Wie das V-Modell Ihr Projektmanagement für immer verändern wird

Altbacken oder altbewährt? Fest steht, dass das V-Modell ein Ansatz der Software Entwicklung aus den 1990er Jahren ist und noch heute sehr gut performen kann. Was es damit auf sich hat und wie Sie auch Ihre Projekte mit diesem Vorgehensmodell zum Erfolg bringen, erfahren Sie in diesem Artikel.

Die Definition vom V-Modell

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Der Projektmanagement-Ansatz vom V-Modell, auch Verifizierungsmodell oder Validierungsmodell genannt, ist ein lineares Vorgehensmodell mit festen Phasen, die drei festen Bestandteilen zugeordnet werden: Entwurf, Implementierung, Validierung.

Im Laufe seiner Historie wurde das Modell immer weiter entwickelt und angepasst. Das Vorgehen eignet sich hervorragend für IT-Projekte und die Software-Entwicklung und -prüfung.

Durch jede einzelne Testphase der Komponenten und des gesamten Systems wird sichergestellt, dass die gewünschte Funktionalität der Systemanforderungen gegeben ist. Einzelne Entwicklungsphasen werden durch Vorgehensweisen zur Qualitätssicherung begleitet.

Im Gegensatz zum Wasserfallmodell verlaufen die Phasen nicht als linearer Prozess, denn die Testphasen finden parallel zur allen anderen Phasen statt.

Das V-Modell ist eine Art Ergänzung des Wasserfall-Modells durch definierte Systemtests. Visuell können diese Gegebenheiten einer Kategorie als „V“ angeordnet werden. Das V-Modell XT ist die agile Variante.

Mehr über Projektvorgehensmodelle oder Projektmanagementmethoden können Sie in unserem Blog in dem Artikel über Vorgehensmodelle des Projektmanagements erfahren.

Anforderungen und Herausforderungen vom V-Modell

Das V-Modell besitzt wie jeder andere Ansatz viele Vorteile und Nachteile, welche auf das Projekt und die Verwendung in Ihrem Unternehmen abgestimmt werden sollten.

Vorteile

Zu den vielen Vorteilen zählt die Planbarkeit durch das starre Modell einer linearen und abgeschlossenen Testphase. Daher ist es gut für kleine Projekte mit klaren Anforderungen und einem Bedarf an guter Dokumentation.

Die frühen Phasen des Testens erkennen schnell unvollständige Spezifikation des gewünschten Produkts. Des Weiteren ist das V-Modell einfach verständlich und leicht anwendbar. Es ist einfach zu verwalten durch klare Ergebnisse und Kontrollverfahren, die ebenfalls eine hohe Produktqualität versprechen. Dafür sprechen ebenfalls minimierte Risiken und die Kostensenkung.

Definierte Begriffe und Verantwortlichkeiten führen zu einer optimierten Kommunikation zwischen allen Beteiligten.

Nachteile

Im Vergleich zu den Vorteilen vom V-Modell finden sich natürlich auch einige Nachteile. So ist das Modell nicht für die komplexe und objektorientierte Entwicklung von einem Software System geeignet, denn das Vorgehensmodell vereinfacht die Entwicklungsprozesse zu sehr.

Es ist ebenfalls nicht für lange oder iterative Projekte geeignet und es besteht die Schwierigkeit der Änderung von Konstruktion und Systemarchitektur, wenn die Überprüfungsphasen bereits gestartet sind.

Durch seine starre Struktur ist das V-Modell nicht geeignet bei sich ändernden Anforderungen, unter anderem weil es eine sehr ausführliche Dokumentation in allen Ebenen benötigt.

Weil der Fokus auf dem Projektmanagement eines Vorhabens liegt, ist es dennoch für agile Entwicklung geeignet. Um nicht den Überblick über alle aktuellen Prozesse und Kennzahlen zu verlieren, eignet sich die cloudbasierte Software von TimeTrack mit ihren Funktionen des Controllings und der Auswertung von Projektzeiten.

