Was ist SPICE und CMMI? - flecsim.de · F S Was ist SPICE und CMMI? Folie 3 Auswahl unserer Kunden:...

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Was ist SPICE und CMMI?

J. Horstkötter, F+S GmbH, Tel.: +49 (6431) [email protected]

Agenda

1. Normen – Historie2. SPICE und CMMI3. Prozesse4. Fähigkeit (capability)5. Prozessbewertung (Assessment, Appraisal)

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Über F+S

15 Mitarbeiter mit Tätigkeitsschwerpunkten:zertifizierte SPICE Assessoren, CMMI Experten, Risiko Manager, SW-Entwickler, Qualitätssicherungs-Spezialisten

Unsere Schwerpunkte Einführung qualitätsgesicherter EntwicklungsprozesseUnterstützung bei der Durchführung der EntwicklungsprozesseEntwicklung von Embedded Software(Management-) Beratung und Coaching

Langjährig erfolgreichbeim Umgang mit Besonderheiten von technischer Software ISO 9000:2000, SPICE (ISO 15 504), CMM und CMMI, ISO 61 508 (funktionale Sicherheit), CENELEC-Normen 50 126, 50 128Vertraut mit allen Projektphasen

von der Definition der Requirements bis zur Inbetriebnahme

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Auswahl unserer Kunden:DELPHI GRUNDIG Car InterMedia Systems, NürnbergDELPHI Megamos Automotive Systems Body & Security Electronics, WiehlSiemens VDO, Schwalbach, BabenhausenSiemens Transportation Systems, BraunschweigBURY GmbH & Co. KG, LöhnePANASONIC Automotive Syst. Europe, NeumünsterVALEO Schalter und Sensoren, Bietigheim-BissingenQ-Labs GmbH, Stuttgart

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F+S ist von VW empfohlener Berater.

F+S berät pragmatisch und mit Augenmaß.

F+S kombiniert Prozesswissen und SW-technisches Wissen!

Über F+S

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SPICE

Normen – Historie: Standards für Prozessbewertung

<=1994

1995

1997

1998

ISO 9000 Series ISO 9000-3 ISO 12207 ESA Trillium

ISO 9000:2000Bootstrap 3.2

CMMI

(CMM 2.0) Trillium ?

ISO/IEC TR 15504

ISO/IEC 15504-5

TickIT Bootstrap 2.3

CMM

Bootstrap 3.0

2000

Automotive SPICE 2006

2007

CMMI-Dev 1.2

CMMI-Acq 1.2 CMMI-Svc 1.2ISO/IEC 15504 Teil 6 & 7

ISO/IEC 15504-1..4

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Normen – Historie: ISO 9001:2000

ISO 9001:2000 Allgemeine Aussagen

ist eine allgemeine Norm zum Qualitätsmanagementwird auf Produktion und Dienstleistungen angewendet ersetzt die früheren Normen 9000 – 9004 Ansatz für spezielle SW-QS Norm 9000-3 wurde aufgegebenist prozessorientiert aufgebaut (wie SPICE und CMMI)hat in Bezug auf Prozesse allgemeinere Anforderungen als CMMI oder SPICEenthält zusätzlich Verantwortung der Leitung (CMM schwächer, SPICE nichts)enthält kaum konkrete Vorgaben für die Richtlinien, nach denen entwickelt werden soll

Audit"bestanden / nicht bestanden" (keine Level wie SPICE und CMMI)Prüfung des eigenen QM-Handbuchs auf Einhaltung der in der Norm geforderten AnforderungenPrüfung der Einhaltung und Umsetzung des eigenen QM-HandbuchsZiel des Audits ist die Feststellung von Mängeln und Abweichungen

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Normen – Historie: CMM

CMMCapabilityMaturityModelAus "Softwarekrise" der 80er Jahre enstandenBewährte Praktiken ("Best Practices") in einem Modell vereintAppraisals (Assessments):

Bestimmung der 5 Reifegrade eines Unternehmens:Stufe 1: SchlechtesteStufe 5: Beste

1987: Erste Veröffentlichung durch SEI Software Engineering Institute, Carnegie Mellon University1991: Veröffentlichung der Version 1.01993: Veröffentlichung der Version 1.1. Weiterentwicklung eingestellt (2003). Nachfolger: CMMI

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SPICE: Software Process Improvement and Capability dEtermination

