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1 PM-Forum Augsburg Thomas Müller-Zurlinden, PMP Kontakt:

2 Einführung in die Konzepte der Software Product Line Organisation einer globalen SPL Entwicklung SPL und die Herausforderungen an etablierte Prozesse Agile Methoden und SPL? - Kurze Einführung in SCRUM Resümee - Vorteile und Herausforderungen der Kombination Agile/SPL Der Software Product Line (SPL) Ansatz des Carnegie Mellon Software Engineering Institutes verspricht eine bis zu 10-fach höhere Produktivität und Qualität bei einer Kostenreduktion von bis zu 60% und einem weit besseren Time to Market im Vergleich zu traditionellen Softwareentwicklungsprozessen. Um das volle Potenzial einer Software Product Line freizusetzen sind einerseits Anpassungen an etablierte Entwicklungsprozesse nötig und andererseits organisatorische Maßnahmen zur Sicherstellung einer reibungslosen Produktentwicklung zu treffen. Die Nutzung agiler Projektverfahren in Verbindung mit einer global operierenden Produktentwicklung auf Basis einer Software Product Line bietet den zusätzlichen Vorteil, dass sich diese nahtlos in die SPL Organisationsform integrieren lassen. Dadurch können Einschränkungen einer iterativen bzw. wasserfallorientierten Softwareentwicklung, die in diesem Kontext bestehen können, konsequent vermieden werden. 2

3 Eine Software Product Line ist eine Menge von Software intensiven Systemen, die gemeinsame Ausprägungen teilen, so dass sie die spezifischen Anforderungen eines konkreten Marksegmentes erfüllen können. Hierzu nutzen sie eine Menge von vorhandenen Kernsytemen gemäß der SPL Vorschriften Neue Anwendung auf Basis erprobter Konzepte Ein innovatives Software Engineering Management Framework Hinweis: Die Vortragsteile über SPL basieren auf den Veröffentlichungen des Software Engineering Institute der Carnegie Mellon University, sowie auf dem Buch Software Product Lines Practices and Patterns 3

4 Die Idee ist nicht neu und wurde schon in den verschiedensten Formen umgesetzt SPL sieht das so: Produkte verfolgen ein Geschäftsziel teilen eine gemeinsame Architektur bestehen aus Komponenten und Services Wirtschaftliche Nutzung der Gleichheit Beschränkung der Variationsmöglichkeiten 4

5 Erzeugung von Produktivitätsvorteilen Besseres Time To Market Grundlage für das Überleben am Markt Kompensation für unerwartet schnelles Wachstum Höhere Flexibilität am Markt Kompensation des Fachkräftemangels Ermöglicht massenweise Individualisierung der SW Ermöglicht Kontrolle verschiedenartigster Produktkonfigurationen Erhöht die Produktqualität Erhöht die Kundenzufriedenheit Erhöht die Vorhersagbarkeit der Tipple Constraints (Kosten, Zeit, Scope/Qualität) Ist SPL die Wunderwaffe auf alle Probleme der Softwareindustrie? 5

6 Die Core Assets erzeugen zu Beginn höhere Kosten Re-Use findet auf verschiedenen Ebenen statt Höhere Kosten bei Einführung Break Even nach 2-3 Projekten Niedrigere Kosten ab dem 4. Projekt Grafiken: (C) Software Engineering Institute 6

7 Core Asset Development Bilden die Basis für den Re-Use Product Development Nutzen und Erweitern Core Assets und kombinieren diese mit individuellen Produktkomponenten Management Prozesse steuern und regeln die Software Product Line Grafiken: (C) Software Engineering Institute 7

8 Erläuterungen: Architecture Definition: Es wird die globale Architektur der Software Product Line definiert. COTS Utilization Untersucht, ob Software von Partnern verwendet werden kann (commercial of the shelf) Tool Support Untersucht, welche Werkzeuge innerhalb der SPL Entwicklung verwenden werden dürfen Im nachfolgendem werden anhand eines konkreten Beispiels die verschiedenen Themen erläutert. Grafiken: (C) Software Engineering Institute 8

9 Anwendungsfall: Entwicklung von verschiedenen Automatenprodukten für den Einsatz auf SB- Systemen in verschieden Marktregionen Größe des Core Development Team im dreistelligen Bereich Größe des zentralen Architekturteams im unteren zweistelligen Bereich Anzahl der Core Assets ca. 200 SW Komponenten Jede Marktregion fordert spezielle Regeln zur Autorisierung/Authentisierung/Buchung Jeder Kunde innerhalb einer Marktregion fordert Individualität Größe des Projektteams zur Entwicklung eines Produktes ca. 15 Personen Mehrere parallele Produktentwicklungen weltweit 9

