Melhores Práticas para Desenvolvimento de Sistemas e Software

Uma introdução ao IBM Rational Solutions para sistemas e software

Os autores Graham Bleakley, Keith Collyer e Joanne Scouler apresentam uma explicação de fácil entendimento das melhores práticas do IBM® Rational® Solutions para Engenharia de Software e Sistemas. O artigo descreve o propósito, resume o conteúdo e explica como ele suporta as normas regulamentares.

Dr Graham Bleakley, Rational Principal Consultant, IBM

author photoOriginalmente, Dr. Graham Bleakley estudou Engenharia Mecânica na Universidade Southbank. Em seguida, tornou-se PhD em Processo e Engenharia de Sistemas Baseados em Modelo para Sistemas Críticos de Segurança na City University. Após ter voltado para a Universidade Southbank por 2 anos para comandar e ensinar a graduação de Engenharia Assistida por Computador, ele deixou a universidade e passou a fazer parte de I-Logix em 2000, trabalhando como Consultor/Engenheiro de Aplicativo para empresas como BAE, Thales, Selex, MBDA e Alcatel. Ele escreveu e apresentou diversos ensaios técnicos no INCOSE bem como para outras publicações sobre Engenharia de Sistemas Baseada em Modelo. Atualmente, ele é o consultor principal do IBM Rational sendo que, quando não está em consultoria, ele trabalha na definição de Processo de Engenharia de Sistema Baseada em Modelo e Estruturas Arquitetônicas, sendo um dos arquitetos-líder no envio de OMG UPDM.



Keith Collyer, PhD, Senior Solution Manager, Electronics and Medical Devices Industry Solutions, IBM

author photoDr. Keith Collyer é especialista em engenharia de sistemas e requisitos. Ele treinou como engenheiro eletrônico e, mais tarde, mudou para desenvolvimento de software. Seu interesse nas "pessoas" o levou a trabalhar com gerenciamento de projeto, controle de qualidade e processos, mas sem perder de vista o desenvolvimento de sistemas, sua paixão. Durante grande parte da sua carreira, ele se concentrou em ajudar organizações grandes e pequenas a introduzirem o gerenciamento de requisitos. Os principais aspectos dele são a garantia de que o cliente ente as necessidades e os benefícios do gerenciamento de requisitos, o esclarecimento e a definição com o cliente sobre os processos envolvidos, incluindo as informações necessárias e os inter-relacionamentos, e a definição da implementação do IBM Rational DOORS para melhor atender às necessidades do cliente.



Joanne L. Scouler, Curriculum Architect, IBM

Author1 photoJoanne Scouler é arquiteta de currículo na IBM, onde ela realiza planejamento de negócios e desenvolvimento de curso para software de engenharia de sistemas. Ela desenvolveu e ministrou cursos de treinamento sobre o software Rational Rhapsody nos últimos seis anos. Seu histórico em sistemas embarcados e treinamento de modelagem de software envolveu trabalhar com diversos clientes, incluindo, Raytheon, Draper Lab, Pratt & Whitney, Zoll Medical e Kollmorgren. Antes da IBM, Joanne trabalhou na Telelogic, Hewlett-Packard, 3Com Corporation, Symantec e Addison-Wesley. Ela possui bacharelado pela Universidade McGill.



26/Nov/2013

Este artigo descreve o IBM® Rational® Solutions for Systems and Software Engineering e diferencia soluções para segmentos de mercado específicos e explica como eles suportam as normas regulamentares. Também descreve as práticas que são incorporadas às soluções e fornece orientação sobre como usá-las.

IBM Rational Solutions

A Rational Solution consiste em um conjunto de ferramentas e serviços Rational, assim como conteúdo prático — um conjunto de práticas que fornecem orientação de processo para suportar a solução. As soluções específicas do segmento de mercado descritas neste artigo são:

  • IBM Rational Solution para aeroespacial e defensa (conformidade DO-178B/C)
  • IBM Rational Solution para engenharia automotiva (conformidade ISO-26262)
  • IBM Rational Solution para dispositivos médicos

Como as práticas são fornecidas

Cada solução contém conteúdo prático que foi desenvolvido e testado para fornecer uma solução completa de gerenciamento de ciclo de vida para um segmento de mercado particular. O conteúdo prático descreve como desenvolver um produto ou sistema usando as ferramentas do Rational e de terceiros. É possível fazer o download dos tipos de conteúdo prático publicados na página da web do IBM Rational Solution Process Assets (consulte Recursos).

