Erstellung eines Managementplans für technische Anforderungen

Das Identifizieren und Festlegen eines Anforderungssatzes zu Beginn eines jeden Projekts ist entscheidend für den Erfolg. Dieser Artikel zielt in einfacher Weise darauf ab, Sie in die Erstellung eines Anforderungsmanagementplans bei Ingenieurprojekten durch einige grundlegende Konzepte und die Nutzung von Altium Develop Anforderungen und Systemfähigkeiten einzuführen.

Dieser Blog richtet sich an Ingenieure, Fachleute, Projektmanager, Produktmanager und alle, die verstehen müssen, wie man einen Anforderungsmanagementplan erstellt.

Weiterlesen: Leitfaden zum Anforderungsmanagement für moderne Elektronik-Hardware-Teams

Wichtige Erkenntnisse

• Klare, gut geschriebene Anforderungen bilden den Vertrag zwischen Kunde und Entwickler und leiten das gesamte Projekt.
• Anforderungen werden als funktionale vs. nicht-funktionale klassifiziert und in Kunden-, System- und Untersystemebenen strukturiert, um Definition, Verfolgung und Management zu vereinfachen.
• Ein Anforderungsmanagementplan definiert, wie Anforderungen erfasst, verwaltet, überprüft, validiert und durch das Projekt verfolgt werden, sodass Abweichungen frühzeitig erkannt werden mit minimalen Auswirkungen.
• Altium Develop Anforderungen und Systemfähigkeiten bringen Anforderungen in den Ingenieurarbeitsablauf mit Echtzeit-Nachverfolgbarkeit, Kommentaren und Aufgabenstellung, was die Zusammenarbeit verbessert und das Projektrisiko sowie die Zeitpläne reduziert.

Was ist eine Anforderung?

Auch wenn es offensichtlich erscheint, lohnt es sich, über die Frage nachzudenken: "Was ist eine Anforderung?" Eine Anforderung ist laut Wörterbuch "eine notwendige Bedingung oder Voraussetzung für etwas." In der Welt der Technik sind Anforderungen eine Art der Kommunikation zwischen Benutzern oder Kunden und den Entwicklern eines Projekts. Manchmal, besonders bei großen Projekten, ist dies eine der wenigen möglichen Weisen, wie Benutzer den Entwicklern mitteilen können, was sie möchten.

Beispiel für eine Anforderung in einem Automobilprojekt:

"Benutzer sollen in der Lage sein, automatisch mit vordefinierten Geschwindigkeiten mittels Tempomat zu reisen."

Warum sind Anforderungen so wichtig?

Es wird gesagt, dass:"schlechte Definition und Verwaltung von Anforderungen ein Vermögen kosten und zum Scheitern der Projektdurchführung führen können."

Die Definition von Anforderungen ist so wichtig, dass sie im Allgemeinen die Grundlage von Verträgen zwischen Kunden und Lieferanten bilden. Was in den Anforderungen definiert ist, soll im Projekt berücksichtigt werden und kann vom Kunden gefordert werden, jedoch darf das, was nicht in der Definition der Anforderungen erscheint, in der Lieferphase des Projekts nicht gefordert werden.

Daher sollten wir, wenn wir für das Schreiben der Anforderungen verantwortlich sind:

• Genau die Bedürfnisse des Kunden herausfinden.
• Erstellen Sie ein Dokument mit einer klaren Struktur und gut organisierten Anforderungen.
• Organisieren Sie ein Treffen mit dem Kunden, um sicherzustellen, dass beide Parteien schriftliche Interessen (Vertrag) haben.
• Stellen Sie sicher, dass die angenommene Lösung den Anforderungen treu bleibt, während das Projekt fortschreitet.
• Überprüfen und testen Sie die Einhaltung der Anforderungen.

Diese Gruppe von Aktionen ist als Anforderungsmanagementplan bekannt. Es ist sehr wichtig, einen Manager oder ein Managementteam in der Organisation zu haben, das die Anforderungen identifiziert, definiert und durch die Lebensdauer des Projekts verfolgt.

Wie sollte eine Anforderung geschrieben werden?

Das Schreiben einer Anforderung ist nicht so einfach und trivial, wie es scheinen mag. Es ist ein Dokument, das bestimmte Kriterien erfüllen muss. Daher muss eine Anforderung:

• Klar, präzise und spezifisch sein: sie muss genau beschreiben, was benötigt wird.
• Kurz gefasst sein: so wenige Worte wie möglich verwenden.
• Einfache Sprache verwenden: den Leser nicht mit technischen Begriffen oder komplizierten Worten verwirren.

Beispiel für eine gut geschriebene Anforderung:

• Alle Komponenten (SMD und Durchsteckmontage) müssen auf der OBEREN Seite platziert werden.

