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Forschungsprojekte: eine Investition in die Zukunft

sepp.med arbeitet in enger Kooperation mit Hochschulen und Kooperationspartnern an diversen Forschungsprojekten. So erschließen wir neue Themen und bleiben mit unseren Mitarbeitern immer auf der Höhe der Zeit. Wir bringen Innovationen aus dem wissenschaftlichen Umfeld zur Einsatzreife für produktive Industrieprojekte und implementieren sie dort in geeigneter Weise. Davon profitieren unsere Kunden.

Produktideen von sepp.med oder von unseren Kooperationspartnern werden anhand von Prototypen evaluiert und auf ihre Praxistauglichkeit hin bewertet bzw. optimiert.

Ein Schwerpunkt unserer Forschungsprojekte ist es, die Methode des modellzentrierten Testens (.mzT) mit Werkzeugen und/oder spezifischen Methoden aus anderen Domänen zu verbinden. Beispiele dafür sind der Test unter Echtzeitbedingungen oder die Verknüpfung von medizinischen Standards (IHE, HL7) mit Standards der Qualitätssicherung (TTCN-3) oder etablierten Standardvorgehensweisen (HiL/MiL/SiL-Tests).

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Validierung von Systemmodellen aus der Simulation mit Szenarien auf Basis von Testmodellen, indem wir den Test mit der Simulation in einem übergreifenden Ansatz zusammenführen.

Laufende Projekte

Test@Cloud

Test@Cloud

 

Modellzentrierter Test in virtualisierten Testumgebungen - Test@Cloud

Das Projekt Test@Cloud wird im Rahmen der Initiative "Informations- und Kommunikationstechnik des Freistaates Bayern" gefördert und läuft über einen Zeitraum von 3 Jahren. Kick-off war am 12. Januar 2012, zu dem alle Beteiligten bei sepp.med zusammen kamen.

Projektträger ist die VDI/VDE/IT GmbH in München.

Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit dem Department Informatik 3 der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Leiter Prof. Dr. Dietmar Fey) realisiert.


Folgende Ziele sind gesetzt:

Cloud: Die Durchführung modellzentrierter Tests (.mzT) in einer geeigneten Virtualisierung mittels einer entsprechenden (von der Uni Erlangen) aufzubauenden Cloud-Infrastruktur.

VM: Die Entwicklung virtualisierter Umgebungen zum Ablauf von Softwareapplikationen für Standard PC, sowie eingebettete Systeme auf Entwicklerrechnern und in der Cloud.

Multi-Core: Die Entwicklung geeigneter Verfahren zur Testfallgenerierung für den modellzentrierten Test mit hoher Performanz unter Ausnutzung leistungsfähiger Multi-Core-Hardware.

Zu diesem Forschungsprojekt ist in der elektrotechnik Ausgabe Juli/August 2013 auf Seite 62 der Artikel "Testen in der Cloud" von Matthias Pruksch erschienen.

ProHTA

ProHTA

Partner: FAU Erlangen-Nürnberg; Siemens AG; sepp.med gmbh

Titel: Prospective Health Technology Assessment

Abstract:

Ziel des Vorhabens "Prospective Health Technology Assessment Medical Valley EMN" (ProHTA) ist die Einrichtung einer wissenschaftlichen Dienstleistungsplattform zur Bewertung innovativer Gesundheitstechnologien bereits im Vorfeld ihrer Markteinführung.

ProHTA beschreibt:

  • Die Wirkung neuer Technologien und Produkte auf die Qualität der Versorgung und die Versorgungskosten.
  • Effizienzpotentiale innerhalb der Versorgungsketten, die mit Hilfe neuer Technologien und Produkten gehoben werden können.

Die Medizintechnik zeichnet sich durch eine hohe Innovationsgeschwindigkeit aus. Für Unternehmen ist es deshalb wichtig, bereits in der Frühphase des Innovationsprozesses zu verstehen, welche Wirkung die Einführung neuer technologischer Innovationen auf den Gesundheitsversorgungsprozess hat und welche Implikationen sich für das Gesundheitssystem als Ganzes ergeben.

