Softwareentwicklung Leitfaden und Management-Tools zur anforderungsgerechten Softwareentwicklung

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1 Softwareentwicklung Leitfaden und Management-Tools zur anforderungsgerechten Softwareentwicklung Univ.-Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Horst Wildemann TCW Transfer-Centrum für Produktions-Logistik und Technologie-Management GmbH & Co. KG Leopoldstr München Tel Fax

2 Horst Wildemann Softwareentwicklung Leitfaden und Management-Tools zur anforderungsgerechten Softwareentwicklung Copyright by TCW Transfer-Centrum GmbH & Co. KG 10. Auflage 2009 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie: detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Wildemann, Horst Softwareentwicklung Leitfaden und Management-Tools zur anforderungsgerechten Softwareentwicklung ISBN TCW Transfer-Centrum GmbH & Co. KG Leopoldstr München Tel Fax Alle Rechte, auch die der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form, auch nicht zum Zwecke der Unterrichtsgestaltung, reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet werden.

3 Präambel Die Softwareentwicklung ist durch permanente Qualitäts-, Kosten- und Zeitprobleme gekennzeichnet. Selbst die Entwicklung neuer Programmiertechniken und -werkzeuge konnte diese Probleme nicht wesentlich verringern. Nachdem die technischen Möglichkeiten weitgehend ausgereizt sind, bieten sich als Einflussgrößen noch die Managementmethoden. Hierbei zeigt sich aber, dass die herkömmlichen Konzepte aus dem Bereich der industriellen Leistungserstellung den spezifischen Eigenschaften der Softwareentwicklung nicht gerecht werden. Dies erfordert neue Managementkonzepte, die die spezifischen Anforderungen der Softwareprodukte berücksichtigen und sich gleichzeitig dem ständigen Wandel der Produkt- und Prozessstrukturen in der Softwareentwicklung anpassen. Hierzu bieten sich vier Ansatzpunkte: die Prozessgestaltung, das Projekt-, Qualitäts- und Kostenmanagement. In der Prozessgestaltung wurden die wesentlichen Unterschiede der Entwicklungsprozesse bei Hard- und Softwareentwicklung herausgearbeitet. Zur problemadäquaten Gestaltung des Softwareentwicklungsprozesses wird ein Instrumentarium entwickelt, welches die Anforderungen der zu entwickelnden Software den Prozessfähigkeiten der Vorgehensmodelle gegenüberstellt. Darüberhinaus werden die Möglichkeiten einer internationalen Entwicklung dargestellt. Diese Form der Entwicklung ist im Bereich der Softwareentwicklung von besonderer Bedeutung, da in der Softwareentwicklung keine gravierende Investitionssummen und Standortaufbauzeiten anfallen. Im Projektmanagement werden Leitlinien erarbeitet, die eine Projektstrukturierung und Projektverfolgung zur effizienten Softwareentwicklung ermöglichen. Auf Grund der hohen Bedeutung der Faktoren Zeit ( time to market ) und Kosten werden im Projektmanagement Methoden zur dreidimensionalen Messung von Zeit, Kosten und Leistungen erarbeitet und durch entsprechende Instrumente untermauert. Ein ganzheitliches Qualitätsmanagement verbessert die Prozess- und Produktqualität. Gleichzeitig dienen Methoden zur markt- und anforderungsgerechten Produktgestaltung einer ganzheitlichen Kundenorientierung in der Softwareentwicklung. Im Kostenmanagement wird die Aussagekraft klassischer Kostenschätzverfahren durch Workshop-Techniken und Alternativenbewertungen verbessert. Die Vorgabe von Zielkosten mit der Methode des Target Costing gibt einen Orientierungsrahmen, wodurch notwendige Kostensenkungspotenziale sichtbar werden und somit der künftige wirtschaftliche Erfolg der Softwareentwicklung gesichert wird. FOR-LEI ppt

4 Software als Produkt Gestaltungsansätze / Managementtools Ausgangs- Situation Entwicklungsprozesse für Hard- und Software Managementperspektiven in der Softwareentwicklung Defizite in der Softwareentwicklung Leitlinien zur Gestaltung effizienter Softwareentwicklungsprozesse Prozessgestaltung Projektmanagement Qualitätsmanagement Kostenmanagement Wirkungsanalyse Fallstudien Literatur

