Hot & Spicy Erfahrungen mit agilerem Requirements Engineering im Automotive Umfeld Omar Naas, Senior Consultant, EVOCEAN GmbH

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1 ReConf 2010 München 17. März 2010 Hot & Spicy Erfahrungen mit agilerem Requirements Engineering im Automotive Umfeld Omar Naas, Senior Consultant, EVOCEAN GmbH

2 Agenda 1. Automotive SPICE Ein kurzer Einblick 2. Aktuelle Strukturen in Automotive Projekten 3. Verbesserungspotential Wie und wo kann man agiler werden 4. Fazit 5. Fragen und Antworten 2 - EVOCEAN

3 Automotive SPICE Ein kurzer Einblick

4 Automotive SPICE TM3 : Historie Automotive SPICE TM ist neben CMMI 4 ein weit verbreitetes Reifegradmodell in der Europäischen Automobilindustrie Durchbruch der Reifegradmodelle in der Automobilindustrie forciert durch HIS 1 SPICE wird zur Lieferantenbeurteilung eingesetzt Veröffentlichung von Automotive SPICE TM durch AUTOSIG 2 Reifegradmodelle Auto. SPICE SPICE CMMI CMM Hersteller Initiative Software (Audi, BMW, Daimler, Porsche und Volkswagen) 2. Automotive Special Interest Group 3. Eingetragenes Warenzeichen der Volkswagen AG, Wolfsburg 4. Registrierter Begriff beim U.S, Patent and Trademark Office 4 - EVOCEAN

5 Automotive SPICE: Prozess- und Reifegraddimension Prozessdimension Reifegraddimension Primary Life Cycle Processes Acquisition Process Group Supply Process Group Engineering Process Group Organisational Life Cycle Processes Management Process Group Process Improvement Process Group Re-use Process Group 5 Optimierend 4 Vorhersagbar 3 Etabliert 2 Gemanagt 1 Durchgeführt Supporting Life Cycle Processes 0 Unvollständig Support Process Group 5 - EVOCEAN

6 Automotive SPICE: Prozessdimension Primary Life Cycle Processes Acquisition Process Group (ACQ) ACQ.3 Contract agreement ACQ.4 Supplier monitoring ACQ.11 Technical requirements ACQ.12 Legal and administrative requirements ACQ.13 Project requirements ACQ.14 Request for proposal ACQ.15 Supplier qualification Supply Process Group (SPL) SPL.1 SPL.2 Supplier tendering Product release Engineering Process Group (ENG) ENG.1 ENG.2 ENG.3 ENG.4 ENG.5 ENG.6 ENG.7 ENG.8 ENG.9 ENG.10 Requirements elicitation System requirements analysis System architectural design Software requirements analysis Software design Software construction Software integration test Software testing System integration test System testing Organizational Life Cycle Processes Management Process Group (MAN) MAN.3 MAN.5 MAN.6 Project management Risk management Measurement Process Improvement Process Group (PIM) PIM.3 Process improvement Re-use Process Group (REU) REU.2 Re-use program management Supporting Life Cycle Processes Support Process Group (SUP) SUP.1 SUP.2 SUP.4 SUP.7 SUP.8 SUP.9 SUP.10 Quality assurance Verification Joint review Documentation Configuration management Problem resolution management Change request management 6 - EVOCEAN

7 Automotive SPICE: HIS-SCOPE Primary Life Cycle Processes Acquisition Process Group (ACQ) ACQ.3 Contract agreement ACQ.4 Supplier monitoring ACQ.11 Technical requirements ACQ.12 Legal and administrative requirements ACQ.13 Project requirements ACQ.14 Request for proposal ACQ.15 Supplier qualification Supply Process Group (SPL) SPL.1 SPL.2 Supplier tendering Product release Engineering Process Group (ENG) ENG.1 ENG.2 ENG.3 ENG.4 ENG.5 ENG.6 ENG.7 ENG.8 ENG.9 ENG.10 Requirements elicitation System requirements analysis System architectural design Software requirements analysis Software design Software construction Software integration test Software testing System integration test System testing Organizational Life Cycle Processes Management Process Group (MAN) MAN.3 MAN.5 MAN.6 Project management Risk management Measurement Process Improvement Process Group (PIM) PIM.3 Process improvement Re-use Process Group (REU) REU.2 Re-use program management Supporting Life Cycle Processes Support Process Group (SUP) SUP.1 SUP.2 SUP.4 SUP.7 SUP.8 SUP.9 SUP.10 Quality assurance Verification Joint review Documentation Configuration management Problem resolution management Change request management 7 - EVOCEAN

