I SISTEMI QUALITÀ ISO 9000 NELL'INFORMATION TECHNOLOGY. Ing. Ioanis Tsiouras. (Rivista ZeroUno, Dicembre 1994)

Transcript

1 I SISTEMI QUALITÀ ISO 9000 NELL'INFORMATION TECHNOLOGY 1. Introduzione Ing. Ioanis Tsiouras (Rivista ZeroUno, Dicembre 1994) Il software è un prodotto industriale ed il successo dell'azienda che lo produce è pesantemente condizionato dall'organizzazione dell'ambiente di produzione, ovvero dalla qualità del processo di sviluppo. Questo è quanto affermato già alla fine degli anni '60 quando si iniziava a parlare di Ingegneria del Software, sottolineando la marginalità dell'innovazione tecnologica rispetto ai problemi di capacità produttiva. Questo è il senso delle normative sui Sistemi di Qualità, e in particolare delle normative della serie ISO 9000, corredate da precise raccomandazioni sullo sviluppo di software; questo è il senso degli sforzi fatti dal Software Engineering Institute per mettere a punto una metodologia di assessment di processo; infine questo è il significato del grande lavoro che è stato effettuato nell'ambito del progetto ESPRIT: "Bootstrap". 2. Le norme ISO serie 9000 Le norme ISO 9000 (prima emissione 1987) sono emesse soprattutto aventi lo scopo di regolare i rapporti fra Committente e Fornitore nell'ambito di un accordo contrattuale per quanto riguarda la Qualità. Contengono i requisiti minimi di un Sistema Qualità accettabili da ambo le Parti. Attualmente è lo standard più conosciuto ed è stato adottato da un centinaio di paesi in tutto il mondo. Costituisce una "baseline" per determinare la "bontà" di una organizzazione e viene utilizzato anche per la certificazione di seconda e terza parte. Il sistema ISO 9000 è stato adottato in Italia con la sigla UNI EN ed è concepito come un insieme di criteri e di norme che trovano la loro definizione in una serie di documenti. Pagina 1 di 1

2 ISO 8402 QUALITY TERMINOLOGY ISO 9000 GUIDELINES FOR SELECTION AND USE ISO 9001 ISO 9002 ISO 9003 ISO 9004 QUALITY SYSTEMS DESIGN DEVELOPMENT PRODUCTION INSTALLATION SERVICING QUALITY SYSTEMS PRODUCTION INSTALLATION QUALITY SYSTEMS INSPECTION TEST GUIDELINES FOR QUALITY MANAGEMENT ISO ISO GUIDELINES FOR SOFTWARE GUIDELINES FOR SERVICES Figura 1: la serie delle norme ISO 9000 Tali norme vengono applicate in due situazioni differenti: contrattuale e non contrattuale: le ISO 9001/2/3 sono utilizzate per l'assicurazione della qualità esterna in situazione contrattuale; la ISO 9004, la ISO e la ISO costituiscono le guide per la conduzione aziendale per la qualità (situazione interna all'azienda). La certificazione di un Sistema Qualità viene rilasciata a fronte della rispondenza ad una delle norme ISO 9001/2/3. Secondo la ISO 9000 i concetti principali e gli obiettivi di una organizzazione dovrebbero essere i seguenti [1]: raggiungere e mantenere una qualità del prodotto o del servizio fornito tale da soddisfare con continuità le esigenze espressse o implicite del Committente; assicurare alla propria direzione che la qualità prestabilita sia raggiunta e mantenuta; assicurare al Committente che la qualità prestabilita sia raggiunta nel prodotto o servizio fornito. 3. Il Sistema Qualità nelle aziende di software La ISO 9001 è una norma generica orientata soprattutto verso le aziende manifatturiere. Essa contiene i requisiti dei sistemi qualità relativi ad aziende di hardware. Adattare la ISO 9001 in un'organizzazione che sviluppa software è molto difficile; la parola "software" va letta tra le righe dei vari requisiti. Ad aumentare le difficoltà di adattamento contribuisce anche il fatto che l'attività di sviluppo del prodotto software coincide con l'attività di produzione dello stesso. Pagina 2 di 2