= ISO/IEC 15504

Vereinheitlicht Assessmentmodelle und -verfahren (Start 1993)

ISO/IEC 15504:1998 TR (Technical Report)

International Standard ISO/IEC 15504 IS (März 2006)

Assessments Bestimmung der Reifegrade eines Prozesses:

Stufe 0: Schlechteste

Stufe 5: Beste

Normen – Historie: SPICE

Prozess-Verbesserungen

Reifegrad Bestimmung

Modell ("Messlatte"):

Bewertet Fähigkeit zur Software Entwicklung

Basis für Verbesserungen derEntwicklungsprozesse

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Normen – Historie: CMMI

CMMICapabilityMaturityModelIntegration

CMMI ersetzt seit 2000 schrittweise CMM

Modularisierung: Vermeidung von individuellen CMM Modellen für unterschiedliche Entwicklungsdisziplinen

CMMI besteht aus zwei Repräsentationen:Staged Representation - wie in CMM

Stufenweiser Reifegrad (“Maturity Level”), Stufe 1 – 5 für jede Organisationseinheit

Continous Representation - wie in SPICEStufenweiser Fähigkeitsgrad (“Capability Level”), Stufe 0 – 5 auf Prozess- und Projektebene

CMMI ist ein Framework, welches ein Modell zur Prozessverbesserung beschreibt

Aktuell: “Konstellationen“: Dev=Development (Q2/Q3 2007: Acquisition, Services)

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Wofür braucht man das?

Auslöser der Normen:Die Größe und Komplexität der Softwareprojekte steigt kontinuierlichDie Projekte sind mehr und mehr auch mit Erfahrung und besseren Tools nicht mehr beherrschbarSPICE und CMMI bauen auf Erfahrungen auf, mit welchen Methoden die Komplexität beherrscht werden kann

SPICE und CMMI liefern dem Kunden Kennzahlen, mit welcher Qualität er bei seiner SW rechnen kann

SPICE und CMM liefern dem Hersteller Informationen über Schwächen in seinen Prozessen und Verbesserungspotential

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SPICE und CMMI

Philosophie:

SPICE und CMMI Prozesse decken weitgehend den gleichen Bereich ab

Ein Mapping CMMI SPICE ist aufwändig wegen Unterschieden in der Struktur.

CMMI

SPICE

„Gute Prozesse führen zu guter Software Qualität“

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SPICE und CMMI

Beide verfügen über ein Prozessmodell

definiert, welche Prozesseaktivitäten erforderlich für ein bestimmtes Level sindist eine Checkliste für Verbesserungen

eine Assessmentmethodeprüft die angewandten Prozesse liefert Stärken, Schwächen und Verbesserungsvorschläge

Auftrageber fordern oft einen bestimmten Reifegrad, um

eine definierte Qualität zu erhalten

F+S hat bei allen unterstützten Firmen eineSteigerung des Reifegrades erreicht.

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SPICE und CMMI

SPICE

Über 4000 Assessments sind bisher durchgeführt worden

Grosse Bereiche (Automotive, Weltraum, Medizin) treiben die Durchsetzung des Standards voran

Automotive SPICE und SPiCE for SPACE sind Varianten

Anwendungsschwerpunkt: Australien, Europa (insbesondere in Deutschland)

CMMI-Dev

ist kostenlos erhältlich

gesponsort von US Departement of Defense

CMM ist älter als SPICE und wurde zu CMMI weiterentwickelt, um SPICE kompatibel zu sein

CMMI verwendet daher viele Aspekte von SPICE

Anwendungsschwerpunkt: USA, Europa, IndienQuelle: http://en.wikipedia.org/wiki/ISO_15504

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Bestandteile der ISO/IEC 15504 (SPICE)

Part 4: Guidance on use for process

improvement and process capability determination

Part 2: Performing an assessment

Part 3: Guidance on performing

an assessment

Part 5: An exemplar Process Assessment Model

(informative)

Part 1: Concepts and vocabulary

Das ProzessReferenzmodell, das in

der ISO/IEC 12207 AMD1 und AMD2 definiert ist, wurde als Basis für das Prozess Assessment

Modell in Teil 5 verwendet.

