Modelo de Fábrica de Software Jorge Risco Becerra, Fábio Levy Siqueira e Beatriz Borsoi

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1 Modelo de Fábrica Jorge Risco Becerra, Fábio Levy Siqueira e Beatriz Borsoi O conceito de Fábrica busca a obtenção de produtividade e qualidade no desenvolvimento de software através de padronização e controle. Neste tutorial é apresentado como esse conceito foi empregado para a criação de um modelo de Fábrica. São assim apresentados o embasamento teórico (introdução à qualidade em software, arquitetura de processos e a definição de Fábrica ) e o método de criação desse modelo. Também é discutido como esse modelo foi instanciado em uma Fábrica para dispositivos móveis.

2 Modelo de Fábrica Prof. Dr. Jorge Risco Becerra Prof. Msc. Fábio Levy Siqueira Profa. Msc. Beatriz Borsoi Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Sumário Apresentação do LTS Introdução à Qualidade Arquitetura de Processos Definição de Fábrica A Parceria Fábrica de Objetos Educacionais Modelo de Fábrica Análise do Processo Definição do Modelo Instanciação do Modelo Conclusão e Trabalhos Futuros

3 Modelo de Fábrica de Software O LTS Laboratório de Tecnologia Escola Politécnica da Universidade de São Paulo beatriz.silva@poli.usp.br Tel: Fax: Laboratório de Tecnologia de Software Missão Ter excelência em Tecnologia para promover transformações na sociedade Objetivos Ensino Formar recursos humanos com experiência Pesquisa Desenvolver programas integrados de pesquisa alinhados com as áreas de interesse Realizar pesquisas de impacto que conduzam ao seu reconhecimento Direcionar a pesquisa para obtenção de tecnologia Extensão Tornar-se centro de referência Transferir tecnologia Formar profissionais

4 Áreas de Atuação 1. Arquitetura 2. Banco de Dados 3. Engenharia de Requisitos 4. Gerência de Projeto 5. Interface Homem-Computador 6. Métodos Formais em Engenharia 7. Processos 8. Qualidade 9. Reutilização 10. Técnica de Orientação a Objetos Membros Jorge Luis Risco Becerra (doutor) Jorge Rady de Almeida Júnior (associado) Kechi Hirama (doutor) Lúcia Vilela Leite Filgueiras (doutor) Maria Alice G.V. Ferreira (doutor) Paulo Sergio Muniz Silva (doutor) Reginaldo Arakaki (doutor) Selma Shin Shimizu Melnikoff (titular) Solange Nice Alves de Souza (doutor)

5 Modelo de Fábrica de Software Introdução à Qualidade Porque qualidade em software?

6 Qualidade A Qualidade é a chave dos negócios Melhoras na qualidade de software trazem melhoras na produtividade de software A qualidade do suporte de software é tão importante quanto a qualidade do software Para atingir a qualidade de software, pessoas e cultura são tão importantes quanto a tecnologia Qualidade Melhora na qualidade de software, significa melhora no processo de desenvolvimento (pessoal, facilidades, equipamentos, tecnologia, metodologia, conceitos) Deve existir um compromisso da Diretoria na melhora dos processos Sistemas baseados em modelos é um bom início para muitas empresas. O sistema de qualidade é customizado para cada empresa

7 Conceitos Necessidades Mercado do software Globalização Fator crítico Competitividade Sucesso Satisfação do usuário Confiança nos negócios

8 Características Qualidade fator de competitividade Funcionalidade como fator de avaliação Qualidade do produto Qualidade do suporte Assegurar a qualidade Padrão como pré-requisitos dos negócios Qualidade na corporação Características Qualidade fator essencial no mercado Fábrica de software Componentes Projetos Cooperativos Exportação Competir com qualidade Off-shore

9 Características Qualidade aumenta o custo-benefício Visa aumentar a produtividade Reduz os custos Redução dos defeitos Reutilização Análise da redução dos custos Técnica: Custo do programa de qualidade Análise da figura a seguir Custo da qualidade falhas verificação prevenção básico diminuição das falhas melhoras nos testes maior prevenção melhores processos Antes Depois

