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    基于DOORS的動力系統(tǒng)需求開發(fā)及管理分析

    2020-02-28 02:22:26伍慶龍張?zhí)鞆?/span>楊鈁
    汽車文摘 2020年3期
    關(guān)鍵詞:示例基線文檔

    伍慶龍 張?zhí)鞆?楊鈁

    (中國第一汽車股份有限公司 新能源開發(fā)院,長春 130013)

    主題詞:DOORS 動力系統(tǒng) 需求開發(fā) 需求管理

    1 引言

    研究表明,大量的產(chǎn)品及軟件開發(fā)項目失敗是由于需求問題導(dǎo)致的,需求在項目成敗中所起的作用越來越重要,并引起了廣泛的關(guān)注[1]。隨著對項目開發(fā)中需求問題的不斷深入研究,以及為了滿足實際用戶需求,對產(chǎn)品需求開發(fā)的可靠性和有效性提出了更高的要求[2]。近年來隨著國家新能源汽車行業(yè)戰(zhàn)略地位的不斷提升,電動汽車的研發(fā)受到了越來越多汽車產(chǎn)商的重視[3],其系統(tǒng)需求開發(fā)也成為了核心關(guān)注問題。需求開發(fā)及管理貫穿于整個產(chǎn)品項目開發(fā)的過程中,而需求開發(fā)及管理可以借助專用的軟件工具,達到自動化管理的效果。本文探討了基于DOORS軟件的需求開發(fā)及管理,以某汽車項目為開發(fā)平臺,建立了動力系統(tǒng)需求開發(fā)庫,為后續(xù)其他需求開發(fā)提供借鑒和參考。

    2 需求開發(fā)與管理簡介

    需求是一個項目開發(fā)的驅(qū)動力,項目開發(fā)目的是要滿足客戶的需求,只有滿足客戶需求的項目才能算是成功的項目[4]。需求開發(fā)和需求管理屬于需求工程領(lǐng)域,兩者體現(xiàn)了需求工程的不同方面,但并非完全獨立,而是相互聯(lián)系、相輔相成的。

    2.1 需求開發(fā)

    需求開發(fā)作為一個產(chǎn)品項目開發(fā)的初始階段工作,起到了連接用戶需求到具體研發(fā)的橋梁作用。需求開發(fā)的目標是按時、按預(yù)算開發(fā)出滿足用戶真實需要的產(chǎn)品或?qū)崿F(xiàn)具體的功能要求。需求開發(fā)一般分為問題獲取、需求分析、編寫需求規(guī)格書以及測試與驗證,如圖1所示。其中問題獲取包括業(yè)務(wù)需求、用戶需求、功能需求及非功能性的需求,需求獲取及確認是需求分析過程中最重要的活動之一[5],非功能需求又包括了性能需求、標準規(guī)范及設(shè)計約束等。

    圖1 需求開發(fā)范圍

    2.2 需求管理

    需求工程中除了需求開發(fā)之外,還有需求管理,需求管理是一種獲取、組織并記錄需求的系統(tǒng)化方案過程。如圖2所示,需求管理的基本內(nèi)容包括變更控制、版本控制、需求跟蹤以及需求狀態(tài)跟蹤。

    需求管理與需求開發(fā)之間有一定的界限,需求開發(fā)主要是基于市場、客戶、項目管理而進行的分析和編寫需求規(guī)格書,而需求管理應(yīng)確保客戶與項目團隊對需求的變更、結(jié)果達成并保持一致。在需求管理過程中,需要對每一版的需求基線進行確認,并保證這些需求能被完整及正確地開發(fā)。

    圖2 需求管理范圍

    2.3 需求開發(fā)與管理的意義

    需求開發(fā)與管理的好壞直接影響著產(chǎn)品項目的開發(fā)情況,貫穿于整個產(chǎn)品項目之中,影響著整個產(chǎn)品項目的生命周期。不完整的需求捕獲和管理過程會對項目的生命周期產(chǎn)生多米諾骨牌的效應(yīng),需求開發(fā)與管理對產(chǎn)品項目開發(fā)成敗具有重大影響。如圖3所示,用戶需求的缺失會導(dǎo)致整個系統(tǒng)需求的缺失,進而導(dǎo)致設(shè)計單元的缺失及過程開發(fā)的反復(fù),最終導(dǎo)致整個系統(tǒng)不能實現(xiàn)預(yù)期的目標。

    圖3 需求重要性

    3 相關(guān)軟件應(yīng)用比較

    一般而言,需求開發(fā)及管理會借助一些專業(yè)的軟件工具,使用合適的軟件往往可以起到事半功倍的效果,對于項目開發(fā)能否成功起到重要的作用。國內(nèi)外具有代表性的需求開發(fā)管理軟件有IBM Rational DOORS、RequisitePro、Borland CaliberRM 和 統(tǒng) 御oBridge。

