Entwicklungsmethodiken zur kollaborativen Softwareerstellung – Stand der Technik

Die weltweit wachsende Nachfrage nach Unternehmenssoftware erfordert immer neue Methoden und Formen der Zusammenarbeit (Kollaboration) bei der Softwareerstellung. Zu diesem Zweck untersucht und vergleicht dieses Arbeitspapier existierende Vorgehensmodelle und deren Evolution. Zusätzlich werde erste Ansätze zur kollaborativen Softwareerstellung vorgestellt und ihre Eignung für ein kommerzielles Umfeld analysiert. Die Arbeit verwendet hierzu einen eigenen Vergleichsrahmen, der u.a. auch so genannte "Kollaborationspunkte“ in Betracht zieht, d.h. Aktivitäten im Prozess an denen das Einbinden mehrerer Entwickler und/oder Anwender vorteilhaft ist. Die Erkenntnisse aus der vergleichenden Analyse des Stands der Technik werden schließlich dazu verwendet, Defizite existierender Ansätze aufzuzeigen und Anforderungen für unterstützende Werkzeuge abzuleiten

Sichere Werkzeugketten und werkzeugunterstütztes Assessment - Verwendung komplexer Werkzeugketten für die Entwicklung und Bewertung sicherheitsrelevanter Software

Eine stark wachsende Zahl eingebetteter elektronischer Systeme implementiert sicherheitsrelevante Funktionen. Diese Funktionen werden zunehmend in Software implementiert. Die einschlägigen Normen zur Funktionalen Sicherheit erfordern den Einsatz von „vertrauenswürdigen“ Softwareentwicklungswerkzeugen und Werkzeugketten. Diese Arbeit leitet einen generischen, projektunabhängigen Ansatz für die Qualifizie-rung von Softwarewerkzeugen her, die bei der Entwicklung sicherheitsrelevanter Systeme eingesetzt werden. Auf Basis dieser Methodik wird in einem zweiten Schritt ein Vorgehen entwickelt, dass es ermöglicht, die Bewertung der Funktionalen Sicherheit (Safety Assessment) werkzeugunterstützt durchzuführen. Dies führt zu einer signifikanten Effizienzsteigerung bei der Begutachtung sicherheitstechnischer Systeme

Marketing innovative service solutions with inter-organizational service networks: opportunities and threats

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Praktiken, Treiber und Barrieren des internationalen Wissenserwerbs deutscher Medizintechnikunternehmen

Angesichts offener Märkte, internationalen Wettbewerbs und kurzer Technologiezyklen hängt die Wettbewerbsfähigkeit vieler Unternehmen wesentlich von ihrer Innovationsfähigkeit ab. Ein großer Anteil des für Innovationen relevanten Wissens liegt außerhalb der Grenzen einzelner Unternehmen sowie zunehmend im Ausland. Der Erwerb von Wissen aus internationalen Quellen hat sich somit insbesondere in Hochtechnologiebranchen zu einer wichtigen Anforderung entwickelt. Die vorliegende betriebswirtschaftliche Arbeit untersucht, welche Verfahren deutsche Medizintechnikunternehmen im Rahmen ihrer Innovationsprozesse für internationalen Wissenserwerb verwenden und welche Faktoren diese Praktiken beeinflussen. Auf Grundlage der wissenschaftlichen Literatur entwickelt sie zunächst eine branchenunabhängige Verfahrenstypologie, wendet diese an 25 deutschen Medizintechnikunternehmen an und schlägt sodann eine branchenspezifische Weiterentwicklung vor. Die empirischen Ergebnisse zeigen auf, dass fast alle befragten Unternehmen aktiv internationalen Wissenserwerb betreiben und überwiegend die Einschätzung vertreten, darauf angewiesen zu sein. Das wichtigste Verfahren internationalen Wissenserwerbs ist die Einbindung von ausländischen Kunden/Produktnutzern in Forschungs- und Entwicklungsprozesse. Auch bei Forschungs- und Entwicklungskooperationen stehen als Partner verschiedene Gruppen von Anwendern im Vordergrund, insbesondere Ärzte. Zentrale Hinderungsgründe internationalen Wissenserwerbs sind die Kosten von Partnersuche und Kooperation sowie Angst vor unbeabsichtigtem Wissensabfluss und Imitation