8 Die Rolle des Requirements Engineers SUP.8 Configuration management ENG.1 Requirements elicitation ENG.2 System requirements analysis ENG.3 System architectural design ENG.4 Software requirements analysis ENG.5 SW design MAN.3 Project management Requirements Engineer ENG.6 SW construction SUP.9 Problem resolution SUP.10 Change request management Führt durch ENG.7 Software integration test ENG.8 Software testing ENG.9 System integration test ENG.10 System testing Unterstützt 8 - EVOCEAN

9 Aktuelle Strukturen in Automotive Projekten

10 Automotive SPICE im V-Modell ENG.1: Requirements elicitation Traceability: supports links Traceability: tests links ENG.2: System requirements analysis ENG.3: System architectural design ENG.4: Software requirements analysis ENG.8: Software testing ENG.10: System testing ENG.9: System integration test Traceability: satisfies links ENG.5: Software design ENG.6: Software construction ENG.7: Software integration test 10 - EVOCEAN

11 Organisationsstruktur beim Zulieferer Gesamtprojektleitung SW Projektleitung HW Projektleitung SW Development Team HW Development Team Gruppenleiter (Function Owner) System Engineer Architekt Requirements Engineer SW Team Test Engineer 11 - EVOCEAN

12 Offizielle Kommunikationswege (Vertikal) Hersteller Customer Requirements Change Requests Problem Reports Zulieferer Gesamtprojektleitung System Requirements Effort Estimations (CR) Deliveries SW Projektleitung Gesamt Projektleitung HW Projektleitung Function Owner Function Owner Function Owner SW Development Team HW Development Team Der Austausch von Requirements ist sehr dokumentenlastig! Kommunikationswege sind lang und träge! 12 - EVOCEAN

13 Inoffizielle Kommunikationswege (Horizontal) Hersteller Zulieferer Gesamtprojektleitung Gesamtprojektleitung Telefonkonferenzen Workshops Technische Abstimmungen SW Projektleitung HW Projektleitung Function Owner Function Owner Function Owner SW Development Team HW Development Team Verbale Eins zu Eins Kommunikation auf gleicher Ebene ist unumgänglich um ein gemeinsames Verständnis zu bilden! 13 - EVOCEAN

14 I-CAN Typische Eigenschaften von Automotive Projekten Organisation Zusammenarbeit mit Zulieferanten Zulieferanten haben oft Unterlieferanten System Engineering beim Hersteller Integration beim Hersteller OEM Tier-1 Tier-2 Supplier A Subsupplier A Hersteller Supplier B Subsupplier B Supplier X Vernetzung Starke Vernetzung der Steuergeräte Datenaustausch über Bussysteme Sehr hoher Integrationsgrad Verteilte Funktionen CU A CU C CU D CU D.2 CU D.1 K-CAN Gateway CU B F-CAN CU E CU F MOST Ring CU = Control Unit 14 - EVOCEAN

15 Typische Eigenschaften von Automotive Projekten Requirements Duzende Konzernlastenhefte Funktionale Anforderungen aus Vorgängerprojekten Oft > Requirements Customer Requirements sind meist unvollständig Viele Inkonsistenzen zu Konzernlastenhefte Qualitätsanforderungen Hohe Robustheit Lange Lebensdauer Oft sicherheitskritisch Vermeidung von Feldaktionen Vermeidung von Liegenbleibern 15 - EVOCEAN