    為了更清晰地認識這幾種軟件的功能,以下分別從軟件的可擴展性、需求變更管理、需求基線管理、追蹤關(guān)系顯示、角色權(quán)限控制、需求鏈接變更通知、文件導(dǎo)入導(dǎo)出等方面進行比較,如表1所示。

    從表1的比較結(jié)果可以看出,基于需求開發(fā)及管理軟件常用的一些功能,DOORS更具有一些優(yōu)勢。因為DOORS所具有這些優(yōu)勢,目前有較多的汽車廠商在進行需求開發(fā)及管理時,會采用DOORS,同時DOORS也廣泛于航空、機械、信息技術(shù)開發(fā)等領(lǐng)域。以下重點講述DOORS軟件的主要功能。

    4 基于DOORS的需求開發(fā)管理

    在產(chǎn)品項目開發(fā)全生命周期中,DOORS可以覆蓋從需求、設(shè)計到測試過程的追蹤,并為追蹤關(guān)系提供更加高效的解決方案[6-7]。同時,DOORS也是一種面向管理者、開發(fā)者與最終用戶的綜合需求開發(fā)管理軟件,可優(yōu)化企業(yè)內(nèi)及供應(yīng)鏈上的需求溝通、協(xié)作和驗證等。

    DOORS軟件的主要功能如圖4所示,包括數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)化管理、需求的條目化管理、需求的協(xié)作開發(fā)、需求鏈接及跟蹤管理、需求變更及影響分析、需求的歷史信息記錄、需求的屬性定義、需求訪問權(quán)限管理、數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)、需求的導(dǎo)入導(dǎo)出等。

    表1 需求管理軟件應(yīng)用功能比較

    圖4 DOORS的主要功能實現(xiàn)分布

    4.1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)化管理

    DOORS數(shù)據(jù)庫一般存放于公司的某一個服務(wù)器上,不同的PC端可以并行訪問,支持需求的協(xié)同開發(fā),在一個數(shù)據(jù)庫中能夠根據(jù)實際需要創(chuàng)建多個項目??梢栽贒OORS軟件環(huán)境中建立不同的文件夾和項目來存儲和管理文檔,并建立相應(yīng)的模塊及對象,對象之間可以建立鏈接關(guān)系。

    DOORS數(shù)據(jù)庫的視圖與MS Windows的瀏覽器類似,對不同類型的需求可使用不同的文檔,比如不同的系統(tǒng)需求或者軟件需求可以在多個文檔中進行管理。

    4.2 需求條目化管理

    DOORS提供了與微軟辦公軟件風格相似的編輯界面,但DOORS對于需求可采用條目化的存儲方式,即可將一條需求作為數(shù)據(jù)庫中的一條單獨記錄進行存儲,這樣對需求條目的編寫、鏈接和跟蹤就很方便、快捷。

    DOORS可記錄并顯示多種形式的內(nèi)容,包括需求文本、圖形、表格、屬性及更改欄。同時,可支持不同需求交換格式,支持供應(yīng)商和開發(fā)合作伙伴提供的需求文檔及功能板塊。

    4.3 需求溝通與協(xié)作

    DOORS有著直觀的用戶界面,可通過桌面客戶端進行訪問、編輯、配置、分析和生成報告,DOORS也可以提供給用戶自定義的視圖,基于用戶定制的視圖界面,支持快速訪問數(shù)據(jù),并可維護大量的管理對象需求和鏈接,以幫助需求人員、管理者或評審人員直接獲得所需信息。

    DOORS提供了在線討論溝通機制,可提供一個溝通平臺給相關(guān)人員,每一個討論者可以提交帖子,系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些帖子相關(guān)的信息自動記錄,包括提交人,提交時間和內(nèi)容。在需求協(xié)作方面,DOORS提供了完整的變更建議流程和審核系統(tǒng),用戶可針對需求遞交變更建議及其原因。

    4.4 需求鏈接與追蹤

    DOORS可創(chuàng)建不同需求條目之間鏈接關(guān)系,并能通過鏈接指示符跟蹤到與某條需求關(guān)聯(lián)的條目。具備與Simulink模型直接關(guān)聯(lián)的功能,可以通過需求條目追蹤到Simulink模型,也可以通過Simulink模型追蹤到相應(yīng)的需求條目。

    DOORS能夠?qū)?層以上的鏈接關(guān)系進行追蹤分析,顯示所有的鏈接關(guān)系,能夠?qū)ψ粉櫧Y(jié)果的覆蓋度進行分析,找出未被覆蓋或多余的需求項,同時,還能夠?qū)㈡溄舆^濾出來并保留成視圖。針對鏈接關(guān)系,可以在需求項旁邊產(chǎn)生標記來通知鏈接的另一方需求發(fā)生了變更,并且當被通知的一方相應(yīng)調(diào)整后使得該鏈接不再是可疑鏈接時,用戶能夠?qū)⒋丝梢涉溄踊謴?fù)為正常鏈接,從而不再作為可疑鏈接顯示。

