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Motorola Confidential Proprietary 1 Seis Sigma Aplicado à Software Seis Sigma & CMM para Melhoria de Processo e Uma Aplicação Prática SPIN – Campinas 15-Mar-2005.

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1 Motorola Confidential Proprietary 1 Seis Sigma Aplicado à Software Seis Sigma & CMM para Melhoria de Processo e Uma Aplicação Prática SPIN – Campinas 15-Mar-2005 Cibele Brunetto – Luiz Bernardes –

2 Motorola Confidential Proprietary 2 Agenda Parte I: –Seis Sigma –Controle Estatístico de Processo –DMAIC –Seis Sigma & CMM Parte II: –Aplicação prática –Lições aprendidas

3 Motorola Confidential Proprietary 3 Seis Sigma

4 Motorola Confidential Proprietary 4 Definição Definição estatística: –Sigma ( ): desvio padrão (variação da média em distribuição normal) –Processo é Seis Sigma: ocorrência de valor fora da especificação é RARA: 3.4 ppm

5 Motorola Confidential Proprietary 5 Definição Definição como metodologia:

6 Motorola Confidential Proprietary 6 Definição Metodologia que fornece abordagem de medição orientada a dados para melhoria contínua de processos Busca satisfação do cliente Objetivos: –Mover o produto/atributos de serviço para dentro dos limites especificados pelo cliente –Reduzir a variação no processo (causa de defeitos)

7 Motorola Confidential Proprietary 7 Histórico Surgiu na Motorola nos anos 80 aplicado a processos de manufatura –Primeiros belts em ferramental estatístico (CEP, análise de variância, métodos comparativos) Nos anos 90 outras empresas adotaram Seis Sigma e diversificaram usos Em anos recentes, novas ferramentas e modelos específicos para uso em várias áreas e fases de processos: desenvolvimento de produtos, serviços, finanças, marketing. –Belts com perfil menos estatístico e mais gerenciamento de mudança

8 Motorola Confidential Proprietary 8 Metodologias e Ferramentas Conjunto de metodologias e ferramentas –Ferramental estatístico: CEP (controle estatístico de processos), análise de variância, análise de capacidade, DOE –Técnicas tradicionais de análise de processo: brainstorm, FMEA, diagrama de causa e efeito –Metodologia de melhoria de processos: DMAIC, DMADV –Guias para estruturação de áreas: DFSS, SDFSS, MFSS

9 Motorola Confidential Proprietary 9 CEP Controle Estatístico de Processo

10 Motorola Confidential Proprietary 10 O Que É – Definição O que é CEP: –Método para manter o processo dentro de padrões estabelecidos Padrões estabelecidos através de análise estatística de dados do processo –Discute tipos de variação que afetam o processo –Utiliza ferramentas estatísticas para análise de dados (histograma, gráficos de controle, avaliação dos sistemas de medição)

11 Motorola Confidential Proprietary 11 Histórico Desenvolvido e primeiramente aplicado na indústria manufatureira como método para obter controle da qualidade em processos Walter A. Shewhart e Edwards Deming Primeira aplicação: 1924, Western Electric Co. –Objetivo: diminuir variação no processo de produção

12 Motorola Confidential Proprietary 12 Histórico Década de 50: indústrias japonesas – reconstrução do país (pós-guerra) Década de 80: indústrias manufatureiras do mundo todo Atualmente: uso também no setor de software –Preencher lacunas dos métodos tradicionais de medição e análise de sw

13 Motorola Confidential Proprietary 13 Princípio Princípio: processo realizado de maneira consistente gera resultados previsíveis –Apenas variação de causa comum está presente

14 Motorola Confidential Proprietary 14 Tipos de Variação 2 tipos de variação: de causa comum e de causa especial Variação de causa comum: –Inerente ao processo –Padrão estável nos dados –Variação aleatória entre limites previsíveis –Resultados inesperados são raros –Pode ser reduzida, mas não eliminada

15 Motorola Confidential Proprietary 15 Tipos de Variação Variação de causa especial: –Causas específicas e identificáveis, porém imprevisíveis –Surge de eventos que não são parte do processo –Causa instabilidades no processo, afeta qualidade do produto

