Erstellung eines Plans für das Engineering-Anforderungsmanagement

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 365 Requirements & Systems Portal einzuführen.

Dieser Blog richtet sich an Ingenieure, Fachleute, Projektmanager, Produktmanager und jeden, der verstehen muss, wie man einen Anforderungsmanagementplan erstellt.

Was ist eine Anforderung?

Obwohl es offensichtlich erscheint, lohnt es sich, über die Frage 'Was ist eine Anforderung?' nachzudenken. Eine Anforderung ist laut Wörterbuch 'eine notwendige Bedingung oder Voraussetzung für etwas.' In der Welt der Ingenieurwissenschaften 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 wollen.

Beispiel für eine Anforderung in einem Automobilprojekt:

'Benutzer sollen in der Lage sein, automatisch mit vordefinierten Geschwindigkeiten durch die Nutzung der Tempomatfunktion zu reisen.'

Warum sind Anforderungen so wichtig?

Es wird gesagt, dass: "schlechte Definition und Verwaltung von Anforderungen Sie ein Vermögen kosten und zum Scheitern bei 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 wird, 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.
• Ein Dokument mit einer klaren Struktur und gut organisierten Anforderungen erstellen.
• Ein Treffen mit dem Kunden einberufen, um zu überprüfen, ob beide Parteien schriftliche Interessen (Vertrag) haben.
• Sicherstellen, dass die angenommene Lösung den Anforderungen im Verlauf des Projekts treu bleibt.
• Überprüfen und testen der Einhaltung der Anforderungen.

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

Wie sollte eine Anforderung geschrieben werden?

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

• klar, präzise und spezifisch sein: sie muss genau beschreiben, was benötigt wird.
• Knapp sein: so wenige Wörter wie möglich verwenden.
• Einfache Sprache verwenden: den Leser nicht mit Fachbegriffen oder komplizierten Wörtern 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 Durchsteckmontage-Komponenten auf der gegenüberliegenden Seite zum Lötzinn der SMD-Komponenten ist.

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

Die Anforderungen sind immer verpflichtend 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 erteilte Erlaubnis handelt.

Grundregeln für die Definition einer Anforderung

Zusätzlich zu dem oben Gesagten muss eine Anforderung einige Grundregeln befolgen:

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

Identifizierung von Anforderungen

Jede definierte Anforderung muss eine eindeutige ID haben, damit sie während der Definition und Überprüfung der Anforderungen sowie zu jedem Zeitpunkt während der Projektdurchführung referenziert werden kann. Ein Beispiel für die Identifizierung von Anforderungen wird unter Verwendung von Altium 365 Requirements and Systems Portal gezeigt.

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

Es gibt hauptsächlich 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 anhand eines Beispiels veranschaulichen.

Gehen wir davon aus, dass wir ein Projekt entwickeln, bei dem eine neue Smartwatch erstellt werden soll. Die Systemanforderungen sind daher jene, die auf das Set zutreffen (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 Tasten oder andere Mechanismen zur Benutzernavigation durch die Menüs haben.

Nachdem die Systemanforderungen definiert wurden, werden die verbleibenden Anforderungen auf verschiedene Untersysteme aufgeteilt.

Am Beispiel des Entwicklungsprojekts der Smartwatch umfassen Beispiele für Untersysteme:

• Untersystem 1 – Armband
• Untersystem 2 – Display
• Untersystem 3 – Stromversorgung
• Untersystem 4 – Kommunikation
• Untersystem 5 – Benutzeroberfläche

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

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

Die strukturierte Organisation von Anforderungen ermöglicht eine einfachere Definition, Verfolgung und Verwaltung.

Anforderungsrückverfolgbarkeit

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

Um beim Beispiel des Smartwatch-Projekts zu bleiben: Sobald die Produktschemata entworfen sind, müssen Ingenieure und Manager so viele Besprechungen wie nötig abhalten, um zu überprüfen, ob die entworfene Lösung den definierten Anforderungen entspricht, bevor sie zum nächsten Schritt übergehen, in diesem Fall zum PCB-Layout.

Das Requirements and Systems Portal unterstützt bei dieser Aufgabe, da es die Sichtbarkeit der direkt in Altium 365 definierten Anforderungen bietet. Das bedeutet, dass Manager und Ingenieure nun Anforderungen in Echtzeit im Design über einen Webbrowser nachverfolgen können, was es 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 verwenden oft einfache und kostengünstige Werkzeuge wie version-kontrollierte Tabellen, während größere Unternehmen in der Regel spezialisierte Software für Anforderungsmanagement wie DOORS, Valispace, Confluence, ReqView, unter anderen nutzen. Altium hat Valispace erworben und integriert nun das Anforderungsmanagement-Tool in das Altium 365-Ökosystem durch Requirements and Systems Portal.

Verfahren des Anforderungsmanagementplans

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 Ausführung des Projekts, 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 und alle System- und Untersystemanforderungen vollständig versteht.

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

Es müssen grundlegende Regeln befolgt werden, um Anforderungen zu schreiben und zu definieren. Ebenso ist es wesentlich, die Arten von Anforderungen zu verstehen, die existieren und wie man sie korrekt klassifiziert, sowie zu begreifen, was Anforderungsrückverfolgbarkeit ist.

Anforderungsrückverfolgbarkeit

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

Verwenden Sie geeignete Software

Nutzen Sie das Requirements and Systems Portal, um sein Potenzial in Verbindung mit Altium 365 zu maximieren. Dies ermöglicht eine wesentlich 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!