Agenda. Überblick Qualitätsmanagement ISO 9000 CMM

Transkript

1 Agenda Überblick Qualitätsmanagement ISO 9000 CMM 1

2 Überblick Ansätze zur Qualitsmanagement Ansätze zur Systematisierung vom Qualität finden hohes Interesse (einerseits von Seiten der Industrie, andererseits von Seiten der Forschung) ISO 9000 ISO: International Organization for Standardization Capability Maturity Model for Software (CMM) CMU/SEI: Carnegie Mellon University, Software Engineering Institute Software Process Improvement and Capability determination (SPICE) ISO NASA Software Process Improvement NASA: National Aeronautics and Space Administration Firmeninterne Standards 2

3 Agenda Überblick Qualitätsmanagement ISO 9000 CMM 3

4 ISO 9000 (1) ISO Mit dem Kürzel ISO 9000 wird eine Reihe von Standards bezeichnet, die alle Qualität bei Systemen behandeln i.e. ISO 9001, ISO 9002, ISO 9003, ISO 9004 Für die Erzeugung von Software ist speziell ISO 9001 relevant ISO Quality systems - Model for quality assurance in design/development, production, installation, and servicing ISO 9001 ist anzuwenden, wenn eine Übereinstimmung zwischen Produkt und spezifizierten Anforderungen während eines mehrere Stadien umfassenden Produktionsprozesses (e.g. Design, Entwicklung, Produktion, Installation, Service) vom Hersteller sicherzustellen ist 4

5 ISO 9000 Die ISO 9000 Familie (1) Standard Inhalt ISO 9000, Teil1 ISO 9000, Teil 2 ISO 9000, Teil 3 ISO 9001 Qualitätsmanagement und Qualitätssicherungsnormen, Leitfaden zur Auswahl und Anwendung Allgemeiner Leitfaden zur Anwendung von ISO 9001, ISO 9002 und ISO 9003 Leitfaden für die Anwendung von ISO 9001 auf die Entwicklung, Lieferung und Wartung von Software Qualitätssysteme, Modell zur Qualitätssicherung im Design, Entwicklung, Produktion, Montage und Kundendienst 5

6 ISO 9000 Die ISO 9000 Familie (2) Standard Inhalt ISO 9002 ISO 9003 ISO 9004, Teil 1 ISO 9004, Teil 2 Qualitätssysteme, Modell zur Qualitätssicherung in Produktion und Montage Qualitätssysteme, Modell zur Qualitätssicherung bei der Endprüfung Qualitätsmanagement und Elemente des Qualitätssicherungssystems Qualitätsmanagement und Elemente des Qualitätssicherungssystems, Leitfaden für Dienstleistungen 6

7 ISO 9000 ISO Anforderungen an das Qualitätsmanagement (1) Verantwortlichkeit des Managements Die Qualitätspolitik des Unternehmens ist definiert, dokumentiert, eingesetzt und wird gewartet Die Verantwortlichkeit und die Kompetenzen des Personals zur Spezifikation, Erreichung und Überwachung der Qualität ist definiert Die unternehmensinterne Verifikation ist sichergestellt Ein ausgewiesener Manager gewährleistet, dass die Qualitätspolitik umgesetzt und gewartet wird Qualitätssystem Ein dokumentiertes Qualitätssystem mit definieren Abläufen und Vorgaben existiert Das Qualitätssystem ist ein integrierter Bestandteil des gesamten Entwicklungsprozesses 7

8 ISO 9000 ISO Anforderungen an das Qualitätsmanagement (2) Review des Vertrages Ein Review des Vertrages hat sicherzustellen, dass die Anforderungen an das System adäquat definiert sind, mit dem Angebot im Einklang stehen und umsetzbar sind Kontrolle des Designs Verfahren zur Kontrolle und Verifikation des Designs sind definiert Das Verfahren umfasst die Planung des Designs, die Identifikation der Eingaben und Resultate, die Verifikation des Designs und die Kontrolle von Design - Änderungen Kontrolle der Dokumente Verfahren zur Kontrolle der Verteilung und Modifikation von Dokumenten ist definiert 8

