Requirements Engineering und Management für Embedded-Systeme

• Themeneinleitung
  • Notwendigkeit und Nutzen von Anforderungen
  • Anforderungen und Arten und Kategorien
  • Funktionale und nicht-funktionale Anforderungen
  • Zusicherungen als Anforderungen
  • Produkt-, Produktgruppen-, Projekt- und Unternehmensanforderungen
  • Trennung zwischen Anforderungen und deren Umsetzung
  • Stakeholder als Anforderungsquelle
  • Aussehen einer Anforderung und deren Bezug zu Abnahmekriterien
  • Differenzierung: Feature und Anforderung
  • Qualitätseigenschaften von Anforderungen und Anforderungsdokumenten
  • Differenzierung: Requirements Engineering, Requirements Development, Requirements Management
  • Umgang mit Projektrisiken (Risikomanagement)
  • Systemverständnis
  • Notwendigkeit des Entwicklungsprozesses
  • Prozessqualität, innere und äußere Produktqualität
• Entwicklungsprozess: Klassisch
  • Anforderungsanalyse
  • Vorgehen vor der Anforderungsidentifikation
  • Vorgehen mit und nach der Anforderungsidentifikation
  • Artefakte: Systemidee, Anforderungsdokument (Lastenheft), Anforderungsspezifikation (Pflichtenheft), Machbarkeitsstudie, Testfälle, Entwicklungsauftrag
  • Rollen: Produktmanager, Projektleiter, Anforderungsanalyst, Testteam
  • Stakeholder: Analyse, Interview, Ableitung von Anforderungen
  • Qualitätssicherung und Freigabe der Anforderungen
  • Umgang mit Änderungen von Anforderungen (Change Management und Impact Analyse)
  • Ebenen von Anforderungen für Embedded-Systeme (im V-Modell)
  • Kunden-, System-, Subsystem-, Hardware-, Software- und Konstruktionsanforderungen
  • Anforderungsabstimmung zwischen den Domänen
  • Schnittstellenanforderungen
  • N-Augen Prinzip
  • Prozess-Reifegradmodelle: CMMI (Capability Maturity Model Integration) und SPiCE
• Entwicklungsprozess: Agil
  • V-Modell XT und agiles Vorgehen kombiniert
  • Das Agile Manifest und seine Kernaussagen
  • Scrum-Übersicht: Rollen, Meetings, Artefakte und Zusammenspiel
  • Integration von Requirements Engineering in Scrum
  • Anforderungen mit Scrum-Artefakten beschreiben
  • Artefakte und Beispiele: Epic, User Story, Akzeptanzkriterium, Technical Story, Definition of Ready, Definition of Done
  • Scrum-Vorgehen mit klassischen Artefakten adaptieren
• Identifikation, Dokumentation und Verifikation von Requirements
  • Textquelle versus modellbasierte Anforderungserfassung
  • Aussehen von Anforderungen
  • Attribute und deren Nutzen zu Anforderungen
  • Referenz in Anforderungstexten zu Begriffsdefinition, Liste, Dokument, Standard, Norm
  • Methoden und Praktiken zur Identifikation und Erfassung
  • Aspekte: Sprache, Psychologie
  • Transformationen und Regelwerk zu Rücktransformationen
  • Anforderungstemplates anwenden
  • Ableitung von Testfällen und Modellen
  • Besonderheiten bei der Formulierung
  • Verifikation und Qualitätsverbesserung
  • Wiederverwendungskonzepte von Requirements
  • Plattform-Anforderungen
  • Besonderheiten bei nicht-funktionalen Requirements bzw. Qualitätsmerkmalen
  • Anforderungsbeispiele
  • Übung: Sie entwicklen Systemanforderungen für eine real existierende Elektromotorsteuerung. Auf Basis der vorgegebenen Systemarchitektur spezifizieren Sie entweder ein Subsystem, eine Hardware, eine Embedded-Software (Firmware) oder ein Konstruktionsteil mit weiteren domänenspezifischen Anforderungen. Im gemeinsamen Review wird bei Bedarf die Anforderungsqualität optimiert.
• Modellierung von Anforderungen mit UML und SysML
  • Grundgedanke objektorientierter Ansatz
  • Relevante Diagramme und Notationen der UML (Unified Modeling Language): Use-Case-, Klassen-, Paket-, Aktivitäts-, Zustandsfolge- und Sequenzdiagramm
  • Relevante Diagramme und Notationen der SysML (Systems Modeling Language): Requirements-Diagramm
  • Methode zum konsistenten Einsatz der Diagramme
  • Kontextsicht, funktionale Anforderungssicht, Szenarien-Sichten, generische Verhaltenssicht