O conteúdo de prática foi criado e gerenciado com o IBM® Rational® Method Composer, que possui um idioma de domínio baseado na Unified Method Architecture (UMA). A terminologia usada no conteúdo prático deriva-se da UMA.

Prática ou processo

Há uma diferença importante entre práticas e processos. As práticas são o que você deve fazer. O processo é a estrutura para como realizar as tarefas. O processo define a ordem na qual aplicar as práticas e realizar o trabalho de modo que você alcance um resultado de engenharia significativo. As práticas alavancam o processo de engenharia de sistemas e software da IBM que explica as tarefas e a ordem na qual elas devem ser realizadas para criar produtos de trabalho específicos. As principais fases gerais no processo são:

  • Preparação do projeto
  • Análise de requisito
  • Análise funcional
  • Síntese de design
  • Implementação
  • Teste de unidade

A Figura 1 mostra a conexão entre a prática e o processo. A prática aqui é desenvolvida para ISO 26262 de segurança funcional de veículos automotivos.

A parte do processo nesta prática é: "Desenvolver design arquitetônico de software em ISO-26262", e ela mostra as tarefas específicas para concluir a atividade "6.7 software architectural design." Uma atividade é simplesmente um fluxo de tarefas apresentados de maneira ordenada.

No conteúdo publicado, é possível clicar na tarefa chamada Analyze SW safety para obter mais informações sobre como concluir a tarefa. A tarefa é mostrada na Figura 1.

Figura 1. Processo com tarefas para desenvolver o design arquitetônico de software em ISO 26262 no Rational Solution para engenharia automotiva

Na tarefa Analyze SW safety , você é direcionado para a página da web que descreve as funções, entrada e saída necessárias, produtos de trabalho, descrição da tarefa e links para as diretrizes e práticas correspondentes. Nesta tarefa, as práticas (chamadas Key Considerations) são Safety and Reliability Analysis e High Fidelity Modeling. É possível vincular diretamente as práticas relevantes a partir da tarefa. A Figura 2 mostra os detalhes da tarefa.

Figura 2. Elementos da tarefa de segurança Analyze SW

Customizar o conteúdo prático

É possível desenvolver seus próprios ativos customizados, como websites publicados e modelos de item de trabalho. Os modelos de item de trabalho são tarefas agrupadas logicamente derivadas da prática que pode ser iniciada no IBM® Rational Team Concert.™

Também é possível customizar o conteúdo prático para se adequar nos processos da organização, como um processo interativo ou ágil. Os modelos de item de trabalho derivados de uma prática podem se adequar a um processo ágil ou interativo, dependendo de como o processo de desenvolvimento é configurado. A customização depende de uma função individual, o estágio no processo de desenvolvimento e o que você deseja alcançar.

Diversos modelos de item de trabalho podem fazer parte de um modelo de processo, que é uma maneira de iniciar um projeto no Rational Team Concert de modo que ele suporte um domínio em particular. Normalmente, o modelo de processo do Rational Team Concert contém diversos modelos de item de trabalho e define diversas funções, uma estrutura de equipe e uma estrutura de gerenciamento de projeto básica.


Introdução ao conteúdo prático de base

Para entender os fundamentos do conteúdo prático, comece com a base do IBM Rational Solution para Engenharia de Software e Sistemas. Ao abrir a categoria Practices , será possível ver que as práticas estão organizadas por seções com títulos Enterprise, Systems Development e Software Development. Essas seções fornecem uma maneira de apontar áreas de interesse. Por exemplo, a categoria Enterprise trata de como medir o desempenho e é destinada para gerentes de projeto e aqueles interessados na melhor do processo no geral.

