Estudio de futuros desafíos en el desarrollo de productos mecatrónicos en la industria automotriz: análisis de casos de uso relacionados con la seguridad

Abstract

[ES] Este trabajo de fin de master se enmarca en la disciplina de desarrollo de productos, en particular en el desarrollo de sistemas mecatrónicos en la industria automotriz. Como se describe en la primera parte, la gran cantidad de accidentes automovilísticos, lesiones y muertes en las carreteras motiva a los ingenieros automotrices a reconsiderar nuevas formas de movilidad con la expectativa de aumentar la seguridad y la confiabilidad. Dado que la causa principal de los accidentes automovilísticos es el factor humano, estas futuras tendencias culminaran en lo que se conoce como coche autónomo, no sin antes (o durante) pasar por otras modalidades de transporte como coches eléctricos, conectados y/o compartidos. En la segunda parte, una extenso estudio bibliográfico nos permitirá conocer el estado del arte en lo que respecta al concepto de seguridad y confiabilidad; métodos de calidad necesarios para desarrollar análisis de seguridad, los cuales, a su vez, serán utilizados en algunas fases de modelos para el desarrollo de sistemas; estándares relacionados con la seguridad así como diferentes lenguajes para el modelaje de sistemas, tales como SysML y en particular casos de uso. En la parte práctica, se presentará un enfoque para apoyar a los ingenieros de automoción para garantizar un proceso de desarrollo seguro. Este estará basado en los desafíos y amenazas de estas futuras tendencias de movilidad. A través de una definición de sistema, la declaración de historias de usuarios y la concepción descriptiva y gráfica de casos de uso relacionados con la seguridad, la idea del caso de seguridad (Safety case) o argumento que ratifica el cumplimiento de los requisitos de seguridad será materializada. Para finalizar, no solo las conclusiones obtenidas sino también las limitaciones encontradas y el trabajo futuro conveniente realizar serán exopuestos.

[EN] This work is framed under the product development discipline, in particular in the development of mechatronic systems in the automotive industry. As it is described in the first part, the large number of vehicle crashes, injuries, and fatalities on the roads motivates automotive engineers, to re-consider new forms of mobility with new modern mechatronic functionalities with the expectation of increasing safety and dependability. Since the major cause of car accidents is the human factor, these future trends will culminate in what it is known as full-autonomous cars, but not without first (or at the same time) going through other transport modalities such as shared, electric and/or connected cars. In the second part, an extended literature review will allow knowing the state of the art when it comes to the concept of safety and dependability; quality methods necessary for performing safety analysis, which, in turn, will be used in some stages of procedural models for system development; safety-related standards as well as different system modelling language such as Sys ML and particularly use cases. In the practical part, an approach for supporting automotive developers and engineers to ensure a safe and secure development process will be presented. It will be based upon the challenges and threats of those future trends. Through a system definition, the statement of user stories and the descriptive and graphical conception of safety-related use cases, the idea of safety case or how to argument that a mechatronic product has satisfied its safety requirements will be materialized. To finish with this work, not only the conclusions obtained but also the limitations found and the future work that might be necessary will be exposed.