Analyse der Wirkung von Nutzer-Feedback auf die Entwicklungszeit komplexer Softwareprodukte

In der Softwareentwicklung verursacht der Entwicklungsaufwand, und die damit zusammenhängende Entwicklungsdauer, i. A. einen Großteil der Produktionskosten. In einem unsicheren, dynamischen Umfeld hat die Überarbeitungsdauer einen großen Anteil an der Entwicklungszeit. Ziel dieser Arbeit ist es die Struktur inkrementeller Softwareentwicklungsprozesse, die wiederholtes (zyklisches) Feedback erlauben, zu untersuchen. Darauf basierend werden Modelle entwickelt, anhand derer die Wirkungszusammenhänge der Einflussfaktoren der Entwicklungsdauer dieser Prozesse, wie Unsicherheit und Komplexität, analysiert und Empfehlungen zur Reduzierung der Entwicklungsdauer gegeben werden können

Maintainability and evolvability of control software in machine and plant manufacturing -- An industrial survey

Automated Production Systems (aPS) have lifetimes of up to 30-50 years, throughout which the desired products change ever more frequently. This requires flexible, reusable control software that can be easily maintained and evolved. To evaluate selected criteria that are especially relevant for maturity in software maintainability and evolvability of aPS, the approach SWMAT4aPS+ builds on a questionnaire with 52 questions. The three main research questions cover updates of software modules and success factors for both cross-disciplinary development as well as reusable models. This paper presents the evaluation results of 68 companies from machine and plant manufacturing (MPM). Companies providing automation devices and/or engineering tools will be able to identify challenges their customers in MPM face. Validity is ensured through feedback of the participating companies and an analysis of the statistical unambiguousness of the results. From a software or systems engineering point of view, almost all criteria are fulfilled below expectations

OSS architecture for mixed-criticality systems – a dual view from a software and system engineering perspective

