輕忽。英飛凌(Infineon)安全互聯系統事業部行銷經理鄭力仁指出,隨著電動車的聯網與自駕功能持續增加,汽車架構像是複雜的電腦,傳輸與對外聯網等系統,需要避免可能的漏洞來防止駭客入侵。例如汽車進行OTA更新時,駭客趁機竊取資訊,或者在系統中植入病毒。面對上述類型的攻擊,汽車廠商可以透過信任根及安全晶片,保護系統的資安。

透過V-Model確認產品安全

面對汽車的安全議題與歐盟的汽車資安規範R155即將上路,車用產品供應商需要加快通過 ISO/SAE 21434規範驗證的腳步。Block Harbor APAC Business Operations Head江子良分析,用來執行威脅分析和風險評估(TARA)方法中,透過V-Model檢視產品的設計與驗證安全。根據經驗,從0到1執行安全驗證的廠商,產品在設計前期會持續修改,就要反覆執行V-Model。單一產品在整個生命週期中,很有可能執行1,000次以上的V-Model。

在反覆執行V-Model的過程中,車用供應商除了尋求顧問的建議,也需要運用不同的工具,才能提高資源使用效益。例如品質與角色管理系統不容易建置,但是可以從小型的功能著手。或者TARA可以透過工具輔助,在產品設計的過程中執行,就能更精準地分類產品風險。

汽車產業面對的資安議題日益嚴峻,車用產品供應商需要卯足全力,確保產品符合國際的資安規範要求。在導入資安規範的過程中,車用產品可以透過採用安全晶片、產品測試工具與反覆執行V-Model等作法,強化產品的資安防護。


物聯網安全高峰論壇特別報導





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Nvidia CEO 黃仁勳於 Nvidia GTC 大會表示,對製造業的數字孿生寄予厚望,然而 Omniverse 正是一個可以構建並操作物理真實的數位孿生的作業系統。他認為,Omniverse 和生成式AI都是將價值高達50萬億美元的重工業市場,進行數位化所需的基礎技術。

Nvidia 宣佈將以API形式提供 Omniverse Cloud,從而將工業數位孿生應用和工作流程創建平臺的覆蓋範圍擴展至整個軟體製造商生態系統。借助五個全新  Omniverse Cloud應用程式設計介面(API),開發者能夠輕鬆地將Omniverse的核心技術直接整合到現有的數位孿生設計與自動化軟體應用中,或整合到用於測試和驗證機器人或自動駕駛汽車等自主機器的模擬工作流程中。

西門子就在 Xcelerator 平臺中採用了 Omniverse Cloud API,首先採用的是領先的雲端產品生命週期管理(PLM)軟體 Teamcenter X。黃仁勳現場展示了 Teamcenter  X 與 Omniverse API 的連接,這能打通設計資料到NVIDIA生成式AI API之間的通路,且允許在該應用內直接使用Omniverse RTX渲染。

西門子總裁兼首席執行官Roland Busch表示:“通過 NVIDIA Omniverse API,西門子能夠利用生成式AI賦能客戶,使其符合物理學的數字孿生變得更具沉浸感。這將幫助所有人在實際建造前,對下一代產品、製造流程和工廠進行虛擬設計、建造和測試。通過將現實世界與數位世界相結合,西門子數字孿生技術正在説明全球企業提高競爭力、彈性和可持續發展能力”。