16 Motorola Confidential Proprietary 16 Análise de Estabilidade do Processo Processo estável: –Está sob controle estatístico, apenas variações de causa comum estão presentes. Resultados são previsíveis -> melhor planejamento Processo instável: –Causas especiais estão presentes, causando variações e resultados imprevisíveis Para analisar estabilidade: –Gráficos de controle

17 Motorola Confidential Proprietary 17 Gráficos de Controle Ajudam a detectar influência de causas especiais no processo –Agir e eliminar causas especiais –Trazer o processo novamente sob controle Princípio: –Processo sob controle possui distribuição Normal: 99,73% dos valores distribuídos na faixa da média + ou – 3 desvios padrão ( )

18 Motorola Confidential Proprietary 18 Gráficos de Controle Elementos básicos: –Média (ou linha central) –Limite Superior de Controle (LSC): média + 3 –Limite Inferior de Controle (LIC) média - 3 São estimativas calculadas de conjunto de observações coletadas durante uso do processo

19 Motorola Confidential Proprietary 19 Gráficos de Controle

20 Motorola Confidential Proprietary 20 Análise de Capacidade Se o processo está estatisticamente estável: o processo é capaz? Processo pode estar estável, mas não ser capaz Um processo capaz produz resultados consistentes com as metas de negócio e é avaliado como eficiente (nível sigma) É capaz de atingir especificações do cliente Análise de capacidade possibilita e direciona identificação de oportunidades de melhoria de processo Se o processo não é capaz: –Reduzir variação –Deslocar a média

21 Motorola Confidential Proprietary 21 DMAIC

22 Motorola Confidential Proprietary 22 Definição DMAIC é uma metodologia para solução de problemas, visando melhoria de processo e qualidade, composta das seguintes etapas: Definir Medir Analisar Implementar Melhorias Controlar Usa CEP

23 Motorola Confidential Proprietary 23 Etapas D efinir Oportunidades: –Visa identificar e/ou validar a oportunidade de melhoria alvo do projeto DMAIC –Definir metas e objetivos do projeto –Identificar requisitos críticos do cliente –Preparar equipe do projeto –Identificar/mapear processos envolvidos

24 Motorola Confidential Proprietary 24 Etapas M edir Desempenho: –Identificar medições críticas para avaliar sucesso no atendimento dos requisitos mínimos do cliente –Criar plano de medição (como coletar dados para medir desempenho dos processos) –Fazer medições e colocar em gráficos de controles –Analisar os gráficos (causas especiais agindo?) –Análise de capacidade do processo

25 Motorola Confidential Proprietary 25 Etapas A nalisar Oportunidades: –Identificar e validar causas raízes das fontes de variação Garantir a eliminação das causas raízes reais para aumentar a capacidade do processo (atingir especificações do cliente) –Propor alternativa de soluções que eliminem causas raízes validadas ou reduzam seu impacto

26 Motorola Confidential Proprietary 26 Etapas I mplementar Melhorias: –Avaliar e selecionar as soluções corretas de melhoria –Desenvolver plano para gerenciar mudanças

27 Motorola Confidential Proprietary 27 Etapas C ontrolar Desempenho: –Executar piloto do plano de gerência de mudanças -> garantir que resultados almejados são atingidos –Analisar resultados do piloto –Identificar oportunidades de replicação da solução na organização

28 Motorola Confidential Proprietary 28 Seis Sigma & CMM

29 Motorola Confidential Proprietary 29 Comparação CMMSeis Sigma Foco na definição de processos Foco nos resultados Abordagem organizacional Projetos isolados de melhoria Difícil medir ROIROI é parte do processo Gerência quantitativa e controle de processo só a partir dos níveis 4 e 5 Abordagem estatística em todos projetos

30 Motorola Confidential Proprietary 30 Seis Sigma & CMM Seis Sigma e CMM para melhoria de processos de SW –São complementares –É possível usar Seis Sigma desde primeiros níveis do CMM, em iniciativas isoladas –Seis Sigma fornece ferramental para construir os níveis 4 e 5 –Uso conjunto: resultados concretos da melhoria de processos –Ambos exigem comprometimento da alta gerência da organização

