Was ist eine Anforderungsrückverfolgbarkeitsmatrix?

Alexsander Tamari
|  Erstellt: Oktober 9, 2024  |  Aktualisiert am: Oktober 11, 2024
Was ist eine Anforderungsrückverfolgbarkeitsmatrix

Ein Anforderungsnachverfolgungsmatrix (RTM) ist ein Dokument, das in der Entwicklung elektronischer Produkte verwendet wird, um Anforderungen und deren Umsetzung zu verfolgen. RTMs sind große Tabellen, die Anforderungen und alle damit verbundenen Informationen aufzeichnen, einschließlich Entwurfsdokumenten, Schaltplänen und Tests. 

Sie helfen Ingenieuren und Designern dabei, mit den Projektbeteiligten zusammenzuarbeiten und sicherzustellen, dass das Projektergebnis mit seinen Zielen übereinstimmt. 

Was ist Anforderungsnachverfolgbarkeit?

Anforderungsnachverfolgbarkeit ist die Fähigkeit, die Beziehungen zwischen Projektanforderungen, Artefakten und Verifizierungs- und Validierungstests während des Produktentwicklungsprozesses zu verfolgen.

Anforderungsnachverfolgbarkeit kann vorwärts, rückwärts oder bidirektional sein.

  • Vorwärtsnachverfolgbarkeit stellt sicher, dass jede Anforderung mit ihren entsprechenden Entwurfs-, Implementierungs- und Testphasen verknüpft ist.
  • Rückwärtsnachverfolgbarkeit ermöglicht es Teams, das Endprodukt durch die Test- und Entwurfsphasen bis zu den ursprünglichen Anforderungen zurückzuverfolgen. Sie ist wesentlich für die Validierung, dass das gelieferte System mit den anfänglichen Zielen und Zielen übereinstimmt.
  • Bidirektionale Nachverfolgbarkeit kombiniert sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsnachverfolgbarkeit und schafft einen umfassenden Rahmen für das Management von Anforderungen während des gesamten Projektlebenszyklus.

Anforderungsnachverfolgbarkeit hilft Teams in der Elektronikentwicklung:

  • Sicherzustellen, dass sie das richtige Produkt bauen.
  • Verfolgen Sie Anforderungsdaten, einschließlich Tests, um zu überprüfen, ob alle Anforderungen erfüllt sind.
  • Beweisen Sie die Erfüllung von Anforderungen für funktionale, Sicherheits- und regulatorische Konformität.

RTMs verfolgen Anforderungen von der Konzeption bis zum Testen

Stellen Sie sich vor, ein Elektronikunternehmen entwirft eine neue Leiterplatte (PCB) für ein medizinisches Gerät. Vorschriften verlangen, dass die PCB gegen elektromagnetische Interferenzen (EMI) resistent sein muss. 

  • Anforderung: Die PCB muss die EMI-Anforderungen gemäß der Norm IEC 60601-1-2 erfüllen.
  • Nachverfolgbarkeit:
    • Das Designteam muss zeigen, wie sie diese Anforderung im PCB-Layout erreichen werden.
    • Sie könnten spezifische Designtechniken, Komponenten oder Abschirmmethoden verwenden, die alle dokumentiert und mit der Anforderung verknüpft sind.
    • Testverfahren werden entworfen und mit dieser Anforderung verknüpft.
    • Testergebnisse werden dokumentiert und mit der ursprünglichen Anforderung verknüpft.

Eine Anforderungsnachverfolgungsmatrix stellt sicher, dass die EMI-Resistenz der PCB nicht nur ein Designziel ist, sondern ein nachweislich erreichtes Merkmal des Endprodukts. 

Hier ist ein grundlegender RTM-Eintrag für die Anforderung an die EMI-Resistenz.

Anforderungs-ID

Beschreibung

Quelle

Verwandte Artefakte

Verifizierungsmethode

Verifizierungsstatus

EMI-001

Die PCB muss die EMI-Anforderungen erfüllen, die in der Norm IEC 60601-1-2 festgelegt sind.