Beispiel für eine schlecht geschriebene Anforderung:

• SMD-Komponenten müssen alle auf derselben Seite platziert werden, und es muss sichergestellt werden, dass das Lötzinn der Durchsteckkomponenten auf der gegenüberliegenden Seite zum Lötzinn der SMD-Komponenten ist.

Im obigen Beispiel ist die gut geschriebene Anforderung präzise und definiert eindeutig und ohne Mehrdeutigkeit, was erforderlich ist, während die schlecht geschriebene Anforderung zu viel Text enthält, der nichts beiträgt, den Leser verwirrt und ungenau ist (es wird nicht definiert, auf welcher Seite die Komponenten platziert werden sollen).

Anforderungen sind immer verbindlich und sollten daher mit 'muss' formuliert werden. Wenn Anforderungen Präferenzen oder Wünsche sind (nicht obligatorisch), kann 'sollte' verwendet werden, um sie zu definieren, oder sogar 'kann', wenn es sich um einen Vorschlag oder eine Erlaubnis handelt.

Grundregeln für die Definition einer Anforderung

Zusätzlich zu den oben genannten Punkten muss eine Anforderung beim Definieren einigen grundlegenden Regeln folgen:

• Sie muss eine eindeutige ID haben.
• Sie sollte für sich allein verständlich sein, ohne zusätzliche Informationen.
• Sie muss konsistent mit dem Rest der Anforderungen sein.
• Sie muss immer auf dem neuesten Stand sein (Versionskontrolle).
• Sie muss machbar sein (unmögliche Anforderungen vermeiden).
• Ihre Umsetzung muss durch Inspektion, Demonstration oder Testen verifiziert werden.

Identifizierung der Anforderungen

Jede definierte Anforderung muss eine eindeutige ID haben, damit sie während der Definition und Überprüfung der Anforderungen sowie jederzeit während der Projektdurchführungsphase referenziert werden kann. Ein Beispiel für die Identifizierung von Anforderungen wird unter Verwendung von Altium Develop requirements and systems capabilities gezeigt.

Welche Arten von Anforderungen gibt es und wie werden sie klassifiziert?

Es gibt primär zwei Arten von Anforderungen:

• Funktionale Anforderungen: Diese definieren die Funktionalität des Systems.
• Nicht-funktionale Anforderungen: Diese legen Einschränkungen oder Begrenzungen für die Lösung fest (Umwelt, Zuverlässigkeit, elektromagnetische Verträglichkeit, Sicherheit, anwendbare Vorschriften, Kostenanforderungen, Zeitpläne usw.).

Die Kombination dieser funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen bildet das, was als Systemspezifikation bekannt ist. In der Systemspezifikation werden Anforderungen gemäß den folgenden Ebenen gruppiert:

• Anfängliche oder Kundenanforderungen
• Systemanforderungen
• Subsystemanforderungen

Anfängliche oder Kundenanforderungen sind jene, die direkt vom Kunden oder Benutzer vor Beginn des Projekts bereitgestellt werden. Sie sind entscheidend, da sie die Bedürfnisse des Kunden erfassen und somit als Ausgangspunkt für die Erstellung unserer Anforderungsmatrix dienen. Anschließend organisiert die Systemspezifikation die Anforderungen basierend auf dem Detaillierungsgrad, der für jeden Teil des Projekts relevant ist. Auf diese Weise haben wir Systemanforderungen, die für das gesamte System gelten, und Subsystemanforderungen, die nur für spezifische Teile des Systems gelten. Lassen Sie uns dies an einem Beispiel veranschaulichen.

Stellen wir uns vor, dass wir ein Projekt entwickeln, bei dem eine neue Smartwatch erstellt werden soll. Die Systemanforderungen sind daher jene, die für das Gesamtset gelten (siehe die Beispiele unten):

• REQ-01: Soll für erwachsene Benutzer konzipiert sein.
• REQ-02: Soll alle Informationen auf dem Bildschirm anzeigen.
• REQ-03: Soll wiederaufladbar sein.
• REQ-04: Soll über Tasten oder andere Mechanismen zur Benutzernavigation durch die Menüs verfügen.

Sobald die Systemanforderungen definiert wurden, werden die verbleibenden Anforderungen in verschiedene Untersysteme aufgeteilt.

