Así ha redudico Volkswagen los costes de su banco de pruebas

El Grupo Volkswagen (VW) es el mayor fabricante de automóviles de Europa. Opera plantas de producción en 31 países y vende vehículos en 153 países. En 2019, el Grupo VW entregó 10,97 millones de vehículos a los clientes. La misión del grupo es fabricar soluciones de movilidad sostenibles para las generaciones actuales y futuras, centrándose en los vehículos eléctricos, los servicios de movilidad digital y la conducción autónoma. El departamento de Desarrollo Eléctrico, que forma parte del departamento de Investigación y Desarrollo (I+D) de Turismos del Grupo Volkswagen, prueba y mejora las tecnologías que sustentan los vehículos inteligentes y conectados. El departamento utiliza bancos de pruebas, entornos utilizados para verificar diseños o modelos, para probar y ajustar las unidades de control electrónico (ECU), los sistemas integrados que controlan los sistemas o subsistemas eléctricos de un vehículo.

“Para garantizar que todos los componentes electrónicos y los sistemas de asistencia al conductor de un coche, como los controles de ajuste de los retrovisores, funcionen juntos de forma correcta y segura, tenemos que probarlos repetidamente y en situaciones de gran tensión”, asegura Michael Denecke, Jefe de Tecnología de Pruebas del Grupo VW. “Puede haber más de 60 ECUs en un solo vehículo. Además, utilizamos simulaciones y modelos de los sistemas del coche y de las condiciones de la carretera para integrarlos con las ECU reales para nuestros escenarios de prueba”.

El problema

Sin embargo, hay varios factores que dificultan a los equipos del Grupo VW la realización de este trabajo con los métodos y la tecnología tradicionales. Cada vez que se actualiza o se añade una ECU, hay que repetir todas las pruebas relacionadas y la integración se vuelve más compleja. Además, la falta de aprovisionamiento bajo demanda de los entornos de pruebas de integración generaba retrasos. “Queremos estandarizar y automatizar por completo el ciclo de lanzamiento de los componentes de software en nuestros vehículos -incluyendo el desarrollo, las pruebas y el despliegue- mediante la creación de un entorno compartido para el uso de componentes virtuales y físicos“, explica Marcus Greul, director de programa de la plataforma de integración, I+D de automóviles de pasajeros, del Grupo VW.

Después de definir una visión del proyecto a largo plazo, recopilar los requisitos básicos e investigar diferentes enfoques técnicos, el grupo recurrió a Red Hat en busca de una solución. “Miramos otras soluciones de contenedores Kubernetes, pero todas esas discusiones terminaron con dudas y la necesidad de investigar más nuestra situación”, dijo Greul. “Red Hat estaba dispuesto a empezar, a experimentar con nuevas ideas con el espíritu adecuado y con el optimismo que necesitábamos. Y sabíamos, con su modelo de suscripción, que tendríamos el mejor apoyo para nuestras demandas únicas”.

El Grupo Volkswagen cuenta ahora con una arquitectura estandarizada y un entorno virtualizado y automatizado para sus bancos de pruebas

El grupo se comprometió con Red Hat Open Innovation Labs a través de una residencia práctica de 12 semanas en la que los consultores de Red Hat y los empleados de VW desarrollaron y probaron el núcleo de la futura plataforma de integración de software de VW. Esta plataforma admite las primeras pruebas de integración de funciones de software a escala utilizando Red Hat OpenShift, una plataforma de contenedores Kubernetes para empresas. La nueva arquitectura también incluye otras tecnologías de Red Hat. Red Hat Quay mejora OpenShift con un registro de contenedores privado que almacena, construye y despliega imágenes de contenedores. Red Hat Runtimes proporciona productos, herramientas y componentes completos para desarrollar y mantener eficazmente las aplicaciones nativas de la nube. La mensajería es gestionada por Red Hat AMQ, una plataforma ligera para la integración en tiempo real. El grupo utiliza Red Hat Virtualization, una plataforma definida por software, para virtualizar las cargas de trabajo que se ejecutan en Red Hat Enterprise Linux, una base de sistema operativo consistente para la nube híbrida y la infraestructura tradicional.