IEC 60601-1-2, Kundenanforderung für Gerätezuverlässigkeit

Spezifikation für das PCB-Layout-Design (LDS-001), Dokument zur Auswahl der Komponenten (CSD-012), Plan für EMI-Abschirmung (ESP-005)

EMI-Testverfahren (TP-EMI-001) basierend auf IEC 60601-1-2

Bestanden

Im Datensatz für die EMI-Anforderung ist es möglich, eine zusätzliche Anforderung zu definieren, die etwas näher am PCB-Layout spezifiziert, um sicherzustellen, dass EMI-001 mit der höchstmöglichen Wahrscheinlichkeit erfüllt wird. Dies könnte LDS-001 sein, was detailliertere Angaben zu den Anforderungen liefert, die für einen Aspekt des PCB-Layouts erfüllt werden müssen.

Anforderungs-ID

Beschreibung

Quelle

Verwandte Artefakte

Verifizierungsmethode

Verifizierungsstatus

LDS-001

Der Schaltreglerkreis U8 muss auf L1 platziert werden, ohne Erdungsausschnitte auf L2.

IEC 60601-1-2, Kundenanforderung für Gerätezuverlässigkeit

EMI-Beständigkeitsspezifikation (EMI-001), Dokument zur Auswahl der Komponenten (CSD-012), Plan für EMI-Abschirmung (ESP-005)

PCB-Inspektion

Bestanden

Sie können bei Bedarf zusätzliche PCB-Layoutspezifikationen erstellen, die als untergeordnete Anforderungen unter der Hauptanforderung EMI-001 existieren. Dies ist ein vereinfachtes Beispiel für eine einzelne übergeordnete Anforderung und eine ihrer abhängigen Anforderungen. In einem echten Elektronikprojekt gäbe es Dutzende oder Hunderte von Anforderungen, Artefakten und Verifizierungsaktivitäten.

Wie man eine Anforderungsrückverfolgbarkeitsmatrix erstellt

Sie können eine RTM manuell mit einer Tabellenkalkulation erstellen, oder Sie können spezielle Anforderungsmanagementsoftware verwenden. RTM-Software bietet Automatisierung und zuverlässigere Rückverfolgbarkeit, aber das manuelle Nachverfolgen von Anforderungen kann eine gute Option für einfachere Projekte sein. 

Definieren Sie Ihre Ziele und den Umfang

Was müssen Sie mit dem RTM-Dokument nachverfolgen und welche Art von Rückverfolgbarkeit streben Sie an (vorwärts, rückwärts oder bidirektionales Nachverfolgen)? Ihre Ziele von Anfang an klar zu definieren, wird Ihnen helfen, den geeigneten Matrixtyp und die Informationen, die sie enthalten sollte, zu bestimmen.

Entscheiden Sie, welche Daten Sie nachverfolgen müssen

Nachdem Sie Ihre Ziele festgelegt haben, können Sie bestimmen, welche Elemente oder Artefakte in die Matrix aufgenommen werden sollen.

Mindestens müssen Sie folgendes einschließen:

  • Anforderungs-ID: Eine eindeutige Kennung für jede Anforderung.
  • Anforderungsbeschreibung: Eine prägnante Beschreibung jeder Anforderung.
  • Quelle: Woher die Anforderung stammt, sei es Kundenbedürfnisse, Geschäftsanforderungen oder regulatorische Standards.
  • Verwandte Artefakte: Dokumente, Schaltpläne, Designelemente, Testfälle oder andere Ausgaben, die mit der Anforderung zusammenhängen.
  • Verifizierungsmethode: Wie die Anforderung getestet wird.
  • Verifizierungsstatus: Der Status der Verifizierungsaktivitäten. Zum Beispiel: bestanden, nicht bestanden, in Bearbeitung oder nicht begonnen.

