Tietojärjestelmän kehitystyö, vaatimusmäärittely ja toteutustavan selvitys, case: Tiedonhaun opetus

Tässä diplomityössä tarkastellaan tietojärjestelmän kehitystyötä, vaatimusmäärittelyä ja toteutustavan selvitystä monimutkaisen organisaation näkökulmasta. Työn tavoitteena on tehdä tiedonhaun opetukseen liittyvän tietojärjestelmän esitutkimus, vaatimusmäärittely ja toteutustavan arviointi. Tietojärjestelmän kehitystyötä tarkastellaan vesiputous-vaihejakomalliin kuuluvien eri vaiheiden avulla. Tietojärjestelmän vaatimusmäärittelyä tarkastellaan sen tavoitteiden, vaiheiden ja erilaisten vaatimusten kautta. Lisäksi tutkitaan kehysorganisaation vaikutusta tietojärjestelmän kehitystyöhön ja vaatimusmäärittelyyn. Työn tuloksista oli nähtävissä, että kehysorganisaatio ja sen monimutkaisuus vaikuttavat tietojärjestelmän kehitystyöhön ja sitä kautta vaatimusmäärittelyn tekemiseen monin tavoin. Nykyisten tietojärjestelmän kehitystyömallien lisäksi on jouduttu miettimään uusia keinoja siihen, miten tekniset vaatimukset yhdistetään liiketaloudellisiin ja organisatorisiin ongelmiin. Työn empiirisen osuuden tuloksena kerättiin Tiedonhaun opetus -tietojärjestelmän vaatimusmäärittelyyn tarvittavat tiedot. Lisäksi selvitettiin miten ja millä resursseilla esitetyn mukainen tietojärjestelmä olisi mahdollista toteuttaa. Erillistä vaatimusmäärittelydokumenttia ei toteutettu, koska tietojärjestelmän mahdolliseksi toteutustavaksi erottui kaksi toisistaan poikkeavaa vaihtoehtoa. Vaatimusmäärittelydokumentin tarkempi muoto hahmottuu sitten, kun tietojärjestelmän toteutustavan periaatteet ovat selvillä.

Aktiivisten magneettilaakereiden ohjauslaitteiston vaatimusmäärittely ja toteutus

Aktiivinen magneettilaakeri on järjestelmä joka mahdollistaa pyörivän kappaleen, esimerkiksi sähkökoneen roottorin, leijuttamisen magneettikentässä ilman fyysistä kontaktia vastakappaleiden välillä. Tekniikalla on joitain merkittäviä etuja muihin laakerointijärjestelmiin verrattuna erityisesti suurnopeuksisissa tai puhdastiloissa käytettävissä sähkökäytöissä. Magneettilaakereiden yleistymistä nopeuttaisi ja niiden hintaa laskisi mikäli laakereiden säätöön ja tehonsyöttöön voitaisiin käyttää standardeja teollisuusautomaatiolaitteita erityisesti tätä käyttötarkoitusta varten kehitettyjen laitteiden sijaan. Tässä työssä luodaan menetelmä määrittää vähimmäisvaatimukset aktiivisen magneettilaakerin säätöalgoritmien suorittamiseen käytetylle säätöjärjestelmälle ja anturoinnille sekä laakerin toimintaan tarvittavalle tehoelektroniikalle. Näiden vaatimusten perusteella luodaan katsaus soveltuviin laitteisiin ja kootaan esimerkkikokoonpanot kahdelle erilaiselle magneettilaakeroitavalle kohteelle. Lisäksi työssä esitellään LUT:ssa vuosina 2014-2015 kehitetty magneettilaakerin teholähdeprototyyppi ja selvitetään edellytykset käyttää laitetta laakerijärjestelmän osana.

Puhelinjärjestelmän kehitystyö

Tässä insinöörityössä tutkittiin ja laskettiin Yliopiston Apteekin kustannusrakenteita puhelinliikenteen osalta. Lisäksi tutkittiin tämän hetken infrastruktuurin tilanne ja luotiin kehitysehdotuksia puhelinliikenteelle kuin laitteistolle. Työssä tuotiin esille VoIP-tekniikka, jolla kustannuksia voidaan laskea nykyisestä. Uudelle järjestelmälle luotiin vaatimusmäärittely, johon uusi puhelinjärjestelmä perustuu. Koko yrityksen kattava puhelinliikenneratkaisu kilpailutettiin neljän toimijan välillä. Tarjouksista valittiin yksi toimija, joka toimittaa seuraavaksi viideksi vuodeksi Yliopiston Apteekin lanka- ja matkapuhelinpalvelut.