Dazu wird ProHTA das für die prospektive Einschätzung notwendige Wissen über Akteure, Prozesse, Effekte und Vergütungen bündeln und formalisieren sowie Werkzeuge zur Simulation als Basis weitergehender Analysen schaffen. Durch Integration zwischen Technologie und Prozessen in modellierten Szenarien können die resultierenden Effekte auf die einzelnen Akteure im Gesundheitssystem aus der Kosten und Nutzenperspektive dargestellt und bewertet werden. Daraus können Schlussfolgerungen u.a. für die Weiterentwicklung der Innovationen und für den regulativen Anpassungsbedarf (z.B. Versorgungslücken, Vergütungssituation, Anreizmechanismen) der Rahmenbedingungen im Gesundheitssystem getroffen werden.

"Blick in die Glaskugel soll die Kosten des Gesundheitswesens senken": Sehr informativer Artikel in den Nordbayerischen Nachrichten vom 02. Januar 2012.

Die bei sepp.med so konzentriert vorhandene Modellierungs-Kompetenz kommt hier zentral zum Einsatz.

Dieses Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Spitzenclusters Medizintechnik des Medical Valley EMN gefördert.

Es gehört zum Selbstverständnis der sepp.med gmbh, innovative Ideen zu fördern und die Realisierung aktive mit zu gestalten. Dieser Antrieb, kombiniert mit überdurchschnittlichem Knowhow, hat dazu geführt, dass sepp.med als einziges mittelständische Unternehmen der Region über das ProHTA-Projekt hinaus in den Teilnehmerkreis von insgesamt drei Forschungsprojekten des Spitzenclusters aufgenommen wurde.

weitere Forschungsprojekte mit sepp.med-Beteiligung:

Horizontale Innovationen zur Produkt- und Prozessoptimierung
Teilprojekt: H04 - Datenqualität und Integrationsfähigkeit von Medizinprodukten

H05 - Zertifiziertes Ausbildungsprogramm „Certified Professional for Medical Software“

Projekt H 04

Projekt H 04

Datenqualität und Integrationsfähigkeit von Medizinprodukten

Projekt H 04 des Medical Valley Spitzenclusters

Partner: Technische Fakultät der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Industrie- und Klinikpartner aus dem Bereich der Strahlentherapie

Das Ziel des Projektes ist, ein generisches Testframework zu entwickeln, um Testdaten mit hoher Relevanz für die Integration neuer Medizinprodukte zu erzeugen und zu verwenden. Das Testframework selbst orientiert sich dabei am MBT-Ansatz (modellbasierter Test) und unterstützt Industrie-Standards für die Medizintechnik (IHE, HL7, DICOM).

Die Kernthemen sind:
Ӣ Verbesserung der Integration von Software-Komponenten in den spezifischen Kontext
”¢ Optimierung der Qualität von Testdaten
”¢ Handhabung von Daten minderer Qualität

Umsetzung des Projektes:
Visuelle Modelle werden konsequent aus Nutzer-Workflows entwickelt. Parallel wird eine präzise Beschreibung der Testdaten vorgenommen. Beide Methoden werden miteinander verknüpft, so dass aus den Modellen bessere, realitätsnähere Testdaten für den Test abgeleitet werden können.Auf der Grundlage dedizierter Industriestandards entwickeln wir ein Testsystem, dass sowohl die Daten des Informationsaustausches als auch deren Verwendungskontext systematisch erfasst und beschreibt. Der Lehrstuhl für Datenmanagement der Universität Erlangen entwickelt Methoden zur Analyse und Bewertung von Testdaten. Sepp.med integriert diese Methoden in ein bewährtes, modellbasiertes Testsystem unter Verwendung anerkannter Standards der Modellierung (OMG/UML).

