CMMI alte Ideen neu verpackt?

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1 CMMI alte Ideen neu verpackt? VDI Arbeitskreis zur Förderung der Qualität Stuttgart, 18. Januar

2 Autor Vector Consulting GmbH Ingersheimer Str. 24 D Stuttgart Fax +49 (711) Dr.-Ing. Dieter Lederer +49 (711)

3 Vector Consulting 2001 als Unternehmen der Vector Gruppe gegründet Geschäftsfeld: Beratung und Werkzeuge für den Entwicklungsprozess von elektronischen Systemen, insbesondere im Automobilbereich Mitarbeiter: 37 Bereich Beratung: 10 Bereich Prozesswerkzeuge: 27 Kunden: Schwerpunkt Automobilhersteller und -zulieferer Umfangreiche Erfahrung bei der Optimierung von Entwicklungsprozessen auf Basis von CMMI, SPICE, IEC61508 Software-Entwicklung Hardware-Entwicklung Entwicklung elektromechanischer Komponenten Halbleiter- und Schaltungsentwicklung - 3 -

4 Die Frage CMMI alte Ideen neu verpackt? - 4 -

5 Agenda Herausforderung Automotive Systems Aktuell Zukünftig Folgerung Das CMMI-Modell Historie Modellstruktur Bewertungsverfahren (Appraisal) Abgrenzung CMMI in der Anwendung Erfolgsfaktoren Kosten und Nutzen - 5 -

6 Herausforderung Automotive Systems Aktuelle Herausforderungen: Qualitätsprobleme 160 Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt Anzahl offizieller Rückrufe Anteil Elektrik/Elektronik: ca. 50%, Tendenz steigend - 6 -

7 Herausforderung Automotive Systems Aktuelle Herausforderungen: Kosten von Qualitätsproblemem Markteinführung sechs Monate verzögert 300 Mio. 10% der Kunden an Wettbewerber verloren 500 Mio. Volle Produktionskapazität sechs Monate zu spät erreicht 200 Mio. Herstellkosten 10% über Ziel 800 Mio. Langzeit-Qualitätsprobleme (400 Euro pro Fahrzeug) Designänderung sechs Monate vor Serienstart 280 Mio. 100 Mio. Quelle: McKinsey - 7 -

8 Herausforderung Automotive Systems Zukünftige Herausforderungen Engineering Zunahme der Vernetzung und Interaktion der Komponenten Zukünftige Herausforderungen Management Zunahme der Kommunikation zwischen OEM und Zulieferer Mehr sicherheitskritische Technologie Kürzere Time-to-market -8-

9 Herausforderung Automotive Systems Innovationen in Fahrzeugen Elektronik in Fahrzeugen 72% 18% 10% Software Hardware Andere Quelle: International Automobile Management 1/

10 Herausforderung Automotive Systems Das bedeutet für die Automobilindustrie: OEMs und ihre Zulieferer müssen ihre Systems- Engineering-Fähigkeiten erheblich verstärken

11 Herausforderung Automotive Systems Steigerung der Rentabilität durch Steigerung der Effizienz Steigerung der Effizienz durch optimierte Prozesse Optimierte Prozesse durch Anwendung eines Reifegradmodells ISO 9000 ISO/TS EFQM CMM ISO TR CMMI (SPICE)

12 Agenda Herausforderung Automotive Systems Aktuell Zukünftig Folgerung Das CMMI-Modell Historie Modellstruktur Bewertungsverfahren (Appraisal) Abgrenzung CMMI in der Anwendung Erfolgsfaktoren Kosten und Nutzen

13 Historie 1986: Suche nach Möglichkeiten, Auftragnehmer für Software- Entwicklung zu beurteilen (Department of Defence, auf Grund massiver Probleme im Rahmen des SDI-Projekts) 1991: Entwicklung des Capability Maturity Model (SW-CMM) durch das Software Engineering Institut der Carnegie Mellon University, Pittsburgh 1991 ff.: Verbreitung des SW-CMM über das DoD hinaus : Entwicklung des Systems Engineering Capability Model (SECM) und des Integrated Product Development Capability Maturity Model (IPD-CMM) 1997 ff.: Integration der SW-CMM, SECM und IPD-CMM in das Cability Maturity Model Integration (CMMI), dabei Berücksichtigung von ISO TR (SPICE) 2001: Herausgabe des aktuellen CMMI V1.1, anwendbar auf beliebige technische Domänen; keine weitere Pflege des SW-CMM

14 Modellstruktur (Staged Representation): Maturity Levels 5 Optimizing 4 Quantitatively Managed 3 Defined Prozesse werden auf quantitativer Basis kontinuierlich verbessert. Prozesse werden mittels statistischer und anderer quantitativer Methoden gesteuert. Es liegen organisationsweit definierte Standardprozesse vor, von denen die Projekt-Prozesse abgeleitet werden. 2 Managed Prozesse sind für Projekte geplant und werden gemäß dem Plan ausgeführt und verfolgt. 1 Initial Prozesse sind ad hoc und chaotisch, Budget und Termine werden oft überschritten

