基于ISO26262的功能安全

　　《基于ISO26262的功能安全》以一个虚拟项目Joy中的操纵杆传感器开发流程为例，系统介绍了基于ISO26262功能安全的安全理念、团队组建、团队成员角色、具体项目、操作流程、技术手段、验证与确认计划、工作中产生的文档和工作产品、评审等内容，并在项目结束后进行了回顾。 《基于ISO26262的功能安全》结合具体项目，手把手引导读者进行功能安全管理方面的学习，把枯燥单调的功能安全标准 具体化、形象化。

　　【作者简介】Vera Gebhardt Vera Gebhardt直到1999年底是一名认证的保险专家，在DBV Winterthur保险公司内部服务做多领域保险和电话客户支持。与此同时，通过在个人保险部门的认证咨询，她建立了一个稳定的客户群。2000年1月，她转向IT行业，担任高级质量经理和测试经理，重点关注财务和保险。在转到工程/汽车行业后，她获得了SPICE审核员、CMMI专业顾问和流程专家的资格，担任Ruecker AG股份公司的软件质量经理。从2004年开始，她成为IAE GmbH公司领导层的质量经理和项目经理，具有人事责任和签字授权。随后又获得在项目管理和功能安全方面的资格和认证。今天Vera Gebhardt是获得认证的SPICE审核员、iSQI项目管理认证专家、功能安全首席顾问和tecmata GmbH公司的主要分公司领导。她负责人力资源、功能安全、质量管理和项目管理这些领域，以及整个业务网络的扩展。 Vera Gebhardt是ASQF的安全技术组的创始人和组长，她也是很多专业报告的作者。 vera.gebhardt@tecmata.de · http：//www.tecmata.deGerhard M. Rieger Gerhard M. Rieger在奥格斯堡学习电气工程/通信工程。完成学业后，他在TÜV Bayern e.V. 的电子设备»自动化和安全技术«部门IQSE担任原型验证的审核员。1992年他额外还负责TÜV Bayern Sachsen e.V.的测试机构，到1998年前在工作领域»电信设备和远程控制设备«的管理层工作。直到2001年，Rieger先生在在TÜV产品服务有限公司的安全相关电子系统领域担任市场部门经理，并于2001年转到RWTÜV下的TÜV Informationstechnik GmbH公司担任部门主管负责»安全认证服务«。他的职责包括功能安全工作领域的建立，人事领导和测试机构的经济。他继续在母公司RWTÜV完善功能安全领域的建设，2004年转到RWTÜV公司（自2006年起，改名为TÜV NORD SysTec GmbH＆Co. KG）的安全相关服务部门。在那里直到2010年他领导奥格斯堡场所的运营并负责工作领域“功能安全”。自2011年以来，他继续负责扩大奥格斯堡场所的建设以及TÜV NORD Systems GmbH＆Co。KG的功能安全工作领域的扩展。 Rieger先生是众多专业文章的作者，并在奥格斯堡大学的精英学位计算机科学讲解»功能性 安全性“课程。 grieger@tuev-nord.de · http：//www.tuev-nord.deJürgen Motto 教授JürgenMottok博士在雷根斯堡应用科学大学教授计算机科学。他的教学领域是软件工程，编程语言、操作系统和功能安全。他领导人身安全和信息安全系统实验室，是巴伐利亚信息技术（IT）d的安全与安全集群顾问委员会成员，汽车安全软件系统论坛顾问委员会成员，ASQF安全咨询委员会委员，计算机协会东欧巴伐利亚州的理事机构成员。巴伐利亚软件工程教学工作组的组织者。是具有授予博士学位合作的研究项目DynaS3和VitaS3，S3OP和S3EMO的项目经理，研究项目的合作伙伴是AVL Software and Functions GmbH公司，Continental Automotive GmbH（大陆汽车公司），iNTENCE Automotive GmbH公司，Manu AG公司和exida GmbH公司。教授Jürgen Mottok博士在众多科学技术会议的议程委员会中担任委员。他是巴伐利亚州的科学、研究和艺术部的杰出教学奖获得者。 