9 ISO 9000 ISO Anforderungen an das Qualitätsmanagement (3) Ankauf Angekaufte Produkte erfüllen die spezifizierten Anforderungen Inkludiert auch die Bewertung potentieller Zulieferer und die Verifikation angekaufter Produkte Vom Käufer bereitgestellte Produkte Jedes vom Käufer bereitgestellte Material ist zu verifizieren Inkludiert auch kommerzielle off-the-shelf Software Identifikation und Nachvollziehbarkeit des Produktes Das Produkt ist während allen Stadien der Produktion, Auslieferung und Installation identifiziert und lückenlos nachverfolgbar 9

10 ISO 9000 ISO Anforderungen an das Qualitätsmanagement (4) Prozesskontrolle Der Produktionsprozess ist definiert und geplant Die Produktion erfolgt unter kontrollierten Bedingungen mit dokumentierten Richtlinien Durchsicht und Test Materialien werden vor ihrer Verwendung durchgesehen und getestet Die endgültige Durchsicht und Test erfolgt vor der Freigabe des Produktes Testausstattung Jegliche Ausstattung zum Nachweis der Konformität mit den Qualitätszielen ist kontrolliert, kalibriert und wird gewartet Test-Hardware und -Software wird vor der Verwendung und nach bestimmten Zeitintervallen überprüft 10

11 ISO 9000 ISO Anforderungen an das Qualitätsmanagement (5) Teststatus Für jeden Gegenstand wird während des Fortschreitens der Bearbeitungsschritte der Status in bezug auf Durchsicht und Test dokumentiert Kontrolle nicht entsprechender Produkte Nicht entsprechende Produkte werden kontrolliert, um eine versehentliche Verwendung oder Installation zu verhindern Aktionen zur Korrektur Der Grund für das nicht entsprechen eines Produktes wird identifiziert und eliminiert 11

12 ISO 9000 ISO Anforderungen an das Qualitätsmanagement (6) Handhabung, Aufbewahrung, Verpackung, Auslieferung Es existieren Richtlinien über die Handhabung, Aufbewahrung, Verpackung und Auslieferung von Produkten Für die Software-Entwicklung betrifft dieser Punkt die Vervielfältigung, die Auslieferung und die Installation Aufzeichnungen über die Qualität Aufzeichnungen über die Qualität werden gesammelt und gewartet Interne Qualitätsprüfung Prüfungen sind zu planen und durchzuführen Die Resultate werden an das Management weitergeleitet Aufgedeckte Mängel werden korrigiert 12

13 ISO 9000 ISO Anforderungen an das Qualitätsmanagement (7) Training Bereiche der Schulung des Personals werden identifiziert und die Schulung wird ermöglicht, um qualifiziertes Personal auszubilden Kundendienst Es ist sichergestellt, dass Tätigkeiten im Kundendienst wie spezifiziert ausgeführt werden Für die Software-Entwicklung betrifft dieser Punkt die Wartung Statistische Techniken Wo geeignet sind statistische Techniken zu verwenden, um nachzuweisen, dass die Produkte den Qualitätsanforderungen entsprechen 13

14 Agenda Überblick Qualitätsmanagement ISO 9000 CMM 14

15 CMM ISO 9001 vs. CMM CMM zielt auf kontinuierliche Prozessverbesserung ab ISO 9001 definiert Minimalkriterien für Qualitätssysteme CMM ist ausschließlich am Software-Entwicklungsprozess orientiert ISO 9001 umfasst Software, Hardware, verwendete Materialien, Kundendienst Beiden Verfahren gemeinsam ist die Prämisse, dass jede Tätigkeit dokumentiert wird und durch ein Qualitätssicherungsverfahren überprüft wird 15

16 Capability Maturity Model (CMM) High Level View A model that outlines best practices in process management and quality improvement concepts for software development and maintenance Developed in the late 1980 s at the Software Engineering Institute (SEI) at Carnegie-Mellon University in Pittsburgh Becoming an industry standard Consistent underlying model for process assessments Defined assessment technique Serves as a framework for a software process improvement program