Abgeschlossene Projekte

CETES - Industrieprojekt

CETES - Industrieprojekt

Leiter: F. Prester

Partner: K&A; RST Automation

Titel: Cost Efficient Test System for Embedded Systems

Abstract:

Die Features des Produkts umfassen:

  • Zusammenführung von marktreifen Werkzeugen wie .mzT/.getmore (von sepp.med für Aufgaben im Testdesign) und Gamma (von RST für die Bereitstellung von SUT-Testplattform im Bereich HIL-Test) und solchen für Testmanagement (von K&A)
  • Zusammenführung von Know-how im Bereich modellbasierter Entwicklung mit den Konzepten modellbasierten Testens
  • Implementierung auf Basis von Eclipse RCP für ein Optimum an Benutzerkomfort und Erweiterbarkeit der Oberfläche

In Summe ist CETES die Kombination von ergänzenden Produkten/Know-how-Bereichen zu einer größeren Einheit, die in der Summe allen Beteiligten zu einem höherwertigen und damit ökonomischeren Gesamtprodukt verhilft.

Aus dem Projekt CETES wurde kein Förderprojekt, aber die beteiligten Firmen stemmen die Entwicklung aus eigener Kraft, denn alle sind vom Erfolg überzeugt.

www.cetes.eu

eMOTE

eMOTE

Leiter: M. Beisser

Partner: FZ Karlsruhe, Dr. Graf; iSystem AG

Titel: Embedded Model-based Testing

Abstract:

Kernziel des Projekts ist die Verbesserung der Testmethodik für eingebettete Systeme durch mehr Systematik im Testdesign. Dazu dienen der Einsatz von Testmodellen, die Erhöhung des Automatisierungsgrades durch automatische Testfallgenerierung sowie die Verbindung von Whitebox- und Blackboxtests durch Messung der Code-Abdeckung auch bei Durchführung von Funktionstests (Blackboxtests).

Im Vordergrund steht die Frage, wie sich die modellzentrierten Testverfahren und Testfallgenerierungsmethoden von sepp.med auf die Eigenheiten und Randbedingungen im Umfeld echtzeitfähiger eingebetteter Software ausdehnen lassen. Die Debugging-Lösungen von iSystem werden hierbei so erweitert und zugänglich gemacht, dass sie die Testausführung (insbesondere in Echtzeit) optimal unterstützen. Insbesondere sollen folgende Probleme behandelt bzw. gelöst werden:

  • existierende und gerade entstehende Standards zu Softwareentwicklung und -test im Bereich Embedded Systems in unterschiedlichen Branchen
  • nicht-invasives Testen, speziell ohne Instrumentierung des Programmcodes
  • Testen von Echtzeitbedingungen und Darstellung im Modell
  • Verknüpfung der Testmodelle mit Code-Coverage-Analysen
  • Einbindung von Datenquellen (zur externen Stimulation eines Embedded Systems) in die Testmethodik und den Test an sich
  • Einbindung in einen modellbasierten Entwicklungsprozess
  • Aufbau und Veranschaulichung des Entwickler-/Testarbeitsplatzes im Jahr 2011 anhand eines Demonstrators

Eine gemeinsame Pressemitteilung finden Sie auf den Webseiten des Forschungszentrums für Informatik.

GeTTeMo

GeTTeMo

GeTTeMo

Leiter: F. Prester

Partner: FAU Erlangen-Nürnberg, Informatik 7; Prof. German, Dr. Dulz

Titel: Systematische Generierung von Testszenarien aus benutzungsorientierten Testmodellen, GeTTeMo

Abstract:

Kernziel des Projekts ist es, die Usability unsers Produkts .getmore weiter zu verbessern. Wir entwickeln eine Viewer-Komponente für .getmore und prüfen Möglichkeiten der automatischen Modellverifikation & Validierung. Außerdem verbinden wir .getmore mit einem Simulationswerkzeug der FAU, Lehrstuhl Prof. German, Informatik 7 (Syntony). Die einzelnen Schwerpunkte sind:

Viewer: Wir wollen erreichen, dass sich importierte Testmodelle im .getmore visualisieren und rudimentär editieren lassen. Der Viewer soll als Eclipseview nahtlos in unser Werkzeug integriert werden und dem Testdesigner die Möglichkeit geben, das Testmodell auch ohne ein UML-Tool anzuzeigen.