Am Beispiel des Entwicklungsprojekts der Smartwatch umfassen Beispiele für Untersysteme:

• Subsystem 1 – Armband
• Subsystem 2 – Anzeige
• Subsystem 3 – Energie
• Subsystem 4 – Kommunikation
• Subsystem 5 – Benutzeroberfläche

Daher könnte die Definition der Anforderungen an die Untersysteme wie folgt lauten:

• ARMBAND-01: Es sollen recycelbare Materialien verwendet werden.
• ARMBAND-02: Soll magnetisch befestigt werden können.
• ANZEIGE-01: Die Anzeige soll 2 Zoll groß sein.
• ANZEIGE-02: Die Auflösung soll 368 x 448 Pixel betragen.
• ENERGIE-01: Soll durch einen wiederaufladbaren Akku betrieben werden.
• ENERGIE-02: Die Akkulaufzeit soll mindestens 48 Stunden betragen.
• KOMM-01: Soll zur Bluetooth-Kommunikation fähig sein.
• KOMM-02: Soll zur Wi-Fi-Kommunikation fähig sein.
• UI-01: Soll einen seitlichen Knopf in Form eines Drehreglers für die Menünavigation haben.

Diese strukturierte Organisation der Anforderungen ermöglicht eine einfachere Definition, Verfolgung und Verwaltung.

Anforderungsrückverfolgbarkeit

In einem Anforderungsmanagementplan ist die Anforderungsrückverfolgbarkeit wesentlich; dies bedeutet, die Entwicklung der Anforderungsumsetzung im Laufe des Projekts zu verfolgen oder zu beobachten.

Im Weiteren mit dem Beispielprojekt Smartwatch, müssen Ingenieure und Manager, sobald die Produktschemata entworfen sind, so viele Besprechungen wie nötig abhalten, um zu verifizieren, dass die entworfene Lösung die definierten Anforderungen erfüllt, bevor zum nächsten Schritt übergegangen wird, in diesem Fall dem PCB-Layout.

Altium Develop-Anforderungen und Systemfähigkeiten unterstützen bei dieser Aufgabe, da sie die Sichtbarkeit der direkt in Altium definierten Anforderungen bieten. Das bedeutet, dass Manager und Ingenieure jetzt Anforderungen im Design in Echtzeit über einen Webbrowser nachverfolgen können, was ihnen ermöglicht, Kommentare hinzuzufügen, Aufgaben an Teammitglieder zuweisen und Echtzeit-Sichtbarkeit von Änderungen an Anforderungen für Design-Ingenieure zu bieten, wodurch das traditionelle Design- und Überprüfungsparadigma vollständig transformiert wird.

Wie werden Anforderungen verwaltet?

Es gibt verschiedene Wege, Anforderungen zu verwalten. Unternehmen mit weniger finanziellen Ressourcen und unabhängige Fachleute nutzen oft einfache und kostengünstige Werkzeuge wie version-kontrollierte Tabellen, während größere Unternehmen typischerweise spezialisierte Software für Anforderungsmanagement wie DOORS, Valispace, Confluence, ReqView, unter anderen nutzen.

Anforderungsmanagementplan-Verfahren

Basierend auf den vorherigen Abschnitten könnten wir den Anforderungsmanagementplan als die Menge von Aktionen definieren, durch die das Unternehmen die Bedürfnisse oder Anforderungen der Stakeholder während der gesamten Projektdurchführung, von der Konzeption bis zur Vermarktung, definiert, verwaltet, überprüft und validiert. Das folgende Bild veranschaulicht ein Flussdiagramm eines standardmäßigen Anforderungsmanagementplans.

Schlussfolgerungen

Die Bedeutung eines Anforderungsmanagementplans

Jedes Ingenieurprojekt muss einen Anforderungsmanagementplan haben, der sicherstellt, dass das Entwicklungsteam die Bedürfnisse des Kunden sowie alle System- und Untersystemanforderungen vollständig versteht.

Wissen, wie man eine Anforderung korrekt schreibt, definiert und identifiziert

Es müssen grundlegende Regeln beim Schreiben und Definieren von Anforderungen befolgt werden. Ebenso ist es wesentlich, die Arten von Anforderungen, die existieren, zu verstehen und sie korrekt zu klassifizieren, sowie zu begreifen, was Anforderungsrückverfolgbarkeit ist.

Anforderungsrückverfolgbarkeit

Anforderungen wurden geschrieben, um erfüllt zu werden, daher ist es sehr wichtig, sie während der Projektdurchführung zu beobachten und zu verfolgen, da je früher eine Abweichung oder Nichtkonformität erkannt wird, desto geringer wird sie das Projekt beeinflussen.

Verwenden Sie geeignete Software

Nutzen Sie Altium Develop, um Anforderungen und Systemfähigkeiten zu maximieren und ihr Potenzial voll auszuschöpfen. Dies ermöglicht eine viel engere Interaktion zwischen Anforderungsingenieurwesen und Entwicklungsingenieurwesen, reduziert die Wahrscheinlichkeit von Projektabweichungen und verkürzt die Entwicklungszeiten.

Beginnen Sie heute mit dem Einsatz von modernem und KI-gestütztem Anforderungsmanagement!