17 CMM What Not How CMM describes what, it doesn t mandate how Outlines best practices in project, process and quality management practices Focuses on achieving and maintaining stable project management and support environment An up and coming industry standard for assessing software providers consistent underlying model for process assessments framework for process improvement programs 17

18 Use of the CMM Process Improvement Assessments are a strong catalyst for improvement activities CMM-Based Appraisal for Internal Process Improvement (CBA IPI) is the method most commonly used to assess progress against CMM Action plans following assessments Vendor Qualification Software Capability Evaluations (SCE) Unofficially, marketing

19 Stages of Process Capability Productivity and Quality Technology/Process Change Defect Prevention 5 Optimizing Quantitative Product and Process Measurement 4 Managed Continuously Improving Engineering Process Project Management 2 3 Defined Repeatable Predictable Standard, Consistent Heroes 1 Initial Disciplined Risk 19

20 CMMI SM Process Areas (PAs) 5 4 Maturity Level Optimizing Quantitatively Managed Organizational Innovation and Deployment Causal Analysis and Resolution Organizational Process Performance Quantitative Project Management Process Areas 3 Defined Requirements Development Technical Solution Verification Validation Organizational Process Focus Organizational Process Definition Organizational Training Integrated Project Management Risk Management Decision Analysis & Resolution Organizational Environment for Integration Integrated Teams (IPPD) 2 Managed Requirements Management Project Planning Project Monitoring & Control Supplier Agreement Management Measurement & Analysis Process and Product Quality Assurance Configuration Management 1 Initial No Process Areas 20

21 CMM Architecture Maturity Levels Process Capability indicate Key Process Areas achieve contain organized by Goals Common Features address contain Implementation or Institutionalization Key Practices describe Infrastructure or Activities 21

22 Level 2 At A Glance Organizations at Level 2 are characterized by: stable planning and tracking of the project earlier successes can be repeated realistic commitments are made and met technical practices are not formally defined across the organization and vary from project to project The project s process is under the effective control of a project management system, following realistic plans based on the performance of previous projects 22

23 CMM Level 2 Key Process Areas Requirements Management Establishing a common understanding between a customer and a project team of the customer s requirements. SW Quality Assurance Providing management with appropriate visibility into the process being used and the products being built. SW Project Planning Establishing reasonable plans for engineering and managing a project. SW Configuration Management Establishing and maintaining the integrity of a project s work products through its life cycle. SW Project Tracking & Oversight Establishing adequate visibility into the actual progress. 23

24 Moving from Level 2 to Level 3 At Level 2, the focus is on projects. At Level 3, the emphasis shifts to the organization best practices are gathered across the organization processes are tailored as appropriate The organization supports the projects by establishing common processes common measurements training Repeatable Defined

25 CMM Level 3 Key Process Areas Organization Process Focus Software process development and improvement activities are coordinated across the organization. Organization Process Definition Developing and maintaining a usable set of process assets that improve performance across projects and provide a basis for meaningful organizational data. Training Program Developing the skills and knowledge of individuals so that they can be effective and efficient. Integrated SW Management Integrating development and management activities into a coherent process that is tailored from a standard methodology. SW Product Engineering Consistently performing a well-defined process that integrates all technical activities to produce correct, consistent software products. Intergroup Coordination Establishing a means for active participation with other groups so that project teams can better satisfy a customer s needs. Peer Reviews Removing defects from work products early and efficiently. 25

26 Moving from Level 3 to Level 4 At Level 3, measurements have been defined and collected systematically Managed At Level 4, decisions are made based on data collected common measurement data analysis Defined

27 Moving from Level 4 to Level 5 At Level 4, the process is quantitatively understood At Level 5, continuous process improvement is a way of life In immature organizations, no one may be responsible for process improvement Mature organizations usually have 70-80% participation in improvement activities at any given point in time everyone is involved Managed Optimizing

28 CMM SM Industry Data Requirements errors account for over 50% of software errors Rework due to requirements account for over 80% of total rework Peer review inspections can catch 70% more errors than typical informal review Testing time can be reduced by as much as 50% by performing peer reviews An error found in the phase it was introduced is typically 1/10 effort to fix than in future phase 28