É possível ver o mesmo conteúdo ou parecido de outras maneiras para obter uma perspectiva diferente. Por exemplo, se uma função foi selecionada, é possível ver todas as tarefas relevantes associadas a ela. Ao abrir uma categoria chamada Delivery Processes, será possível ver duas seções: SE – Use case focused e Systems Engineering workflow. Em ambas as seções, é possível ver a estrutura de decomposição de trabalho. A primeira seção, SE – Use case focused, segue o processo geral de alto nível ou o fluxo de trabalho descrito anteriormente neste artigo. Systems Engineering workflow também é baseado no fluxo de trabalho geral, apresentado na tradição do processo V de engenharia de sistemas padrão clássicos. A Figura 3 mostra a página de boas-vindas do Rational Solution para Engenharia de Software e Sistemas.

Figura 3. Página de boas-vindas do Rational Solution para Engenharia de Software e Sistemas

Cada uma das práticas para os diferentes segmentos de mercado (automotivo, médico e aeroespacial) é gravado no idioma do segmento de mercado. Subjacente a cada uma das práticas estão os detalhes sobre quais tarefas precisam ser feitas. Um conjunto de links integrados às práticas fornece navegação para outro conteúdo como mentores de ferramenta e orientação, que ensinam como realizar uma tarefa. As práticas reutilizam os mentores de ferramenta para capturar abordagens comuns para lidar com tarefas que são comuns a todos os segmentos de mercado.

Uso das práticas

Localize o conteúdo prático relacionado ao seu trabalho atual analisando a hierarquia, normalmente, pelo fluxo de trabalho definido. De modo alternativo, a estrutura é configurada de modo que seja possível identificar o trabalho associado à função. Também é possível acessar o conteúdo prático por meio dos mentores de ferramenta que são integrados às ferramentas Rational usadas.

Ao usar um modelo de item de trabalho no Rational Team Concert, é possível criar um conjunto de itens de trabalho para tarefas detalhadas nas práticas. Fases diferentes de desenvolvimento no fluxo de trabalho possuem modelos de item de trabalho diferentes, conforme mostra a Figura 4.

Figura 4. Painel do projeto do Rational Team Concert com itens de trabalho selecionados e suspenso mostrando os modelos de item de trabalho

Os modelos fornecem uma maneira rápida e fácil de impingir o controle do projeto e ajudar com o gerenciamento dele. Cada item de trabalho também contém um link para a descrição original da tarefa, conforme exibido na Figura 5.

Figura 5. Engenharia de sistemas para item de trabalho de desenvolvimento de produto no Rational Team Concert

Os modelos de item de trabalho podem ser usados de outras maneiras — por exemplo, se existir uma solicitação de mudança de requisitos, um engenheiro ou gerente chama um modelo de item de trabalho, o qual automaticamente cria um conjunto de itens de trabalho para aquela tarefa, de modo que partes podem ser atribuídas às pessoas apropriadas. Outro exemplo: um chefe de equipe pode instanciar um modelo de item de trabalho para criar itens de trabalho para iniciar as tarefas relacionadas à implementação de uma história do usuário (caso de uso). Então, ele aloca as tarefas para os membros da equipe.

Como as práticas são aplicadas às soluções para segmento de mercado específicos

No caso de aplicações aeroespaciais, um subconjunto de práticas de base é mapeado em detalhes para a norma DO-178B e chamado para Integrated Software Development Process for DO-178B (ISDP-178). O documento das normas DO-178B, Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification ordena a segurança do software usado em sistemas aéreos. As práticas e os produtos de trabalho relacionados são mapeados para os conjuntos de objetivos DO-178B para ajudar a mostrar conformidade à norma. A solução aeroespacial do Rational integra as melhores práticas e conjunto de ferramentas para facilitar o desenvolvimento de software aviônico com certificado.

Para aplicativos automotivos, o Rational tem conteúdo prático mapeado para a estrutura de processo definida na norma ISO 26262 "Road vehicles – Functional safety". A norma ISO 26262 é uma adaptação da norma de segurança funcional internacional IEC 61508 para sistemas eletrônicos programáveis. A ISO 26262 define a segurança funcional para equipamento automotivo por todo ciclo de vida de todos os sistemas relacionados à segurança elétrica e eletrônica.

