Application Lifecycle Management for Safety-Critical Software Development

Abstract

Safety-critical software development imposes many requirements for the development methods and processes used. A lot of formal documents and design considerations have to be done. This results in longer development times and more expensive overall costs for software development projects. Having these requirements is still important because in the applications where the usage of safety-critical software development methods are required the possibility of failures causing major damage to people or material is high.

Application lifecycle management is an activity under which the whole development process from first idea to end of maintenance is governed. Application lifecycle man-agement (or ALM for short) is a version of product lifecycle management concept spe-cifically used for the management of software projects. ALM is typically realized in the form of software suite of tools for governing the requirements, design, progress tracking and testing of software project. Also defect tracking and user feedback can be included under its scope.

This thesis aims to apply the application lifecycle management concept to safety-critical software development. The aim is to introduce an ALM solution to Rocla software de-velopment in as agile and easy-to-use way as possible. The aim is to be able to fulfill the requirements of safety-critical software development of forklift trucks with mini-mum effort without compromising compliance with standards and regulations.

During this thesis the specific requirements from standard applying for Rocla software development are analyzed. Rocla currently has 2 different types of software projects and the possible solution should be able to fulfill the needs of both of these types. In the scope of this thesis those development processes are studied and several different possi-ble solutions ALM software suites that could be used with both of them are reviewed. Several personnel at Rocla R&D were involved in this evaluation. At the end of this thesis a selection of ALM suite based on experiences gained during evaluation work-shop is made and a pilot project of trying JIRA and its sister products is started.

Turvallisuuskriittisten ohjelmistojen kehittäminen asettaa monia vaatimuksen kehityksessä käytettäville menetelmille ja prosesseille. Kehityksen eri vaiheet on dokumentoitava tarkasti ja virallisesti ottaen huomioon erityisesti turvallisuusnäkökohdat. Tämä yleisesti tarkoittaa pidempää kehitysprojektien kesto ja huomattavasti kalliimpia kokonaiskustannuksia verrattuna normaaleihin ohjelmistokehityshankkeisiin. Näiden sääntöjen huomioon ottaminen ja noudattaminen on kuitenkin tärkeää koska turvallisuuskriittisten ohjelmistojen ongelmatilanteissa vahingot materiaalille ja laitteille puhumattakaan ihmishengistä voivat olla mittavat.

Ohjelmistojen elinkaaren hallinalla tarkoitetaan toimintaa joka kattaa koko ohjelmiston kehitysprosessin ensimmäisestä ideasta alkaen aina ohjelmiston ylläpidon lopettamiseen. Tyypillisesti ohjelmiston elinkaaren hallintaan käytetään jotain ohjelmistokokonaisuutta joka kattaa vaatimusten hallinnan, suunnitelmien hallinnan, työn edistymisen seurannan ja testauksen hallinnan koko ohjelmistoprojektille. Myös julkaistun ohjelmiston vikailmoitukset ja käyttäjäpalautteet yleensä kirjataan tällaiseen järjestelmään.

Tämän työn tarkoituksena on soveltaa ohjelmiston elinkaaren hallinta menetelmiä ja ratkaisuja turvallisuuskriittisen ohjelmistokehitykseen. Tavoittaa on tutkia eri vaihtoehtoja ohjelmiston elinkaaren hallinta järjestelmäksi ja valita jokin niistä käytettäväksi Rocla Oy:n ohjelmistokehitysprojekteihin. Työn tavoitteena on löytää ratkaisu jolla nämä vaatimukset voitaisiin täyttä mahdollisimman vähällä lisätyöllä verrattuna nykyisiin toimintatapoihin kutenkin täyttäen kaikki standardien määräykset.

Työssä analysoidaan Rocla Oy:n kehitykseltä vaadittavat seikat. Rocla Oy:ssä tehdään tällä hetkellä kahdentyyppisiä ohjelmistokehitysprojekteja ja mahdollisesti valittavan järjestelmän on kyettävä täyttämään näiden molempien erityiset vaatimukset. Useita eri ratkaisuja ohjelmiston elinkaaren hallinta järjestelmäksi tutkittiin useiden henkilöiden voimin. Tämän arvioinnin perusteella päädyttiin aloittamaan pilotointi projekti JIRA:N käyttöönotosta.