Lean μέθοδος για τη Διαχείριση Έργων Λογισμικού Ενότητα 1- Lean management Δρ. Δημήτριος Τσέλιος Καθηγητής Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε.- ΤΕΙ Θεσσαλίας Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Μηχανική Λογισμικού για Διαδικτυακές & Φορητές Εφαρμογές 1
Lean διαχείριση- εξάλειψη των άχρηστων και βλέποντας το σύνολο Είναι ένα mindset και όχι ένα σύνολο τεχνικών και εργαλείων: lean thinking. Η μέθοδος προέρχεται από τη βιομηχανία και προσαρμόστηκε στις ανάγκες της agile ανάπτυξης λογισμικού. 2
Lean thinking- οι αξίες (1) Εξάλειψη του waste: βρείτε τι δεν δημιουργεί αξία στο έργο και αφαιρέστε το. Ενίσχυση της μάθησης: χρησιμοποιείστε την ανάδραση για βελτίωση του τρόπου δημιουργίας λογισμικού. Απόφαση όσο πιο αργά γίνεται: last responsible moment. Παράδοση όσο πιο γρήγορα γίνεται.: με χρήση συστημάτων pull. 3
Lean thinking- οι αξίες (2) Ενίσχυση της ομαδικότητας: δημιούργησε λογισμικό που θα δίνει την αίσθηση του συμπαγούς συνόλου στους χρήστες του. Δείτε το όλον: κατανοήστε το τι συμβαίνει στο έργο και πάρτε τις κατάλληλες μετρήσεις για να δείτε την αληθινή κατάσταση. 4
Lean thinking- οι αξίες (3) Κάθε αξία συνοδεύεται από διάφορα εργαλεία σκέψης που βοηθούν στην εφαρμογή των αξιών σε πραγματικές καταστάσεις. Τα εργαλεία αυτά είναι ανάλογα των αρχών του ΧΡ. Ήδη γνωρίζετε πολλές από αυτές τις αξίες. Οι αξίες του Lean management είναι παρόμοιες με τις αξίες των agile μεθόδων. 5
Επικάλυψη του Lean με τις υπόλοιπες μεθόδους Lean thinking- οι αξίες (4) 6
Lean thinking- οι αξίες (5) Για παράδειγμα, το Lean έχει ένα εργαλείο σκέψης που λέγεται last responsible moment. Επίσης διαθέτει το feedback και το iteration που είναι εργαλεία που υποστηρίζουν το amplify learning. Μία άλλη αξία, η empower the team, έχει ως εργαλεία τα self-determination, motivation, leadership και expertise. 7
Lean thinking- οι αξίες (6) Όμως το Lean επεκτείνει κάποιες αξίες όπως το commitment. Χρησιμοποιεί το options thinking που σημαίνει όχι δέσμευση αλλά κάτι που έχεις το δικαίωμα να το φτιάξεις αλλά όχι και την υποχρέωση. Το set-base development που σημαίνει ότι τρέχεις το έργο έτσι ώστε να δίνεις περισσότερες επιλογές στην ομάδα για να κτίσεi εναλλακτικές λύσεις που θα συγκρίνει. 8
Αυξητική σχεδίαση (1) Εδώ πρέπει αν σημειωθεί ότι στη παραδοσιακή διαχείριση έργου, οι μάνατζερς συχνά έχουν την τάση να απαιτούν δέσμευση ενώ οι ομάδες έχουν την τάση να υπερδεσμεύονται. Αυξητική σχεδίαση, set-back ανάπτυξη και άλλοι τρόποι για να έχει η ομάδα πολλαπλές επιλογές. 9
Αυξητική σχεδίαση (2) Η αυξητική σχεδίαση του ΧΡ δίνει αυτή τη δυνατότητα καθώς η ομάδα κτίζει απλά τμήματα που κάνουν ένα πράγμα και μπορούν να συνδυαστούν με διάφορους τρόπους. Με άλλα λόγια τα decoupled, ανεξάρτητα τμήματα δίνουν πολλές επιλογές. Αυτό όμως αφορά τη σχεδίαση. 10