3 La difficoltà di affrontare il processo di sviluppo software secondo la ISO 9001 e la necessità di una guida specifica per questo settore sono state ben presto messe in evidenza. Sulla spinta di questa richiesta è stata preparata la guida ISO Essa riporta le regole riguardanti la conduzione aziendale per la qualità ed è una semplice guida fatta esclusivamente per orientare le organizzazioni nella realizzazione del Sistema Qualità, interpretando i requisiti della ISO 9001 per lo sviluppo, la fornitura ed la manutenzione del software. La struttura del Sistema Qualità di un'organizzazione che sviluppa e manutiene software è riportata schematicamente, secondo le prescrizioni della ISO , nella figura 2. Le norme ISO 9001/ richiedono che l'organizzazione adotti un ciclo di vita adeguato alla classe di rischio di ogni prodotto software senza imporre un ciclo di vita specifico. Tutto questo è giustificato dal fatto che le ISO9001/ sono norme orientate a coprire tutti i settori e tutta la tipologia di prodotti software, compresi quelli critici. Un'organizzazione può operare secondo il ciclo di vita definito dalla norna DOD-STD-2167A, o secondo il ciclo di vita del documento ESA PSS-05-0, oppure secondo il ciclo di vita di IEEE Standard, o altre norme. Queste normative trattano la materia in maniera apparentemente diversificata, alcune puntualizzano un determinato aspetto del problema, alcune altri. Anche il livello di dettaglio con cui la materia è affrontata si differenzia alquanto da una normativa all'altra. S.Q. Organizzazione Metodologia Responsabilità della direzione Sistema qualità e gestione del S.Q. Attività del ciclo di vita Attività di supporto Riesame del contratto Specifica Req. committente Pianificazione dello sviluppo Pianificazione della qualità Progettazione e realizzazione Verifica e validazione Accettazione Duplicazione, consegna, installazione Manutenzione Gestione configurazione Controllo documentazione Doc. reg. qualità Misure Regole, pratiche e convenzioni Strumenti e tecniche Approvvigionamenti Prodotti inclusi Addestramento Figura 2: struttura del Sistema Qualità secondo ISO Pagina 3 di 3

4 4. Il processo di sviluppo del software [9] I sistemi qualità ISO 9000 nell information technology Lo stato dell'arte dello sviluppo di software indica come condizione indispensabile per la produzione di software di adeguata qualità, sia la presenza di una precisa organizzazione del lavoro, ovvero la determinazione di una prassi produttiva, suddivisa in modo chiaro in fasi di lavorazione opportunamente collegate tra loro, per ciascuna delle quali siano definiti ruoli, obiettivi, condizioni di partenza e di arrivo. Una tale organizzazione, pur personalizzata alla specifica realtà aziendale deve fare riferimento a princìpi ormai ben individuati, largamente disponibili in letteratura, deve essere effettivamente seguita nella realtà operativa, e deve essere opportunamente regolamentata. Essa comporta: aspetti organizzativi: in termini di struttura (di progetto e di assicurazione di qualità), di gestione, di ruoli; aspetti procedurali: in termini di comportamento regolamentato dei vari gruppi di lavoro; aspetti tecnici: in termini di standard di prodotto e di componenti intermedi di lavorazione; aspetti tecnologici: in termini di strumenti di supporto adottati. D'altra parte, si è già più volte ribadito che il mondo della qualità sta rapidamente cambiando, l'accento primario si sta spostando dalla qualità dei prodotti alla qualità dei processi produttivi. La strada per ottenere software di qualità, deve quindi inesorabilmente passare attraverso uno sviluppo ben gestito e controllato, sulla base degli aspetti precedentemente indicati; la qualità, infatti, non può essere aggiunta al prodotto finale, ma deve essere costruita istante per istante, durante tutte le fasi del processo di produzione. Un ambiente di produzione di software deve funzionare in modo regolamentato. In figura 3 si osserva come da princìpi generali derivino raccomandazioni espresse attraverso normative, quali per esempio ISO Tali raccomandazioni indicano i requisiti del Sistema della Qualità per lo sviluppo del software, ovvero l'insieme delle attività aziendali, pianificate, misurabili, orientate a: misurare, analizzare e migliorare il livello di qualità dei prodotti; assicurare la qualità dei prodotti mediante metodologie di gestione, controllo e prevenzione; assicurare il miglioramento dinamico del livello di qualità aziendale mediante lo studio e l'applicazione di metodologie più adeguate. Pagina 4 di 4