Intranetin ylläpitoprosessin kehittäminen

Työn tavoitteena on tutkia intranetin ylläpitoprosessien merkitystä sisäisen viestinnän, tiedonhallinnan ja käytettävyyden kannalta. Työn kirjallisuusosuuden tavoitteena on tutustua yrityksen sisäisen viestinnän eri tekijöihin, tavoitteisiin, merkityksiin ja menetelmiin. Intranetin roolia organisaation kontekstissa tarkastellaan näkökulmista: organisaatio, tieto organisaatiossa, organisaatioiden sisäinen viestintä ja viestintäteknologian keinot sisäiseen viestintään. Kirjallisuusosan toisena tavoitteena on tutustua käyttäjäkeskeisen suunnittelun lähtökohtiin ja malleihin. Nykypäivän tuotteissa käyttäjäkeskeisyys on itsestään selvää, ja se otetaankin huomioon jo tuotesuunnittelun alkuvaiheista lähtien. Työssä tutustutaan kolmeen käyttäjäkeskeisen suunnittelun prosessimalliin: ISO 13407 –prosessimalli, Usability engineering lifecycle ja vaatimusmäärittelyn spiraalimalli. Työssä esitellään myös käyttäjäkeskeisen vaatimusmäärittelyn toteuttamiseen liittyviä vaiheita, tekijöitä ja toimenpiteitä. Työn käytännönosuudessa tarkastellaan case-yrityksen intranet-palvelun nykytilannetta ja kuvataan nykyinen ylläpitoprosessi ja sen ongelmakohdat. Työn tavoitteena on pohtia ratkaisuja näihin ongelmiin. Käytännössä tämä tarkoittaa intranetin vaatimusmäärittelyn tekemistä, jonka pohjalta voidaan tunnistaa kehityskohteet ja tehdä suunnitelma toimintojen kehittämisestä. Työn lopputuloksena saadaan prosessien kuvaus, joilla ylläpito hoituu parhaiten.

Suunnittelu- ja toimeenpanojärjestelmän määrittely ja valinta Junttan Oy:lle

Työn tavoitteena oli selvittää, millainen suunnittelu- ja toimeenpanojärjestelmä tukee Junttanin liiketoimintatavoitteiden saavuttamista ja valita tarjolla olevista vaihtoehdoistasopivin kokonaisuus. Työn teoriaosassa selvitetään toiminnanohjausjärjestelmien toiminnallisuuksien jako suunnittelu- ja toimeenpanojärjestelmiin ja miten suunnittelu- ja toimeenpa-nojärjestelmien käyttötarkoitus ja käyttöönotto poikkeavat toisistaan. Teoriaosas-sa käsitellään myös päätöksentekoon liittyviä asioita sillä tämän työn lopputulok-sena Junttanille valittiin PDM- ja ERP-järjestelmä. Työssä toteutettiin aluksi liiketoimintatavoitteiden selvitys. Liiketoimintatavoitteet ohjasivat, millaisen suunnittelu- ja toimeenpanojärjestelmän Junttan tarvitsi. Ny-kytilan kartoituksen yhteydessä kerättiin kehitysideoita uutta järjestelmäkokonai-suutta varten. Liiketoimintatavoitteiden ja kehitysideoiden pohjalta laadittiin tavoi-tetila, jonka pohjalta määritettiin vaatimukset PDM- ja ERP-järjestelmille. Yrityksen toiminnanohjausjärjestelmän valinta on iso päätös. Sen vuoksi päätök-sentekoon panostettiin niin, että ennakkoasenteet ja henkilökohtaiset mieltymyk-set eivät ohjanneet valintaa. Toiminnallinen määrittely jätettiin tehtäväksi järjestelmien käyttöönoton yhteydes-sä. Junttanilla päätettiin hyödyntää uusien toimintatapojen määrittämisessä toi-mittajien alakohtaista osaamista ja järjestelmiin kuvattuja ja järjestelmissä tuettuja prosesseja.

Ohjelmistolisenssien hallintaprosessin suunnittelu

Varsinkin suurissa yrityksissä ohjelmistolisenssien hallinta on erittäin vaikeaa, ellei sen hoitamiseen ole käytössä toimivaa menetelmää. Nykyisin markkinoilla on useita valmissovelluksia helpottamaan ohjelmistolisenssien hallintaa, mutta pelkkä ohjelmisto ei yleensä riitä. Ohjelmistolisenssien hallinnan järkevöittämiseksi, tarvitaan lisäksi suunniteltu prosessi, jota voidaan tarvittaessa tukea valmissovelluksella. Tässä työssä keskitytään ohjelmistolisenssien hallintaprosessin suunnitteluun. Suunnittelu aloitetaan selvittämällä lähtötilanne sekä prosessin todellinen tarve. Nykyisen toimintatavan ongelmien ja käyttäjien asettamien vaatimusten perusteella luodaan prosessille tarvelauseet, jotka pyritään toteuttamaan suunnitellun prosessin avulla. Prosessia tukemaan voidaan tarpeen mukaan hankkia ohjelmistolisenssien hallintajärjestelmä markkinoilla olevista vaihtoehdoista. Työn tuloksena annetaan jatkotoimenpidesuositus viemään eteenpäin Lappeenrannan teknillisen yliopiston ohjelmistolisenssien hallintaprosessia. Jatkotoimenpidesuositus sisältää perustelut ehdotetulle prosessille sekä järjestelmäsuosituksen. Näiden tarkoituksena on helpottaa ohjelmistolisenssien hallintaprosessin ja -järjestelmän lopullista valintaa sekä käyttöönottoa.