set-based ανάπτυξη (1) Το κτίσιμο των επιλογών γίνεται με τη set-based ανάπτυξη. Δίνεται η δυνατότητα για δημιουργία πολλών εναλλακτικών λύσεων έτσι ώστε να ληφθεί η καλύτερη επιλογή. Αυτό το εργαλείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και από τις ομάδες Scrum. Ένα παράδειγμα της set-based ανάπτυξης είναι το A/B testing. 11
set-based ανάπτυξη (2) Είναι μια πρακτική που χρησιμοποιείται για τα user interfaces και βελτιώνει την εμπειρία των χρηστών. Σύμφωνα με αυτή την τεχνική, η ομάδα φτιάχνει δύο ή περισσότερε λύσεις (πχ. Layouts) που τυχαία αποστέλλονται σε δοκιμαστικούς χρήστες για έλεγχο. Στο τέλος επιλέγεται η καλύτερη λύση που είναι η δημοφιλέστερη. 12
Δημιουργία ηρώων και μαγική σκέψη (1) Υπάρχει η σχολή διοίκησης που θεωρεί ότι η υιοθέτηση υψηλών στόχων από τα μέλη μιας ομάδας και η ατομική απόδοση δημιουργούν κάποιους developers που γίνονται ήρωες. Αυτή η σχολή σκέψης είναι τελικά αντιπαραγωγική. Το καλύτερο λογισμικό κτίζεται από τις ομάδες. 13
Δημιουργία ηρώων και μαγική σκέψη (2) Γιατί όμως ο μάνατζερ σκέφτεται έτσι; Γιατί με αυτό τον τρόπο βρίσκει κάποιον ή κάποιους που φορτώνονται όλη τη δουλειά. Αυτά τα αφεντικά χρησιμοποιούν κάτι σαν μαγική σκέψη. Θεωρούν ότι όλα γίνονται. Ότι η ομάδα μπορεί να αναλάβει οποιοδήποτε έργο. Τότε το μέτρο μέτρησης της απόδοσης είναι οι ώρες εργασίας του κάθε μέλους και όχι η πραγματική απόδοση. 14
Δημιουργία ηρώων και μαγική σκέψη (3) Η μαγική σκέψη όμως οδηγεί σε ημιτελή προϊόντα που έχουν πολλά λάθη. Ένα βασικός στόχος του Lean είναι η αποφυγή της μαγικής σκέψης. Αποφεύγει τις ψευδείς και μη ρεαλιστικές δεσμεύσεις. 15
Μειώνοντας τα σκουπίδια (wastes) Η αξία του eliminate waste: σημαίνει ότι πρέπει να βρούμε και να εξαλείψουμε τις δραστηριότητες που δεν θα προσθέτουν αξία στο έργο. Το waste είναι ανάλογο του antipattern. Το seeing waste είναι το πρώτο εργαλείο σκέψης αυτής της αξίας. 16
Μειώνοντας τα σκουπίδια (wastes) Η αξία του eliminate waste: σημαίνει ότι πρέπει να βρούμε και να εξαλείψουμε τις δραστηριότητες που δεν θα προσθέτουν αξία στο έργο. Το waste είναι ανάλογο του antipattern. Το seeing waste είναι το πρώτο εργαλείο σκέψης αυτής της αξίας. 17
Τα επτά wastes της ανάπτυξης λογισμικού (1) Ημιτελής εργασία: κάθε εργασία που δεν παραδίδει αξία. Πρόσθετες διαδικασίες: παράδειγμα τέτοιου antipattern είναι το να σπαταλιέται το 20% του χρόνου για να παρουσιάζεται τακτικά η αναφορά προόδου του έργου. Πρόσθετα features: όταν η ομάδα φτιάχνει features που δεν τα χρειάζεται κανείς. Εναλλαγή μεταξύ δραστηριοτήτων (tasks): δεν λαμβάνεται υπόψη το context switching που απαιτεί αρκετό χρόνο. 18