29 ANHANG weitere Detailinformationen CMM 29

30 CMM Capability Maturity Model for Software - Version Modell zur Verbesserung des Software-Produktionsprozesses Zugrundeliegende Hypothese bei der Definition des CMM: Die Qualität eines Softwareproduktes wird durch die Qualität des Produktionsprozesses und die Qualität des Wartungsprozesses bestimmt 1 J. Herbsleb et al: Software quality and the Capability Maturity Model. Communications of the ACM 40(6) pp

31 CMM Betandteile des Capability Maturity Model Das Modell besteht aus folgenden Teilen 5 Maturity Levels i.e. die möglichen Reifegrade, die der Entwicklungprozess erreichen kann 18 Key Process Areas i.e. die notwendigen Aufgaben zum Erreichen eines bestimmten Maturity Levels 5 Common Features i.e. die Beschreibung ob die Aufgaben der jeweiligen Key Process Area erfüllt, wiederholbar erfüllt oder andauernd erfüllt sind 316 Key Practices i.e. die Beschreibung der notwendigen Infrastruktur bzw. Aktivitäten, die großen Anteil am Erreichen der Aufgaben einer Key Process Area haben 31

32 CMM Zusammenhang zwischen den CMM-Teilen 32

33 CMM Die fünf Maturity Levels (1) Initial Level Der Prozess der Software-Entwicklung verläuft ad-hoc und chaotisch Keine Art von Projektmanagement ist vorgesehen naheliegenderweise wird dieser Level nicht mit Key Process Areas beschrieben Repeatable Level Grundzüge des Projektmanagements sind vorgesehen Das Projektmanagement basiert auf Erfahrungen aus ähnlichen Projekten Defined Level Ein unternehmensweiter Standard-Prozess zur Software-Entwicklung existiert Ein Team zur Entwicklung und Wartung dieses Standard-Prozesses ist eingesetzt 33

34 CMM Die fünf Maturity Levels (2) Managed Level Ein unternehmensweites Verfahren zur Messung der Qualität der erzeugten Produkte und des Entwicklungsprozesses besteht Die gemessenen Daten sind in einer unternehmensweiten Prozess-Datenbank abgelegt Optimizing Level Das Ziel des Unternehmens ist auf Produkt- und Prozessverbesserung ausgerichtet Der Software-Prozess wird überwacht um sofort auf Schwierigkeiten reagieren zu können bzw. diese zu antizipieren 34

35 CMM Die Übergänge zwischen den Maturity Levels 35

36 CMM Die 18 Key Process Areas Software Configuration Management Software Quality Assurance Software Subcontract Management Software Project Planning Requirements Management Software Project Tracking and Oversight Peer Reviews Intergroup Coordination Software Product Engineering Integrated Software Management Training Program Organizational Process Definition Organizational Process Focus Software Quality Management Quantitative Process Management Process Change Management Technology Change Management Defect Prevention 36

37 CMM Aufteilung der Key Process Areas auf die Maturity Levels (1) Maturity Level 1 Initial Focus Competent people and heroics Key Process Areas 2 Repeatable Project management processes Requirements Management Software Project Planning Software Project Tracking and Oversight Software Subcontract Management Software Quality Assurance Software Configuration Management 37

38 CMM Aufteilung der Key Process Areas auf die Maturity Levels (2) Maturity Level Focus Key Process Areas 3 Defined Engineering processes and organizational support Organization Process Focus Organization Process Definition Training Program Integrated Software Management Software Product Engineering Intergroup Coordination Peer Review 4 Managed 5 Optimizing Product and process Quality Continous process improvement Quantitative Process Management Software Quality Management Defect Prevention Technology Change Management Process Change Management 38

39 CMM Ziele der Key Process Areas für das Repeatable Level (1) Requirements Management Kontrolle der Systemanforderungen als Basis für Entwicklung und Management Pläne, Produkte und Tätigkeiten stimmen mit den Systemanforderungen überein Software Projekt Planning Schätzungen sind dokumentiert für die Verwendung in Planung und Überwachung des Projektes Projekt-Aktivitäten und -Verpflichtungen sind geplant und dokumentiert Die betroffenen Gruppen bzw. Individuen stimmen ihren Verpflichtungen zu 39