10 Características Qualidade protege os negócios Aumenta a satisfação do cliente Assegurar o cliente Aumento de 5 % na retenção do cliente aumenta em 35 % os lucros (CRM - Customer Relationship Managment) Qualidade será a marca registrada dos negócios Definição Todas as funcionalidades e características dos produtos ou serviços que se relacionam com a capacidade de atingir necessidades específicas International Standards Quality Vocabulary (ISO )

11 Definição Satisfação do Usuário = Qualidade A qualidade de um produto é determinado: Total entendimento das necessidades Definição dos requisitos Transformação dos requisitos em produto Suporte ao desenvolvimento do produto Definição Qualidade e os requisitos O processo de aquisição dos requisitos deve identificar e definir as características de um produto para determinar sua qualidade Determinação dos requisitos objetivos e subjetivos Comunicação com o usuário ou determinação dos requisitos do mercado

12 Definição Qualidade e o processo de desenvolvimento Utilizar as melhores técnicas da engenharia de software Utilizar ferramentas adequadas Equipe especializada Técnicas para determinação de erros Análise estatístico do processo Definição Qualidade e o suporte ao produto Documentação, textos de ajuda (on-line) Distribuição Assistência e serviços específicos e consultoria Treinamento Melhoras

13 Sistema de Qualidade Descreve os processos que asseguram qualidade dos produtos e os serviços Processos, políticas, procedimentos, ferramentas, recursos técnicos e humanos CMM e o SPICE definem os requisitos do sistema de qualidade Modelo de Fábrica de Software Arquitetura de Processos

14 Problema CMM-I PSP-TSP ISO SPICE Boas Práticas Recomendações Processos Implementação Melhoria Qualidade de software e Processos ODP Open Distributed Processing Empresa Informação Computação Engenharia Tecnologia Pesquisa Objeto Sistema Objeto Sistema Objeto Sistema Arquitetura de Software ODP MDA Métodos Objeto Sistema Objeto Sistema Objeto Sistema Processo de Negócio Principal Arquiteturas Corporativas M M Corporativo Gerencial Operacional Produto Serviço

15 Arquitetura ODP Objeto Empresa Processos Objeto Sistema = Objeto Computação Objeto Informação Sistema de Informação Objeto Engenharia Objeto Tecnologia Arquitetura Arquitetura Corporativa Processos de Negócios Sistema Corporativo Sistemas de Informação

16 Modelo de Fábrica de Software Definição de Fábrica Fábrica Ambiente Cooperativo de Desenvolvimento de Software Modelo de Objetos Processos Arquitetura dos processos de negócios Modelo de Objetos Sistemas de Informação Arquitetura do sistema de informação

17 Fábrica Processos Processos Sistema Estratégico Project Processos Processos RUP SourceSafe ISO 12207, CMM, ISO Técnicas, métodos, roteiros Reutilização, Componentes, arquiteturas Sistemas de Informação CRM, SCM, RH Tecnologia Instância de Fábrica Processo de Supervisão Corporativo Processo Supervisão e Controle Processo de Planejamento Processo G.Configuração Linha de Linha de Linha de Linha de Produção 1 Produção 2 Produção 3 Produção N Processos de Desenvolvimento

18 Modelo de Fábrica de Software A Parceria Laboratório USP Microsoft 3 anos 2 monitores Apoio em pesquisa e ensino Infra-estrutura 12 Estações 64 bits 8 pockets 7 Tablets 10 Estações Pentium

19 Modelo de Parceria LTS Modelos de Fábrica Pólos tecnológicos Arquiteturas Corporativas Middleware Meta Acadêmica Meta Curto Prazo Instancia de Modelo De Fábrica VSTS Microsoft Modelo de Fábrica de Software Fábrica de Objetos Educacionais

20 Exemplo A Fábrica Objetos Educacionais: Qualquer recurso digital que pode ser reusado para apoiar o aprendizado (Wiley, 2000) Estudantes definem a simulação Ensino médio / Escolas públicas Aplicação de conceitos de física Disponível na Internet

21 Partes Envolvidas Escola do Futuro Faculdade de Educação Escola de Comunicações e Artes Escola Politécnica Secretaria de Educação de São Paulo Microsoft Particularidades da Fábrica Domínio de aplicação específico Produção rápida 15 horas em média Preocupação com o conteúdo educacional Manter a filosofia