5 Eine Produktklassifikation in der Industrie... Softwareprodukt Produktklassifikation nach: 1. Sachgüter = materielle (physische) Güter (z. B. Bauwerke, Maschinen, Werkzeuge und Stoffe) - Nach Beweglichkeit der Güter: mobile - immobile Güter (z. B. Straßen, Brücken) - Nach Zusammensetzung der Güter: einteilige und mehrteilige Güter - Nach Gestaltung der Güter: geformte und ungeformte Güter (Fließ- und Schüttgüter) und Stückgüter - Nach Lagerfähigkeit: lagerfähige und nicht lagerfähige Erzeugnisse - Nach Verwendungsart: Konsumgüter und Investitionsgüter - Nach Gebrauchsart: Verbrauchsgüter (Roh-, Hilfs-, Betriebsstoffe, Energie)und Gebrauchsgüter (Anlagen, Werkzeuge) 2. Dienstleistungen = immaterielle (unkörperliche) Güter (z. B. menschliche und maschinelle Arbeit, Dienste, Informationen)... unterscheidet im Wesentlichen zwischen Sachgüter und Dienstleistungen. Softwareanwendungen werden den immateriellen Gütern zugerechnet.

6 Die Identifizierung von Softwareproduktmerkmalen... Softwareprodukt Komplexität (gering, mittel, hoch) Datenumfang (gering, mittel, hoch) Softwareproduktmerkmale Schnittstellen / Integration (wenig, mittel, viel) Qualität (Fehlerfreiheit, Korrektheit, Datenkonsistenz, Robustheit, Benutzerfreundlichkeit) Wartung, Pflege (leicht, mittel, schwer) Leistungsfähigkeit (gering, mittel, hoch) Customizing (Konfiguration, Modularität, Standardprodukt, Individualprodukt) (Wie bekommt der Kunde sein Produkt zusammengestellt?) Sicherheit (Datensicherheit) (gering, mittel, hoch)... ermöglicht die anforderungsgerechte Gestaltung des Softwareentwicklungsprozesses.

7 Die Klassifikation von Software-Produkten... Softwareprodukt Mögliche Klassifikationsschemata Anforderungen SYSTEMSOFTWARE SOFTWARE ANWENDUNGSSOFTWARE Einmal- Software Software mit mehrjähriger Versionsplanung Betriebssysteme Standardsoftware Individualsoftware Übersetzer Dienstprogramme Reklamationsbearbeitung Gepäcksortiersteuerung... Einzelnutzer Mehrnutzer Funktions - übergreifende Standardsoftware Textbearbeitung Funktions - bezogene Standardsoftware Buchhaltung Graphik Tabellenkalkulation Datenbank... Computer Aided Design Produktionsplanung und -steuerung... Eingebettete Software... ermöglicht Aussagen über den Zusammenhang zwischen dem Softwareprodukt und den in der Entwicklung geforderten Prozessfähigkeiten. alleinstehende Software

8 Die Kundenorientierung in der Softwareentwicklung... Softwareprodukt Ziele der kundenorientierten Softwareentwicklung Kundenorientierter Qualitätsbegriff Qualität ist die Erfüllung von (vereinbarten) Anforderungen zur dauerhaften Kundenzufriedenheit. Produkt besitzt die wichtigsten Merkmale, die von den bedeutendsten, tatsächlichen und potenziellen Kunden gewünscht werden.... keine vom Kunden unerwünschten Merkmale.... Merkmale, die vom Kunden auch als direkter Nutzen wahrgenommen werden.... Merkmale, die im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten einen hohen Nutzen bieten.... Merkmale, die auf eine effiziente Weise im Softwareunternehmen hergestellt werden können.... zielt auf die ergebnisbezogene Betrachtung der Softwareprodukte und den anschließenden Service ab.

9 Die Strategien der Kundenorientierung... Softwareprodukt Durch Kundenorientierung sollen... Strategien... die Bedürfnisse und Wünsche des Kunden besser berücksichtigt werden.... die Kunden an das Unternehmen gebunden werden.... das Kaufverhalten und somit das Wechselverhalten des Kunden verändert werden.... die Wiederverkaufsabsicht und die Weiterempfehlungsabsicht beeinflusst werden.... die Kunden loyaler werden. Kundengruppen Strategie Aktuelle Kunden I. Kundenbindung Ehemalige Kunden II. Kundenwiedergewinnung Potenzielle Kunden III. Kundenneugewinnung... unterscheiden sich je nach Ausgangssituation des Unternehmens und Kundengruppen.