16 Typischer Verlauf eines Automotive Projektes Requirements Engineer Architekt ENG.1: Erhebung der Anforderungen ENG.2: Grobe Analyse der Requirements ENG.3: Grob-Architektur Commitment zu Kundenanforderungen ENG.2, ENG.4: Analyse der Anforderungen für den nächsten Release (B3) ENG.3, ENG.5: Fein-Architektur und Design für den nächsten Release (B3) ENG.1 ENG.2 ENG.10 Test Team: ENG.7 ENG.10: Testen gegen B2 Anforderungen ENG.1 ENG.2 ENG.3 ENG.9 ENG.10 ENG.3 ENG.4 ENG.5 ENG.6 ENG.7 ENG.8 ENG.9 SW Team: ENG.6: Umsetzung der B2 Anforderungen ENG.4 ENG.5 ENG.7 ENG.8 B0-Sample B1-Sample B2-Sample BX-Sample ENG.6 Start Phase A-Sample B-Sample 16 - EVOCEAN

17 Schwachpunkte aktueller Prozesse Anforderungserhebung, ENG.1 Erhebung findet zu einem Zeitpunkt statt, in welchem noch zu wenig Wissen und zu wenig Verständnis über das Projekt bestehen. Zu viele Anforderungen für zuverlässiges Commitment am Anfang des Projektes. Erkennen von Lücken und Konflikten ist nur in geringem Masse möglich Folge Viele Change Requests in späteren Phasen Anforderungsanalyse, Architektur und Design, ENG.2 - ENG.5 Wenig Zusammenarbeit von Requirements Engineer und SW Entwickler Lange Kommunikationswege zwischen Zulieferer und Hersteller Viele Change Requests Änderungsprozess ist träge Folge Unvollständige und inkonsistente Anforderungen 17 - EVOCEAN

18 Schwachpunkte aktueller Prozesse Release Planung, SPL.2 Release Planung findet am Anfang des Projektes statt Zu wenig Flexibilität bei der Release Planung Interne und externe Kommunikation Kommunikation zwischen den einzelnen Teams findet unkoordiniert statt. Offizielle Team-Meetings meist nur wöchentlich. Kommunikationswege zwischen Zulieferer und Hersteller sind träge Kommunikation zwischen Zulieferer und Hersteller ist dokumentenlastig Zu wenig Face-to-Face Kommunikation zwischen Zulieferer und Hersteller 18 - EVOCEAN

19 Verbesserungspotential Wie und wo kann man agiler werden?

20 Manifesto for Agile Software Development Individuals and interactions over processes and tools Working software over comprehensive documentation Customer collaboration over contract negotiation Responding to change over following a plan 20 - EVOCEAN

21 Ausgewählte Prinzipien hinter dem Manifest Our highest priority is to satisfy the customer through early and continuous delivery of valuable software. Welcome changing requirements, even late in development. Agile processes harness change for the customer's competitive advantage. Business people and developers must work together daily throughout the project. Build projects around motivated individuals. Give them the environment and support they need, and trust them to get the job done. The most efficient and effective method of conveying information to and within a development team is face-to-face conversation. The best architectures, requirements, and designs emerge from self-organizing teams. At regular intervals, the team reflects on how to become more effective, then tunes and adjusts its behavior accordingly EVOCEAN

22 Verbesserungspotential; lernen von agilen Prozessen Anforderungserhebung Feature-Liste mit grober Feature-Beschreibung während der Start-Phase erstellen Commitment zur Feature-Liste abgeben Laufende Anforderungserhebung während den Inkrementen Just-in-time-Erhebung Anforderungsanalyse Architektur Design Laufende Anforderungsanalyse während den Inkrementen Just-in-time-Analyse System Requirements im Team erstellen (Requirements Engineer, SW Team, Tester) System Requirements laufend mit dem Function Owner beim Hersteller abstimmen 22 - EVOCEAN

23 Verbesserungspotential; lernen von agilen Prozessen Release Planung Release Planung vor jedem Inkrement Release Planung anhand der Feature-Liste Release Planung gemeinsam erstellen (Function Owner Hersteller / Zulieferer) Tägliches tracking des Fortschritts Burndown charts Kurze tägliche Team-Meetings anstelle von wöchentlichen Meetings Daily Scrum Meeting Interne und externe Kommunikation Retrospektive nach jedem Inkrement durchführen. (Team intern) System Requirements laufend im Team in Workshops entwickeln System Requirements laufend mit dem Function Owner (Hersteller) abstimmen 23 - EVOCEAN