Taiwan 2024-04-26

作者 Ryan Tsai,EE Times Taiwan 2023-04-26



轉型無法一蹴可幾


Nvidia近年來,在智慧工廠方面,從AI、GPU等領域,多方參與其中,如曾運用Omniverse協助BMW打造虛擬工廠,也攜手西門子進軍工業元宇宙(Industrial Metaverse)。Nvidia資深資料科學家劉冠良分享,AI應用的確會提升企業整體運作效率,或提升製造業良率,尤其在半導體業的效益格外顯著。其中,他舉瑕疵檢測為例,表示在沒有AI前,大部分都以人工作檢測,如今導入後實現人力縮減、效率提升及品質判斷的精進等益處,這也是很多早期投入者會評估導入的項目。不過轉型自然不可能一蹴可幾,這讓企業在AI技術、數據工程師等屬於基礎面上,投入上仍有些卻步,因此現在更強調各種應用的整合帶來效益。Nvidia也就跟VMWare、Red Hat等不同領域的廠商合作推出人工企業套件「Nvidia AI Enterprise」,把軟體變成雲端原生(Cloud Native),讓企業更能專注在想解決的問題上,不再像過去得自己從頭開始搭建硬體架構,「未來企業能以最快的時間,讓AI System go to production。」援引協助製造業、金融、零售到醫療等產業數位轉型的經驗,遠傳企業暨國際事業群產品解決方案協理曾慧玉認為,智慧轉型的基礎設施或解決方案已成熟,應思考要解決甚麼問題,再判斷優先順序,尤其製造業屬成本導向,更應把件事釐清楚,因為所有的下一步都等同於未來,「Next Generation,就是Next Step,就是所謂的未來!」此外,轉型帶動人才的需求,「現在其實很多數位化的工具,可以協助企業去選、用、育、留人才,先前跟數位發展部開會,提到各行各業都積極要培養這方面的人才。」做為全球商業雲軟體解決方案供應商、服務全球超過6萬間組織和企業的Infor,首席解決方案顧問朱懷蘭點出當前企業的轉型現況,在美國、歐洲等地區規模相對大的廠商,和中小企業對轉型的看法有著顯著差異,「大型企業就是擁抱新技術,走在比較前面,也都開始自己的雲端轉型戰略,大多數中小企業都還是比較保守,我想可能真的應該要去好好思考這個問題。」朱懷蘭進一步指出,像他們有客戶導入AI機器學習的模型,可以把很多因素考慮進去,從歷史數據、交易數據乃至市場相關的數據,更能做到通盤的考量,很多企業還在用十幾年甚至二十幾年前的舊系統,那樣的系統難以支持數位轉型,更可能衍生出潛在的風險。


找到對的人與多方協作很重要


轉型的成功案例,不在少數,然而從世界經濟論壇(WEF)統計全球有高達七成企業陷入轉型「Pilot Purgatory」(先導煉獄)的結果來看,大多數企業要邁向轉型成功,依舊有很長一段路要走。如何能加速成功典範轉移,找到來自高層的關鍵決策者及有能力領導專案的「AI Champion」至關重要。劉冠良表示,跟客戶進行不同AI專案的過程中,發現最困難是不同觀點上的衝突,好比公司的AI團隊做出專案,還是
得跟IT系統整合,若無法同步並發揮綜效,就很難產生效益,這時就需要來自高層的關鍵決策者整合並推動計畫持續向前。另外,AI Champion則是類似和事佬的角色,不只要驅動計畫向前、整合資源,更要了解AI,了解限制,有助於促成效益由單一公司向外擴展到集團。對於成功典範的轉移,曾慧玉表示,各行各業在轉型上都有不同需求,目前不只業界,政府也正在大力促進這件事,比如,他近期就跟數位發展部數位產業署署長呂政華,對此有非常多的對談;中國工業工程學會中,友達光電董事長双浪、學會理事長范書愷等業界知名人士,也都在大力推動產業加速轉型。曾慧玉從總體經濟和個體經濟的角度分析,他指出,近年碳邊境調整機制(CBAM),對大部分為外銷的台灣製造業影響甚鉅,沒有做就很難進到國際大廠供應鏈;不過進一步看到各家企業,鑒於本身產品、進程的不同,需求也會不一樣;總歸來說,仍要釐清目標和需求,各界也正積極合作推廣,定期對外分享案例,期望找到解決方案,讓大家在轉型路途上少走一點冤枉路。


