Stages Insights 2015 Einsatz von Stages im Kontext der funktionalen Sicherheit Dr. Prozesskoordinator Phone: +49 7150-307-204 Mobile: +49 173 364 9320 Email: manuel.melui@knorr-bremse.com www.knorr-bremse.com
Inhalt 1. Motivation 2. Konzept 3. Fazit 2
1. Motivation 3
Herausforderung 1: Weltweit verteilte Produkt-Entwicklung Sensor USA Mechatronic Deutschland Customer Russland Von 1985 bis 2011 hat Knorr-Bremse mehr als 70 Akquisitionen bzw. Joint Ventures vollzogen. Seit 2005 wurden 13 neue Niederlassungen und Werke in Betrieb genommen - Aufbau lokaler Entwicklungsabteilungen Knorr-Bremse ist auf allen Kontinenten in 29 Ländern mit 87 Standorten vertreten. 2000 Mitarbeiter arbeiten weltweit in Forschung und Entwicklung Zunehmende internationale Arbeitsteilung Software Ungarn Bootloader Indien 4
Herausforderung 2: Dokumentenbasierte Prozessbeschreibung (PDC 2.0) Project Start Project Release Serial Tooling Procurement Release Release for Initial Sample Production Release for Serial Production Project Closeout Review PDC Project Preparation & Product Definition G10 G20 G30 G40 G50 G60 1 2 3 4 5 6 Project Planning & Product Conception Product & Process Development Product & Process Validation Product & Process Approval Ramp-up & Feedback Assessment Der Produktentstehungsprozess (PEP) ist in Form von zahlreichen MS Office- Dokumenten beschrieben 5
Herausforderung 3: Die Zahl der prozessrelevanten Dokumente im Dokumentenmanagement-System ist sehr hoch Gegenwärtig sind für die Produktentwicklung sehr viele Dokumente (Templates, Prozessinstruktionen) relevant Das bedeutet ein sehr hoher manueller Aufwand, um die relevanten Dokumente zu suchen und zu verwalten Eine Six Sigma Analyse zeigt: Die Suche eines Dokumentes dauert bis zu 24 Minuten 25% der Suchvorgänge ist erfolglos bzw. fehlerhaft 6
Herausforderung 4: Vielzahl anzuwendender Standards und Ihre Überschneidung Qualitäts- Management-System Anforderungen Management System TS16949 Richtlinie zur Verbesserung der Produktentwicklungsprozesse Produkt-Qualitäts- Plan Richtline Richtlinie zur Verbesserung des Projekt Managements Anforderungen zur Verbesserung der Funktionalen Sicherheit Außer PMI/ OPM3 kann kein Standard durch einen anderen ersetzt werden Wir müssen die Einhaltung zumindest von TS 16949, ISO 26262 und CMMI ML2 / 3 zeigen 7
Herausforderung 5: Integration verschiedener Prozess-Anforderungen im Projekt TS16949 APQP PMI CMMI ISO26262 Bewertung der Umsetzung projektspezifische Gestaltung Bewertung der Einhaltung Beurteilung der Funktionalen Sicherheit Festlegung nach Organisationsweiter Standard Prozess gelebter Prozess Qualitätssicherung Arbeitsergebnisse Nach: Papst, Löw, Petry: Funktionale Sicherheit in der Praxis 8
Herausforderung 6: Regional unterschiedliche Reifegrade Die Verschiedenartigkeit der erreichten Prozessfähigkeit einzelner Organisationen ist ein Hindernis für durchgängige, nachvollziehbare Abläufe. Sicherheitanforderungen sind grob beschrieben Org. 3 Mechatronik Mechanic development Entwicklung 1 Initial Org.1 Software Software developmen Entwicklung t Org. 2 2 Managed Sicherheitanforderungen sind detailliert beschrieben einschließlich relevanter Test Fälle Elektronik Entwicklung 3 Defined 4 Quantitativly managed 5 Optimizing 9
2. Konzept 10
Vom dokumentenbasierten PDC 2.0 zum ipdc (intranet PDC 3.0) Ziele mit ipdc Effiziente Verfügbarkeit aller Prozessbeschreibungen in einer Datenbank und einer zentralen Element-Bibliothek Schnelle Identifikation aller projektspezifischen Aufgaben und Rollen Einfaches Tailroing des Standard PDC Abbildung der Konformität (Compliance) zu verschiedenen Standards Ausleitung des Projektterminplans 11
