Standard ReqIF

ReqIF – Standard für den automatisierten Austausch von Anforderungen

(Der folgende Artikel erschien im Original im Digital Engineering Magazin, Ausgabe 5/15, S.50)

Es ist nicht nur eine Herausforderung für die Automobilindustrie, aber dort ist sie besonders groß: Anforderungen für eine Fahrzeugkomponente in Lastenhefte zu gießen und sich darüber mit den Zulieferern und Partnern zu  verständigen, ist umso schwieriger, je komplexer die betreffenden Produkte sind. Die Hersteller in Deutschland haben deshalb über die Herstellerinitiative Software (HIS) mit Hilfe des ProSTEP iViP Vereins einen internationalen Standard für den Austausch von Anforderungen geschaffen: ReqIF (Requirements Interchange Format). Jetzt geht es darum, ihn zu nutzen.

Die Fertigungsindustrie arbeitet weitgehend verteilt. Viele Unternehmen müssen international zusammenwirken, um Autos und Flugzeuge zu entwickeln und zu fertigen. Diese Zusammenarbeit basiert auf exakt definierten Anforderungen, die der Hersteller formuliert. Nicht selten umfassen die Lastenhefte Tausende von Anforderungen.

Produktkomplexität in Automotive

Bild 1: Die Komplexität des Anforderungsmanagements steigt mit der Komplexität der Produkte

Seit vielen Jahren werden für das Erfassen und Verwalten von Anforderungen IT-Systeme genutzt. Besonders das Ändern und Abstimmen von Requirements sind anders nicht mehr möglich. Vor allem auch, weil die Software in den Produkten neben vielen zusätzlichen Anforderungen ein Tempo in Entwicklung und Änderungswesen gebracht hat, das zuvor unbekannt war.

Wie in anderen Bereichen gibt es auch hier eine Vielzahl unterschiedlicher Tools. Einerseits Requirements Management (RM) Tools, die sich auf das Management von Anforderungen konzentrieren wie DOORS von IBM und Rectify von Dassault Systèmes. Andererseits sind die Requirements auch Gegenstand fast aller gängigen ALM- (Application Lifecycle Management) und PLM-Systeme, etwa Integrity von PTC oder Teamcenter von Siemens Industry Software, um nur die größten Anbieter zu nennen.

Über einen längeren Zeitraum hatte sich DOORS als Quasistandard unter den Herstellern etabliert. Aber ein Zusatztool von IBM, ursprünglich für den Austausch von Anforderungen unterschiedlicher Tools gedacht, wird selbst zwischen verschiedenen Versionen dieses eigenen Systems eingesetzt, denn die Versionen haben unterschiedliche Funktionsumfänge. Mit den Zulieferern ist der Austausch noch komplizierter, denn hier sind zahlreiche andere Werkzeuge im Einsatz, die verschiedene Sprachen sprechen.

Der Nutzen digitaler Lastenhefte: die Möglichkeit automatischen Austauschs

Ein digitales Lastenheft besteht aus Spezifikationen, die etwa für ein Steuergerät exakt die Funktionen beschreiben, die die Komponente erfüllen soll. Das Entertainment-Gerät soll zum Beispiel die Darstellung bestimmter Straßenkarten unterstützen. Ein RM-Tool wie DOORS gestattet dafür nicht nur die Formulierung von Anforderungen in Worten, es kann auch Grafiken und 3D-Modelle einbinden. Dabei nutzt es intern das Rich Text Format (RTF) und unterstützt das von Microsoft entwickelte OLE (Object Linking and Embedding). Außerdem können beliebige Links zwischen Anforderungen erzeugt und verwaltet werden, die natürlich im Falle eines Austauschs zwischen Auftraggeber und Lieferant von hoher Bedeutung sind.

Zwischen zwei Anwendern derselben Software in derselben Version geht das, zwischen allen anderen sind Verluste an Informationen vorprogrammiert. Erstens unterstützen nicht alle RTF, manche verwenden andere Textformate; zweitens wird OLE nicht von allen unterstützt; schließlich gibt es kein einheitliches Vorgehen bezüglich der Attribute, die mit einer Spezifikation gespeichert werden, und mit deren Hilfe beispielsweise die Kommunikation über die Anforderungen zwischen den Partnern geführt wird.

Mit digitalen Lastenheften verhält es sich im Übrigen ähnlich wie mit CAD-Modellen in der Entwicklung: 70 bis 80 Prozent aller einmal definierten Anforderungen – so die Einschätzung von Stefan Tautz, bei Continental IT Project Manager für den Datenaustausch im Requirements Management – können und müssen wiederverwendet werden. Insofern reicht es nicht, einmal einen Austausch durchzuführen. Die Anforderungen sind ähnlich wie 3D-Modelle sehr lebendig und verändern ihre Inhalte fortwährend. Der Datenaustausch ist also Tagesgeschäft.