聚焦AI、數位孿生、電源、流程自動化


整體趨勢來看,工廠智慧化已然成為趨勢,而且持續加速前進。談及工廠智慧化的未來,劉冠良認為,AI應用近年來發展已是非常成熟,對企業帶來的效益更是顯而易見,如今AI的應用跟導入,已然像個全民運動、整個企業的運動,它需各企業的場域專家、高層都非常清楚的狀況下去推動,才能真正達到效率,進而讓AI帶來的益處擴散,而AI及數位孿生兩大技術,未來將繼續在智慧工廠轉型上扮演重要角色。朱懷蘭則認為,過去談的企業資源規劃(ERP)、客戶關係管理(CRM)到供應鏈管理等系統,本質上是將企業的管理流程透過系統化的方式管理,未來在智慧工廠應會繼續在「自動化」跟「智慧化」兩大方向著墨,Infor近期便專注在「流程智慧化」(Process Intelligence)產品研發,以及實現流程數據的資料探勘(Data Mining)。當做到流程數據的資料探勘,就有機會了解流程中的哪一步所費的時間最久,以便進一步最佳化,另外自動化的部分,有大數據跟AI,系統也就可以對企業內部的審核流程提供建議,讓流程更為順暢,真正的實現自動化。當工廠實現智慧化,人力的減少,會是一個必然出現的趨勢,也因此無人搬運車(AGV)、自主移動機器人(AMR)的角色更為吃重。台達電子亞洲區業務經理劉兆恩亦點出此現象,同時表示驅使很多公司進入半自動化或全自動化,相當重要一個考量點,就是人力成本逐年上升。劉兆恩進一步指出,導入AMR就是為取代人力,實現24小時的運作,「初期設施投資下去,其實成本下降非常多,約莫一兩年就回本,所以很多公司、工廠都願意做這樣的投資,只差在甚麼時候做跟公司成不成熟。」機器人要持續運行,充電就變成一項重要的任務,考量場域和效率,無線充電很可能在未來扮演重要角色。劉兆恩表示,由人員搬運超過10公斤電池,並不容易,接觸式充電又有場域的限制跟風險,更可能衍生車隊管理等問題,無線充電近年崛起,隨著台達等公司的投入,技術門檻已逐漸突破,正朝著更高效率、應用在更多場域的方向前進,這可望讓無人搬運車、1對多充電站的數量越來越多,目前他們也在積極為其他設備的無線充電應用開發佈局。一旦工廠智慧化、人力減少,為確保營運正常不停機,電源管理未來也將格外顯得重要。台達電子產品管理工程師陳玠廷表示,要最佳化製造流程,電源部分就要夠穩定且可靠,因此台達的產品在材料上格外謹慎,確保其產品無人工廠在運作時,它不會因為產線運作震動造成電源損害或停機。陳玠廷也說,目前數位轉型主要有兩大方向,一個是數位轉型,再來就是綠色轉型,未來5G、物聯網(IoT)等設備越來越多,都需要用電,因此電源效率也要提升,漸漸走向小型化,台達的產品已經把綠能、節能做為產品設計主軸之一,未來當這些能效的法規強制實施的時候,就有機會佔足先機。



本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2023年4月號

2022年06月16日


Siemens合作夥伴-睿志科技數位化方案資深顧問謝政員提到, Polarion支援規範將擴大,自駕車軟體開發難度大幅降低


致力於協助企業投入數位轉型一直是西門子數位工業軟體部門所努力的方向之一,有鑑於數位轉型能為傳統企業帶來諸多益處,連帶地在軟體開發上如何能有效地與技術演進與法規等各種實務層面的課題來進行接軌,也成為數位轉型的過程中所必須思考的重要課題,而這樣的課題,汽車產業在面臨ADAS與自駕車開發的發展過程中,也已是不得不面對的重中之重。


Siemens Polarion解決軟體開發環境問題多元困境

西門子數位工業軟體技術總監陳松盈便表示,單以現今企業所要面臨的課題,除了法規與技術演進外,還要思考到品質管理、全球供應鏈、在地化運營與消費者需求等面向,都必須有所顧及,在系統產品的開發上,除了硬體面,軟體面的開發也必須兼顧。

單以汽車產業現今發展為例,高階車種所需要的程式碼數量就高達百萬行以上,但綜觀現今企業在軟體開發上所面臨的問題就相當多元,像是設計與驗證工具相當大量且失控、軟體的開發環境相對孤立,造成訊息之間無法跨部門進行傳遞、無法評估軟體變更對硬體所帶來的影響,也無法進行多個協同開發的可追溯性與依賴性評估等。