    4.5 需求變更管理

    DOORS能夠自動記錄文檔中的每一個需求項的變更歷史,包括所有類型的變更,比如修改、刪除、增加、復(fù)制、移動、屬性創(chuàng)建及鏈接建立等變化,記錄包括誰做的,何時做的,變更前后的內(nèi)容和差異標記信息。

    DOORS能夠?qū)δ硞€需求文檔的任意兩個版本進行差異性比較,并能夠?qū)⒉町惽闆r逐條比較后顯示出來??梢詫σ环菪枨笪臋n打基線,也可以對一個項目中的所有需求文檔同時打基線,并將它們之間的鏈接同時保留在基線集內(nèi)。

    4.6 權(quán)限管理與角色

    DOORS提供了一種相互協(xié)作的平臺,在軟件使用過程中,可定義不同項目開發(fā)角色及根據(jù)需要設(shè)置不同的權(quán)限,比如需求開發(fā)工程師、軟件設(shè)計工程師、測試驗證工程師、質(zhì)保工程師以及項目管理人員等。如表2所示,每種角色在軟件中能獲得所需要的輸入及輸出等,以支持項目協(xié)同開發(fā)。

    表2 需求開發(fā)相關(guān)角色定義

    4.7 軟件可集成性

    DOORS可賦予用戶多種工具與方法對需求進行管理,用戶可以靈活地把它融合到公司的管理過程中。DOORS提供了一些集成功能,可以與其他軟件工具進行接口對接。比如,DOORS可以與IBM Rational工具集成,包括IBM Rational Quality Manager、Rhapsody、Focal Point等,還可以與Microsoft Team Foundation Server(TFS)集成,以支持開發(fā)團隊創(chuàng)建和維護需求間的跟蹤鏈接等。

    5 系統(tǒng)需求開發(fā)庫建立

    基于DOORS軟件工具,以某汽車項目為平臺,建立了動力系統(tǒng)需求開發(fā)庫,包括項目文件夾、模塊及對象等?,F(xiàn)舉其中的一份需求文檔進行說明,圖5是DOORS軟件運行界面,圖6是DOORS中的一份寫好的需求文檔編輯界面。

    從圖6示例界面可以看出,與PDM系統(tǒng)軟件不同,開發(fā)人員可以直接在DOORS軟件環(huán)境中進行編輯文字,然后保存,推送給下游。下游通過訪問、識別并提取出變更的需求,實現(xiàn)有針對性地獲取信息,節(jié)省時間和提高效率,同時每一個需求項在文檔中的ID編號都是唯一的,不會產(chǎn)生需求內(nèi)容混淆的情況。

    圖5 DOORS運行初始界面

    圖6 基于DOORS的動力系統(tǒng)需求示例

    利用DOORS建立的文檔編輯是比較方便的,如圖7所示,在不改變用戶原本的編輯習慣下,可以像Office word辦公軟件那樣,在文檔中直接插入相應(yīng)的表格、圖表和 OLE(Object Linking and Embedding)對象。

    圖7 DOORS插入表格示例

    利用DOORS可以針對每一條需求創(chuàng)建鏈接關(guān)系,如圖8所示,比如想知道增加某條需求的原因,可以鏈接到起點進行查看。另外,所有的需求內(nèi)容修改都會被記錄和儲存,以避免某一些需求內(nèi)容被篡改或刪除而找不到具體責任人。

    圖8 創(chuàng)建需求鏈接關(guān)系示例

    利用DOORS軟件進行需求開發(fā)及管理時,內(nèi)部允許項目共享需求,提供了基線比較功能,可對不同的基線版本進行比較。如圖9所示,對某一份需求文檔打完基線之后,可以通過不同版本的比較,識別出新版本的更改內(nèi)容,使用戶可看到不同需求版本之間的區(qū)別。

    圖9 修改歷史記錄儲存示例

    6 結(jié)束語

    為了更有效地進行項目的需求開發(fā)及管理,可以借助專業(yè)的需求開發(fā)及管理軟件工具,基于DOORS軟件,建立了動力系統(tǒng)需求開發(fā)庫,服務(wù)于具體項目起到了較好的結(jié)果,節(jié)省時間,提高效率,實現(xiàn)了自動化和規(guī)范化開發(fā)及管理。

    基于建立的需求開發(fā)庫,后續(xù)可進行需求版本的不斷迭代升級。首先是推動精細化的需求設(shè)計,對已建立的項目需求開發(fā)庫進行持續(xù)完善,支撐多項目開發(fā),讓其覆蓋面更廣;其次是豐富需求開發(fā)庫,結(jié)合整車系統(tǒng)特性,引申出相應(yīng)的功能需求開發(fā),進行多維度的設(shè)計及優(yōu)化;最后是基于DOORS提供的一些軟件接口,探索與其他軟件的對接關(guān)系和接口集成,進一步完善已有的項目平臺需求開發(fā)庫。

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