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Requirements-Management: Nutzen im Kontext PLM und wie es sich ins PLM integrieren lässt

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In diesem Webinar erfahren Sie anschaulich was Requirements-Managements im Kontext PLM bedeutet, welchen Mehrwert Sie mittels eines Requirements-Managements über den Produktlebenszyklus erreichen können sowie auf welche Art sich Requirements-Managements-Tools in das PLM integrieren lassen resp. was für eine erfolgreiche PLM-Integration berücksichtigt werden muss. Referent: Dr. Christian Bacs
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Requirements-Management: Nutzen im Kontext PLM und wie es sich ins PLM integrieren lässt

  1. 1. Intelliact AG Siewerdtstrasse 8 CH-8050 Zürich T. +41 (44) 315 67 40 mail@intelliact.ch www.intelliact.ch Requirements-Management Dr. Christian Bacs, 25. November 2019 PLM OPEN HOURS Was ist der Nutzen des Requirements-Managements und wie lässt es sich in das PLM integrieren?
  2. 2. Was sind zur Zeit Ihre Haupt- Themenstellungen im Bereich PLM- Umsetzung? Genannt wurde nach typischen Themenstellungen wie «Global Collaboration» «Configuration Management» «Release- and Change Management « folgt bereits das Requirements-Management (42%) Dies unterstreicht die momentane Entwicklung auf dem PLM-Software Markt sowie in PLM Projekten Der «PLM-Trend» Requirements-Management EINLEITUNG 2[CIMdata] https://ipxhq.com/files_uploaded/PeterBilelloCIMdataTheStateofthePLMIndustryr1v1.pdf
  3. 3. Requirements-Engineering umfasst Ermitteln, Analysieren, Spezifizieren, Validieren von Requirements aller Eigenschaften und Rahmenbedingungen eines Systems, die über seinen gesamten Lebenszyklus gewünscht werden bzw. relevant sind Zu einem Requirements-Engineering gehört auch das Requirements-Management Änderungen von Anforderungen verfolgen Anforderungsdokumente über ihren gesamten Lebenszyklus verwaltet plant, organisiert und kontrolliert Unterscheidung zwischen Requirements-Management und -Engineering? EINLEITUNG 3[CMU/SEI 2006, p. 143; Sommerville 2011, p. 111; Pohl 2010, p. 594] Fokus der OpenHours
  4. 4. REQUIREMENTS-MANAGEMENT Was ist der Nutzen von Requirements-Management?
  5. 5. Je früher Fehler erkannt werden, umso kostengünstiger ist ihre Behebung (s. Abbildung rechts) D.h. es ist preisgünstiger Requirements, welche bisher lediglich schriftlich gesammelt wurden, zu ändern, als die Funktionalität, die die Anforderung umsetzt, in einem getesteten, dokumentierten und ausgelieferten System zu ändern Die Validierung von Requirements erlaubt eine zusätzliche Absicherungsebene, die neben Validierungen, die durch verschiedene Tests erfolgen, dazu beiträgt, die Qualität der Produkte zu erhöhen Ein durchgängiges Änderungswesen wird erst durch das Requirements-Management ermöglicht à Projekterfolg (Qualität, Zeit und Kosten) Fehlervermeidung (in den frühen Phasen) WAS IST DER NUTZEN VON REQUIREMENTS-MANAGEMENT? 8
  6. 6. ANFORDERUNGEN SYSTEM SYSTEMENTWICKLUNG SYSTEMENTWURF SYSTEMINTEGRATION MODELLBILDUNG UND -ANALYSE TESTEN Die Requirements sind fester Bestandteil eines durchgängigen Produktentwicklungsprozesses 1. Requirement (Kundenwunsch): Erfassung von Anforderungen über die Ebenen Systeme und Module (Funktionen) 2. Technische Spezifikation: Umsetzung der Anforderungen in technische Lösungen/Spezifikationen 3. Definition von Testfällen: Definition von Testfällen aufgrund der technischen Spezifikationen 4. Durchführung der Tests, Protokollierung der Tests und Rückmeldung an das Requirement (Erfüllung, Validierung) Deshalb sollen Requirements bestmöglich in das PLM integriert werden Durchgängige Einbindung von Validierung und Tests WAS IST DER NUTZEN VON REQUIREMENTS-MANAGEMENT? 9 Modultests Kundenwunsch Systemanforderungen Modulanforderungen Systemtests (FAT) Validierung (SAT) Techn. Spezifikationen Test-Cases 1 2 3 4