有鑑於此,西門子推出ALM(應用程式生命週期管理)軟體Polarion,該軟體在先前隸屬Polarion software,於2016被收購後,西門子軟體產品線重新調整後,被歸類在西門子PLM產品線的其中一環。陳松盈指出,Polarion是單一訊息源且統一的解決方案平台,它能夠把開發團隊與相關專案連接起來,將功能要求、編碼、測試、發布與合規等各種需求加以整合,藉此改善整個軟體的研發流程。Polarion與其他西門子大多數的軟體方案相同,都可以透過瀏覽器開啟,可以滿足瀑布、反覆運算、敏捷與混合等多種管理模式需求,最重要的是可以滿足如IEC 61508與ISO 26262等相關功能性安全規範。


Siemens Polarion支援規範將擴大,自駕車軟體開發難度大幅降低

Siemens合作夥伴-睿志科技數位化方案資深顧問謝政員則是從車用領域談到軟體開發的重要性,現今汽車上的嵌入式系統與軟體數量愈來愈多的情況下,儼然已經成為汽車市場中不可忽視的重要商機之一。但如前所提,一般企業所面臨的問題,汽車產業同樣也存在,汽車零組件的開發工具數量眾多且未有整合,這帶來許多衍生的問題,像是工具孤島、缺乏整合式生態系統,以及生命週期需求未得到充分滿足等並未獲得解決。

另一方面,隨著自駕車需求的興起,僅止於功能性安全的ISO 26262規範成為基本要求後,像是ADAS、連網功能與AI而衍生出的SOTIF(Safety Of The Intended Functionality;預測性機能安全),目前已有相關的安全規範要求ISO 21448,乃至於網路資安要求(ISO 21434),都已經是自駕車不可或缺的關鍵,其軟體開發所需要的解決方案能否因應這樣的升級需求,也是不可避免的課題。

然而,謝政員表示,目前汽車軟體開發所面臨的問題都可以透過Polarion這樣的ALM軟體來解決,除了ISO 26262外,未來也確定會進一步支援ISO 21448與ISO 21434等兩大規範。目前Polarion軟體已經獲得汽車各產業主要業者所使用,如Cypress(現已被Infineon收購),該公司為了滿足SPICE 2級與3級的規範,導入Polarion之後可大幅節省80%的時間。Mercedes Bens在開發電動車軟體時,為了遵守梅賽德斯開發系統與ISO 26262等規範時,使用Polarion後,在發布時間上,大幅減少50%以上,可以想見Polarion的性能有多強大。


擷取自報導 Digitimes 

  • 智慧應用 /
  • 解決方案

  • 2017年12月4日



    • 成為世界領先的「數位化企業」工業軟體供應商
    • 透過進軍積體電路(IC)設計和嵌入式軟體領域,西門子顯著拓展其軟體業務
    • 重點關注對電子系統和IC開發工具的強烈的市場需求
    • 透過融合PLM和EDA軟體,西門子成為唯一能夠滿足當今智慧產品複雜開發需求的公司


    近日,透過完成對電子設計自動化(EDA)軟體領導者Mentor Graphics公司(下稱「Mentor」)的收購,西門子向市場凸顯了電子系統和積體電路(IC)設計工具所具備的巨大客戶價值。Mentor現已成為西門子旗下機構Siemens PLM Software的一部分,它的加入助其成為世界領先的產品設計、模擬、驗證、測試和製造的工業軟體提供商。從智慧手機和家電,到汽車、飛機及各類機械設備,當今的工業產品中,對複雜的嵌入式電子系統的應用都在持續增加。正基於此,西門子建立了自身獨特的定位,即為開發上述複雜產品的公司提供一個無縫整合的綜合性軟體解決方案。