24 Agileres Requirements Engineering Kontinuierliche Anforderungserhebung: Requirements Engineer erhebt die Kundenanforderungen des laufenden Inkrements in Zusammenarbeit mit dem Architekten, Tester und dem SW Team just-in-time. - Workshops - Telefonkonferenzen mit dem Kunden Anforderungsanalyse: Requirements Engineer erstellt die System Requirements des laufenden Inkrements in Zusammenarbeit mit dem Architekten, Test Engineer und SW Team just-in-time. System Requirements werden kontinuierlich mit dem Kunden abgestimmt. ENG.1 OEM Supplier Verkürzte Start-Phase: Feature-Liste erstellen Feature-Beschreibung erstellen Grober Release Plan erstellen Gemeinsames Commitment zu Features und Release Plan ENG.2 ENG.3 ENG.4 ENG.5 ENG.6 ENG.8 ENG.7 ENG.10 ENG.9 B0-Sample B1-Sample B2-Sample BX-Sample Kontinuierliches V-Modell Das V-Modell mehrfach durchlaufen während des Inkrements Start- Phase A-Sample B-Sample 24 - EVOCEAN

25 Agilere Release Planung 1. Sprint Planing 1 Rollen: Team Supplier Function Owner OEM Function Owner Aufgaben: Setzen der Prioritäten Auswahl der Features Besprechen der Features 2. Sprint Planing 2 (intern) Rollen: Team Function Owner Aufgaben: Tasks definieren Aufwand schätzen Nächsten Schritte planen 3. Sprint (Inkrement) Rollen: Team Function Owner Aufgaben: Umsetzung der Features Status täglich erfassen 4. Sprint (Inkrement) Rollen: Function Owner Aufgaben: Burndown Chart erstellen (täglich) OEM informieren 25 - EVOCEAN

26 Agilere Kommunikationskanäle schaffen (intern) Täglich 15 Minuten Scrum Meeting Was habe ich gestern geschafft? Was erledige ich heute? Was benötige ich für meine Arbeit? 2. Scrum Meeting SW Projektleiter SW Function Owners 1. Scrum Meeting SW Function Owner SW Team 26 - EVOCEAN

27 Agilere Kommunikationskanäle schaffen (intern / extern) System und SW Requirements spezifizieren. Requirements mit dem OEM Function Owner abstimmen. Funktion implementieren. Ev. Unit Tests umsetzen und ausführen. System- und Integrationstests spezifizieren und durchführen. 2. Funktion umsetzen Requirements Engineer SW Team Tester Requirements Engineer SW Team Tester Test Team 1. Funktions-Workshop Requirements Engineer SW Team Tester Architekt Ev. Function Owner OEM 27 - EVOCEAN

28 Fazit

29 The Chili should be hot and spicy but not too hot and not too spicy Kundenzufriedenheit steigern Agileres Requirements Engineering steigert die Kommunikation zwischen dem Kunden und dem Zulieferer. Dies schafft deutlich mehr Transparenz für den Kunden. Er kann damit schneller Einfluss nehmen und auf Schwierigkeiten reagieren. Die Kundenzufriedenheit nimmt damit deutlich zu. Effizienz steigern Die geschaffenen internen und externen Kommunikationskanäle stellen sicher, dass ein gemeinsames Verständnis, beim Kunden und Zulieferer, in Bezug auf die Requirements vorherrscht. Dokumentierte Requirements sind notwendig; wichtiger ist jedoch, dass das Abbild in den Köpfen der Teammitgliedern das Gleiche ist. Change Requests und Error Reports können weitgehend vermieden werden. Konform bleiben Starke Vernetzung, komplexe Projektstrukturen und das regulatorische Umfeld erfordern schwergewichtige Prozesse. Agilität sollte deswegen mit Mass eingeführt werden. Abhängig vom Projekt und der Firmenkultur muss evaluiert werden, welche agilen Techniken mit Erfolg eingesetzt werden können EVOCEAN

30 Fragen und Antworten Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Omar Naas Senior Consultant Anforderungsmanagement Dipl. Ing. FH Mobile-CH: Mobile-DE: EVOCEAN

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