juergen.mottok@hs-regensburg.de · http：//www.las3.de Christian Gießelbach 工程数学硕士Christian Gießelbach科隆大学学习数学和计算机科学，毕业后*初是IVU Traffic科技股份公司的软件开发人员。2007年，他转到了tecmata GmbH公司并作为软件架构的专家以及测试设计师负责安全相关嵌入式开发领域的不同工业项目。Christian Gießelbach是功能安全与安全的首席顾问，负责安全软件系统的概念设计。 他是ASQF安全专家组成员和tecmata GmbH公司的功能安全专家组顾问。 c.giesselbach@tecmata.de · http：//www.tecmata.de【译者简介】 程威为，上海同济大学汽车系，德国卡尔斯鲁厄大学计算机系硕士。德国顶级汽车零部件企业项目安全经理，安全专家，负责多国客户项目及平台项目的功能安全。在功能安全领域深耕十余年，拥有完整的功能安全开发技术和项目管理经验，涵盖汽车动力总成、自动驾驶及工业自动化等领域。 张律，毕业于德国斯图加特大学车辆工程硕士专业，后就职于全球顶级汽车零部件供应商，在其德国总部从事电子控制器在平台和客户项目中的研发工作。始终致力于功能安全概念的研究和软件层面的实现，针对于不同的客户产品特点，就其特有的架构给出可行的功能安全解决方案，具有丰富的ISO26262在产品研发中的实践经验。 张亮， 毕业于哈尔滨工业大学汽车工程学院内燃机系，德国埃森林根应用科技大学汽车机电系，先后就职于中国某顶级大型汽车公司，德国某顶级汽车零部件供应商。多年来从一直从事汽车动力系统的研发工作，具有丰富的理论和实践经验。 杨青，德国杜伊斯堡-埃森大学机械电子专业硕士，中德教育与科技合作促进中心成员，全德华人机电工程学会成员，德国顶级汽车零部件企业功能安全应用工程师。他多年来一直致力于动力总成方面电子控制单元的功能安全应用客户项目，具有丰富的实践经验。 刘晨光，曾任德国联邦科学研究员，获得卡尔斯鲁厄大学应用计算机学博士。后加入德国采埃孚集团研发中心，计算工程师，从事变速器创新软件设计，兼任技术和商务谈判翻译。兼任北京交通大学外籍客座教授，国际汽车工程师学会SAE会员。 罗本进，德国斯图加特大学工学博士，中德教育与科技合作促进中心主席，江苏省产业技术研究院首席科学家，长期任职德国汽车零部件企业前瞻开发部高级系统工程师。他多年来一直致力于混合动力系统、电驱动系统、全自动变速器及工业4.0的研究，具有丰富的实践经验。

译者的话
前言作者团队
译者简介
第 １章 引言…１
１.１ 为何选择汽车专用安全标准 ＩＳＯ２６２６２：２０１１…１
１.１.１ ＩＳＯ２６２６２：２０１１，２０１１.１１.１５版本…２
１.１.２ 汽车技术委员会…２
１.１.３ 最新技术水平…２
１.１.４ ＩＳＯ２６２６２：２０１１———可实际应用的标准…３
１.１.５ 举证责任反转…４
１.２ 符合 ＡＳＩＬ的产品等级…４
１.２.１ 明确的责任分配…４
１.２.２ 流程模型和流程成熟度…５
第 ２章 在这本书将会学到什么…７
２.１ 一般提示…７
２.２ 项目 “Ｊｏｙ”及其产品 “操纵杆传感器”的前提和假设…９
２.３ 本书的阅读指引…１０
２.４ 项目 “Ｊｏｙ”描述文档…１１
２.４.１ 创新性…１２
２.４.２ 产品信息…１２
２.５ 参与的公司…１４
２.６ Ｊｏｙ开发团队…１６
２.７ 法律基础和责任…１８
第 ３章 阶段模型…２０
３.１ 组织结构要求…２０
３.２ 流程模型和功能安全管理…２１
３.３ ＩＳＯ２６２６２：２０１１阶段模型…２１
３.４ 创建安全文化…２３
３.４.１ 项目举例…２４
３.４.２ 安全文化问卷调查…２５
３.４.３ ＷｏｒｌｄＣａｆｅ和开放空间方法…２７
３.５ 技术安全管理…２７
３.６ Ｊｏｙ项目的功能安全管理…２８
３.７ ｓａｆｅｈｉｃｌｅ公司安全政策和安全计划…２８
３.８ 安全生命周期活动…３０
３.８.１ 项目实践举例…３０
３.８.２ 管理活动…３１
３.８.３ 证实措施…３３
３.９ 所需的流程支持…３３
第 ４章 安全生命周期中的特定角色…３５
４.１ 高效的团体…３５