5 PRINCIPI Raccomandazioni Manuale di Qualità Piano di Qualità PROGETTO Verifiche e Validazioni Piano di Progetto Fig. 3: I princìpi che regolano il processo di produzione del software Il Sistema della Qualità è descritto nel Manuale della Qualità, elemento fondamentale del processo di definizione, razionalizzazione, applicazione ed evoluzione del Sistema Qualità. Il Manuale della Qualità definisce come tali principi siano incarnati nella realtà organizzativa, quali siano le procedure operative per gestire il processo di produzione del software, quali siano le norme operative di dettaglio da seguire. In accordo con il Manuale della Qualità, ogni progetto deve essere dotato di un Piano di Qualità, che definisce le prassi adottate nel caso specifico, gli obiettivi di qualità del progetto, le modalità di raggiungimento e di valutazione di tali obiettivi. Il Piano di Qualità deve essere in accordo con un Piano di Progetto, il quale dettaglia la pianificazione delle attività di progetto e costituisce uno dei principali strumenti di conduzione del progetto stesso. Nella regolamentazione del processo di produzione, grande rilievo è dato alle attività di Verifica e Validazione, che consentono rispettivamente di controllare che il risultato di una fase di lavorazione sia congruente con le premesse iniziali e con le normative interne alla fase, e di controllare che il risultato di una fase sia congruente con i requisiti iniziali del sistema software. Un ambiente di produzione di software deve essere organizzato in funzioni che rispondono gerarchicamente al responsabile del progetto come segue: lo Sviluppo realizza documenti e programmi software; il Testing realizza ed esegue i test e la relativa documentazione per il controllo di qualità dei programmi software; la Gestione della Configurazione ha il compito di gestire la configurazione dei documenti e dei programmi software. l'assicurazione di Qualità definisce l'ambiente organizzativo generale, ne verifica l'applicazione delle regole, cura che vengano definiti il Piano di Qualità e il Piano di Progetto, e che vengano effettuate attività di Verifica e Validazione. Accanto alla organizzazione in fasi del progetto, allo scopo di garantire una maggior governabilità del progetto stesso e di poter scoprire in anticipo eventuali difficoltà che si possono presentare, Pagina 5 di 5

6 mediante adeguati controlli di avanzamento periodici, si possono fornire indicazioni di modalità di pianificazione. Il Ciclo di Sviluppo prevede una organizzazione dell'attività di costruzione del prodotto in fasi, opportunamente coordinate tra loro, scandite dalla emissione di documenti e da operazioni di Verifica e Validazione sull'andamento del processo di costruzione. La motivazione di una tale strutturazione è legata al fatto che in tal modo (Figura 4): vengono fornite delle regole di comportamento, sia per lo sviluppo, sia per il controllo, che garantiscono di evitare manifestazioni di criticità non desiderate (di tempi, costi e qualità) o che comunque ne riducono significativamente la probabilità di occorrenza; viene imposta la costruzione di una "traccia logica" della storia dello sviluppo e del controllo, che dia evidenza oggettiva della successione delle operazioni effettuate e delle decisioni prese, e che garantisca efficacia nella copertura rispetto alle criticità non volute e capacità di recupero al loro eventuale insorgere. In figura 5 è illustrato un modello esemplificativo di Ciclo di Sviluppo del software in cui sono evidenziati i due aspetti rilevanti: le fasi e i documenti prodotti in ciascuna fase. Secondo tale modello é [8]: nella fase di analisi dei requisiti a partire da un documento di Requisiti Utente, che descrive le esigenze che devono essere soddisfatte dal prodotto software, viene costruito il documento di Requisiti Software, che descrive con dettaglio l'architettura funzionale del prodotto, le sue modalità d'uso, l'elenco dettagliato di tutte le funzioni fornite, le interfacce verso l'esterno, i vincoli prestazionali (tempi e occupazione); nella fase di definizione dell'architettura a partire dal documento di Requisiti Software, viene definita l'architettura fisica di alto livello del prodotto software nel documento di Disegno di Architettura, indicando i vari componenti software e le interfacce di comunicazione tra gli stessi; nella fase di disegno dettagliato a partire dal documento di Disegno di Architettura viene costruito il documento di Disegno di Dettaglio, che contiene la descrizione dettagliata della struttura di ciascuno dei componenti precedenti in termini di sottocomponenti; nella fase di codifica a partire da ogni documento di Disegno di Dettaglio viene costruito il relativo insieme di Moduli di programma (ovvero il Codice Sorgente), intendendo per Modulo una unità di compilazione; la fase di testing consiste nella esecuzione dei test progettati e si conclude con la stesura di un Rapporto di Qualificazione, in cui sono raccolti tutti gli elementi necessari alla valutazione di rilasciabilità del prodotto. Pagina 6 di 6