Computer-based automation in industrial appliances led to a growing number of logically dependent, but physically separated embedded control units per appliance. Many of those components are safety-critical systems, and require adherence to safety standards, which is inconsonant with the relentless demand for features in those appliances. Features lead to a growing amount of control units per appliance, and to a increasing complexity of the overall software stack, being unfavourable for safety certifications. Modern CPUs provide means to revise traditional separation of concerns design primitives: the consolidation of systems, which yields new engineering challenges that concern the entire software and system stack. Multi-core CPUs favour economic consolidation of formerly separated systems with one efficient single hardware unit. Nonetheless, the system architecture must provide means to guarantee the freedom from interference between domains of different criticality. System consolidation demands for architectural and engineering strategies to fulfil requirements (e.g., real-time or certifiability criteria) in safety-critical environments. In parallel, there is an ongoing trend to substitute ordinary proprietary base platform software components by mature OSS variants for economic and engineering reasons. There are fundamental differences of processual properties in development processes of OSS and proprietary software. OSS in safety-critical systems requires development process assessment techniques to build an evidence-based fundament for certification efforts that is based upon empirical software engineering methods. In this thesis, I will approach from both sides: the software and system engineering perspective. In the first part of this thesis, I focus on the assessment of OSS components: I develop software engineering techniques that allow to quantify characteristics of distributed OSS development processes. I show that ex-post analyses of software development processes can be used to serve as a foundation for certification efforts, as it is required for safety-critical systems. In the second part of this thesis, I present a system architecture based on OSS components that allows for consolidation of mixed-criticality systems on a single platform. Therefore, I exploit virtualisation extensions of modern CPUs to strictly isolate domains of different criticality. The proposed architecture shall eradicate any remaining hypervisor activity in order to preserve real-time capabilities of the hardware by design, while guaranteeing strict isolation across domains.Computergestützte Automatisierung industrieller Systeme führt zu einer wachsenden Anzahl an logisch abhängigen, aber physisch voneinander getrennten Steuergeräten pro System. Viele der Einzelgeräte sind sicherheitskritische Systeme, welche die Einhaltung von Sicherheitsstandards erfordern, was durch die unermüdliche Nachfrage an Funktionalitäten erschwert wird. Diese führt zu einer wachsenden Gesamtzahl an Steuergeräten, einhergehend mit wachsender Komplexität des gesamten Softwarekorpus, wodurch Zertifizierungsvorhaben erschwert werden. Moderne Prozessoren stellen Mittel zur Verfügung, welche es ermöglichen, das traditionelle >Trennung von Belangen< Designprinzip zu erneuern: die Systemkonsolidierung. Sie stellt neue ingenieurstechnische Herausforderungen, die den gesamten Software und Systemstapel betreffen. Mehrkernprozessoren begünstigen die ökonomische und effiziente Konsolidierung vormals getrennter Systemen zu einer effizienten Hardwareeinheit. Geeignete Systemarchitekturen müssen jedoch die Rückwirkungsfreiheit zwischen Domänen unterschiedlicher Kritikalität sicherstellen. Die Konsolidierung erfordert architektonische, als auch ingenieurstechnische Strategien um die Anforderungen (etwa Echtzeit- oder Zertifizierbarkeitskriterien) in sicherheitskritischen Umgebungen erfüllen zu können. Zunehmend werden herkömmliche proprietär entwickelte Basisplattformkomponenten aus ökonomischen und technischen Gründen vermehrt durch ausgereifte OSS Alternativen ersetzt. Jedoch hindern fundamentale Unterschiede bei prozessualen Eigenschaften des Entwicklungsprozesses bei OSS den Einsatz in sicherheitskritischen Systemen. Dieser erfordert Techniken, welche es erlauben die Entwicklungsprozesse zu bewerten um ein evidenzbasiertes Fundament für Zertifizierungsvorhaben basierend auf empirischen Methoden des Software Engineerings zur Verfügung zu stellen. In dieser Arbeit nähere ich mich von beiden Seiten: der Softwaretechnik, und der Systemarchitektur. Im ersten Teil befasse ich mich mit der Beurteilung von OSS Komponenten: Ich entwickle Softwareanalysetechniken, welche es ermöglichen, prozessuale Charakteristika von verteilten OSS Entwicklungsvorhaben zu quantifizieren. Ich zeige, dass rückschauende Analysen des Entwicklungsprozess als Grundlage für Softwarezertifizierungsvorhaben genutzt werden können. Im zweiten Teil dieser Arbeit widme ich mich der Systemarchitektur. Ich stelle eine OSS-basierte Systemarchitektur vor, welche die Konsolidierung von Systemen gemischter Kritikalität auf einer alleinstehenden Plattform ermöglicht. Dazu nutze ich Virtualisierungserweiterungen moderner Prozessoren aus, um die Hardware in strikt voneinander isolierten Rechendomänen unterschiedlicher Kritikalität unterteilen zu können. Die vorgeschlagene Architektur soll jegliche Betriebsstörungen des Hypervisors beseitigen, um die Echtzeitfähigkeiten der Hardware bauartbedingt aufrecht zu erhalten, während strikte Isolierung zwischen Domänen stets sicher gestellt ist

Workers into Managers: Developing Leadership Competence of Production Unit Managers

This study analyses the competence gaps of lower-level managers in a typical manufacturing plant in Germany that had recently introduced a teamwork structure. Results indicate that the managers have difficulties with their new leadership-related tasks. Higher levels of leadership competence are found to be associated with better acceptance as a manager by superiors, but not by subordinates, better interaction with both subordinates and superiors, and with higher job satisfaction. Finally, a quasi-experiment shows that a combination of workshops and individual coaching had measurable effects on leadership competencies and partly improved identification with the managerial role. In terms of methodology, a new format of self-assessments is suggested for a more valid measurement of competencies. --Leadership skills,first line managers,training,experiment