Τα επτά wastes της ανάπτυξης λογισμικού (2) Αναμονή: το να περιμένει η ομάδα κάποιον άλλο να τελειώσει και να παραδώσει κάτι όπως μια προδιαγραφή. Κίνηση: άσκοπη κινητικότητα της ομάδας. Σφάλματα: όταν η ομάδα δουλεύει μέχρι αργά το βράδυ για να φτιάξει bugs που θα έπρεπε εξαρχής να αποφευχθούν. 19
Χάρτης ροής της αξίας- εργαλείο για τον εντοπισμό των wastes (1) Χρησιμοποιείται από την Lean μέθοδο για κάθε διεργασία. Όρισε το μικρότερο τμήμα που λέγεται minimal marketable feature (MMF) που έχει αξία για τον πελάτη. Βρες τα βήματα που απαιτεί το MMF από τη σύλληψη έως την παράδοση. Φτιάξε ένα κουτί για το βήμα. Εκτίμησε τον χρόνο που χρειάζεται το κάθε βήμα και το χρόνο καθυστέρησης μέχρι το επόμενο. 20
Χάρτης ροής της αξίας- εργαλείο για τον εντοπισμό των wastes (2) Παράδειγμα value stream map 21
Χάρτης ροής της αξίας- εργαλείο για τον εντοπισμό των wastes (3) Το διάγραμμα παρουσιάζει την αθροιστική επίδραση των καθυστερήσεων σε κάθε βήμα. Έτσι επιτυγχάνεται η οπτικοποίηση του waste. 22
Αποκτώντας βαθύτερη κατανόηση του προϊόντος (1) Η ομάδα με το lean mindset έχει ως αξία το build integrity in αν το προϊόν παραδίδει αξία στον πελάτη. Ακεραιότητα σε σχέση με την άποψη του πελάτη (εξωτερική). Ακεραιότητα σε σχέση με την άποψη του developer (εσωτερική). Τα δύο εργαλεία για την κατανόηση αυτής της αξίας είναι το refactoring και το testing. 23
Αποκτώντας βαθύτερη κατανόηση του προϊόντος (2) Ένα εργαλείο που βοηθά την εξωτερική ακεραιότητα είναι το perceived integrity. Το δεύτερο εργαλείο είναι το conceptual integrity, δηλαδή το πόσο καλά τα features δουλεύουν μαζί ως ένα ενοποιημένο προϊόν. 24
Δες το σύνολο Η ομάδα δεν λειτουργεί στο κενό. Πρέπει να συνυπολογίζει το περιβάλλον όπου εργάζεται. Εδώ εμπλέκεται η επόμενη lean αξία: see the whole. Η αξία χρησιμοποιεί τα measurements για να μπορούν όλοι να βλέπουν το έργο με τον ίδιο τρόπο. 25
Βρες τη ρίζα των προβλημάτων (1) Μετά την κατανόηση του συνόλου θα πρέπει να κατανοηθεί η αιτία των προβλημάτων (root cause). Συνήθως χρησιμοποιείται η τεχνική των Five Whys. 26
Βρες τη ρίζα των προβλημάτων (2) Μετά την κατανόηση του συνόλου θα πρέπει να κατανοηθεί η αιτία των προβλημάτων (root cause). Συνήθως χρησιμοποιείται η τεχνική των Five Whys. 27
Βρες τη ρίζα των προβλημάτων (3) Γιατί είναι ο μέσος χρόνος (average lead time) τόσο μεγάλος; Γιατί περνούν πολλοί μήνες για να ενσωματωθούν οι αλλαγές που ζητούν οι χρήστες στο προϊόν; Γιατί γίνονται τόσες αλλαγές την τελευταία στιγμή; Γιατί πάντα ο μάνατζερ ζητάει βασικές και θεμελιώδεις αλλαγές; Γιατί η ομάδα δεν ακούει τις απόψεις πριν το κτίσιμο του κώδικα και του demo; 28