ipdc (intranet PDC) Voltextsuche über den gesamten Prozess Volltextsuche Projekte, Aufgaben, Vorgaben etc. Schnellzugriff auf Projekte Navigation zur allen PDC Elementen ipdc Online Guide Quick link to requirements of ISO26262 for Functional Safety Detaillierte Prozessbeschreibung Schneller und fehlerfreier Zugriff auf Prozess Know-Jow 12
Struktur des ipdc Element- Bibliothek Process Steps Linked Element Common Elements (Work Products, Roles) Core Process (Import/ Update) Prozesselemente PDC Vollumfang Projekttemplates Projektinstanze n Project template (integral workspace) Project template x Project template SW Project template HW 3. Tailoring Project 1 Vor-Tailoring nach Leistungsstufen Projektspezifisch
Integration verschiedener Prozess-Anforderungen und Standards TS16949 APQP PMI CMMI ISO26262 Bewertung der Umsetzung Basierend auf festgelegter Leistungsstufe und Projekt Klassifizierung im Quality & Safety Plan projektspezifische Gestaltung Bewertung der Einhaltung Beurteilung der Funktionalen Sicherheit Festlegung nach Organisationsweiter Standard Prozess gelebter Prozess Standardisierter PEP enthält alle Anforderungen bis zur Leistungsstufe 4 Organisations-bezogen Qualitätssicherung Projekt-bezogen Arbeitsergebnisse Nach: Papst, Löw, Petry: Funktionale Sicherheit in der Praxis 14
Insbesondere die Integration des Functional Safety Lifecycle und APSG Project Start Project Release Serial Tooling Procurement Release Release for initial sample production Release for Serial Production Project close-out review PDC Product Development & Commercialization 1 Project Preparation & Product Definition 2 Project Planning & Product Conception Gate 10 Gate 20 3 Product & Process Development Gate 30 4 Product & Process Validation Gate 40 5 Product & Process Approval Gate 50 6 Ramp-up & Feedback Assessment Gate 60 Safety Life Cycle Gate Confirmation of completeness of safety measures Concept Phase System / HW / SW Product Development After SOP Item Definition Initiation of SLC Hazard Analysis & Risk Assessment Gate 10 Functional Safety Concept Der Safety Lifecycle beinhaltet alle relevanten Safety Aktivitäten über den gesamten Produktentstehungsprozess Safety Aktivitäten sind in den Prozessschritten integriert Neue Prozessrolle wie Functional Safety Manager ist eingeführt. Specification of Safety Req. Gate 20 Safety Architecture & Design Verification of Safety Req. Operation Planning Production Planning Gate 30 Safety Validation Gate 40 Functional Safety Assessment Gate 50 Operation,Servic, Decommissio. Production Gate 60 15
Bespiel eines Functional Safety-Prozessschrittes Example Functional Safety Manager has to assure that an approved Functional Hazard Assessment (FHA) is provided with identified safety goals. 16
Gliederung der Prozesse in Leistungsstufen (Performance Level) Performance Level Ist eine organisationsabhängige Einstufung zu erfüllender Anforderungen Die PEP Dokumentation beschreibt immer den gültigen Maximalumfang Auf jeder Stufe und über alle Stufen kann der Prozess projektabhängig gestaltet werden. 3 ISO26262 4 CMMI (future) 5+n 1 TS16949 (BRIC) 2 Standard PDC (without ELEC) PDC 3.0 Definition Functional Safety (ISO26262): Absence of not reasonable risk due to hazards caused by malfunctioning behavior of E/E safety-related systems and interaction of these systems. 17