４.１.１ 资源规划项目举例…３５
４.１.２ 有条理地确定培训需求…３７
４.２ 资质…３８
４.３ Ｊｏｙ项目安全经理…４０
４.４ 功能安全经理职位描述…４０
４.４.１ 项目举例…４２
４.４.２ Ｊｏｙ项目的安全协调员…４２
４.５ 安全协调员职位描述…４２
４.６ 安全生命周期的其他角色…４３
４.６.１ 销售代表和产品专家…４３
４.６.２ 招标部门的职员…４４
４.６.３ 订单处理负责人…４４
４.６.４ ＡＳＩＬ产品专家 （产品管理部门员工）…４４
４.６.５ 项目经理…４４
４.６.６ 研发人员和测试确认人员…４５
４.６.７ 装配人员…４５
４.６.８ 检查和调试人员…４５
４.６.９ 处理订单的服务人员／文员…４６
４.６.１０ 车间维修技师…４６
４.６.１１ 独立的第三方 （评估）…４６
４.７ 角色多样性…４６
第 ５章 配置和更改管理…４７
５.１ 配置管理…４７
５.１.１ 配置管理的任务…４７
５.１.２ 活动项目举例…４７
５.１.３ 里程碑 －基线 －接口 －权限…４８
５.１.４ 工具使用和交付 ＫＭ项目…４８
５.２ 配置经理…４９
５.３ 根据 ＩＳＯ２６２６２：２０１１进行更改管理…５１
５.４ ｓａｆｅｈｉｃｌｅ公司更改管理计划…５２
５.５ 流程调整方面…５３
５.６ 审批过程…５４
５.７ 接口修改和批准…５５
５.８ 回顾…５７
５.８.１ 回顾方法…５７
５.８.２ 实施回顾…５７
第 ６章 安全生命周期和开发接口协议的初始化…５９
６.１ 初始化…５９
６.２ 供应商选择…５９
６.３ 资质查询和选择报告…６０
６.４ 开发接口协议…６１
６.５ ＤＩＡ———程序 Ｊｏｙ项目举例…６３
６.６ 安全生命周期初始化…６３
６.７ 招标和转包…６４
第 ７章 汽车安全完整性等级的概念…６６
７.１ ＡＳＩＬ的历史和背景…６６
７.１.１ 降低风险…６７
７.１.２ 在 Ｊｏｙ项目里从安全目标到安全概念…６８
７.２ ＡＳＩＬ在标准书中表格的意义…６８
７.３ 依赖于 ＡＳＩＬ的要求和推荐…７０
７.４ ＡＳＩＬ分解的基础…７０
７.４.１ 操纵杆传感器的分解方法…７１
７.４.２ 安全要求的分解…７１
７.４.３ 分解的局限和限制…７３
７.４.４ 可用性的方面…７４
７.４.５ 安全状态的简例…７４
７.５ 使用 ＩＳＯ２６２６２的优点和启示…７５
７.５.１ 更优的流程质量…７５
７.５.２ 更优的商务关系…７５
７.５.３ 更优的产品质量…７６
７.５.４ 经济上的益处…７６
７.６ 定量和定性的方法…７６
７.６.１ 定性的方法…７７
７.６.２ 定量的方法…７７
７.７ 安全性分析…７７
７.７.１ 在操纵杆项目中的定性和定量方法…７９
７.７.２ 认识论…７９
第 ８章 危害分析与风险评估…８０
８.１ 危险和分类识别…８０
８.２ 执行分析———项目实例…８０
８.３ 在产品生命周期阶段的程序…８２
８.４ 与其他系统的相互作用…８２
８.５ 风险分析…８３
８.６ 风险分析的方法…８４
８.７ ＡＳＩＬ的确认…８６
８.８ 来自于 Ｊｏｙ项目的具体案例…８８
８.８.１ 驱动的案例…９１
８.８.２ 制动力的案例…９４
８.８.３ 转向的案例…９７
８.９ 危害分析与风险评估的总结…９９
第 ９章 功能和技术安全要求规范…１００
９.１ 功能安全要求规范…１００
９.２ 操纵杆 Ｊｏｙ和操纵杆传感器规范程序…１０１
９.２.１ 功能安全要求规范…１０１
９.２.２ 子系统的技术安全要求…１０１
９.２.３ 实施技术要求以降低风险…１０２
９.２.４ 项目示例 Ｊｏｙ…１０４
９.３ 系统确认…１０４
９.４ 可靠性、功能安全性和可用性…１０５
９.５ 安全性审核…１０６
９.５.１ 独立性…１０７
９.５.２ 规划安全审核…１０８
９.５.３ Ｊｏｙ项目中的安全审核议程…１０８
９.５.４ 推导出措施…１１３
第 １０章 验证和确认计划…１１４
１０.１ 关于 Ｖ＋Ｖ的一般信息…１１４
１０.２ 验证工作的作用领域…１１７
１０.２.１ 验证规范…１１７
１０.２.２ 测试报告…１１９
１０.３ 确认工作的作用领域…１１９
１０.３.１ 确认计划的范围…１２０