Βρες τη ρίζα των προβλημάτων (4) Συνοψίζοντας, η ομάδα αρχίζει να δουλεύει με ένα πρόβλημα- την μη γρήγορη ανταπόκριση στις αιτήσεις αλλαγών των χρηστών. Στη συνέχεια λαμβάνει τις μετρήσεις και ψάχνει να βρει την βασική αιτία και έτσι βλέπει το σύνολο. Παράδοση όσο πιο γρήγορα γίνεται. Είναι η αξία deliver as fast as possible. Μια θεωρία που βοηθάει στη επίτευξη αυτή της αξίας είναι η queuing theory. 29
Χρησιμοποιείστε ένα διάγραμμα για την οπτικοποίηση της εργασίας σε πρόοδο (WIP) Πως γνωρίζουμε αν παραδίδουμε λογισμικό όσο πιο γρήγορα γίνεται; Η lean μέθοδος προσφέρει μια απάντηση σε αυτό το ερώτημα που είναι η μέτρηση. Ένα αποτελεσματικό εργαλείο μέτρησης είναι το Work-in-Progress διάγραμμα. Είναι ένα διάγραμμα περιοχής- εμβαδού. Δουλεύει καλύτερα αν χρησιμοποιούνται τα MMF γιατί αντιπροσωπεύουν το ελάχιστου μεγέθους τμήμα αξίας που δημιουργείται για τον πελάτη. 30
Διάγραμμα για την οπτικοποίηση της εργασίας σε πρόοδο (WIP) (1) Χάρτης ροής αξίας για τη δημιουργία διαγράμματος WIP 31
Διάγραμμα για την οπτικοποίηση της εργασίας σε πρόοδο (WIP) (2) Το διάγραμμα δείχνει την πλήρη ιστορία του WIP. Το WIP είναι ένα μέτρο των features και όχι των tasks. Το MMF είναι το ανάλογο του User Story. 32
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (1) Δημιουργία του WIP 33
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (2) Σε επόμενη φάση κάποια από τα MMFs περνούν στο επόμενο στάδιο υλοποίησης ενώ κάποια απλώς περιμένουν. 34
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (3) Εκκίνηση της πρώτης φάσης υλοποίησης των MMFs 35
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (4) Το διάγραμμα δείχνει πως η WIP αλλάζει με το πέρασμα του χρόνου 36
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (5) Τι συμβαίνει όμως όταν τα MMFs ολοκληρώνονται; Αν διατηρηθούν στο διάγραμμα θα κάνουν όλες τις υπόλοιπες περιοχές- εμβαδά πολύ μικρές για παρακολούθηση. 37
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (6) Λάθος χρήση του διαγράμματος που περιλαμβάνει και τα ολοκληρωμένα MMFs 38
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (7) Τότε το διάγραμμα δείχνει την ανάπτυξη και όχι τη ροή (flow). Καλή πρακτική είναι να αφαιρούνται τα done MMFs και να χρησιμοποιούνται διαφορετικά χρώματα για τις διαφορετικές λωρίδες- φάσεις. Τότε είναι εφικτό να παρατηρηθεί εάν υπάρχει ομαλή παράδοση MMFs ή αν υπάρχει κάποια τάση όπως οι καθυστερήσεις. Μια άλλη ένδειξη μπορεί να είναι η ύπαρξη MMFs που μένουν για πολύ καιρό στο στάδιο της ανάπτυξης. 39
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (8) Η αφαίρεση των Done και η εφαρμογή διαφορετικών χρωμάτων 40