    Siemens PLM Software總裁兼執行長Tony Hemmelgarn指出:「我們的願景是擴大客戶基礎,並為他們提供打造‘數位化企業’所需要的世界級的完整軟體解決方案組合,Mentor 的整套EDA產品對於實現這一願景至關重要。電氣和線束設計、電子系統設計等軟體工具是對我們現有解決方案的完美補全,而IC設計、驗證、測試和製造工具更是將我們的產品和專業知識擴展到了相應的細分領域,為新客戶帶來了巨大價值。西門子因此已經成為能夠提供可貫穿全價值鏈的全套整合式軟體解決方案的領先公司。我們歡迎卓越的Mentor團隊及其領先的技術加入Siemens PLM Software。」



    2016年11月16日


    • 西門子將以每股37.25美元的價格收購設計自動化和工業軟體供應商Mentor Graphics
    • Mentor Graphics是設計自動化軟體領域的先驅和領導企業,業務覆蓋從積體電路(IC)和系統單晶片(SoC)設計到汽車電子設計解決方案等廣泛領域
    • 西門子將成為工業數位化領域唯一能夠提供將機械、熱能、電氣、電子和嵌入式軟體設計功能整合於統一平臺的企業


    西門子宣佈將透過擴展其特有的工業軟體產品組合繼續向「2020公司願景」邁進,致力於打造數位化工業企業。西門子與Mentor Graphics(Mentor)公司(NASDAQ:MENT)宣佈,雙方已簽署併購協議,西門子將以每股37.25美元的價格現金收購Mentor,總收購價值折合 45億美元。與Mentor在2016年11月11日(即聲明發佈前最後一個交易日)的收盤價相比,收購溢價幅度為21%。Mentor董事會已批准這一併購協議,並確認其可行性。此外,Mentor董事會還建議Mentor普通股持股人批准、採納此併購協議。Mentor股東Elliott Management已承諾支援這一交易。

    透過此次併購,西門子將憑藉Mentor完善的電子積體電路和系統設計、模擬及製造解決方案極大拓展其行業領先的數位化企業軟體組合。這些業務實力對於無人駕駛汽車等現代智慧互聯產品至關重要。兩家公司的結合將全面整合機械、熱能、電子和嵌入式軟體工具,進一步協助西門子客戶加快創新速度,提高生產效率和優化產品的操作性能。這將首次在跨技術領域的整個生命週期和整個企業範圍內實現品質、效率、靈活性、安全性以及速度的同步優化。


    透過此次併購,西門子將憑藉Mentor完善的電子積體電路和系統設計、模擬及製造解決方案極大拓展其行業領先的數位化企業軟體組合。這些業務實力對於無人駕駛汽車等現代智慧互聯產品至關重要。兩家公司的結合將全面整合機械、熱能、電子和嵌入式軟體工具,進一步協助西門子客戶加快創新速度,提高生產效率和優化產品的操作性能。這將首次在跨技術領域的整個生命週期和整個企業範圍內實現品質、效率、靈活性、安全性以及速度的同步優化。


    Mentor總部位於美國俄勒岡州威爾遜維爾,員工遍及全球32個國家。在截至2016年1月31日的上一財年中,Mentor的員工數超過5,700人,營收約為12億美元,調整後的營業利潤率為20.2%。西門子預期Mentor在加入西門子數字化工廠集團下的Siemens PLM Software(PLM)後將繼續保持這一利潤率水準,並為PLM業務做出重要貢獻。Mentor在全球擁有包括電子、積體電路和半導體公司在內的多樣化的客戶資源,共有超過14,000家客戶分佈於通信、電腦、消費電子、半導體、網路、航空航太、多媒體和交通運輸行業。Mentor在積體電路設計、測試和製造,電子系統設計和分析,以及包括汽車電子在內的新興市場等策略行業細分領域是公認的全球領導者。

     

    「將Mentor的技術領導地位和深厚的客戶關係與西門子遍佈全球的運營和資源相結合,能夠使我們能夠更好地滿足客戶不斷增長的需求,也為員工帶來更廣闊的機遇。」Mentor公司董事會主席兼執行長Walden C. Rhines 表示,「西門子具備雄厚的財務實力,運營穩定,是我們理想的合作夥伴。依託西門子的資源和投資,我們將大幅加快我們的創新速度,加速實現為電子系統創建全面自動化設計解決方案的願景。我們很高興加入西門子大家庭,顯然雙方擁有同樣的價值觀並同樣致力於客戶的成功。不僅如此,這項交易還將為我們的股東帶來直接和可觀的價值。」