31 Motorola Confidential Proprietary 31 Aplicação Prática

32 Motorola Confidential Proprietary 32 Aplicando Six Sigma Contexto 2004 –Abordagem de PITs sob coordenação SEPG com foco em certificação CMM4 –4 projetos DMAIC pilotos de melhoria propostos não vinculados a CMM4 Melhoria de ambiente de compilação Redução de defeitos escapados Redução de defeitos duplicados e terminados Redução de ciclo de testes de campo

33 Motorola Confidential Proprietary 33 Contexto –Plataforma de desenvolvimento de SW Clearcase Unix Gerência de Configuração Ambiente de Compilação (Build) Tempo Médio e Variância altos Impacto em produtividade – Metodologia DMAIC Otimizar processo de forma estruturada Melhoria de Ambiente de Compilação MDAIC

34 Motorola Confidential Proprietary 34 Caso de negócio Objetivo organizacional de melhoria de produtividade e ciclo de vida em desenvolvimento de software. Tempo de build identificado como área com alto potencial de melhoria e impacto relevante. Oportunidade de melhoria x builds são rodadas mensalmente por y desenvolvedores, levando z horas. Tempo longo e com alta variância são considerados gargalos em desenvolvimento de SW. Objetivos Reduzir o tempo de build em 40% e reduzir a variância de maneira a tornar o processo estável e previsível. Desenvolver e implementar modelo para monitorar e avaliar o desempenho, minimizar necessidades futuras de recursos baseado na carga e caracterização de uso. Cronograma Mar Abr Mai Jun Jul Ago Definir Medir Analisar Melhorar Controlar Planejamento MDAIC

35 Motorola Confidential Proprietary 35 Equipe Green Belt –Análise estatística –Ferramentas de solução de problemas –Gerência do projeto Especialistas da área –Suporte técnico e implementação Gerentes –Recursos e prioridades Champion –Alinhamento estratégico e análise crítica MDAIC

36 Motorola Confidential Proprietary 36 Métricas Operacionais –Tempo de compilação –# de elementos compilados –# de elementos reaproveitados –Parâmetros de compilação Monitoramento do Ambiente – Memória – Carga –Tempo de E/S – Rede Definição de indicadores de desempenho MDAIC

37 Motorola Confidential Proprietary 37 Desempenho de Referência (OPB) CEP: Média e variância altas MDAIC Limite de controle superior Limite de controle inferior Média Janeiro/2004 | Fevereiro/2004 | Março/2004

38 Motorola Confidential Proprietary 38 Causas Raízes – Método 1. Identificar todas as potenciais causas raízes e soluções de ganho rápido 2. Redução e Priorização (reduzir o número de causas para análise) 3. Validação estatística das causas raízes. Identificar alternativas de soluções Brainstorm e Diagrama de causa e efeito Votação e Pareto Análise estatística (fontes de variância, métodos comparativos, análise de dados categóricos) aplicada a dados históricos e simulações. Pesquisa por alternativa de soluções. AtividadeFerramenta/Método MDAIC

39 Motorola Confidential Proprietary 39 Ishikawa – Potenciais Causas Raízes MDAIC

40 Motorola Confidential Proprietary 40 Pareto - Prioridade de Investigação Prioridade Uso incorreto do processo Bancos de Dados Clearcase Estrutura da Build Rede (latência e banda) Tempo de espera de IO Reaproveitamento (busca lenta, elem. antigos) Versão do Clearcase Sobrecarga (builds simultâneas) Baixo grau de reaproveitamento Servidores (insuficiência, memória) MDAIC

41 Motorola Confidential Proprietary 41 Causas válidas+Soluções Alternativas CausasSoluções Alternativas Uso incorreto do processo válidas parcialmente válidas inválidas 1. Retreinamento no processo 2. Rotinas pré-build 3. Paralelismo forçado Bancos de Dados Clearcase (distribuição dos DBs), Espera IO 4. Isolar servidores por função 5. Redistribuir bancos Estrutura da Build 6. Retrabalhar estrutura de Makefiles e GHDR Reaproveitamento lento de elementos, Pouco reaproveitam. 7. Builds Expressas 8. Builds noturnas Versão do Clearcase 9. Atualizar versão Sobrecarga, Servidores 10. Build Manager 11. DOE otimização Rede (latência e banda) MDAIC

