O Model-Based-Design e Model-Based-Testing no desenvolvimento de testes automáticos na fabricação de aeronaves: uma especificidade da manufatura virtual

Abstract

O desenvolvimento dos procedimentos de teste eletroeletrônicos da produção numa fabricante de aeronaves regionais de médio porte é normalmente baseado em metodologias tradicionais, caracterizadas pela utilização de documentações formais e estáticas, impossibilitando sua validação e verificação antecipada, resultando assim em baixa maturidade para aplicação nas aeronaves protótipo. Este trabalho propõe a utilização das técnicas de Model-Based-Design e Model-Based-Testing como forma de diminuir o ciclo de desenvolvimento dos testes e aumentar a maturidade dos procedimentos de teste para aplicação nos protótipos. O uso de modelos de simulação possibilita a capacidade de representar o comportamento real de um sistema dinâmico, permitindo a sua análise e verificação. As técnicas de modelagem e simulação têm sido largamente utilizadas no desenvolvimento de sistemas complexos, a fim de minimizar os testes realizados em protótipos reais que usualmente possuem custo elevado. A utilização destas técnicas inovadoras visa antecipar a detecção de possíveis defeitos nos procedimentos de testes, reduzindo custo, pois serão identificados ainda nas etapas iniciais de desenvolvimento. A metodologia utilizada por este trabalho foi uma pesquisa-ação, realizada por meio de um workshop. Neste workshop, foram coletadas diversas informações referentes ao processo atual de desenvolvimento dos testes de produção existente na empresa. Em posse destes dados, foi proposto um novo processo de desenvolvimento dos testes. Este novo processo, foi avaliado e validado por meio de dois testes, utilizando-se modelagem e simulação. A transição destes processos e a viabilidade de utilização das técnicas de Model- Based-Design e Model-Based Testing, foram também validadas por meio de uma pesquisa qualitativa, utilizando-se o método Delphi. Como resultado deste trabalho, foi possível identificar o processo existente na empresa; desenvolver e avaliar o desempenho de um novo processo proposto para desenvolvimento dos testes. Com a significativa redução de 33% do tempo de teste nos protótipos; a diminuição do ciclo de desenvolvimento dos testes em 25%; os ganhos de qualidade e o aumento do número de testes automatizados, pode-se comprovar a eficiência e a eficácia do novo processo proposto.

The development process of the electrical production tests at an Aircraft Manufacturer of Regional Jets have used traditional methodologies document-centered, this feature not allow the anticipation of the validation e verification process, reducing the maturity level of the test procedure to be applied at the prototype aircrafts. This work proposes the use of Model- Based-Design and Model-Based-Testing as a way of to reduce the cycle of test development process and to improve the test maturity during the aircraft prototype phase. The use of Modeling and Simulation enable the ability of to represent the dynamic system behavior, allowing system analyses and check. The modeling and simulation technical have been widely used on the complex system, with the goal to minimize the tests on the real prototypes that apply high costs. In this sense, the use of this innovative technics to develop the production test procedures aims to anticipate the defect detecting, reducing cost, due to be found in the initial phases of the development. The methodological approach used by this work was based on an action-research done by a workshop. In this workshop, a lot of information, regarding to the current process to develop the production test procedures existent in the company, was collected. With this information, was proposal a new process to develop the production test procedures. This process was validated and measured by modeling and simulation via two use cases. The transition of the process and the viability of the Model Based Design and Testing technics were also validated by survey with specialist in the company with the Delphi methodology. As result of this work, was possible to identify the current model to develop the production test procedures and also to develop the new model and measure its performance. The expressive 33% of the saving time on prototype usage, the reduction of the 25% of the development cycle; the quality improvement and the increase of the number of automatic tests procedures, validate the efficiency of this new methodology.