     

    西門子預期這一併購將透過收入和利潤增長實現協同效應,在交易完成後四年內實現息稅前利潤(EBIT)超過1億歐元。此外,預期在交易完成後三年內實現每股收益增長。按照慣例,考慮到需滿足的成交條件,該交易預計於2017年第二季度完成。Mentor將成為西門子數位化工廠集團下的Siemens PLM Software業務的一部分。西門子數位化工廠集團是自動化技術的行業領導者,是領先的PLM軟體提供商。

     

    Klaus Helmrich表示:「來自Mentor的電子設計自動化解決方案和優秀的專家隊伍將大幅提升我們在產品設計方面的核心能力,使我們能為任何智慧產品和生產線創建高度精確的數位化雙胞胎(Digital Twin)。」

     

    全球新聞連絡人

    Alexander Becker

    電話:+49 89 636-36558

    電子郵件:becker.alexander@siemens.com

     

    Joe Reinhart

    電話:+1 503 685 1250

    電子郵件:joe_reinhart@mentor.com

    離線編程是在專門的軟件環境下,用專用或通用程序在離線情況下進行機器人軌跡規劃編程的一種方法。離線編程程序通過支持軟件的解釋或編譯產生目標程序代碼,最後生成機器人路徑規劃數據。

            手動示教編程即操作人員通過示教器,手動控製機器人的關節運動,以使機器人運動到預定的位置,同時將該位置進行記錄,並傳遞到機器人控製器中,之後的機器人可根據指令自動重複該任務,操作人員也可以選擇不同的坐標係對機器人進行示教。這種編製需要操作人員在機器人附近,且存在很多的不便。例如:1、示教編程過程繁瑣、效率低。2、精度完全是靠示教者的目測決定,而且對於複雜的路徑示教編程難以取得令人滿意的效果。

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            離線編程,是通過軟件,是在電腦裏重建整個工作場景的三維虛擬環境,然後軟件可以根據要工加零件的大小、形狀、材料,同時配合軟件操作者的一些操作,自動生成機器人的運動軌跡,即控製指令。離線編程克服了在線示教編程的很多缺點,充分利用了計算機的功能,減少了編寫機器人程序所需要的時間成本,同時也降低了在線示教編程的不便。

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    Method Park亞太區技術總監Sunil Kumar(左)與TUV NORD大中華區功能安全產品經理黃浩鈿(右)。


    隨著電子系統在汽車所佔的比例日益升高,軟體對於車輛的功能安全性與效能也扮演著越來越重要的角色。為了確保軟體開發的品質,由德國汽車製造商共同制定的Automotive SPICE(軟體流程改善與功能測定標準;A-SPICE),已逐漸成為汽車業者共同遵循的標準。

    TUV NORD漢德公司大中華區功能安全產品經理黃浩鈿表示,汽車產業的通用標準IATF 16949在新版公告的標準草案中曾要求供應商若有開發軟體時,須提供以A-SPICE為基礎的能力評估報告。雖然最後的正式版本並未將此條文列入,卻已顯示出汽車業者對於軟體品質的要求勢在必行,何時正式納入規範只是時間的問題。

    另一方面,在軟體業界行之有的CMMI評鑑制度,在汽車產業也已漸被A-SPICE所取代。最近的一個例子是,知名汽車零件供應商雖已具備CMMI的L3等級能力,但仍被其客戶要求重新建置遵循A-SPICE標準的流程。

    「上述所提及的兩項發展使得從2016年開始,台灣業者對於A-SPICE的詢問度大增。TUV NORD目前已有協助台灣廠商,建置A-SPICE專案經驗包括半導體廠以及ODM業者,」黃浩鈿強調。「車廠來台灣找供應商時,一定會先要求業者改善流程,作為進入供應鏈的基本條件。這是整體汽車產業的發展方向,業者若想跨入門檻更高的汽車電子市場,必須願意投入資源,才能有競爭力。我們也看到了不少台灣業者對此領域的積極布局。」