  7. 7. Immer mehr Gesetze und Richtlinien schreiben es vor, Teillösungen mittels Gesamtmodellierungen zu verifizieren und abzugeben Raum- und Luftfahrt Automobilindustrie Etc. Dies gilt insbesondere als Zulieferer (Tier1) von (komplexen) Teillösungen Die Anforderungs-, funktionale, logische und physische (RFLP) Struktur des Engineering-Modells wurde eingeführt und dient heute als zentraler Austausch zwischen Lieferanten und Zulieferer RFLP ist Teil des MBSE (Model based systems engineering) à Nur mittels eines integrierten Requirements-Managements kann eine Gesamt-Modellierung und Dokumentation erfolgen Requirements werden gefordert als Bestandteil der Produktdokumentation WAS IST DER NUTZEN VON REQUIREMENTS-MANAGEMENT? 10 R F L P
  8. 8. REQUIREMENTS-MANAGEMENT Welche Tools können für ein Requirements-Management genutzt werden?
  9. 9. Überblick Digital Thread WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? 12 PLAN CONCEPT DESIGN VALIDATE PRODUCTION SERVICE USAGE Requirements Structure Functional Structure Engineering Structure Testing/Simulation Structure Manufacturing Structure Service BOM Structure Product Structure PDM SAP/MES DOWNSTREAM UPSTREAM ? Ziel: Durchgängigkeit / Rückverfolgbarkeit
  10. 10. Requirements-Management kann durch passende Werkzeuge unterstützt werden, um wiederkehrende Arbeiten sowie die Erstellung und Pflege von Spezifikationen effizient zu unterstützen Es gibt zahlreiche «Werkzeugarten» Office-Werkzeuge Wikis Workflow-Tools Entwicklungsumgebungen und Modellierungswerkzeuge Spezielle RE-Werkzeuge Agile Cloud-Lösungen Welches Tool eignet sich für das Requirements-Management ? WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? 13[Ebe14] C. Ebert, Systematisches Requirements Engineering, dpunkt.verlag, 2014
  11. 11. Integrationsarten von Requirements-Management-Tools WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? 14 PLM DOC PLM RE/RM PLM RE/RM PLM RE/RM Beschreibung Verwaltung von Requirements in einem Dokument, evt. Word-Anbindung mittels Requirements Interchange Format z.B. Office Verwaltung von Requirements in einem Requirements-Management Tool, z.B. Doors, Jira Verwaltung von Requirements in einem Requirements- Management Tool mit Schnittstelle in die bestehende PLM-Umgebung Verwaltung von Requirements In einem integrierten Requirements- Management Modul der PLM-Umgebung z.B. Polarion, PTC RVS etc. ReqIF Name Dokumenten-basiert Requirements-Management Tools PLM integriertes Requirements-Management Tool PLM Requirements- Management Tool
  12. 12. Für eine sehr einfache Requirements- Planung kann man einfach eine Tabellenkalkulation oder eine Word- Dokumentvorlage verwenden, um die Requirements-Dokumentation auszufüllen Excel oder Google Sheets und ein Word- Dokument sind die elementarsten Requirements Aktualisierung der Dokumente stark auf Einzelpersonen angewiesen Vorteile Sehr einfach in der Umsetzung Keine Tool-Erfahrung nötig Einbindung aber über ReqIF möglich Nachteile Nicht geeignet für komplexe Produkte Änderungswesen schwer nachzuvollziehen Keine Durchgängigkeit über sämtliche Produktdaten möglich Keine Wiederverwendung von Objekten möglich (z.B. Requirements) Verwaltung von Requirements in einem Dokument WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? Beschreibung Vor- und Nachteile 15
