Konzeption und prototypische Umsetzung einer No-Code- Plattform zur automatisierten Testerstellung in Projekten mit Software- und Hardwarekomponenten

Abstract

Diese Diplomarbeit untersucht die Konzeption und prototypische Umsetzung einer NoCode-Plattform, die es ermöglicht, automatisierte Systemtests für Projekte mit Software- und Hardwarekomponenten durchzuführen. Ziel ist es, Fachexpert:innen ohne Programmierkenntnisse in den Entwicklungsprozess zu integrieren und somit die Qualitätssicherung zugänglicher und effizienter zu gestalten. Die Arbeit thematisiert die Herausforderungen bei der Automatisierung von Tests in hardwarebezogenen Projekten, insbesondere die Notwendigkeit, Fachwissen aus unterschiedlichen Bereichen zu vereinen – dazu zählen unter anderem die Komplexität der Komponenten sowie die hohe Repetitivität von Testfällen. Im Rahmen der Arbeit wurden zwei zentrale Forschungsfragen behandelt: Zum einen die Identifikation der Anforderungen und Kriterien, die ein modellbasierter Ansatz erfüllen muss, um die Erstellung und Wartung automatisierter Tests durch Nicht-Programmierer:innen zu ermöglichen. Zum anderen die Untersuchung der Unterschiede, Limitationen und Potenziale eines solchen Ansatzes im Vergleich zu herkömmlichen Programmiermethoden. Zur Beantwortung dieser Fragen wurden systematische Literaturrecherchen, Expert:inneninterviews sowie eine prototypische Implementierung genutzt. Der entwickelte Prototyp bietet eine Drag-and-Drop-Oberfläche, die es Fachexpert:innen erlaubt, Testfälle ohne technische Vorkenntnisse zu erstellen. Eine nahtlose Integration in CI/CD-Pipelines ermöglicht eine selbstständige Ausführung der Tests, während ein Log-Analyse-Tool Ergebnisse in verständlicher Sprache aufbereitet. Die Plattform wurde mithilfe von Expert:innenevaluierungen validiert, wobei die Rückmeldungen insbesondere den intuitiven Zugang und die Zeitersparnis durch den Wegfall manueller Programmieraufwände hervorhoben. Die zentralen Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass der Ansatz die Testabdeckung deutlich erhöht, indem er menschliche Interaktionen präzise automatisiert und wiederholbare Testprozesse sicherstellt. Besonders hervorgehoben wurde die verbesserte Zusammenarbeit zwischen Fachexpert:innen und Entwickler:innen, da die Plattform eine gemeinsame Grundlage für die Definition und Auswertung von Tests schafft. Durch die flexible Erweiterbarkeit des Prototyps bietet das Konzept auch Potenzial für zukünftige Anwendungen in anderen Domänen. Trotz der positiven Ergebnisse wurden technische Limitierungen wie der erhöhte Wartungsaufwand für komplexe Testszenarien und die notwendige Weiterentwicklung der Plattform identifiziert. Die Arbeit leistet jedoch einen bedeutenden Beitrag zur Optimierung der Qualitätssicherung in software- und hardwareintensiven Projekten und verdeutlicht, wie modellbasierte Ansätze die Kluft zwischen technischer und fachlicher Expertise überbrücken können.

This thesis examines the design and prototypical implementation of a no-code platform that facilitates automated system testing for projects involving software and hardware components. The goal is to integrate domain experts without programming knowledge into the development process, making quality assurance more accessible and efficient. The study addresses the challenges of test automation in hardware-related projects, particularly the need to integrate expertise from different fields, the complexity of components, and the high repetitiveness of test cases. The thesis investigates two central research questions: first, identifying the requirements and criteria that a model-based approach must meet to enable non-programmers to create and maintain automated tests. Second, analyzing the differences, limitations, and potential of such an approach compared to traditional programming methods. To answer these questions, systematic literature reviews, expert interviews, and a prototypical implementation were conducted. The developed prototype provides a drag-and-drop interface, allowing domain experts to create test cases without technical expertise. Seamless integration into CI/CD pipelines enables autonomous test execution, while a log analysis tool processes results in an understandable format. The platform was validated through expert evaluations, with feedback emphasizing its intuitive accessibility and time savings by eliminating manual programming efforts. The key findings of this thesis demonstrate that the approach significantly increases test coverage by precisely automating human interactions and ensuring repeatable test processes. Improved collaboration between domain experts and developers was particularly highlighted, as the platform establishes a shared foundation for defining and evaluating tests. The prototype's flexible extensibility also offers potential for future applications in other domains. Despite the positive results, technical limitations, such as increased maintenance effort for complex test scenarios and the need for continuous platform development, were identified. However, this thesis makes a significant contribution to optimizing quality assurance in software- and hardware-intensive projects, showcasing how model-based approaches can bridge the gap between technical and domain expertise.