10 Im Produktmanagement... Softwareprodukt Entwicklungszeit (die bis zur Einführung zur Verfügung steht) Anpassbarkeit (Flexibilität, Änderungen) Struktur: - modular/monolithisch - Framework/Plattform Tool- Unterstützung Programmiersprache Analysefähigkeit der Mitarbeiter Funktionen Integration Einsatzumgebung Softwarezuverlässigkeit Korrektheit Standard Customization Umfang des Produktes Produktmanagement Komplexität des Produktes OLE Benutzbarkeit (Benutzerfreundlichkeit) Leistungsfähigkeit (Effizienz) Sicherheit Daten/Zugriff Datenkonsistenz Instandsetzbarkeit Umfang der Datenbasis Konfiguration (kundenspezifisch vorgesehen oder nicht) Fehlersuche und -bestimmung; QS; Test Entwickler Team/ Struktur Erfahrung der Mitarbeiter Schnittstellen (zu anderen Anwendungen) Fehlerfreiheit Robustheit (Fehlertoleranz) Ausfallsicherheit Modularität Plattformübergreifende Wiederverwendbarkeit Portabilität Programmierfähigkeit der Mitarbeiter Dokumentation Umgebung und Rechner vorhanden? Organisation... werden die wesentlichen Eigenschaften des Produktprogramms und der Produkte festgelegt.

11 Software als Produkt Gestaltungsansätze / Managementtools Ausgangs- Situation Entwicklungsprozesse für Hard- und Software Managementperspektiven in der Softwareentwicklung Defizite in der Softwareentwicklung Leitlinien zur Gestaltung effizienter Softwareentwicklungsprozesse Prozessgestaltung Projektmanagement Qualitätsmanagement Kostenmanagement Wirkungsanalyse Fallstudien Literatur

12 Schnittstellen in der Softwareentwicklung... Quelle: V-Modell 97 Schnittstellenmanagement Projekt planen und kontrollieren Projektmanagement Vorraussetzungen schaffen und Softwareentwicklungsumgebung (SEU) bereitstellen Plandaten Ist-Daten SEU SEU Plandaten Istdaten SEU Plandaten Istdaten Plandaten Istdaten SEU QS- Anforderungen vorgeben Softwareengineering Produkt entwickeln Produktstruktur planen QS- Ergebnis Produkte prüfen QS-Anforderung Produkt Produkt Rechte Konfigurations - struktur Produkte/ Rechte verwalten Qualitätssicherung Konfigurationsmanagement... ergeben sich zwischen den Bereichen Projektmanagement, Qualitätssicherung, Softwareengineering und Konfigurationsmanagement.

13 Das Analyseinstrument Schnittstellenanalyse... (niedrig) Gewichtung (hoch) Formulierte Anforderungen Codierung an Architektur 2 1 (niedrig) Gewichtung (hoch) Erwartete Anforderungen Architektur an Codierung Schnittstellenmanagement Analyseinstrument (niedrig) Zufriedenheit (hoch) 1 Rechtzeitige und termingerechte Unterlagenbereitstellung 2 Frühzeitige Einbeziehung in die Architektur (niedrig) Zufriedenheit (hoch) 1 Sofortige Rückmeldung architekturbedingter Programmierprobleme 2 Information über vorhandene Ressourcen 3 Termingerechtes Testen... untersucht beide Seiten einer organisatorischen Beziehung und zeigt Optimierungspotenziale auf.

14 In einer modernen Entwicklung... Teammodell Lösungsansatz Entwicklungsorganisation Schnittstellenmanagement Bereich 1 Bereich 2 Aufgaben im Produktentstehungsprozess Systematisierung aller Produkte und Verfahren Ausarbeitung der Ausführungsangaben Teambereich Bereich 3 Suche nach Lösungsprinzipien und deren Strukturen Gliederung in realisierbare Module Gestaltung des gesamten Produkts Klärung und Präzisierung der Aufgabenstellung Ermittlung von Funktionen und deren Strukturen... arbeiten die einzelnen Bereiche von Beginn an kooperativ zusammen.

15 Im Schnittstellenmodell... Schnittstellenmodell Lösungsansatz Entwicklungsorganisation Schnittstellenmanagement Schnittstelle ss... übernimmt der Abnehmer die Systemmodellierung während der Lieferant selbständig die Systemlösung entwickelt.

16 Schnittstellenmanager... Quelle: Siemens Verantwortung für Bündelung Purchasing Council Schnittstellenmanagement Lösungsansatz Verantwortung Konzern Bereiche Commodity Manager Geschäftszweig On-Site-Buyer Schnittstelle Commodity Manager (CM) und Advanced Purchasing Engineer (APE) Verantwortungsgebiet Commodity Manager (CM) und (Advanced) Purchasing Engineer (APE) Beschaffungsmarkt CM APE Produkt A Entwicklung Serie Absatzmarkt (A)PE CM Produkt x Material X Material Y Material Z... bündeln die Bedarfe unterschiedlicher Ebenen (Bereich, Unternehmen, Standort) und leiten daraus Zielkosten für Beschaffungsgüter ab.