Konzept und Qualität

Die Entwicklungsphasen im V-Modell werden den Phasen zur Qualitätssicherung direkt gegenübergestellt. Dadurch sind die Konzipierung und die Entwicklungsphasen des Systementwurfs abhängig von den Maßnahmen der Qualitätssicherung.

In der Mitte des „V“ befindet sich die Implementierung, welche die beiden Bereiche abschließend verbindet.

Die korrekte Umsetzung vom V-Modell findet in Unit-Tests statt, welche die Ergebnisse parallel zur Entwicklung kontrollieren. Die Phase vom Systemtest prüft die Anforderungen in einer realen Testumgebung. Die Anforderungsanalyse und die Produktabnahme durch einen Akzeptanztest finden am Ende vom Projekt statt.

Das V-Modell und seine Entwicklung

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Die Methode kennzeichnet sich also mit den Einzelheiten jeder verschiedenen Phase, die vor und während der Programmierung erfolgen.

V-Modell – Grafik

Die Entwicklungsphasen des V-Model

Die linke Seite des „V“ bildet die Erarbeitung des Vorhabens ab und umfasst mehrere Ebenen. Bei Änderungen in einer Ebene, müssen sich die folgenden auch anpassen.

Anforderungsdefinition

Zu Beginn steht die Anforderungsdefinition mit der Leitfrage „Was soll das Produkt können?„.

• Nutzen und Funktionalität von Software ermitteln: Notwendigkeiten, um Handlungsziel zu erreichen, gemäß „der Nutzer muss am System eingeben/auswählen/erkennen/unterscheiden/… können“
• Anforderungen sind unabhängig von der Methode vom V-Model
• Umfang von allen Stakeholdern festlegen
• Techniken und Tools festlegen
• Definition und Anforderungsdokument erstellen

Funktionaler Systementwurf

Wie eine Anforderung umgesetzt wird, soll der funktionale Systementwurf festlegen.

• Anforderungsdefinition gibt Einfluss auf Funktionalität der Software Systeme
• Schnittstellen mit Externem festlegen, wie Datenschnittstellen, Schnittstellen der Anwendung und mit anderen Versorgungsleistungen
• Festlegen von Funktionalität, Benutzeroberfläche, User-Storys, Workflow und Datenstrukturen
• Systemplan und Dokumentation erstellen

Architekturentwurf

Der Architekturentwurf gibt Auskunft darüber, wie das System in Komponenten unterteilt werden kann.

• Technische Umsetzung vom Software Entwurf, also von den Systemanforderungen
• Potenzielle technische Ansätze vorschlagen und darüber Entscheiden nach spezifischen und finanziellen Eigenschaften
• Spezifikationen festlegen, wie Datenbanktechnologien und Hosting von Clouds etc.
• Design und Dokumentation der Integrationstests beginnen

Komponentenentwurf

Wie die Funktionen und Komponenten umgesetzt werden, soll der Komponentenentwurf festlegen.

• Details einzelner Komponenten definieren
• Zusammenwirkung einzelner Komponenten beschreiben
• API Schnittstellenspezifikation ermöglicht Komponenten-Tests

Programmierung

Im Programming wird der Code geschrieben. Dies ist also die eigentliche Hauptphase.

• Komponenten Details bestehen aus dem Code, der notwendig für Funktionalität der Software ist
• Verwendung von Codierungssprachen und Frameworks aus der Anforderungsdefinition

Implementierung

Für die Implementierung bestehen keine festen Vorschriften. Die Verwendung von verschiedenen Methoden und Techniken sind im V-Modell möglich.

Validierungsphasen

Die Validierungsphasen sind auf der rechten Seite vom „V“ zu finden. Es handelt sich um die Testphasen und die Validierung in Bezug zu den Ebenen auf der linken Seite. Das V-Modell besitzt vier Tests.