Σχεδίαση του WIP διαγράμματος (9) Το WIP διάγραμμα βοηθάει τον εντοπισμό τάσεων και καθυστερήσεων 41
Ελέγχοντας τη συμφόρηση με περιορισμό του WIP (1) Η θεωρία των περιορισμών: κάθε υπερφορτωμένο διάγραμμα εργασίας έχει έναν τουλάχιστον περιορισμό. Όταν ο περιορισμός συγκεντρώνεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο του διαγράμματος τότε έχουμε ένα bottleneck. Εάν αφαιρεθεί ένας κρίσιμος περιορισμός τότε το διάγραμμα γίνεται πιο ομαλό αλλά υπάρχουν και άλλοι περιορισμοί. 42
Ελέγχοντας τη συμφόρηση με περιορισμό του WIP (2) Συνήθως για την ύπαρξη συμφόρησης κατηγορείται το multitasking. Όμως αιτία είναι η υπερφόρτωση ή η ενασχόληση με περιττές δραστηριότητες. Συστήματα Pull που βοηθούν στην εξάλειψη των περιορισμών. 43
Ελέγχοντας τη συμφόρηση με περιορισμό του WIP (3) Ένα σύστημα Pull είναι ένας τρόπος για να τρέξει ένα έργο ο οποίος χρησιμοποιεί ουρές και buffers για να μειώσει του περιορισμούς. Προέρχεται από την Ιαπωνική βιομηχανία. Η βασική έννοια του κόστους της καθυστέρησης είναι σημαντική. Έτσι δημιουργήθηκε ένας πρόγονος του Lean, το Toyota Production System (TPS). 44
Ελέγχοντας τη συμφόρηση με περιορισμό του WIP (4) Το σύστημα TPS προσπαθεί να αφαιρέσει τους τρεις τύπους waste που δημιουργούν περιορισμούς στη ροή. Muda, που σημαίνει ματαιότητα, αχρηστία. Mura, που σημαίνει απουσία ομοιομορφίας. Muri, που σημαίνει μη εφικτό, πολύ δύσκολο. 45
Ποιες είναι οι ενδείξεις για αυτά τα wastes; (1) Μια προδιαγραφή χρειάζεται πολύ καιρό για να ολοκληρωθεί. Η επιβεβαίωση του προϋπολογισμού καθυστερεί από τη διοίκηση. Στη μέση της ανάπτυξης του λογισμικού αποκαλύπτεται η ανάγκη για αλλαγή που προκαλεί τεράστια προβλήματα. Η ομάδα ποιότητας δεν ξεκινά τον έλεγχο του λογισμικού μέχρι να ολοκληρωθεί κάθε feature. 46
Ποιες είναι οι ενδείξεις για αυτά τα wastes; (2) Η ομάδα έργου δουλεύει υπερωριακά για να πετύχει τους στόχους. Η ομάδα σχεδιασμού φτιάχνει ένα τεράστιο και πολύπλοκο σύστημα που είναι αδύνατο να υλοποιηθεί. Στην προσπάθεια να διορθωθεί ένα έργο που καθυστερεί δίνονται επιπλέον άτομα αλλά αυτό δημιουργεί προβλήματα. 47
Σύστημα Pull (1) Για να λυθεί το πρόβλημα που δημιουργείται από τα wastes χρησιμοποιείται ένα σύστημα Pull που φτιάχνεται μέσω signals. Το σύστημα μόλις αναγνωρίσει ένα waste κάνει διάφορες μικρές αλλαγές για να το μειώσει. Χρησιμοποιούνται ουρές και buffers. Η βασική ιδέα του Pull συστήματος είναι η διάσπαση των προδιαγραφών σε μικρά MMFs. 48
Το διάγραμμα δείχνει το waste που συμβαίνει όταν η ομάδα περιμένει μια μεγάλη προδιαγραφή για δημιουργηθεί και επιβεβαιωθεί Σύστημα Pull (2) 49
Βιβλιογραφία Learning Agile, Andrew Stellman & Jennifer Greene, O Reilly, 2015, σελίδες 269-313 50