Syntony: Die Verbindung mit Syntony wird uns in die Lage versetzen, Modelltransformation und Modellverifikation mithilfe von Developmentmodellen anzubieten. Wir wollen die komplette Kette vom Requirement über Entwicklungsmodelle bis hin zu Testmodellen anbieten. Dabei sollen die einzelnen Modelle (sowohl aus der Entwicklung und aus dem Test) sich gegenseitig verifizieren können.

V&V: Die Validierung und Verifikation von Modellen soll innerhalb der .getmore-Viewer-Komponente im Hintergrund oder explizit den Anwender bei Design und Review seiner Modelle unterstützen.

Markov: Mithilfe von Markovketten und Fuzzylogik soll eine neue Strategie entwickelt werden, die es ermöglicht, Schwerpunkte in der Testfallgenerierung zu setzen.

Außerdem wollen wir den Einsatz von Constraints prüfen, um dem Anwender die Möglichkeit zu geben, mit einfachen Regeln die Generierung von Testfällen zu beeinflussen.

Aus unserem .getmore-Team haben für dieses Projekt Vitali Schneider und Anatoli Djanatliev an den Lehrstuhl Informatik 7 gewechselt. Sie übernehmen für dieses Projekt den Forschungsteil und arbeiten teils an der FAU, teils bei uns vor Ort.

www.gettemo.de

TestNGMed

TestNGMed

Die Validierung von medizinischen IT Systemen wird be­stimmt durch die steigende Komplexität der Produkte und Pro­zesse, heterogene Architekturen und schrumpfende Bud­gets. Die aktuelle State-of-the-Art im Softwaretest ist die Ver­wen­dung automatisierter Testsuiten in frühen Testphasen (Unittest) und manueller Tests für die System­validierung. Um aber obigen Anforderungen begegnen zu können, müssen weitere Schritte unternommen werden. Der nächs­te Schritt in der Qualitätssicherung von Software ist die Ver­wendung von Modellen, um Testdesigns zu visuali­sie­ren und Testfälle daraus abzuleiten. Ein solcher modell­basierter Test erlaubt schnelleres Testdesign, bessere Kom­mu­nikation der Testkonzepte und Anwendungsfälle (Work­flows), aber auch effiziente Reviews.

Deswegen war es das Ziel des TestNGMed-Projekts (Test­automatisierung der nächsten Generation für die Medizin­domäne), eine Methode und eine Werkzeugkette bereit­zu­stel­len, die ein effizientes Testdesign und eine auto­ma­ti­sche Ausführung der generierten Testfälle ermöglichen.
Das TestNGMed Testbett wurde innerhalb des von Deutsch­land und der EU finanzierten ProInno/EUREKA Projekts ent­wickelt, um einen methodischen und werk­zeug­gestützten Prozess für den Test medizinischer IT zu erzeugen, der auf Standards der Softwareentwicklung (UML), der Qualitätssicherung (TTCN-3) und der Medizin (IHE, HL7) aufsetzt und damit einen hohen Grad an Wiederverwendung und damit Wirtschaftlichkeit ermöglicht. Das Testbett kombiniert dabei einen Workflow-getrie­be­nen Ansatz zur Testspezifikation mit Testautomatisierung und Pro­zessinterfaces zu Anforderungs- und Testmanagement.

 

TestNGMed wurde speziell für Entwicklungsprozesse medi­zinischer IT-Systeme konzipiert. Berücksichtigt werden dabei vor allem die typischerweise sehr hohen regulatorischen Anforderungen. Ein zweiter Schwerpunkt liegt auf der Ver­wen­dung von Geschäftsprozessen als Input für das Testdesign. Implementiert wird das Testbett nach aktuellen Industrie- und Domänenstandards.

Die vorhandenen Standards (z.B. IHE) reflektieren die in der "realen Welt" angewandten Prozesse und Arbeitsweisen, z.B. im klinischen Umfeld, nur teilweise. Jede Klinik funktioniert anders. Durch die eingesetzte Methodik des modellzentrierten Testens (.mzT) und die Anwendung des Testfallgenerators .getmore wird die nötige aufwandsarme und transparente Anpassbarkeit und Wartbarkeit der Test Designs ermöglicht: man profitiert von den Standards, kann diese aber auch auf die Realität anpassen.