ReqIF Geschichte

Bild 2: Die bisherige Geschichte von RIF und ReqIF

Deshalb begann die Herstellerinitiative Software (HIS) in Deutschland 2004 mit der Arbeit an einem neutralen Austauschformat unter dem Titel Requirements Interchange Format (RIF) (vergl. Bild 2). Zur Umsetzung in einen international anerkannten Standard wurde die Spezifikation 2008 an den ProSTEP iViP Verein übergeben. In der kurzen Zeit von drei Jahren war das Ziel 2011 erreicht. Um Missverständnisse mit einem anderen Standard zu vermeiden, wurde die neue Norm bei der Object Management Group mit dem Kürzel ReqIF versehen. RIF wird nicht weiterentwickelt. Der ReqIF Standard bietet nicht nur technische Vorteile, etwa dass es nur noch ein "object"-Element für die Einbindung von nicht-textuellen Anforderungen über XHTML gibt, während in RIF dafür drei unterschiedliche Konzepte existierten, was zu erheblichem Umfang der Austauschdateien führte. Vor allem aber ist ReqIF ein international anerkannter Standard, der kontinuierlich verbessert wird und von deutlich mehr Tool-Anbietern unterstützt wird.

ReqIF beinhaltet ein XML-Datenmodell, das die automatisierte Übertragung von Spezifikationen einschließlich Grafiken und Tabellen erlaubt. Darüber hinaus umfasst es klare Regeln für die Beschreibung und damit auch für die Identifizierung der Daten. Mit ReqIF wird aus einem RM-Tool eine Austauschdatei exportiert, die von einem anderen System importiert und verstanden werden kann (vergl. Bild 3). Dazu müssen natürlich die beteiligten Systemanbieter ihrerseits entsprechenden Import und Export bieten.

Ein Standard, der die Zusammenarbeit fördert

Zu diesem Zweck hat der ProSTEP iViP Verein Ende 2011 das ReqIF Implementor Forum gebildet, in dem neben den Anwendern vor allem die Anbieter von RM-Tools vertreten sind. Namentlich IBM, PTC und Siemens, aber auch eine Reihe von Systemintegratoren und Dienstleistungsanbietern. Diese Projektgruppe hat 2014 eine ReqIF Implementation Guideline herausgegeben, die von den meisten ReqIF Tool-Anbietern bereits weitgehend umgesetzt wurde. Das bedeutet, dass über den neuen Standard nun zwischen den Tools unterschiedlicher Hersteller und zwischen unterschiedlichen Softwareversionen über eine ReqIF-Exchange-Datei Spezifikationen, Tabellen, Attribute und Links automatisiert ausgetauscht werden können.

Um auf das oben genannte Beispiel zurückzukommen: Die Implementation Guideline gibt vor, wie OLE-Objekte ausgetauscht werden können, auch wenn ein beteiligtes System OLE nicht unterstützt. Oder wie Links und Verknüpfungen zwischen Elementen einer Tabelle oder Attribute ausgetauscht werden.

ReqIF Herausforderungen

Bild 3: Die Herausforderung, der sich die Herstellerinitiative Software stellte

Leider setzt sich ein Standard nicht automatisch durch. Lieber werden die vertrauten Tools wie bisher verwendet. Für die Nutzung des Standards, der mächtiger ist als RIF und manches Tool, müssen die Partner sich aber auch darauf einigen, in der Nutzung der jeweiligen Systeme dem Standard möglichst nahekommen. Es ist mit ReqIF wie mit allen Standards: Sie erleichtern die firmenübergreifende Zusammenarbeit und verlangen dafür ein paar Änderungen in der täglichen Arbeit.

Keynote Dr. Haasis

Bild 4: Daimler setzt darauf, dass sich ReqIF durchsetzt. (Folie aus der Keynote von Dr. Haasis)

VDA und ProSTEP iViP Verein haben in erstaunlich kurzer Zeit einen wichtigen Standard geschaffen, der international anerkannt ist. Dr. Siegmar Haasis, bei der Daimler AG CIO Research and Development Mercedes-Benz Cars, stellte ReqIF in seiner Abschluss-Keynote  (siehe Bild 4) auf dem diesjährigen ProSTEP iViP Symposium in Stuttgart in eine Reihe mit JT, dem neutralen 3D-Datenformat, dem Daimler zu einem beachtlichen Teil seinen jüngsten Erfolg beim raschen Umstieg in der CAD-Anwendung verdankt. Er berichtete von einem ReqIF-Pilotprojekt, dass in diesem Jahr mit Continental durchgeführt wird. Und er rief Hersteller, Zulieferer und IT-Anbieter auf, ReqIF zu unterstützen. Es wäre der Industrie zu wünschen, dass sein Aufruf gehört wird. Nicht zuletzt in Richtung Industrie 4.0 hängt viel davon ab, wie gut die Industrie das Anforderungsmanagement für die neuen Systeme beherrscht.

© PLMportal

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