Über Assessments

Über Prozesse

Normativ

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SPICE und CMMI

ISO 15504 Anforderungen für Assessments und Prozessmodelle

CMMIProzesse

SCAMPIAssessment

SPICEAssessment

ISO 12207 AMD 1Prozesse

erfüllt erfüllt

Prozessmodell

Assessmentmethode

Definiert, welche Prozesse etabliert sein sollten.=

Checkliste für Verbesserungen

Prüft die gelebten Prozesse. Liefert Stärken, Schwächen und Verbesserungsvorschläge

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Die zwei Dimensionen von SPICE und CMMI continous

SPICE ermittelt die Fähigkeiten der Software-Entwicklung und bildet eine Basis für Verbesserungen

Fähigkeits (capability) Dimension

Pro

zess

Dim

ensi

onProc. A: Level 0

Process B:Level 1

Process D: Level 3 - Establishedtailored standard process

0 1 2 3 4 5

Incomplete:some inputs and / or outputs

Performed:intuitive process, input and output available

resources, methods, tools established;knowledge database

Process E:Level 1

Performed:intuitive process, input and output available

Process C: Level 2Managed

planned and tracked, quality of inputs and outputs checked

repräsentiert die Fähigkeit den Prozess mit hoher Qualität auszuführen

List

eal

lerP

roze

ss

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KategorieKategorie B / B / ProzessProzess 88

Prozesse: zusammenhängenden Aktivitäten, die ausvorhandenen Arbeitsergebnissen neue erzeugen

Input Input work productswork products

Prozesse

SPICE: 47 Prozesse in 9 Gruppen

Automotive SPICE: 31 Prozesse in 7 Gruppen


GruppeGruppe A / A / ProzessProzess 11

Output Output work productswork products


CMMI:22 Prozessgebiete (PA) in4 Gruppen

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Die wichtigsten Prozesse (HIS Scope)

SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene

ENG. 7 SW Integrat.TestENG.5 SW Architecture Design

Geräte-Ebene

ENG.2 System Requirements ENG.10 System Testing

ENG. 3 System Design

ENG. 4 SW Requirements

ENG.9 System Integrat. Test

ENG.8 SW Test

ENG.6 SW Construction

MAN.3 Project management

SUP.1 Quality Assurance

SUP.8 Configuration Management

SUP.9 Problem Resolution

SUP.10 Change Request Management

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Eine Black Box Beschreibung des Gesamtsystems, i.a. bestehend aus Hardware und Software wird erstellt.

WAS soll das System leisten?

Ist im allgemeinen das Pflichtenheft als Antwort zumLastenheft

Enthält die Beschreibung der externen Interfaces des Systems

( CMMI: ~PA: Requirements Development (RD) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Die Zerlegung des Gesamtsystems in seine Komponenten (i.a. Hardware und Software).

WIE setzt das System die Anforderungen um?

Design der Lösung als White Box Sicht des Systems

Enthält die Beschreibung der internen Schnittstellenzwischen den Komponenten

( CMMI: ~PA: Technical Solution (TS), Requirements Development (RD) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Aus dem Systemdesign herausgearbeitete Sammlungaller Anforderungen an die SW als Black Box Beschreibung

WAS soll die SW leisten?

( CMMI: ~PA: Technical Solution (TS) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Zerlegung der Software in einzelne Komponenten (ggf. zweistufig, Architektur und Feindesign)

WIE setzt die Software die Anforderungen um?

( CMMI: ~PA: Technical Solution (TS) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Umsetzung der Designvorgaben (Programmieren) fürjedes Modul

Test der korrekten Umsetzung (Modultest, White und Black Box Test)

( CMMI: ~PA: Technical Solution (TS), Verification (VER) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Mehrstufige Integration der Module zum Software System

Test jedes integrierten Systems (SW Integrationstest, White box Test)

( CMMI: ~PA: Verification (VER), Product Integration (PI) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Test der vollständigen Software auf Umsetzung derRequirements (SW Test, Black Box Test)

( CMMI: ~PA: Verification (VER) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Integration der Bestandteilen (Software und Hardware) zum Systems

Test der Integration des Systems (System Integration Test, White Box Test)

( CMMI: ~PA: Verification (VER), Validation (VAL), Product Integration (PI) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Test des Gesamtsystems gegen seine Anforderungen(Black Box Tests)

( CMMI: ~PA: Verification (VER), Validation (VAL) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Planung aller Projektaufgaben und Ressourcen

Koordination von Aktivitäten

Nachverfolgung der Umsetzung der Planung

( CMMI: ~PA: Project Planning (PP), Project Monitoring and Control (PMC) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Unabhängige Absicherung der Qualität derArbeitsergebnisse und Prozessdurchführungen