1. Komponententest

Der Komponententest dient dazu, die kleinsten Komponenten eines funktionstüchtigen Softwaresystems anhand seiner Merkmale zu überprüfen.

• Tests der Module, Unit Tests oder Tests von Klassen
• Überprüfen, ob Output dem entspricht, was vom Input erwartet wird
• Isolieren der Komponenten um Schnittstellen zu verifizieren und Fehler zu lokalisieren

2. Integrationstests

Die Integrationstests verifizieren die korrekte Funktion.

• Mit Architekturentwurf verbunden
• Überprüfen der Zusammenarbeit von Komponentengruppen innerhalb der Software
• Entwicklung entlang von Spezifikationen, Systemarchitektur, Anwendungsfällen oder durch Workflow-Beschreibungen

3. Systemtests

Systemtests überprüfen die Funktionalität der gesamten Software und der Kommunikation mit externen Systemen.

• Im Systementwurf ausgeführt
• Entdecken von Kompatibilitätsproblemen

4. Akzeptanztests

Die Benutzerumgebung wird in den Akzeptanztests überprüft.

• Auf höchster Abstraktionsebene entsprechend der Definition von Anforderungen
• Stakeholder werden eingebunden
• Zumeist manuelle Tests

Das V-Modell in der Softwareentwicklung

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IT Projekte besitzen einige Besonderheiten. In der Softwareentwicklung zum Beispiel sind die Vorhaben virtuell und bedürfen spezieller Arbeitsweisen in ihrer Implementierung, Hardware-Projekte haben andere Anforderungen.

Besondere Anforderungen bestehen durch die dynamische, schnelllebige IT Branche und ihre Vielfalt. Die Entscheidungsträger:innen müssen schnell und flexibel auf viele Veränderungen reagieren können. Ein zielorientierter Fokus für Entscheidungen ist notwendig.

Das V-Modell ist einer der historisch wichtigsten Ansätze für die Softwareentwicklung und immer noch sehr gut anwendbar für einfache Softwares mit einem Festpreis und genauen Forderungen des Kunden. Ist dies nicht der Fall, dominieren agile Methoden die Software Entwicklung

V-Modell versus agile Entwicklung

Agile Entwicklung und die Anforderungen durch Kunden können häufig zum Durchlaufen von „Mini-V’s“ führen, wenn also das klassische V-Modell einfach in kleine, kurze, iterative und inkrementelle Zyklen unterteilt wird. Dies hat jedoch einige Konsequenzen hat zur Folge:

1. Erhöhter Verifikationsaufwand
2. Unvollständige Verifikation
3. Schlechte Zusammenarbeit
4. Erhöhte Entwicklungsdauer und Kosten für die Software Entwicklung

Unterschiede vom V-Modell und agilen Methoden bestehen im Pensum, Anforderungserfassung, Prozess, Rollen, Projektverantwortung, Kommunikation, Ergebnisauswertung. Mehr über agiles Projektmanagement können Sie in unserem Blog erfahren.

Das V-Modell im Projektmanagement

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Das V-Modell wird in den meisten Unternehmen für die Softwareentwicklung verwendet und in Zusammenarbeit mit Behörden ist es sogar verpflichtend zu nutzen.

Da das Modell ein Werkzeug zur Organisation, Durchführung von Entwicklung, Instandhaltung und Weiterentwicklung von Systemen ist, kann es auch vielfältig eingesetzt werden. Auch für elektronische und mechanische Systeme in der Forschung können an die jeweilige Branche angepasste Varianten verwendet werden.

Im Projektmanagement ist das V-Modell beispielsweise auch für die Vertragsgestaltung, die Arbeitsanleitung und als Kommunikationsbasis der Stakeholder geeignet.