22 Processo Geral Escola Criação dos Roteiros Faculdade de Educação Escola do Futuro - Equipe de Designers Fábrica POLI BPMN Notação gráfica para expressar processos de negócio Legível para diferentes públicos Transformação automática para uso de Web Services Ponte para projeto de processos de negócio e implementação do processo Padrão Versão Envolvimento de diversas empresas do setor

23 Elementos Gráficos do BPMN Objetos de Fluxo Objetos de Conexão Artefatos Swimlanes Modelo BPMN

24 Ferramentas Project / Project Web Planejamento e acompanhamento InfoPath Medições esforço e tamanho SharePoint Workflow de documentos Visual SourceSafe Gerência de Configuração Resultados 28 escolas envolvidas 120 professores treinados 60 objetos educacionais produzidos pela Fábrica Complexidade do OE Alta Duração Média Produção (horas) Baixa Média % 17% 35% Baixa Média Alta

25 Resultados 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 Duração média (horas) 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Análise de Viabibildade Análise de Requisitos Modelagem Implementação Testes Fase do Processo Estimado Real Modelo de Fábrica de Software Modelo de Fábrica

26 Objetivo Definir um Modelo de Fábrica de Software??? Modelo de Fábrica Pocket PC Aplicativos Embasamento Fábrica de Objetos Educacionais (FSW-OE) Processos de desenvolvimento Processos de gerência CMM UP Processos de gerência Processo de desenvolvimento

27 Método Fase 1 Análise do Processo da Fábrica Modelo do CMM em BPMN Avaliar Fábrica de Objetos Educacionais Definir pontos fortes e pontos fracos Fase 2 Definição do Modelo Corrigir problemas encontrados Montar processo Montar guia de processo Fase 3 Instanciação em uma Fábrica Protótipo Instanciar o processo conceitual Foco em aplicativos Móbile Modelo de Fábrica de Software Avaliação do Processo

28 Objetivo Avaliar o processo de software Seguir a filosofia do CMM (nível 2) Comparar o processo com o CMM Pontos fortes e fracos do processo Porque CMM? Definição de fábrica Necessidade de um processo bem definido Gerência adequada A filosofia do CMM está diretamente ligada à idéia de Fábrica

29 Base do Método de Avaliação CBA-IPI (CMM-Based Appraisal for Internal Process Improvement) Método para avaliação de pontos fortes e fracos de uma organização usando CMM Três fases: Planejar e preparar a avaliação Conduzir a avaliação Exibir os resultados Base do Método de Avaliação SPF (Software Process Framework) Guia para projetar, analisar e revisar projetos Consistência com o CMM Define um quadro de referência básico Políticas Treinamento Restringem Processos Procedimentos Padrões Implementados por Apoiados por Ferramentas

30 Processo de avaliação Atividades principais Questionário Criado a partir das práticas Adaptado para cada papel Importância de cobrir diversos papéis Consolidação dos dados Absorção das visões dos funcionários Definição de uma visão geral

31 Atividades principais Análise dos pontos fortes e pontos fracos Checklist do SPF como base Comparação Processo CMM conceitual Processo da fábrica de software Processo Conceitual do CMM Objetivos Observar graficamente o processo do CMM Facilitar a análise de processos Baseado nas práticas do CMM Atividades e Verificações Compromissos, Habilidades e Medições CMM não define processo Adicionadas seqüências e mensagens Adicionadas atividades (raramente) Suposições foram documentadas

32 Comparação BPMN? Equipe de Desenvolvimento Equipe de Desenvolvimento Grupo de Controle de Mudanças Problemas SharePoint Obter Documentos Análise de Requisitos Implementação Teste Entrega SharePoint Equipe de Planejamento Grupo de Engenharia Controle de Versão Gerente de Projetos Roteiro e Telas Revisar superficialmente o roteiro e as telas Criar o cronograma Cronograma Gerência Sênior Semanalmente Revisar o status Outros Grupos Gerente de projeto afetados Equipe de Planejamento Gerente de Primeira Linha Documento de Viabilidade Fazer a análise de viabilidade Dados Históricos Ficha de Atividade Planejamento do CMM Planejamento da Fábrica Modelo de Fábrica de Software Definição do Modelo