15 Modellstruktur (Staged Representation): Process Areas Process Mgmt. Project Mgmt. Engineering Support 5 Optimizing Organizational Innovation and Deployment Causal Analysis and Resolution 4 Quantitatively Managed Organizational Process Performance Quantitative Project Management 3 Defined Organizational Process Focus, Organizational Process Definition, Organizational Training Integrated Project Management, Risk Management Requirements Development, Technical Solution, Product Integration, Verification, Validation Decision Analysis and Resolution 2 Managed Project Planning, Project Monitoring and Control, Supplier Agreement Management Requirements Management Measurement and Analysis, Process and Product Quality Assurance, Configuration Management 1 Initial CMMI-SE/SW V1.1 (SE: Systems Engineering, SW: Software Engineering)

16 Modellstruktur (Staged Representation): Aufbau Maturity Level i 2 Managed Process Area m... Process Area n Requirements Management Specific Goals SG 1: Manage Requirements Generic Goal GG 2: Institutionalize a Managed Process Specific Practices SP 1.1: Obtain an Understanding of Requirements SP 1.3: Manage Requirements Changes Generic Practices GP 2.3: Provide Resources GP 2.4: Assign Responsibility

17 Modellstruktur (Staged Representation): Generic Practices Commitment to Perform Ability to Perform Directing Implementation GP 2.1 Establish an Organizational Policy GP 3.1 Establish a Defined Process GP 2.2 Plan the Process GP 2.3 Provide Resources GP 2.4 Assign Responsibility GP 2.5 Train People GP 2.6 Manage Configurations GP 2.7 Identify and Involve Relevant Stakeholders GP 2.8 Monitor and Control the Process GP 3.2 Collect Improvement Information Organisations- Verantwortung Projekt- Verantwortung GP 2.9 Objectively Evaluate Adherence GP 2.10 Review Status with Higher Level Management GP 2.x: Für Maturity Level 2 GP 3.x: Für Maturity Level 3-5 Verifying Implement

18 Modellstruktur: Institutionalisierung Prozess-Institutionalisierung CMMI: The ingrained way of doing business that an organization follows routinely as part of its culture. ingrained = tief verwurzelt Somit ist (hoffentlich) in der ganzen Organisation klar wie die Abläufe sind und dass das Management dahinter steht... dass keiner an der Einhaltung der Abläufe vorbeikommt... dass auch in Krisensituationen keine Rückkehr zur Beliebigkeit erfolgt CMMI fordert auf jedem Reifegrad die nachhaltige Prozess-Institutionalisierung

19 Modellstruktur: Representation Staged Representation Maturity Level Continuous Representation Capability Level 0 Process Area Feste Zuordnung zwischen Process Area und Maturity Level Appraisal-Ergebnis zusammengefasst im Maturity Level Auswahl der zu verbessernden Process Areas und des zu erzielenden Capability Levels Appraisal-Ergebnis separat für jede Process Area Nahe an ISO TR (SPICE)

20 Bewertungsverfahren (Appraisal): Ziel und Bedeutung Ziel Ermittlung des Reifegrades eines (angewandten) Entwicklungsprozesses auf Basis der Anforderungen des CMMI Methode SCAMPI Version 1.1, s. nächste Folie Charakterisierung Objektive Bewertung gegen das Modell Tiefgehende, stark dokumentenbasierte Bewertung Durchführung unter Leitung eines vom SEI autorisierten Lead Appraisers Validierung der Appraisal-Ergebnisse durch das SEI Bedeutung des Appraisals Objektiver Nachweis der Prozessreife Meilentstein in der Prozessverbesserung (Kommunikation und Motivation) Vorteil bei Ausschreibungen durch nachgewiesene Prozessreife

21 Bewertungsverfahren (Appraisal): Klassen ARC-Klasse A B C Zuverlässigkeit und Korrektheit der Ergebnisse Hoch Mittel Niedrig Aufwand Hoch Mittel Niedrig Häufigkeit Selten Mittel Häufig Datenquellen Rating Ja Nein Nein Standardmethode SCAMPI (A) (SCAMPI B) (SCAMPI C) ARC (Appraisal Requirements Class) beschreibt Anforderungen an Appraisal-Methoden SCAMPI Version 1.1 (Standard CMMI Appraisal Method for Process Improvement) ist die vom SEI für die Anwendung auf CMMI freigegebene Appraisal-Methode