42 Motorola Confidential Proprietary 42 Explorando Alternativas Soluções Complex.RiscoRetornoDecisão 1. Retreinamento no processo 4. Isolar servidores por função 6. Retrabalhar estrutura de Makefiles e GHDR 7. Builds Expressas 9. Atualizar versão 10. Build Manager 2. Rotinas pré-build 3. Paralelismo forçado 5. Redistribuir bancos 8. Builds noturnas 11. DOE otimização MDAIC

43 Motorola Confidential Proprietary 43 - Paralelismo sugerido Média 3h 55min UCL 11h 36min Soluções + Controle UCL Média LCL Bench mark Tempo [minutos] ANTES Média 5h 13min UCL 26h 30min Jan Fev MarAbrMaio JunhoJunho Julho Agosto Setembro - Isolamento server - Redistribuição BDs - Versão CC - Build Manager Média 1h 39min UCL 3h 25min Antes 5h 13min Sigma 3,74 Ganho total 78% Processo sob controle Hoje 1h 09min Sigma 5,1 - Builds expressas - Rotinas pré-build - Retreinamento - DOE Média 1h 09min UCL 2h 17min - Mudanças infra - Paralelismo forçado Média 1h 53min UCL 3h 42min MDAIC

44 Motorola Confidential Proprietary 44 Resultados Melhoria acima das expectativas –78% (obtido) x 40% (meta inicial) –De desempenho mediano a benchmark Ganhos significativos em processo –Previsibilidade e estabilidade –Redução de ciclo de desenvolvimento, melhoria de produtividade Economia –Investimentos somente em áreas de alto retorno –Novos investimentos somente em 2006

45 Motorola Confidential Proprietary 45 Lições Aprendidas Metodologia e ferramentas Six Sigma são adequadas a ambientes de desenvolvimento de software Êxito devido a: –Alinhamento com objetivos organizacionais –Comprometimento da alta gerência –Time de projeto: belts + especialista –Status de projeto formal da organização –Gerência de projeto –Acompanhamento estreito dos patrocinadores –Objetivos do projeto mapeado nas metas individuais dos membros

46 Motorola Confidential Proprietary 46 Contexto 2005 Melhoria de Processo de Software ModeloSEPG define prioridades. PIT concentra áreas chaves e distribui tarefas de granularidade mais baixa Híbrido: PITs e SEPG + Pilotos SS seguindo estrutura formal de projeto Dissolução dos PITs. SEPG prioriza/ acompanha projetos formais de melhoria: projetos SS (mais longos, escopo amplo) e forças tarefas (mais curtos, escopo limitado) FocoAdequação a CMM Foco no atingimento dos objetivos de melhoria de desempenho e qualidade de produto. Necessidades das áreas. Definição e Priorização PITs e SEPGHíbrido: PITs e SEPG + Definição de pilotos SS descentralizada Análise formal de processos críticos das áreas. Priorização SEPG. TimesPITs: membros voluntários, tempo parcial Híbrido: PITs voluntários + Pilotos SS recursos convidados sob coordenação de belt tempo parcial Projetos SS mais complexos sob coordenação de BB tempo integral e recursos convidados. Outros projetos SS e forças tarefas sob coordenação de GBs, BBs e candidatos. Papel da gerência Suporte a CMM Definição de prioridades. Alocação de recursos.

47 Motorola Confidential Proprietary 47 Conclusão Seis Sigma pode ser usado em melhoria de processos de SW São necessários recursos treinados e suporte organizacional Ferramentas adequadas para definição de prioridades, avaliação de ganhos, garantia de resultados e satisfação dos clientes

48 Motorola Confidential Proprietary 48 Links Interessantes Seis Sigma: –http://www.motorola.com/content/0,, ,00.html (Treinamento Seis Sigma)http://www.motorola.com/content/0,, ,00.html –http://www.isixsigma.com/http://www.isixsigma.com/ –http://www.6siga.com/http://www.6siga.com/

49 Motorola Confidential Proprietary 49 Perguntas e Respostas


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