    針對台灣市場的A-SPICE標準訓練與建置服務,TUV NORD是與德國Method Park諮詢公司共同提供的。該公司的亞太區技術總監,同時也是A-SPICE首席評估師Sunil Kumar解釋說,A-SPICE是於2005年由德國汽車製造商制定之後,目前德國車廠有9成都採用此標準來評估供應商的軟體開發能力。此外,在日本、大陸、南韓、美國也逐漸獲得重視,已成為一項全球性的標準。

    A-SPICE與CMMI相同,也是採取能力等級來認證,從L1到最高L5共有5個等級。目前依照車廠對個別專案的不同要求,主要是以L2 (managed)和L3(Established)兩項等級為主。

    而與CMMI評鑑的主要不同之處在於,A-SPICE鉅細靡遺地針對軟體 / 系統要求、軟體架構、編程、測試、完整性、認證,以及甚至專案管理、變更管理、品質確認等各個流程都有詳盡的要求,不像CMMI比較偏向於高層次(high-level)的模型定義。

    Kumar表示,由於CMMI有較大的自我解讀空間,因此車廠傾向於採用對流程細節有嚴格要求的A-SPICE標準。此外,負責管理A-SPICE標準的intacs組織特地將規範制定、訓練、以及認證劃分為三個獨立運作的組織,以確保認證結果的中立性。目前,A-SPICE標準共制定了32個流程,其中有11個與工程技術相關,其他的則包含管理、支援等。

    不同的客戶會對流程有不同的要求,以BMW、Volkswagon和Audi為例,車廠要求供應商需符合16個流程(HIS Scope),而Volvo、Ford、Jaguar則要求20個(HIS Extending)。車廠可根據需求有更大的彈性空間,並針對其專案來詳細檢視供應商的能力。此外,由於汽車電子系統不僅包含軟體,未來此標準有可能將硬體與機構的開發流程也一併納入,以進一步確保品質。

    TUV NORD與Method Park可針對A-SPICE標準提供從訓練開始,到差異分析、流程建置諮詢與支援、預審查以及最後審查的完整服務。黃浩鈿表示,隨著汽車產業的快速發展,除了A-SPICE之外,ISO 26262功能安全性標準也是業者欲跨入車電市場的另一個重要條件。在實務上,他會建議業者先導入A-SPICE將流程建立好,有了基礎的框架之後,再來推動ISO 26262會更有效率。

    黃浩鈿強調,由於擁有服務全球客戶的實際經驗,特別是了解各家車廠的不同要求,我們能提供業者所需的整合性認證服務,加速它們順利進入車電市場,這是TUV NORD的一大優勢。

    (本文由DIGITIMES林仁鈞整理報導)

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    SO 26262 是汽車業使用的
    功能性安全標準,其標題為「道路車輛-功能性安全」。

    遵循此一標準對於汽車產品開發非常重要。OEM 代工、其供應商、汽車零件開發商都必須遵循此一標準。

    在此,我們剖析 ISO 26262 以及 ASIL(汽車安全完整性等級),和開發團隊的遵循標準指南。

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    ISO 26262 功能性安全綜覽

    ISO 26262 是以風險為基礎的安全標準,來自於 IEC 61508。適用於車輛生產的電機及/或電子系統,其中包括駕駛輔助、動力和車輛動態控制系統。

    ISO 26262 涵蓋整個開發流程的功能性安全層面:

    • 需求規範 (Requirements specification)
    • 設計 (Design)
    • 執行 (Implementation)
    • 整合 (Integration)
    • 驗證 (Verification)
    • 認可 (Configuration)

    ISO 26262 的重要性

    ISO 26262 旨在整個汽車設備與系統的使用壽命期間,保證安全。

    每個階段都有特定步驟的要求,這保證了從最早的概念到車輛廢用為止的安全。

    遵循此一標準,可避免或控制系統性故障,您也會察覺或控制隨機的硬體故障(或您可以減少故障的影響)。

    ISO 26262 架構

    ISO 26262 由十個章節組成 :