22 Bewertungsverfahren (Appraisal): Registrierte Appraisals Gesamt weltweit USA Japan Indien Großbritannien China Deutschland Zeitraum SCAMPI (CMMI) <10 02/ /2004 CBA IPI (SW-CMM) / /2004 Quelle: SCAMPI v1.1 Class A Apraisal Results, August 2004 (www.sei.cmu.edu) CBA IPI, SPA and SCAMPI Apraisal Results, August 2004 (www.sei.cmu.edu)

23 Abgrenzung zu SW-CMM, SPICE, ISO Reifegrad- Modell SW-CMM ISO TR *) (SPICE) ISO 9000: 2000 ISO/TS Modelleigenschaften Modell für SW-Entwicklungsprozess 5 Reifegrade Staged Representation Modell für SW-Entwicklungsprozess 6 Fähigkeitsgrade für Prozesse Continuous Representation Umfasst auch die Assessmentmethode Umfassendes Managementsystem Ein Qualifizierungslevel (keine Reifegrade) Kontrollorientierte Auditmethode Modell und CMMI Wird von CMMI vollständig abgedeckt CMMI Continuous Representation ist nahe an ISO TR SCAMPI erfüllt die Anforderungen der ISO TR an Assessments CMMI deckt die ISO-Anforderungen an den Entwicklungsprozess ab CMMI basiert auf Prinzipien des Systems Engineering CMMI enthält umfassendere Methodik zum Prozessmanagement *) Anwendung für Assessments von Zulieferern durch die HIS (Herstellerinitiative Software)

24 Abgrenzung zu IEC IEC 61508: Functional safety of electrical / electronic / programmable electronic safety related systems Anforderungen der IEC Sicherheitsanforderungen Sicherheitsplanung SW-Konfigurationsmanagement SW-Qualitätsmanagement Sicherheits- Assessments Sicherheitslebenszyklus Requirements Mgmt./ Development Project Planning/ Monitoring and Control Configuration Management Process and Product Quality Assurance Verification, Validation Organizational Process Definition CMMI Process Areas Zur Implementierung der IEC sind ein wirksames Prozessmanagement und ein Prozessreifegrad mind. der Stufe 2 erforderlich

25 Agenda Herausforderung Automotive Systems Aktuell Zukünftig Folgerung Das CMMI-Modell Historie Modellstruktur Bewertungsverfahren (Appraisal) Abgrenzung CMMI in der Anwendung Erfolgsfaktoren Kosten und Nutzen

26 Erfolgsfaktoren Management Commitment auf allen Ebenen Kommunikation Führung Erfolgsfaktoren Methoden- und Anwendungswissen bei Prozessdefinition Schulung und Coaching der Prozessanwender Konsequente Verifikation der Prozessanwendung Frühzeitiger Beginn der Zusammenarbeit mit dem Lead Appraiser

27 Kosten und Nutzen: Erfahrungswerte Kategorie Kosten Termine Qualität Return on Investment Unternehmen Boeing, Australia General Motors Bosch Gasoline Systems Accenture Nutzen 33% durchschnittliche Einsparung, um einen Fehler zu korrigieren Termineinhaltung von Meilensteinen von 50% auf 95% erhöht Reduktion der 0-km Ausfälle um eine Größenordnung 5:1 für qualitätsbezogene Aktivitäten Quelle: D.R. Goldenson, D.L. Gibson, Demonstrating the Impact and Benefits of CMMI: An Update and Preliminary Results, SEI Special Report CMU/SEI-2003-SR-009, October

28 Kosten und Nutzen: Erfahrungswerte Aufwand und Dauer für die Etablierung von Entwicklungsprozessen gemäß CMMI-Level 2 Aufwand Personalkapazität Entwicklung Erfahrungswert Vector Consulting *) : 2,5 % bis 5 % der Personalkapazität der Entwicklung 5 % 100 % Dauer Durchschnittswert (SEI) Monate Erfahrungswert Vector Consulting *) : 18 bis 24 Monate Vom SEI ermittelte durchschnittliche Dauer um von SW-CMM-Level 1 auf Level 2 zu kommen: 22 Monate **) *) Entwicklungsbereiche mit Mitarbeitern, Analyse bis Rollout **) Quelle: -28-

29 Die Frage wiederholt CMMI alte Ideen neu verpackt? Ja Unentschieden Nein

30 Literatur M.B. Chrissis, M. Konrad, S. Shrum, CMMI. Giudelines for Process Integration and Product Improvement, Addison-Wesley, D. Ahern, A. Clouse, R. Turner, CMMI Distilled: A Practical Inroduction to Integrated Process Improvement, Addison-Wesley, Standard CMMI Appraisal Method for Process Improvement (SCAMPI SM ), Version 1.1: Method Definition Document 01hb001.pdf D.R. Goldenson, D.L. Gibson, Demonstrating the Impact and Benefits of CMMI: An Update and Preliminary Results, SEI Special Report CMU/SEI SR-009, October sr009- revised.pdf

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