１０.３.２ 联合确认计划和计划内容…１２１
１０.４ 硬件 －软件集成…１２４
１０.５ 系统集成测试…１２４
１０.６ 集成测试方法…１２６
１０.６.１ 故障注入测试…１２７
１０.６.２ 背靠背测试…１２７
１０.６.３ 接口检查…１２８
１０.６.４ 基于经验的测试…１２８
１０.７ 车辆级别的集成和测试…１２９
１０.８ 硬件的确认计划…１３０
１０.８.１ 硬件集成和硬件集成测试…１３０
１０.８.２ Ｊｏｙ项目中的方法…１３１
１０.８.３ 评估随机硬件故障造成的安全目标违规…1３３
１０.８.４ 确认随机硬件错误的度量标准…１３３
１０.８.５ 评估硬件架构的指标…１３３
１０.８.６ 评估硬件设计的输入和输出…１３４
１０.８.７ 项目示例硬件设计评审…１３４
１０.９ 软件模块测试…１３５
１０.９.１ 导出和执行软件模块故障的方法…１３５
１０.９.２ 软件集成和测试…１３７
１０.９.３ 软件集成测试…１３８
１０.１０ 项目示例软件测试…１３８
１０.１１ 验证软件安全要求…１３９
１０.１２ 机电一体化系统的分析和验证…１４０
第 １１章 系统级的产品开发…１４２
１１.１ 在概念阶段的 ２０００个要求…１４２
１１.２ 概述…１４２
１１.３ 初始化系统级的产品研发阶段…１４４
１１.４ 规范技术安全要求…１４５
１１.４.１ 系统机制的规范…１４６
１１.４.２ 硬件故障的分类和指标…１４７
１１.４.３ 随机硬件故障的过程模型…１４８
１１.５ Ｊｏｙ项目的技术安全要求…１４９
１１.５.１ 通往技术安全要求的途径…１５０
１１.５.２ 项目示例…１５１
１１.５.３ 在内部处理时的错误…１５２
１１.５.４ 系统设计中的冗余…１５３
１１.５.５ 对于传输传感器信号的要求…１５４
１１.６ 系统设计…１５４
１１.６.１ 避免系统性的故障…１５５
１１.６.２ 随机故障的识别措施…１５６
１１.６.３ 项目示例…１５６
１１.６.４ 故障树分析 （ＦＴＡ）…１５７
１１.６.５ 其他的指标———用于硬件错误的 “ＣｕｔＳｅｔ方法”…１５８
１１.６.６ 度量的边界值…１５９
１１.７ 规范软硬件之间的接口…１６０
１１.８ 验证系统设计…１６１
１１.９ 相关项整合和测试…１６１
１１.１０ 总结…１６２
第 １２章 文档和工作产品…１６３
１２.１ 文档要求…１６３
１２.２ “谁写下来谁就有理”或 “凡事不宜过分”———项目 示例…１６６
１２.３ 跨越阶段的文档…１６７
１２.４ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的关键性文件———第 ２部分 “功能 安全管理”…１６８
１２.４.１ 总体安全管理计划…１６８
１２.４.２ 资格证明…１６９
１２.４.３ 公认的书面质量管理体系…１６９
１２.４.４ 安全计划…１６９
１２.５ 安全证书…１７１
１２.５.１ 安全证书———安全档案 （功能安全工作产品）…１７１
１２.５.２ 参考和相关文件…１７１
１２.５.３ 引用与核心安全相关的文件…１７１
１２.５.４ 定义、术语、缩写…１７１
１２.５.５ 安全计划…１７２
１２.５.６ 相关项定义…１７２
１２.５.７ 遵规矩阵…１７２
１２.５.８ 会议纪要…１７２
１２.５.９ 计划过程中的工作产品…１７２
１２.５.１０ 出自安全生命周期初始化阶段的工作产品…１７２
１２.５.１１ 来自于支持过程的工作产品…１７３
１２.５.１２ 状态报告…１７３
１２.５.１３ 生产安全控制计划…１７３
１２.５.１４ 危害分析与风险评估摘录…１７３
１２.５.１５ 功能安全概念…１７４
１２.５.１６ 安全要求确定…１７４
１２.５.１７ 来自验证和确认的工作产品…１７４
１２.５.１８ 安全分析和安全报告…１７４
１２.５.１９ 安全性参数…１７４
１２.５.２０ 安全证书中的安全事项清单…１７５
１２.５.２１ 评估计划和过程的符合性…１７５
１２.５.２２ 总结…１７６
１２.６ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的关键文件———第 ３部分 “概念 阶段”…１７６