10 Ein Kunde/Markt stellt eine neue Produktanforderung Der Business Consultant erstellt eine Spezifikation Der Architekt und TechLead analysieren und ermitteln die benötigten Änderungen / Erweiterungen In den Kernkomponenten -> Core Assets In Produktkomponenten -> Product Assets Für jede gefundene Änderung/Erweiterung wird ein RFC (request for change) im zentralen Konfigurationsmanagement eröffnet Jeder RFC wird über das Change Controll Board begutachtet und genehmigt bzw. abgewiesen Genehmigte RFCs bekommen ein Lieferdatum (Target Delivery Date) 10

11 Core Assets RFC werden durch die zuständigen Core Teams realisiert Product Assets RFCs werden durch das Produktteam realisiert SW Build Zeit Alle Assets werden im zentralen Konfigurationsmanagementsystem verwaltet Der TechLead entscheidet welche Komponenten in welcher Version zum jeweiligen SW Build verwendet werden SW Builds werden getestet 11

12 SW Build Zeit Core Asset RFCs anderer Produkte; insbesondere Breaking Changes Hohe Anzahl von Core Asset RFCs, im Schnitt 10 je Core Assetpro Jahr Je höher die Anzahl der geänderten Assets, desto schwieriger ist die Erstellung des SW Builds Aus der Domäne ergeben sich sehr hohe Anspruche an die Qualität und entsprechend lange Testzyklen für die manuellen Tests (z.b. 6 Woche Test bedeuten ca. 225 Core Asset Änderungen) Strategien Unit Tests für jedes Asset reduzieren das Risiko eines unentdeckten Fehlers (Test auf Komponentenebene) Automatisierte Tests helfen den Aufwand für manuelle Tests zu reduzieren (in der Betrachteten Domäne lassen sich ca % der manuellen Tests automatisieren) Vermeidung langer Entwicklungs- und Testzyklen, so dass die Anzahl der fremd RFCs möglichst gering gehalten wird -> Nutzung Iterativer oder Agiler Verfahren 12

13 SW Build Zeit Folgende technische und organisatorische Vorkehrungen sind für eine SPL zu empfehlen Architekturteam / TechLead ermittelt Änderungsbedarf Change Control Board genehmigt den Änderungsbedarf Änderungsbedarf und die zugehörigen Lieferdaten werden in der zentralen Konfigurationsverwaltung verwaltet TechLead entscheidet welche Asset-Version für den jeweiligen SW Build verwendet wird Automatische Qualitätssicherung mittels einer Continuous Integration Platform mit täglichen Unit- bzw. Automatisierte Tests reduziert Kosten und Risiko Iterative bzw. Agile Prozesse vermeiden die Probleme eines Wasserfallprozesses Die Verwendung AGILER Verfahren scheint vielversprechend, jedoch gilt es auch hier die Rahmenbedingungen richtig einzuschätzen 13

14 Es gibt eine Vielzahl von AGILEN Methoden, nicht jede ist für die betrachtete Domäne geeignet: Leben Sehr formale Prozesse Ausflug kurze Einführung in SCRUM - diese ist online Verfügbar unter - Viel Geld Betrachtete Domäne Risiko Wenig Geld Komfort SCRUM XP SCRUM of SCRUM Formale Prozesse Teamgröße Grafik: nach Alistair Cockburn Agile SW Development 14

15 SW Build Zeit Agile Prozesse und insbesondere Scrum eignet sich gut als Entwicklungsmethode für einzelne SPL Projekte, wenn folgende Punkte berücksichtigt werden: Planung der benötigten RFC mittels Change Control Board Versionsverwaltung über zentrales Versionskontrolltool für Builds Nutzung Continuous Integration Platform -> Product Backlog -> Grundlage -> Grundlage U/A Tests Die kurzen Sprint-Zyklen ergeben folgende Vorteile Zeitreduktion, da kleinere Deltas in Core Asset Versionen zur leichteren Integration führen Kostenreduktion, da eventuelle Abweichungen in Core Assets schneller entdeckt werden Höhere Qualität, da kontinuierlich produktionsreife Software erstellt wird Höhere Flexibilität, da nur wichtige Features aus dem Product Backlog realisiert werden Herausforderungen Agile Methoden erfordern ein hohes Maß an Disziplin Die Initialkosten sind hoch (Werkzeuge, Tools und Core Assets) Kompromisse bei der Einhaltung der Prozesse Die parallel laufenden Projekte erfordern ein Programm Management 15

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