Alle Beteiligten über Qualität des Projektes und des Produktes informieren

( CMMI: ~PA: Process and Product Quality Assurance (PPQA) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Sicherstellen, daß alle Arbeitsergebnisse vorhandensind und jeder die benötigte Version findet

Sicherstellen, daß konsistente Stände wiederhergestelltwerden können

( CMMI: ~PA: Configuration Management (CM) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Alle im Projekt identifizierten Probleme (Fehler und andere Probleme) handhaben

Analysieren, Lösungen definieren (mit Termin und Verantwortlichem), überwachen (Liste mit Status)

( CMMI: ~PA: Configuration Management (CM) )

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SW-Modul-ebene

SW-System-Ebene


Geräte-Ebene





ENG.8 SW Test







Alle Änderungswünsche (interne und externe) handhaben

Analysieren, entscheiden (wer, bis wann?), umsetzen, überwachen

( CMMI: ~PA: Configuration Management (CM), Decision Analysis and Resolution (DAR) )

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SPICE Capability Level

Steigende Produktivität& Qualität

(bei sinkendem Risiko)Level

0Incomplete process

Performed process PA 1.1: process performance

Managed process PA 2.1: performance ManagementPA 2.2: work product management

Established processPA 3.1: process definitionPA 3.2: process deployment

Predictable process PA 4.1: process measurementPA 4.2: process control

Optimizing process PA 5.1: process innovationPA 5.2: continous optimisation

Level1

Level2

Level3

Level4

Level5

Arbeitsergebnisse nicht(vollständig) erstellt

Prozess nicht implementiert

Arbeitsergebnissevollständig erstellt

Zweck des Prozesses erfüllt

Arbeitsergebnissegeplant,

überwacht und gepflegtProzess istgeführt

Der Prozess wird kontinuierlichverfeinert und verbessert

Ein definierter Prozess, derauf einem Standardprozess

basiert, wird benutzt

Der Prozess ist quantitativverstanden und kontrolliert

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CMMI continuous Capability Level

Steigende Produktivität& Qualität

(bei sinkendem Risiko)Level

0Incomplete process

Performed process PA 1.1: process performance

Managed process PA 2.1: performance ManagementPA 2.2: work product management

Established processPA 3.1: process definitionPA 3.2: process deployment

Predictable process PA 4.1: process measurementPA 4.2: process control

Optimizing process PA 5.1: process innovationPA 5.2: continous optimisation

Level1

Level2

Level3

Level4

Level5

Incomplete

InitialGP 1.1 Perform Base Practices

Managed process GP 2.1 Establish Org. Policy... GP 2.10 Review w/ Management

DefinedGP 3.1 Establish a Defined ProcessGP 3.2 Collect Improvement Info

Quantitatively ManagedGP 4.1 Estblsh Quantitative ObjectivesGP 4.2 Stabilize Subprocess Perform.

Optimizing process GP 5.1 Ensure Cont. Process Impro.GP 5.2 Correct .. Cause of Problems

Continuous representation

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Level 1: Base Practice pro Prozess definiert





SPICE: Bewertung der Prozessfähigkeit (process capability)


GruppeGruppe A / A / ProzessProzess 11



Base Practice 1Base Practice 1 Base Practice 2Base Practice 2

Umsetzung der"Base Practice" wirdanhand der "work products" geprüft

Level 1 "Rating":Not achievedPartially achievedLargely achievedFully achieved

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Level 1: Vereinfachtes Beispiel

Output: Req. Output: Req. Traceability Traceability

MatrixMatrix




SPICE: Bewertung der Prozessfähigkeit (process capability)

Input: Input: Software Req.Software Req.

Eng.5 Software DesignEng.5 Software Design


Umsetzung der"Base Practice" wirdanhand der "work products" geprüft

BP9: BP9: ““Ensure traceability”

Level 1 "Rating":Not achievedPartially achievedLargely achievedFully achieved

Output: Output: SW architect. design

BP1: BP1: ““Develop SW architectural design””

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Appraisal in CMMI

Reifegradbestimmung in CMMI heißen „Appraisals“

Appraisers folgen SCAMPI:

Standard CMMI Appraisal Method for Process Improvement

Es gibt SCAMPI A, B und C:

A ist erforderlich für ein „offizielles” Rating... ...und sehr aufwendig

B und C sind weniger aufwändig

In SPICE werden Assessments von „Competent“ und „Principal“ Assessorendurchgeführt