  • Fehleranalyse
  • Ausführbare Anforderungen und Simulationsmodelle
  • Nutzen der unterschiedlichen Sichten
  • Toolunterstützung
  • Praxistipp: Eine mehrfach bewährte Vorgehensweise
  • Vorführung: Mit dem Übungsbeispiel der Elektromotorsteuerung wird die Umsetzung im SysML-/UML-Modell mit einem Case-Tool gezeigt. (Das Modell erhält der Teilnehmer als Teil der Übungslösung)
• Abnahmekriterien und Test
  • Synonyme und Notwendigkeit
  • Bezug zwischen Anforderungen und Abnahmekriterien
  • Abnahmekriterien im Vertrags-/Auftragskontext
  • Qualitätseigenschaften von Abnahmekriterien
  • Arten von Abnahmekriterien
  • Formulierungstemplates
  • Ableitung und Dokumentation der Abnahmekriterien aus den Anforderungen
  • Validieren und verifizieren
  • Abnahmekriterien im V-Modell-Kontext
  • White-Box-, Black-Box- und Gray-Box-Tests im V-Modell-Kontext
  • Wichtige Verfahren zur Identifikation von Abnahmekriterien: Funktionsabdeckung, Äquivalenzklassenbildung und Grenzwertanalyse
  • Testszenarien
  • Testdokumentation, Standards und Templates
  • Richtlinien zum Schreiben von Abnahmekriterien
  • Übung: Sie formulieren zu einem Teil der von Ihnen geschriebenen Anforderung die Abnahmekriterien. Im gemeinsamen Review wird bei Bedarf die Qualität optimiert.
• Management von Requirements, Abnahmekriterien und mehr
  • Versions- und Variantenverwaltung
  • Baselines
  • (Bidirektionale) Traceability und Verlinkung
  • Praxisbeispiele
  • Anforderungsdokumente, Standards und Templates
  • Verteilte Entwicklung
  • Erzeugung von Reports und Statistiken für die Projektleitung
  • Anforderungabdeckung in Umsetzungsmodellen
  • Wissenskonservierung
  • Toolkategorien
  • Anforderungen an Tools, Toolauswahl und -integration
  • Text-Tools versus Datenbank-Systeme (ALM-/PLM-Tools)
  • Toolintegration, ReqIF-Standard
  • Praxistipp: Aktuelle Toolübersicht
• Tipps zur Etablierung (von Veränderungen) im Unternehmen
  • Veränderungen: Wahrheit, Auslöser, Initiatoren und Planung
  • 5-Phasen-Modell
  • Erfolgsfaktoren für Veränderungen im Unternehmen
  • Umsetzungskontext: Ist- und Zielsituation
  • Pilotprojekt richtig auswählen
  • Konkretes Vorgehen zur Etablierung der Veränderung
  • Prozessverbesserungsmodell
  • Praxistipps zur Durchführung von Workshops
• Praktische Übung in der Requirements Engineering Schulung
  • In der durchgängigen Übung entwickeln und formulieren Sie Anforderungen und Abnahmekriterien zu einem real existierenden Embedded-System (Elektromotorsteuerung) auf unterschiedlichen Entwicklungsebenen/ Entwicklungsdomänen und erfahren im Review ein direktes Feedback.
• MicroConsult Plus:
  • Sie erhalten von uns Ihre Übungsverzeichnisse und Lösungsbeispiele für alle Übungsaufgaben.
  • Sie erhalten eine aktuelle Produktübersicht zu Requirements Management Tools und UML-/SysML-Tools
  • Sie erhalten zudem Template-Dokumente zur spezifischen Anpassung und Verwendung.
  • Sie bekommen hilfreiche Notationsübersichten für UML und SysML.

Lernziele

• Entwickeln und dokumentieren Sie qualitativ hochwertige Anforderungen und dazu passende Abnahmekriterien und treffen Sie fundierte Tool-Entscheidungen zur Verwaltung von Anforderungen.
• Mit dem in der Requirements Engineering Schulung erworbenen Wissen sind Sie in der Lage, einen Requirements-Prozess in Ihrer Firma einzuführen, zu bewerten, zu optimieren, zu verstehen und ihn zu leben.

Zielgruppe

• Die Requirements Engineering Schulung richtet sich an Produktmanager, Marketing Manager, Vertriebsleiter, Projektleiter, Anforderungsanalysten, Systemarchitekten, Hardware-Architekten, Software-Architekten, Hardware-Entwickler, Software-Entwickler, Leiter Qualitätssicherung, Ingenieure Qualitätssicherung, Test-Manager, Testingenieure, Product Owner, Scrum Master, Scrum-Team

Voraussetzungen

• Keine; Projekterfahrungen sind von Vorteil.