7 RS DA DD CS RQ RU GARANTISCONO Dominabilità del processo GARANTISCONO Tracciabilità Manutenibilità "QUALITÀ" DEL PRODOTTO DOC 2 DOC 1 DOC n Fig. 4: Il Ciclo di Sviluppo del software, le motivazioni Pagina 7 di 7

8 Requisiti Software Disegno Di Architettura Disegno Di Dettaglio Codice Sorgente Rapporto Di Qualificazione RS DA DD CS RQ Analisi dei requisiti Definizione dell'architettura Disegno dettagliato Codifica Testing progettazione test di modulo RU Requisiti Utente progettazione test di integrazione progettazione test funzionali Fig. 5: Ciclo di Sviluppo del software, un esempio 5. Criteri di assessment di processo Il Software Engineering Institute (SEI) della Carnegie-Mellon University di Pittsburg è stato costituito con l'obiettivo di comprendere e migliorare il processo di produzione del software. Il SEI ha sviluppato un modello di maturità di processo (Capability Maturity Model) e una metodologia di assessment di processo di sviluppo software. Il CMM è una struttura per la maturità dei processi, organizzata in livelli, che fornisca una mappa per le organizzazioni che intendono migliorare continuamente, sia qualitativamente sia quantitativamente, il loro processo disviluppo software e che sostenga le organizzazioni stesse durante la valutazione dei vari fornitori di software. Il CMM descrive un cammino evolutivo di miglioramento da un processo definito "ad hoc" ed immaturo ad un processo maturo e disciplinato. La classificazione proposta dal SEI, che costituisce un importante punto di riferimento a livello internazionale, prevede cinque livelli di maturità come rappresentato in figura 6. Pagina 8 di 8

9 Si può notare, ancora una volta, come, secondo tale classificazione, il livello di maturità di un ambiente di produzione di software dipenda in modo determinante dalla capacità di controllare il processo produttivo. A livello europeo è stata messa a punto e collaudata su diverse realtà europee, una metodologia equivalente, nel corso del progetto ESPRIT Bootstrap. La metodologia BOOTSTRAP è stata sviluppata dal Consorzio Bootstrap, nel corso del progetto ESPRIT 5441 negli anni ottimizzante controllo del processo gestito misure di costi/tempi/qualità misure del processo definito processo definito dati qualitativi definizione del processo ripetibile attribuzione di responsabilità riuso di esperienza pregressa management di base iniziale processo non controllato strumenti non integrati nel processo assenza di procedure formali Fig. 6: Livelli di maturità di un ambiente di produzione di software (SEI) Lo scopo della metodologia BOOTSTRAP è quello di fornire un'approccio Europeo di valutazione per il miglioramento del processo di sviluppo del software. La metodologia BOOTSTRAP è un'approccio evoluto e supporta sia la valutazione (assessment) del processo di sviluppo del software, sia i miglioramenti. La valutazione BOOTSTRAP, per garantire maggiori benefici, deve essere considerata come parte di un processo di miglioramento ed i risultati della valutazione costituiscono dati di ingresso necessari per la preparazione del Piano di Miglioramento e come risposta alle attività di miglioramento attuate allo scopo di ottenere una valutazione quantitativa del miglioramento stesso. La Figura 7 illustra la metodologia Bootstrap di assessment del processo. La metodologia BOOTSTRAP: Pagina 9 di 9

10 Adotta i livelli di maturità del SEI come scala di misura. Integra nei livelli di maturità i requisiti del sistema qualità delle norme ISO 9001/ISO allo scopo di: includere linee guida per l'intero sistema qualità dell'azienda (non presente nel modello CMM), inserire la distinzione tra organizzazione, metodologia e tecnologia (non presente nel modello CMM), assistere le aziende Europee che usano ISO 9000 come standard principale al processo di miglioramento. Offre un adeguato livello di granularità nella valutazione. Offre meccanismi di valutazione affidabili. Potenzia i metodi esistenti. Livello Caratteristiche Fattori di promozione Risultato 5 OTTIMIZZANTE feedback il processo è "controreazionato" Continua evoluzione nel miglioramento del processo Produttività e qualità 4 GESTITO quantitativo il processo è misurato Cambiamenti di tecnologia Prevenzione dei problemi 3 DEFINITO qualitativo il processo é definito in modo istituzionale Misure di processo Analisi di processo Piani di qualità quantitativi 2 RIPETIBILE intuitivo il processo dipende dalle persone, ma c'è una gestione Formazione Review e test sistematici Standard 1 INIZIALE ad hoc caotico Project management Pianificazione Controllo della configurazione Assicurazione di qualità Rischio Fig. 7:La metodologia Bootstrap di assessment di processo La metodologia si basa essenzialmente sul processo di sviluppo dello standard ESA PSS L'assessment viene effettuato attraverso il questionario preparato appositamente allo scopo; le sue principali caratteristiche sono: è strutturato ad albero sui tre rami principali: Pagina 10 di 10