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Assessments in Spice und CMMI (Appraisals)

Ergebnis

Ausbildung Assessor

Durchgeführtvon

Offizielles ‘Rating‘Zertifikat

Kurse, Appraisal(SEI)

Kurse, AssessmentsAssessoren-Qualifikation(iNTACS)

4-köpfiges Appraisal Team, geführt durch SEI autorisierten „LeadAppraiser“

Zertifizierte Assessoren:“Provisional”, “Competent”, “Principal”

CMMISPICE

Erst gut ausgebildete Assessoren ermöglichenvergleichbare Ergebnisse

F+S hat einen Principal, vier Provisional SPICE Assessoren und einen CMMI Experten.

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PA 1.1 PA 2.1 PA 2.2 PA 3.1. PA 3.2 LEVELENG.2 Sys. req. analysis 0ENG.3 Sys. Arch. design 0ENG.4 SW requ. analysis 1ENG.5 SW design 1ENG.6 SW construction 2ENG.7 SW integration (test) 2ENG.8 SW testing 1ENG.9 Sys. integration (test) 1ENG.10 Sys. testing 0ACQ.4 Supplier monitoring 3SUP.1 Quality assurance 1SUP.8 Configuration man. 0SUP.9 Problem res. man. 1SUP.10 Change requ. Man. 1MAN.3 Proj. Management 2

Ein SPICE Profil (Beispiel)

Lowest possible rating to reach level 1



Legend PAFully achievedLargely achievedPartially achievedNot achieved

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HIS (Hersteller Initiative Software): Wer ist das?

www.automotive-his.de

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Themen der HIS

SteuerkreisStandardsoftwareSoftware TestSimulation und ToolsFlash ProgrammierungProzess Beurteilung (Assessment)

Prozessreifegradermittelung (Assessment)von 2001 bis 2006 haben HIS Mitglieder ungefähr 200 SPICE Assessments durchgeführt

Austausch von Assessment-ErgebnissenAssessoren-Qualifikation

Seit 01.01.2007 ist eine Zertifizierung (z.B. iNTACS) gefordertAutomotive SPICE

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Zusammenfassung

SPICE und CMM haben das gleiche Ziel und Unterscheiden sich nur in DetailsVerfolgte Philosophie:

Gute Prozesse führen zu guter Software QualitätBeide sind zweidimensional

Prozessdimension: welche Arbeitsschritte mit welchen Ergebnissen sind notwendigFähigkeitsdimension: wie gut werden die Prozesse durchgeführt

Prüfung der Qualität der Prozessdurchführung durch speziell ausgebildete Expertenanhand der erzeugten Arbeitsergebnisse

Sinnvoll, um der steigenden Größe und Komplexität der Softwareprojekte Herr zu werden.

SPICE und CMMI liefern dem Kunden Kennzahlen, mit welcher Qualität er bei seiner SW rechnen kannSPICE und CMM liefern dem Hersteller Informationen über Schwächen in seinen Prozessen und Verbesserungspotential

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Erfahrungen aus der Praxis

SPICE braucht einen Projektleiter für das Verbesserungsprojekt, der aus eigenem Interesse die Aktivitäten vorantreibt, Commitment“ des höheren Managements ist als Unterstützung wichtig.Richtlinien sind die Voraussetzung für gute SPICE-Bewertungen, reichen aber allein nicht aus, wesentlich ist die Pilotierung in einem Projekt. Diese sollte sofort starten.SPICE-Verbesserungen beginnen meist eher auf die Software bezogen, dehnen sich dann aber auf alle Bereiche der Projektentwicklung aus.Während des Übergangs zu definierten Prozessen ist mit erhöhtem Personalaufwand zu rechnen.Wichtig ist eine Einbettung der Projekt-QS in die Qualitätsphilosophie der Firma, langfristig muss eine eigene Abteilung für SW-Qualitätssicherung aufgebaut werden.Dokument mit höchster Priorität: Requirement Specification für das gesamte Gerät, nicht nur die Software allein.Gute Bewertungen im Bereich Test durch Nachweis der Testabdeckung (Traceability von Requirements bis Test), mit vertretbarem Aufwand nur mit Tools zu erreichen.„Daumenwert“: Innerhalb je eines Jahres ist ein Level zu schaffen.

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Fragen?

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Was ist SPICE und CMMI?

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