Prozesstailoring: PEP wird projektspezifisch auf die Prozessanforderungen angepasst Ziel Da der Umfang der Aufgaben von Projekte zu Projekt unterschiedlich ist, sollen die Projekte in der Lage versetzt werden Prozesse individuell anzupassen (tailoring). Prinzip Der PDC beschreibt den Vollumfang der Produktentwicklung Der Prozess wird Projekt spezifisch (Leistungsstufe, CMMI, ASIL) angepasst. Daraus leiteten sich je eine angepasste Vorlage für den Terminplan und den Arbeitsergebnisplan ab Project Project s Quality & Safety Requirements Quality & Safety Plan Tailored Time Schedule Tailored IOP Tailoring Report ipdc Complete PDC 3.0
Prozesstailoring am Beispiel: Tailoring Assistant Führt über Fragen zu einer maßgeschneiderten Liste an Aktivitäten und erwarteten Arbeitsprodukten 19
Schnittstelle zum Dokumenten-Managementsystem Dokumente im Doku- Managementsystem Work Products im ipdc Die relevanten Prozessdokumente (Templates, Instruktionen wetc) sind als Intranet-Link in den Work Produkts integriert. 20
Terminplan Vorlage erstellen 1 1. Die Work Breakdown Structure wird nach dem Tailoring aus dem PEP Tool nach MS Projekt ausgeleitet 2. Alle Vorgänge haben einen Link zur detaillierten Prozessbeschreibung (Aufgabe, Verantwortlichkeiten, Inputs/ Outputs, Vorgaben, Ergebnisse, Gates, Methoden, Tools. 2 21
Aktualisierung der Prozess-Dokumente für den Roll-out Von den Änderungen sind 79 (original) Dokumente (CVS/ SfN) betroffen. 25 Prozessen (8 SPP/ 17 DPP) 12 Anweisungen (PI) 29 Vorlagen (F) 13 Schulungsunterlagen (T) Dabei wurden ca. 800 Anforderungen zur Funktionalen Sicherheit integriert. Der PDC wurde im Intranet als interaktives Netzwerk modelliert (ipdc). Information werden schneller gefunden Zusammenhänge besser erkannt Projektspezifische Prozessanpassungen erleichtert Konformitätsnachweise erleichtert 22
ipdc bringt den Anwendern Strengthened Product Development Toolbox Quick and faultless access to PDC information The next level in Engineering Excellence Process tailoring approved by Project Quality & Safety 23
3. Fazit 24
Zusammenfassung Herausforderung 1: Verteilte Produkt-Entwicklung Weltweit verteilte Produkt-Entwicklung folgt einem gültigen PEP Herausforderung 2+3: Dokumentenbasierte Prozessbeschreibung Intranet basierter Produktentstehungsprozess mit Element-Bibliothek und Link zum Dokumenten-Managementsystem Herausforderung 4: Relevante Standards insbesondere ISO 26262 Vielzahl anzuwendender Standards sind in einem PEP integriert und über Leistungsstufen gegeneinander abgegrenzt Herausforderung 5: Projektspezifische Anforderungen Integration verschiedener Prozess-Anforderungen im Projekt wird über den Quality & Safety Plan nachvollziehbar gestaltet; Tooleinsatz verspricht effektive Prozessanwendung Herausforderung 6: Regionale Anforderungen Regional andere Anforderungen werden respektiert und durch Festlegung von Leistungsstufen und Prozesstailoring unterstützt 25
Fazit: Mehr auf die Endanwender der Prozesse konzentrieren Anforderung Auswirkung 1. Die Prozesse sind mit den den Standards, die erfüllt werden müssen (z.b. CMMI, ISO26262) zu verknüpfen. Nachvollziehbarer Nachweis der Übereinstimmung mit den Anforderungen. 2. Das Prozessmodell (PEP) und die Projekt-Praxis (Projekte) sind zusammenzubringen. Das Projekt wird Prozess konform gestaltet. Abweichungen werden dargestellt. 3. Der Zugriff und die Darstellung des PEP ist so zu gestalten, dass der Endbenutzer den Prozess verstehen und anwenden kann. Der Endanwender erfährt für seine Projekt spezifische Sicht was, wie, wann, womit für wen zu tun ist. 26
Das Vertrauen von mehr als einer Milliarde Menschen ist der tägliche Ansporn, die Welt auch in Zukunft ein Stück sicherer zu machen 27