No caso do segmento de mercado de dispositivo médico, as práticas, chamadas Práticas de Controle de Design, suportam diversas normas de segmento de mercado, incluindo 21 CFR Parte 820.30 e IEC62304. O controle de design é uma abordagem para desenvolvimento de sistemas que suportam avaliação sistemática do design como uma parte integral do desenvolvimento. É um conceito fundamental de orientação da U.S. Federal Food and Drug Administration (FDA) para fabricantes de dispositivos médicos e é compatível com os requisitos de outros órgãos regulatórios. O controle de design pode ser aplicado a qualquer ciclo de vida ou abordagem de desenvolvimento médico.

Cada uma das soluções é estruturada de maneira diferente porque as indústrias possuem abordagens diversas. Os objetivos definidos pelas normas são atendidas por um conjunto de entregas que são produzidas por meio do uso do processo. Normas diferentes possuem áreas diferentes de foco em termos do ciclo de vida de desenvolvimento do produto:

Automotivo

  • A solução automotiva abrange o gerenciamento, as operações, a produção e o desenvolvimento de hardware e software e discute a integração e o gerenciamento pelo processo. Também faz referência a ferramentas de terceiros que podem ser usadas.
  • A norma de segurança automotiva (ISO 26262) foca no ciclo de vida do produto inteiro de um "recurso" ou "item" que tem implicações de segurança.

Aeroespacial e defesa

  • A solução para defesa e aeroespacial usa uma abordagem de modelagem para desenvolver o software.
  • A norma de segurança aeroespacial e de defesa DO178C é sobre o desenvolvimento do software no produto.

Dispositivos médicos

  • A norma IEC 62304 de dispositivo médico é toda sobre o desenvolvimento de software integrado para dispositivos médicos.
  • A seção de controle de design de dispositivo médico (FDA) não é específica para uma tecnologia, mas é baseada em entregas e objetivos e relacionamentos entre as entregas. Ela valida o que você diz que vai desenvolver, de modo que é possível desenvolver.

A norma ISO 26262 para o segmento de mercado automotivo foi criada baseada em processo e entregas, enquanto que a norma DO-178C para defesa e aeroespacial e IEC 62304 controle de design para dispositivos médicos são focadas em objetivos. A ISO 26262 é uma norma prescritiva, enquanto que as outras descritivas.

Implementar o conteúdo prático

O conteúdo prático está disponível para download de duas maneiras: como parte da biblioteca de prática ou como um arquivo WAR. O material de origem na biblioteca prática do Rational Method Composer pode ser modificado no Rational Method Composer para customizar ou adicionar seu próprio material específico. Por exemplo, as atividades e entregas para revisões comandadas pela empresa.

Se deseja visualizar o conteúdo prático localmente, é possível fazer o download do arquivo .war e, então, renomeá-lo como um arquivo .zip, descompactá-lo e abri-lo usando um navegador de HTML padrão.

Se deseja implementar o conteúdo no Rational Team Concert para obter o benefício completo da combinação de modelos de processo, modelos de item de trabalho e conteúdo prático, faça o download do arquivo .war e instale-o no servidor da web Rational Team Concert.


Conclusão

Este artigo descreve o propósito e resume o conteúdo do IBM Rational Solution para Engenharia de Software e Sistemas. Agora, você sabe mais sobre como:

  • Seguir as melhores práticas do e processos do Rational para os padrões do segmento de mercado
  • Usar o Rational Method Composer para capturar e modificar o conteúdo prático nas soluções para segmento de mercado
  • Usar os modelos de processo para criar itens de trabalho no Rational Team Concert para implementar os processos definidos
  • Vincular modelos de processo ao conteúdo prático
  • Definir a terminologia relacionada ao conteúdo prático
  • Vincular os materiais baixados na fonte de origem ou como website publicado

Recursos

Aprender

Obter produtos e tecnologias

  • Faça o download do Rational Method Composer para testá-lo sem custos.
  • Faça o download do Rational Team Concert a partir do Jazz.net e teste-o de graça em até 10 projetos pelo tempo que quiser (exige registro). Se preferir, é possível testá-lo no sandbox ao invés sem instalá-lo no seu sistema.
  • Faça o download do versões de teste gratuitas de outros software Rational.
  • Avalie outros softwares IBM do jeito que for melhor para você: faça o download de uma avaliação, experimente-o online, use-o em um ambiente de nuvem ou passe algumas horas no Sandbox da SOA aprendendo a implementar Arquitetura Orientada a Serviços de forma eficiente.

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