Um im Management von Vorhaben nicht den Überblick zu verlieren, bieten sich unterstützende Software-Tools wie TimeTrack an. Optimieren Sie die Kommunikation in Ihren Teams durch Transparenz der Leistungen und Fortschritte. Mit einem beobachtbaren Verlauf der Projekte erkennen Sie Abweichungen sofort und können Maßnahmen einleiten. Grundlage um die Effizienz mit TimeTrack zu steigern, ist die digitale Stempeluhr zur Projektzeiterfassung, die eine detaillierte Projektplanung und ein effizientes Projektcontrolling ermöglicht.

Projektzeiterfassung mit TimeTrack

 

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Erweitertes Wasserfallmodell

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Das V-Modell ist ein Entwicklungsprozessmodell und unterscheidet sich vom Wasserfallmodell, durch die Ergänzung um Testphasen gegenüber der Entwicklungsprozesse des Vorhabens.

Dennoch unterscheidet sich das Modell nicht grundlegend vom Wasserfallmodell, denn es ist von ihm abgeleitet und ein genereller Ansatz zur Softwareentwicklung.

Die Phasen der Entwicklungsmethoden sind grundlegend gleich und umfassen bei beiden eine Anforderungsdefinition, funktionaler Systementwurf, Architekturentwurf, Komponentenentwurf und die Programmierung.

Das Testen in jeder Phase hat zum Ziel, die Spezifikationen vom System sicherzustellen und während der konstruktiven Phasen werden schon zugehörige Tests spezifiziert. Das V-Modell führt so zu früher Kenntnis über die unvollständigen Spezifikation.

• Grundlegend ist das Wasserfallmodell für kleine lineare Projekte
• Das V-Modell ist für staatliche Vorhaben entwickelt

Das Wasserfallmodell schließt jeden einzelnen Schritt im Projektverlauf einzeln ab und beginnt anschießend erst neue Phasen.

Dies ist der prägende Unterschied zu agilen Methoden in der Planung, denn bei diesen ist der Übergang einzelner Teilabschnitte fließend und einzelne Schritte können sogar parallel stattfinden. Agile Methoden sind im Vergleich besser dazu geeignet, Änderungen vorzunehmen, denn auch das V-Modell nähert sich nicht Schrittweise der Lösung an und es ist nicht immer möglich, Änderungen des Systems im Projektverlauf vorzunehmen.

Das Vorgehensmodell im V-Modell: VDI 2206 vs. V Modell XT

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Auch für das V-Modell gibt es eine Weiterentwicklung und Richtlinien.

VDI 2206

„VDI 2206“ ist Richtlinie vom Verein Deutscher Ingenieure. Damit wird das V-Modell auf die Erarbeitung mechatronischer und cyber-physischer Systeme übertragen.

Derzeit entstehen so viele Datenschnittstellen mit anderen Bauteilen eines Systems, wie noch nie. Neue Projekte werden zum Teil eines übergeordneten Netzwerks. Damit werden die Systemanforderungen heterogener, komplexer und interdisziplinärer. Die neue Ausgabe der Richtlinie aus 2021 betrifft die Entwicklung, Produktplanung, Marketing und Vertrieb.

V-Modell XT

Das V-Modell XT ist die Weiterentwicklung vom einfachen V-Modell, um damit auch agile Prinzipien in der Entwicklung von einem System wiedergeben zu können.

„XT“ steht für „Extreme Tailoring“ als die neue Möglichkeit der Anpassung des Modells auf Vorhaben und deren Anforderungen. Es ist flexibel an Projektgrößen und Rollen anpassbar durch das Auslassen von einzelnen für das Projekt unnötige Phasen, die verfügbare Ressourcen in Form von Zeit und Budget aufbrauchen.

Fazit

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Auch noch heute ist das V-Modell für einfache Projekte mit definierten Anforderungen und Spezifikationen anwendbar. In seiner Weiterentwicklung kann es sich an die dynamische agile Arbeitswelt anpassen. Um mehr über die angesprochenen Themen zu erfahren und Tipps zu erhalten, lesen Sie gerne die vielen Artikel in unserem Blog.