 

 

Im TestNGMed Projekt wurden prototypische Prozesse, Methoden und Werkzeugketten entwickelt, die an die Anforderungen der Systemvalidierung in der Medizin­domäne angepasst sind. Der TestNGMed Prozess und seine Werkzeugkette entsprechen den gesetzlichen Anfor­de­rungen hinsichtlich Test­doku­mentation, Audit Trails und elektronischen Signaturen. Visuelle Testdesigns, die werk­zeuggestützte Generierung von Testfällen und deren auto­matisierte Ausführung ermöglichen eine effektive Vali­die­rung von medizinischen IT-Systemen. Ein weiterer we­sent­licher Punkt ist die Integration der Methodik in den Vali­dierungsprozess, insbesondere hinsichtlich der Verfol­gung von Anforderungen, der Einbindung von Testmana­ge­ment-Informationen und dem Zusammenspiel zwischen Testautomatisierung und Prozessmanagement.
Die Verwendung von Test Management Information (z.B. Change Management, Prioritäten und Gefährdungen) ermöglicht es auf das jeweilige Testziel optimierte Tests im Sinne von Qualität und Aufwand automatisch mit Hilfe von Generierfiltern und Generierstrategien zu erstellen. Dies erweist sich als wesentlicher Faktor für eine wirtschaftliche Einsetzbarkeit der Methode.

Zusammenfassend zeigt sich, dass der Einsatz modell­zen­trierter, in den QS-Prozess integrierter Methoden, im Test eine effektivere und kosteneffizientere Testphase und eine höhere Produktqualität bietet. Die Sichtweise des Kunden fließt dabei maßgeblich in die Systemvalidierung mit ein: "Closing the Gap between Vendor and the Clinical Reality"

ForFlow

ForFlow

Zeitraum: 01.10.2006 bis 30.09.2009

Förderer: Bayerische Forschungsstiftung

Projektbeschreibung:

In Kooperation mit Partnern aus der Industrie und bayerischen Universitäten wurde im Rahmen dieses von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Forschungsverbunds ein System (Prozessnavigator) zur Prozess- und Workflowunterstützung von Produktentwicklungsprozessen erforscht und prototypisch umgesetzt. Ziel dieses Prozessnavigators ist es, dem Entwickler ein Instrument zur Verfügung zu stellen, das Entwicklungsschritte und Lösungsmöglichkeiten aufzeigt. So sollen Mehrarbeit und Fehlentwicklungen verhindert und damit Entwicklungszeit und Aufwand reduziert werden.

sepp.med war als Validierungspartner beteiligt am Teilprojekt 4.2: Umsetzung eines Prozessnavigators, das vom Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV der Universität Bayreuth (Prof. Dr. Ing. Stefan Jablonski, Dipl.-Inf. Matthias Faerber) geleitet wurde. In einem prototypischen und später produktiven Ansatz wurden Teilprozesse der sepp.med-Entwicklung und der Dienstleistungsprojekte im Prozessnavigator auf Spice Base Practices und entsprechende Prozessbeschreibungen abgebildet und Anforderungen an das Werkzeug auf Basis der Erfahrungen mit dem Projekt und den Prototypen aufgestellt. sepp.med führte schließlich mit einer verbesserten Version des Prozessnavigators erfolgreich Spice Audits durch.

http://www.forflow.org

ITEA-Cafe

ITEA-Cafe

Im Rahmen von Kundenprojekten wurden Arbeiten für das Förderprojekt ITEA-Café© durchgeführt. Hier ging es darum, bei einem medizintechnischen Hersteller modellbasiertes Testen konzeptionell aufzusetzen und in produktive Projekte und Prozesse zu implementieren.

http://www.esi.es

Norbert Kastner

Fragen Sie direkt unseren Experten mit 30 Jahren Erfahrung in der Medizin-IT! Herr Norbert Kastner steht Ihnen gern als Gesprächspartner zur Verfügung - nur ein Klick entfernt.