La solución

Para ayudar a los equipos de Volkswagen Group a aprender más sobre estas nuevas tecnologías y conceptos relacionados, Open Innovation Labs incluye Red Hat Learning Subscription, un pase de acceso total a Red Hat Training. Con la orientación sobre la nueva tecnología, los principios de DevOps y los enfoques de desarrollo ágil, VW Group creó una infraestructura OpenShift local para las cargas de trabajo de datos e integración que gestiona el departamento de TI del grupo. La gestión de cuentas técnicas de Red Hat proporciona soporte experto continuo y asistencia para la resolución de problemas. “No creíamos que fuéramos capaces de hacer tanto en tan poco tiempo, en solo tres meses, pero vimos por nosotros mismos que el enfoque de Red Hat con Open Innovation Labs realmente funciona”, afirma Denecke.

El Grupo Volkswagen cuenta ahora con una arquitectura estandarizada y un entorno virtualizado y automatizado para sus bancos de pruebas. Este nuevo enfoque incluye un canal de integración y entrega continuas (CI/CD) que mejora la eficiencia y ha ayudado al grupo a reducir los costes de los bancos de pruebas en un 50%. “Con una lógica de aplicación, una estructura de contenedores y unas interfaces bien definidas y coherentes, ahora podemos controlar y combinar ECUs para realizar simulaciones y pruebas muy complejas con estos componentes e integraciones. Los desarrolladores y los encargados de las pruebas de integración pueden crear entornos de prueba que se adapten a sus necesidades. Al utilizar estos entornos para los procesos de prueba tanto manuales como automatizados, estamos creando lo que es esencialmente la prueba como servicio”, explica Greul.

Como resultado, el departamento de I+D del Grupo Volkwagen puede escalar para ejecutar varios escenarios o combinaciones en paralelo con datos y artefactos centralizados -como simulaciones, datos de sensores y modelos- para las pruebas de integración. Además, se mejora el tiempo de preparación del banco de pruebas, que pasa de días a horas. Durante la preparación de un banco de pruebas, las ECUs deben integrarse con componentes de modelos y simulaciones. Además de reducir los costes relacionados, el Grupo Volkwagen ha simplificado estos complejos procesos para acelerar el aprovisionamiento de entornos de prueba completos, pasando de días a horas.

Segñún Greul, “al utilizar los modelos de la Open Container Initiative para seguir las mejores prácticas en cuanto a formatos de contenedores y tiempos de ejecución, combinados con la infraestructura estandarizada que proporciona Red Hat OpenShift, podemos vincular dinámicamente estos modelos de contenedores a nuestras ECUs para acelerar la entrega de bancos de prueba, ahorrando días de trabajo”.

Mejora de la colaboración interna

El Grupo Volkswagen necesitaba alinear los enfoques de trabajo y las arquitecturas entre los equipos internos distribuidos y los socios de terceros -incluidas las organizaciones subsidiarias- para construir componentes coherentes y reutilizables. Con su nueva plataforma de integración basada en Red Hat OpenShift y respaldada por enfoques de trabajo ágiles y DevOps, cualquier persona del Grupo Volkswagen en todo el mundo puede aprovechar los bancos de pruebas alojados en el centro de pruebas de Wolfsburg.Además, el departamento de I+D de VW cuenta ahora con una base fiable y centrada en la seguridad para la colaboración virtual con fabricantes de equipos originales (OEM) de terceros para probar y solucionar problemas de nuevo software y funciones, sin necesidad de visitar los centros de pruebas físicos.

Su éxito con los bancos de pruebas virtuales que utilizan el software de Red Hat ha impulsado al Grupo Volkswagen a seguir explorando el open source, incluida la creación de una fuente abierta para su Plataforma de Ingeniería Funcional: “Vemos que la cultura abierta es potencialmente beneficiosa para algunos de los grandes proyectos en los que estamos trabajando”, dijo Greul. “Volkswagen tiene previsto seguir mejorando su entorno virtual de pruebas para lograr aún más eficiencia y transparencia. “La industria se enfrenta a un cambio masivo en estos momentos. Los coches del futuro serán CASE: conectados, autónomos, compartidos y eléctricos, con tecnologías que asumirán más tareas de conducción”, dijo Greul. “Hemos logrado nuestra visión de pruebas más rápidas para conseguir mejoras en nuestros vehículos más rápidamente, pero eso es solo el comienzo de nuestra visión”.