  13. 13. In einer komplexeren Requirements - Managementplanung kann das Tool ein komplettes Softwaresystem sein, um die Beziehungen zwischen Requirements zu verwalten Eine Requirement kann versioniert werden die gegenseitige Auswirkungen von Requirements zu analysieren Der Status eines Requirement kann dokumentiert werden und das Requirement kann einen Lebenszyklus durchlaufen Projektsteuerung Definition von Testfällen und Durchführungen inklusive Testreports Vorteile Vollumfängliche «Best in Class» Lösung für RE Für komplexe Produkte geeignet Änderungsmanagement für Requirement- Engineering Importfähigkeit durch Kundendokumente (z.B. Requirements-Erkennung) Nachfolgeprozesse für Requirements (Testcases, Testing, Reports) Nachteile Änderungswesen bez. Produktdaten schwer nachzuvollziehen Keine Durchgängigkeit mit den nachgelagerten Produktdaten Verwaltung von Requirements in einem Requirements-Management Tool WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? Beschreibung Vor- und Nachteile 16
  14. 14. Gleiches Tool wie davor, durch die Integration in ein PLM werden die Funktionen um folgende Möglichkeiten erweitert: Verknüpfung der Requirements mit Produktdaten Durchgängigkeit aller Daten von den Requirements über die Lösungen bis hin zur Produkt-Validierung die durchgängige Auswirkungen von Requirements zu analysieren Damit einhergehend die vollständige Rückverfolgung einer serialisierten Komponente zur ursprünglich definierten und verknüpften Requirements Vorteile Durchgängigkeit Verknüpfbarkeit des Requirements- Managements mit Produktdaten Nachteile Änderungswesen teilweise nachzuvollziehen (Abhängig von der Schnittstelle) Schnittstelle (Austauschformat, Technologie, Daten-Replikation) Komplexität der Datenarchitektur – Vernetzungen aller Objekte Verwaltung von Req. in einem PLM-integriertem Req.-Management Tool WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? Beschreibung Vor- und Nachteile 17
  15. 15. Viele PDM-Anbieter bieten desweilen auch eine eigene Requirements- Management Toollösung als integratives Modul an. Daraus ergeben sich durchaus vielversprechende Erweiterungen: Verknüpfung von Requirements mit xCAD- Elementen, z.B. Features Integratives Change-Management und Einflussanalyse Unterstützung eines zentralen Modelles à MBSE Vorteile Integratives Produkt-Modell Integratives Änderungswesen Verknüpfung mit einer 3D, 2D Visualisierung Nachteile Tool-Komplexität / Datenmodell komplex Integrale Lösung à Abhängigkeiten bez. Datenarchitektur Verwaltung von Requirements in einem PLM-Modul für RE WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? Beschreibung Vor- und Nachteile 18
  16. 16. Eine Studie zeigte: Eine reine Werkzeugeinführung brachte einen kaum relevanten Nutzen (2 Prozent Verbesserung). Prozessverbesserungen ergaben 8 Prozent Nutzen Prozessverbesserungen unterstützt mit den richtigen Werkzeugen brachten 20 Prozent Effizienzverbesserung. Voraussetzung eines erfolgreichen Tool- Einsatzes: Die Definition eines Prozesses und Methodik Die richtige Tools-Auswahl PLM integrierte Lösungen bedingen neben den Prozessen die sorgfältige Definition der „Verknüpfungspunkte“: Requirements, Funktionsstruktur, Produktstruktur Was ist bei der Tool-Einführung zu beachten? WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? 19[Ebe14] C. Ebert, Systematisches Requirements Engineering, dpunkt.verlag, 2014
  17. 17. REQUIREMENTS-MANAGEMENT Womit lässt sich ein Requirement verknüpfen?