33 Modelo de Fábrica Não é específico a um domínio de aplicação Tarefas principais Necessário instanciar o processo Dificuldades Interdependência dos processos Atividades que estão em diversos processos Discussões entre os responsáveis pelo processo Diferentes níveis de abstração Visões diferentes do processo Burocratização do processo Problema do processo teórico Necessária a implantação do processo

34 Resultado Guia do processo Modelos BPMN dos processos Passo-a-passo das atividades Modelo de Fábrica de Software Instanciação do modelo

35 Instanciação do modelo Especialização dos guias para um contexto específico Fábrica Móbile Desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis Pocket PC, SmartPhones Consideração dos requisitos do domínio de aplicação Seleção das Ferramentas Necessidade de escolher ferramentas Desenvolvimento Modelagem UML Planejamento e acompanhamento Gerência de Configuração Códigos e os demais artefatos de projeto Coleta de dados gerenciais Suporte ao processo Facilitar o uso do processo Automatizar atividades

36 Fábrica Móbile Apoio ao processo Visual Studio 2005 Team System (Beta 2) Ferramentas Microsoft Office, Visio e Project VSTS para a Fábrica Móbile Guia dos Processos Atividades Eventos Papéis Artefatos Work items Transições Campos Estados Visual Studio Team Systems 2005 Template de Processo da Fábrica Diagramas BPMN dos processos Guia do Processo Requisitos do Desenvolvimento Pocket

37 A Ferramenta Resultados Guia do Processo para a Fábrica Móbile Template de Processo para Fábrica Móbile (VSTS) Ferramentas empregadas Visual Studio Team System Office (Word, Excel, Project e Visio) SharePoint

38 VSTS e o Modelo de Fábrica Pontos Cobertos Medidas das atividades Papel 1 Atividades e seus estados internos Respositório de artefatos integrado Papel 2 Papéis e suas permissões Modelo de Fábrica de Software Conclusão e Próximos Passos

39 Conclusões Resultados gerais Guia de Processo para a Fábrica Móbile Template de Processo da Fábrica Móbile para o VSTS Aplicação do VSTS Problemas e pontos positivos Caso de aplicação do VSTS e de seus benefícios Próximos passos Relação arquitetura de processos e workflow Modelo de fábrica para pequena empresa de inovação Modelo de pólo tecnológico Residência em Engenharia Especialista aprende especificamente uma área do processo Objetos educacionais para Engenharia de Software

40 Referências CUSUMANO, M. A. The Software Factory: A Historical Interpretation. IEEE Software, v.6, n.2, p March DUNAWAY, D. K.; MASTERS, S. CMM Based Appraisal for Internal Process Improvement (CBA-IPI). Technical Report CMU/SEI-2001-TR Carnegie Mellon Software Engineering Institute, FERNSTROM, C.; NARFELT, K.; OHLSSON, L. Software Factory Principles, Architecture, and Experiments. IEEE Software, v.9, n.2, p March JACOBSON, I; BOOCH, G.; RUMBAUGH, J. The Unified Software Development Process. Addison-Wesley, OLSON, T. G. et al. A Software Process Framework for the SEI Capability Maturity Model: Repeatable Level. Special Report CMU/SEI- 93-SR-007. Carnegie Mellon Software Engineering Institute, PAULK, M.; CURTIS, B.; CHRISSIS, M. B.; WEBER, C. V. Capability Maturity Model for Software. Technical Report CMU/SEI-93-TR-024. Carnegie Mellon Software Engineering Institute, WILEY, D. A. Connecting learning objects to instructional design theory: A definition, a metaphor, and a taxonomy. In D. A. Wiley (Ed.), The Instructional Use of Learning Objects: Online Version Disponível em: < Obrigado! Prof. Dr. Jorge Risco Becerra jorge.becerra@poli.usp.br Prof. Msc. Fábio Levy Siqueira levy.siqueira@poli.usp.br Profa. Msc. Beatriz Borsoi beatriz.borsoi@terra.com.br