40 CMM Ziele der Key Process Areas für das Repeatable Level (2) Software Project Tracking and Oversight Die aktuellen Resultate werden mit den Plänen verglichen Korrigierende Aktivitäten werden gesetzt, wenn eine signifikante Abweichung der Resultate von den Plänen entdeckt wird Eine Veränderung der Aufgaben wird von den Betroffenen akzeptiert Software Subcontract Management Der Hauptauftragnehmer bestellt qualifizierte Sublieferanten Übereinstimmung zwischen Hauptauftragnehmer und Sublieferanten über ihre gegenseitigen Verpflichtungen Andauernde Kommunikation zwischen Hauptauftragnehmer und Sublieferanten Der Hauptauftragnehmer überprüft die Resultate des Sublieferanten an Hand der vereinbarten Verpflichtungen 40

41 CMM Ziele der Key Process Areas für das Repeatable Level (3) Software Quality Assurance Tätigkeiten zur Qualitätssicherung werden geplant Die Übereinstimmung der Software und Tätigkeiten mit den definierten Standards, Vorgehensmodellen und Anforderungen wird überprüft Die betroffenen Gruppen werden über Qualitätssicherungsaktivitäten und deren Ergebnisse informiert Im Fall von nicht entsprechenden Teilen gehen Anordnungen vom Management aus Software Configuration Management Tätigkeiten des Configuration Management werden geplant Produkte der Baseline sind identifiziert, kontrolliert und verfügbar Veränderungen an Produkten der Baseline werden kontrolliert Die Betroffenen sind über Status und Inhalt der Baseline informiert 41

42 CMM Ziele der Key Process Areas für das Defined Level (1) Organization Process Focus Prozess-Entwicklung und -Verbesserung werden unternehmensweit koordiniert Stärken und Schwächen des verwendeten Prozesses werden identifiziert in bezug auf einen Standard-Prozess Tätigkeiten zur Prozess-Entwicklung und -Verbesserung verlaufen geplant Organization Process Definition Ein Standard-Prozess für das Unternehmen wird entwickelt und gewartet Informationen über die Verwendung des Standard-Prozesses in Projekten wird gesammelt, überprüft und verfügbar gemacht 42

43 CMM Ziele der Key Process Areas für das Defined Level (2) Training Program Schulungsaktivitäten verlaufen geplant Die notwendigen Schulungen zur Aneignung von Wissen und Fähigkeiten in Management bzw. technischen Belangen werden durchgeführt Mitglieder der Entwicklung erhalten Schulungen für ihre Tätigkeiten Integrated Software Management Der im Projekt verwendete Software-Prozess ist eine maßgeschneiderte Version des unternehmensweiten Standards Das Projekt wird geplant und administriert in Übereinstimmung mit dem für das Projekt definierten Prozess 43

44 CMM Ziele der Key Process Areas für das Defined Level (3) Software Product Engineering Die Aufgaben des Software Engineering sind definiert und integriert und sie werden konsistent durchgeführt Die Produkte werden untereinander konsistent gehalten Intergroup Coordination Die Kundenanforderungen werden von den Betroffenen akzeptiert Die gegenseitigen Verpflichtungen einzelner Gruppen werden von den betroffenen Gruppen akzeptiert Peer Review Die Aktivitäten der Peer Review verlaufen geplant Fehler in den Software-Produkten werden identifiziert und beseitigt 44

45 CMM Ziele der Key Process Areas für das Managed Level Quantitative Process Management Die Aktivitäten des quantitativen Projektmanagements verlaufen geplant Die Leistung des für das Projekt definierten Software-Prozesses wird aufgrund quantitativer Maße kontrolliert Die Fähigkeit des unternehmensweiten Standard-Prozesses ist in quantitativer Hinsicht bekannt Software Quality Management Die Aktivitäten des projektinternen Quality Management verlaufen geplant Meßbare Ziele für die Produktqualität und deren Prioritäten sind definiert Der jeweilige Fortschritt bei der Erreichung der Qualitätsziele wird quantifiziert und gesteuert 45