Die Matrix befüllen und pflegen

Sobald Sie Ihre Struktur haben, müssen Sie sie mit Informationen aus Quellen wie Anforderungsdokumenten und Testplänen befüllen. Denken Sie daran, es ist ein lebendiges Dokument, das aktualisiert werden sollte, während das Projekt fortschreitet und Anforderungen sich entwickeln, neue Artefakte erstellt werden und Verifizierungsaktivitäten voranschreiten.

Die Pflege der Anforderungsrückverfolgbarkeitsmatrix ist oft der arbeitsintensivste und fehleranfälligste Teil des Anforderungsmanagements. Anforderungen, Artefakte und Tests müssen ausgerichtet bleiben. Komplexe Projekte mit vielen Anforderungen und häufigen Änderungen scheitern oft daran, die Rückverfolgbarkeit aufrechtzuerhalten, was zu kostspieligen Nacharbeiten oder sogar abgebrochenen Projekten führt. 

Im Altium 365 Requirements & Systems Portal können Manager das Anforderungsmodul nutzen, um die Details aus ihrer Anforderungsrückverfolgbarkeitsmatrix als Anforderungsliste einzugeben und zu verfolgen. Die unten gezeigte Anforderungsliste listet Eltern- und Kindanforderungen für jeden Posten auf, sowie den Verifizierungsstatus.

Die Anforderungsliste zeigt Eltern- und Kindanforderungen für jeden Posten auf, sowie den Verifizierungsstatus.

Das Requirements & Systems Portal geht noch einen Schritt weiter und hilft, viele Validierungsaufgaben zu automatisieren, die sich auf Objekte in einem Altium PCB-Layout beziehen. Objekte aus einem PCB-Layout können direkt in einem Posten markiert werden, und diese Objekte können in das PCB-Layout innerhalb von Altium 365 kreuzverwiesen werden. Eine PCB-Designprüfung von der Anforderungsliste aus ermöglicht diesen direkten Kreuzverweis in das PCB-Layout, sodass Anforderungen schnell inspiziert und validiert werden können.

Wenn Sie von den Schaltplänen oder dem PCB ausgehen, können spezifische Projektanforderungen an Objekte in einem Schaltplan angehängt werden, und das Schaltplanblatt kann innerhalb der Projektanforderungen referenziert werden. Insgesamt beschleunigt dies Überprüfungen und hilft sicherzustellen, dass die Überprüfung der Anforderungen bei Projektüberprüfungen nicht übersehen wird.

Automatisierung der Rückverfolgbarkeit mit Anforderungsmanagement-Software

Altium 365 Requirements & Systems Portal automatisiert die Nachverfolgbarkeit mit einem RTM, das für die Entwicklung von Elektronikprodukten konzipiert wurde. Das Portal reduziert Fehler und Nacharbeit, während es die Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen den Teams verbessert.

Requirements and Systems Portal
Altium 365 Requirements & Systems Portal ermöglicht das Verfolgen und Nachverfolgen jeder Anforderung über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg. 
  • Die von KI unterstützte Erfassung stellt sicher, dass Ihre Anforderungen klar und konsistent sind. 
  • Anforderungen und Änderungen werden mit Entitäten in den Schaltplänen verknüpft. 
  • Änderungen an den Anforderungen werden automatisch im gesamten Projekt verbreitet, sodass alle Beteiligten stets über aktuelle Informationen verfügen.
  • Die Versionskontrolle bietet eine vollständige Historie der Entwicklung der Anforderungen. 

Beschleunigen Sie Ihre Workflows zur Nachverfolgbarkeit von Anforderungen noch heute.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Alexsander kam als Technical Marketing Engineer zu Altium und bringt jahrelange Erfahrung als Ingenieur in das Team ein. Seine Leidenschaft für Elektronikdesign kombiniert mit seiner praktischen Geschäftserfahrung bietet dem Marketingteam von Altium eine einzigartige Perspektive. Alexsander schloss sein Studium an einer der 20 besten Universitäten der Welt an der UCSD ab, wo er einen Bachelor-Abschluss in Elektrotechnik erwarb.

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