    • Part 1:詞彙 (Vocabulary)
    • Part 2:功能性安全管理 (Management of functional safety)
    • Part 3:概念階段 (Concept Phase)
    • Part 4:系統層級的產品開發 (Product development at the system level)
    • Part 5:硬體層級的產品開發 (Product development at the hardware level)
    • Part 6:軟體層級的產品開發 (Product development at the software level)
    • Part 7:生產與操作 (Production and operation)
    • Part 8:支援流程 (Supporting processes)
    • Part 9:ASIL 導向與安全導向分析 (ASIL-oriented and safety-oriented analysis)
    • Part 10:ISO 26262 方針 (Guideline on ISO 26262)


    ISO 26262 第六部分(Part 6) 對軟體開發商而言是最重要的,其內容詳述開發商必須遵守以確保每一個元件安全的步驟。

    Part 6 包括幾個表格,定義為了達到對此標準的遵循而必須考慮的方法。

    ISO 26262 工具資格

    任何使用在車輛開發上的工具必須為合格工具。ISO 26262 第八部分 (Part 8) 提供工具資格指南。


    該部分規定了以下項目:

    • 軟體工具合格計畫。
    • 軟體工具文件存檔計畫。
    • 軟體工具分級計畫。
    • 軟體工具合格報告。

    某些工具比其他工具更容易合格—附帶合規性證書,讓合格流程更為簡單。

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    什麼是 ASIL(汽車安全完整性等級)?

    ASIL — 汽車安全完整性等級— 是 ISO 26262 的關鍵要素。ASIL 用於測量特定系統元件的風險。系統愈複雜,系統性故障和隨機硬體故障的風險就愈高。


    ASIL 值從 A 到 D 分為四種。ASIL A 風險等級最低,ASIL D 最高,所以 ASIL D 的遵循要求會比 ASIL A 更嚴格。

    在判斷 ASIL 時,還有第五個選擇:QM(品質管理)。這用於註解該項元件無須安全規定。(但能夠遵循以改善產品品質通常是件好事。)

    如何判斷 ASIL

    ASIL 由三個因素決定:嚴重性、曝險可能性、可控制性。

    嚴重性

    嚴重性測量一項系統故障的傷害有多嚴重,傷害包括人身與財產。


    嚴重性分為四個等級:

    • S0:沒有傷害。
    • S1:輕至中度傷害。
    • S2:重度至有生命危險(可能存活)傷害。
    • S3:有生命危險(不一定存活)至致死傷害。

    曝險可能性

    曝險是特定故障會導致安全危險的狀況可能性。


    每一種狀況的可能性按五分制排行:

    • E0:非常不可能。
    • E1:可能性極低(只在很罕見的操作狀況下會發生傷害)。
    • E2:可能性低。
    • E3:可能性中。
    • E4:可能性高(大部分操作狀況下都會出現傷害)。

    可控制性

    可控制性是測量發生危險狀況時可避免傷害的可能性。此一狀況可能是因為駕駛人的行動或外部因素所導致。


    危險狀況的可控制性以四分制排行:

    • C0:一般而言可以控制。
    • C1:可以簡單控制。
    • C2:通常可以控制(大部分駕駛人可採取行動避免傷害)。
    • C3:難以控制或無法控制。

    判斷 ASIL

    一旦判斷了嚴重性、可能性、可控制性,就可以決定 ASIL。第三部分表格四(ISO 26262-3)對此提供了指引。

    根據嚴重性、曝險、可控制性,使用這份表格判斷 ASIL。

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    ISO 26262 軟體合規性指南

    無論是開發傳統汽車元件(如積體電路)或虛擬元件(如車輛虛擬機),遵循 ISO 26262 都十分重要,務必在整個軟體開發生命週期都遵循此一標準。

    但對開發團隊而言,遵循可能有困難。系統與程式代碼庫日益複雜,造成軟體的驗證和批准有所困難。

    以下說明如何將此變得簡單。

    建立需求規範可追溯性

    滿足合規性並證明已經達成,是很無聊瑣碎的過程。您必須將所有規範做成文件並能追溯到其他工具上,包括測試、問題及程式源碼等。



    原文出處:What is ISO26262? And Overview