１２.６.１ 相关项定义…１７６
１２.６.２ 工作产品影响性分析…１７７
１２.６.３ 危害与风险分析…１７７
１２.６.４ 功能安全概念…１７８
第 １３章 相关文档和工作产品…１８０
１３.１ 概述…１８０
１３.２ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的关键文件———第 ４部分 “系统级 产品开发”…１８１
１３.２.１ 确认计划和确认报告…１８２
１３.２.２ 系统级安全评估…１８３
１３.２.３ 生产释放的文档…１８３
１３.２.４ 技术安全要求…１８３
１３.２.５ 技术安全概念…１８３
１３.３ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的主要文件———第 ５部分 “硬件级 产品开发”…１８４
１３.３.１ 硬件级别的安全计划…１８５
１３.３.２ 硬件级别的规格…１８５
１３.３.３ 硬件设计文档…１８５
１３.３.４ 安全性分析…１８６
１３.３.５ 硬件架构指标的文档…１８７
１３.３.６ 硬件集成和硬件测试…１８７
１３.４ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的主要文件———第 ６部分 “软件 实施”…１８８
１３.４.１ 计划和启动…１８９
１３.４.２ 软件安全要求和验证计划…１８９
１３.４.３ 软件设计…１８９
１３.４.４ 软件模块设计和软件实现…１９０
１３.４.５ 软件模块测试…１９０
１３.４.６ 软件集成和测试…１９１
１３.４.７ 配置数据和标定数据…１９２
１３.５ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的主要文件———第 ７部分 “生产和 操作”…１９３
ⅩⅧ １３.５.１ 生产计划和生产控制计划…１９４
１３.５.２ 运行、维护和报废…１９４
１３.６ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的关键文件———第 ８部分 “支持 流程”…１９５
１３.７ ＩＳＯ２６２６２：２０１１的关键文件———第 ９部分 “ＡＳＩＬ和 安全导向性分析”…１９５
１３.７.１ ＡＳＩＬ分解…１９５
１３.７.２ 要素共存的标准…１９６
１３.７.３ 依赖性错误和失败的分析…１９６
１３.７.４ 安全分析…１９６
１３.８ 总结…１９６
第 １４章 评审…１９８
１４.１ 通常意义…１９８
１４.１.１ 评审程序 …1９９
１４.１.２ 评审技术…１９９
１４.１.３ ＡＳＩＬ和评审技术之间的依赖性…２０１
１４.２ 阅读技术…２０２
１４.２.１ 简介…２０２
１４.２.２ 即席阅读…２０４
１４.２.３ 基于清单的阅读技术…２０５
１４.２.４ 逐步抽象阅读…２０６
１４.２.５ 基于错误类别的阅读…２０７
１４.２.６ 基于视角的阅读…２０７
１４.２.７ 总结…２０８
第 １５章 对软件工具的信任性…２１０
１５.１ 软件工具的信任性和资格…２１０
１５.２ 为什么谨慎选择工具很重要…２１１
１５.３ 工具置信度…２１４
１５.３.１ 工具鉴定计划…２１６
１５.３.２ 工具文档…２１６
１５.３.３ 工具错误报告…２１７
１５.３.４ 评估工具开发过程…２１７
１５.３.５ 检查工具的性能…２１７
１５.３.６ Ｊｏｙ项目中的资格报告…２１８
１５.４ 题外话：操作可靠性的重复使用…２１９
１５.５ 总结…２２１
第 １６章 回顾…２２２
１６.１ 安全相关项目的规划…２２２
１６.２ ｓａｆｅｈｉｃｌｅ公司———来自规划活动的流程更改…２２３
１６.３ 总结…２２７
第 １７章 展望…２２８
附录…２２９
附录 Ａ …２２９
Ａ.１ 计划的工作辅助清单…２２９
Ａ.２ 安全文化的例子…２３５
Ａ.３ 基本测试过程…２３６
Ａ.４ 错误的心理原因…２３７
Ａ.４.１ 思维陷阱作为错误原因…２３８
Ａ.４.２ 总结…２３９
附录 Ｂ 词汇表…２３９
附录 Ｃ 缩写索引…２４７
附录 Ｄ 规范和标准…２５０
附录 Ｅ 参考文献…２５１