46 CMM Ziele der Key Process Areas für das Optimizing Level (1) Defect Prevention Die Aktivitäten zur Fehlervermeidung verlaufen geplant Übliche Gründe für ein Fehlverhalten werden untersucht und identifiziert Übliche Gründe für ein Fehlverhalten werden nach deren Wichtigkeit gereiht und systematisch eliminiert Technology Change Management Die Einbeziehung von Änderungen der Technologie verläuft geplant Neue Technologie wird bewertet, um ihre Auswirkung auf Qualität und Produktivität zu bestimmen Geeignete neue Technologie wird unternehmensweit in die tägliche Praxis übernommen 46

47 CMM Ziele der Key Process Areas für das Optimizing Level (2) Process Change Management Die kontinuierliche Verbesserung des Prozesses verläuft geplant Das ganze Unternehmen beteiligt sich an Tätigkeiten zur Verbesserung des Software-Prozesses Der unternehmensweite Standard-Prozess sowie die einzelnen Prozesse der Projekte werden kontinuierlich verbessert 47

48 CMM Die fünf Common Features (1) Commitment to Perform Beschreibung der notwendigen Aktionen um sicherzustellen, dass ein Prozess eingeführt werden und andauernd bestehen kann Umfasst organisatorische Maßnahmen Ability to Perform Beschreibung der Vorbedingungen damit ein Prozess umgesetzt werden kann Umfasst Resourcen, Organisationsstrukturen und Schulungen Activities Performed Beschreibung der Rollen und Verfahren einer Key Process Area Umfasst Planerstellung, Durchführung von Arbeiten, Überwachen der Arbeiten und nötigenfalls das Setzen von Korrekturen 48

49 CMM Die fünf Common Features (2) Measurement and Analysis Beschreibung von Messungen des Prozesses und Analyse der Meßergebnisse Umfasst Beispiele für Maße, um den Status und die Effektivität der Activities Performed zu überprüfen Verifying Implementation Beschreibung der Schritte um sicherzustellen, dass die Aktivitäten in Einklang mit dem eingeführten Prozess stehen Umfasst Reviews, Prüfungen durch das Management und Software - Qualitätssicherung 49

50 CMM Verbesserung durch CMM 1 Category Productivity gain per year Range 9% - 67% Median 35% Time to market (reduction per year) 15% - 23% Post-release defects (reductions per year) Business value ratio (benefits divided by cost) 10% - 94% : 1 39% 5.0 : 1 1 J. Herbsleb et al. Software quality and the Capability Maturity Model. Communications of the ACM 40(6) pp

51 CMM (4) Capability Maturity Model - Version 2 Aufgrund der Erfahrungen in der Anwendung des Capbility Maturity Model und aufgrund anderer Standards (insbesondere SPICE) wurde das CMM überarbeitet Änderungen betreffen vor allem die folgenden Punkte: Aufnahme weiterer Key Process Areas Evaluierung auf Prozessebene wie in SPICE vs. Evaluierung auf Organisationsebene wie in CMM Aufnahme von Aspekten der Customer-Supplier Prozesskategorie Das CMM wurde für andere Domänen als Softwareentwicklung adaptiert Diese Adaptionen sollen weitgehend integriert werden 51

52 CMM Weitere Key Process Areas (1) Maturity Level 2 Repeatable Key Process Area Customer Satisfaction Process Focus Software Test Management / Verification and Validation Delivery and Installation Software Maintenance Software Product Verification Software Process Compliance Requirements Elicitation 52

53 CMM Weitere Key Process Areas (2) Maturity Level 3 Defined Key Process Area Risk Management Organization Process Inspections (to replace Peer Reviews) Skills Building Contingency Management 4 Managed Concurrent Engineering Software Process Modeling Organization Process Expectations Software Reuse Software Reengineering 53

54 CMM Änderungen in Anlehnung an ISO 9000 Kauf, Kontrolle und Verwendung kommerzieller off-the-shelf Software Kontrolle von Software und Hardware, die vom Auftragnehmer bereitgestellt wird Vertrieb und Installation von Softwareprodukten Service, Wartung 54