  18. 18. Womit Requirements-Management integrieren? WELCHE TOOLS KÖNNEN FÜR EIN REQUIREMENTS-MANAGEMENT GENUTZT WERDEN? 21 PLAN CONCEPT DESIGN VALIDATE PRODUCTION SERVICE USAGE Requirements Structure Functional Structure Engineering Structure Testing/Simulation Structure Manufacturing Structure Service BOM Structure Product Structure PDM SAP/MES DOWNSTREAM UPSTREAM Requirements- Management Ziel: Durchgängigkeit / Rückverfolgbarkeit
  19. 19. Spannende Frage ist letztlich: Wie verknüpft man Requirements mit dem digitalen Produkt? Requirements sollten nur mit «stabilen» Elementen verknüpft werden à Changemanagement Je granularer das Element (e.g. Feature) desto grösser wird das zu betreuende «Netzwerk» à Pflegeaufwand Aussagekraft der Elemente bez. Produktarchitektur oder Funktion Testbarkeit der Elemente «Nur so detailliert wie notwendig, nur so grob wie Aussagekräftig» Pragmatismus ist an dieser Stelle gefragt Womit lässt sich ein Requirement verknüpfen? REQUIREMENTS-MANAGEMENT IM PLM 22 Produkt Funktion BG/ET Feature Granularität Komplexität/Beständigkeit Not file based CAD Produktspezifikationen
  20. 20. REQUIREMENTS-MANAGEMENT Summary
  21. 21. Was ist der Nutzen eines Requirements-Managements? Das Requirements-Management hilft, Fehler frühzeitig aufzudecken und damit früh möglichst zu beheben Zusätzlich unterstützt das Requirements-Management im Verlaufe des Projektes ein reibungs- und lückenloses Testen, dies erhöht langfristig die Qualität der Produkte und dadurch verkürzt sich die Time-to-Market Requirements-Management ist auch Teil des RFLP Modelles, welches Unternehmen immer mehr von Zulieferern fordern Was ist der zusätzliche Nutzen einer PLM-Integration? Durchgängige Produktdaten: Beim Requirements-Management empfiehlt sich, eine PLM-Integration mit den Produktdaten zu etablieren und so die Durchgängigkeit von den Requirements bis zum Testen der Produkte zu schaffen Durchgängige Prozesse: Änderungsverfolgung über sämtliche Disziplinen hinweg à Prozessintegration von Requirements-Management (u.a. Analyse der Änderungsauswirkungen) Unterstützung durch Tools: bestmögliche Unterstützung durch spezifische Unternehmenstools Fazit REQUIREMENTS-MANAGEMENT 24
  22. 22. Ein Systemgestütztes und hoch integriertes Requirements Management ist nicht in jedem Fall notwendig. Fälle die für eine Requirements Management Lösung sprechen: Produkt- resp. Projektkomplexität, z.B. durch Interdisziplinarität (z.B. Mechatronik) erfordern eher ein Requirements- Management Branche, z.B. Medizin, Automobil , Luftfahrt etc. Richtlinien und Nachfrage machen ein Requirements-Management erforderlich Eine erfolgreiche PLM-Integration des Requirements-Management benötigt nicht nur eine Schnittstelle Organisation: Requirements-Engineering braucht ausgebildete Fachkräfte und eine hohe Standardisation im Unternehmen, damit Requirements auch nachhaltig gut erfasst werden können Aufwand vs. Nutzen: ein erfolgreiches Requirements-Engineering bedeutet einen nicht zu vernachlässigbaren Aufwand (Komplexität, Netzwerk). Der Nutzen eines durchgängigen Requirements-Engineerings muss klar ausgewiesen werden können Grundlagen für den Nutzen fehlen: Grundlage für den Nutzen muss erst geschaffen werden (à Durchgängigkeit) – Oft sind viele verknüpfte PLM-Themenstellungen noch nicht gelöst, z.B. Produkt-Struktur, eBOM – mBOM Transformationen, Werkzeug- Anlagen und Vorrichtungs-Management und , Testcase- und Prüfmittel-Management sowie Verwaltung von Testdurchführungen à «Nach der Pflicht die Kür» Was sind die Herausforderungen bei der PLM-Integration? REQUIREMENTS-MANAGEMENT 25
  23. 23. Nehmen Sie Kontakt mit mir auf WAS SIND IHRE HERAUSFORDERUNGEN? 26 Dr. Christian Bacs Senior Consultant Dipl. Masch.-Ing. ETH +41 79 456 68 62 bacs@intelliact.ch
  24. 24. Systemlandschaft optimieren Produktdaten durchgängig nutzen Prozesse beschleunigen Digitalen Mehrwert schaffen Digitales Produkt realisieren www.intelliact.ch
  25. 25. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit https://intelliact.ch/events/plm-open-hours

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