11 Organizzazione Metodologia Tecnologia. Esiste una distinzione tra progetto ed organizzazione complessiva (SPU - Software Producing Unit). Presenta i risultati degli aspetti esaminati sotto forma di profili (utilizzando la scala del CMM) e a diversi livelli di dettaglio. Valuta i requisiti ISO Valuta un insieme ben definito di processi. Il livello di maturità viene calcolato attraverso i risultati dell'assessment e l'oggettività dei risultati quantitativi viene garantita dalla procedura di calcolo che descrive il relativo algoritmo. La metodologia è dotata di tool software attraverso i quali si generano i profili dei livelli di maturità e di capacità i quali indicano i punti di forza e i punti di debolezza per ogni SPU e per ogni progetto valutato. I benefici che derivano dall'applicazione di una valutazione BOOTSTRAP sono molteplici; si presentano qui di segueto quelli che riteniamo siano principali ed interessanti dal punto di vista dell'ingegneria del software: Si ottiene una valutazione quantitativa dei singoli processi. Si ha a disposizione indicatori a diversi livello di dettaglio. Si ottiene un supporto valido alla definizione del Piano di Miglioramento. Si ha la possibilità di confrontare i risultati dei vari progetti valutati. Si ha la possibilità di confrontare le varie SPU (Software Producing Unit). Si ottengono significative informazioni di ritorno (feedback). Attualmente la metodologia è gestita dal BOOTSTRAP INSTITUTE, con sede presso la ETNOTEAM, per i seguenti aspetti: promuovere la metodologia, gestire la metodologia e introdurre miglioramenti, gestire le licenze, effettuare l'addestramento e l'accreditamento dei valutatori, gestire il data base centrale dei dati delle valutazioni effettuate. I membri del BOOSTRAP INSTITUTE sono distinti in Founding and Full Members e in Corporate Members. Essi sono: Founding and Full Members: CCC Software Professionals Oy, Finland ETNOTEAM S.p.A., Italy LEANSOFT Oy, Finland SCHYNOLL, Germany SYNSPACE GmbH, Germany Pagina 11 di 11

12 Corporate Members: UNIVERSITY of OULU, Finland 7. Riferimenti [1] ISO serie 9001, "Quality System - Model for quality assurance in design/development, production, installation and servicing" [2] ISO , "Guidelines for the application of ISO 9001 to the development, supply and maintenance of software" [3] ISO /2/3, Guidelines for auditing quality systems - Auditing - Qualification criteria for quality systems auditors - Management for audit programms [4] ITQS, "European IT Quality System Auditor Guide", January 1992" [5] W.S. Humphrey, "Characterizing the Software Process: A Maturity Framework" IEEE Software, March 1988 [6] P. Kuvaja, J. Similae, L. Krzanik, A. Bicego, G. Koch, s. Saukkonen: "Software Process Assessment & Improvement. The BOOTSTRAP Approach" Blackwell Business - Etnoteam 1994 [7] I. Tsiouras, "La certificazione in europa dei sistemi qualità nel settore delle tecniche informatiche e di telecomunicazione"; AEI, Volume 10, Ottobre 1993 [8] Tesi di Laurea di Virginia Ghisani. Università degli Studi di Milano, "Un approccio realistico CWQC alla produzione di software", Anno Accademico [9] Tesi di Laurea di Paola Ferrari. Università degli Studi di Milano, "Definizione e realizzazione di un sistemadi misura orientato al miglioramento di processo nello sviluppo di software", Anno Accademico [10] I. Tsiouras, Dispense del corso "Elementi sulla qualità del software, le norme e la ITQS auditor guide". Doc. CESI CER 94/9761, Marzo Pagina 12 di 12