Paperiteollisuuden tehdasjärjestelmien uusimisen vaatimukset usean tehtaan ympäristössä

Tässä diplomityössä tutkitaan tehdasjärjestelmien uusintaan vaikuttavia tekijöitä, kun tarkoituksena on siirtyä yhtenäisiin tuotepohjaisiin järjestelmäratkaisuihin usean paperitehtaan ympäristössä. Paperitehtaan tehdasjärjestelmän avulla hallitaan tehtaan toimintaa alkaen tilauksen saapumisesta tehtaalle aina valmiin tuotteen varastointiin sekä asiakkaalle toimitukseen saakka. Työn pääasiallinen tarkoitus on tutkia erilaisten teknisten arkkitehtuurien, kuten keskitetyn tai hajautetun palvelinympäristön vaikutusta järjestelmän käyttövarmuuteen, käytettävyyteen sekä järjestelmän elinkaaren aikaisiin kustannuksiin. Tietojärjestelmien keskittämiseen ja konsolidointiin liittyen tutkitaan mm. vaikutuksia liityntöjen ja raportoinnin hallintaan sekä tietoverkoille asetettavia vaatimuksia. Työssä tutkitaan myös tuotepohjaisten järjestelmien räätälöintitarpeita ja siihen liittyvää vaatimusmäärittelyä. Työssä esitettyjä näkemyksiä voidaan käyttää päätösten tukena, kun pohditaan toteutettavan tietojärjestelmän teknisen infrastruktuurin optimaalisinta rakennetta.

Elicitation of Customer Requirements with Group Methods in Software Engineering

Vaatimusmäärittely on tärkeä vaihe ohjelmistotuotannossa, koska virheelliset ja puutteelliset asiakasvaatimukset vaikuttavat huomattavasti asiakkaan tyytymättömyyteen ohjelmistotuotteessa. Ohjelmistoinsinöörit käyttävät useita erilaisia menetelmiä ja tekniikoita asiakasvaatimusten kartoittamiseen. Erilaisia tekniikoita asiakasvaatimusten keräämiseen on olemassa valtava määrä.Diplomityön tavoitteena oli parantaa asiakasvaatimusten keräämisprosessia ohjelmistoprojekteissa. Asiakasvaatimusten kartoittamiseen käytettävien tekniikoiden arvioinnin perusteella kehitettiin parannettu asiakasvaatimusten keräämisprosessi. Kehitetyn prosessin testaamiseksi ja parantamiseksi järjestettiin ryhmätyöistuntoja liittyen todellisiin ohjelmistokehitysprojekteihin. Tuloksena vaatimusten kerääminen eri sidosryhmiltä nopeutui ja tehostui. Prosessi auttoi muodostamaan yleisen kuvan kehitettävästä ohjelmistosta, prosessin avulla löydettiin paljon ideoita ja prosessi tehosti ideoiden analysointia ja priorisointia. Prosessin suurin kehityskohde oli fasilitaattorin ja osallistujien valmistautumisessa ryhmätyöistuntoihin etukäteen.

Achieving Traceability

Tämä diplomityö käsittelee vaatimusmäärittelyä. Erityinen keskittymisalue on vaatimusten jäljitettävyys. Vaatimusmäärittely on osa ohjelmistokehitysprosessia. Insinöörit tietävät, että ymmärtääkseen ongelmaa on sen lähtökohdat ymmärrettävä. Tästä huolimatta määrittelyvaihe epähuomioidaan helposti. Diplomityössä kartoitetaan ensin vaatimusmäärittelyä järjestelmäprojektin osana. Vaatimusmäärittelyn rakennetta tarkennetaan ja sen sisältöä tuodaan esille. Olemassaolevana projektina analysoidaan, kuinka Soneran Mobile Pay osaston suorittama vaatimusmäärittely on toteutunut Mobile Payment Platform projektin alkuvaiheessa. Lähinnä keskitytään näyttämään, kuinka vaatimukset on kirjattu ylös. Tämän jälkeen tarkastellaan jäljitettävyyden olemusta. Työssä kartoitetaan lukijalle, mitä jäljitettävyys tarkoittaa. Kartoituksen jälkeen käydään läpi jäljitettävyyttä tukevia toimenpiteitä Sonera Mobile Payn tuotekehitysprosessissa.

Data Collection Agent Framework

Ohjelmistoteollisuudessa pitkiä ja vaikeita kehityssyklejä voidaan helpottaa käyttämällä hyväksi ohjelmistokehyksiä (frameworks). Ohjelmistokehykset edustavat kokoelmaa luokkia, jotka tarjoavat yleisiä ratkaisuja tietyn ongelmakentän tarpeisiin vapauttaen ohjelmistokehittäjät keskittymään sovelluskohtaisiin vaatimuksiin. Hyvin suunniteltujen ohjelmistokehyksien käyttö lisää suunnitteluratkaisujen sekä lähdekoodin uudelleenkäytettävyyttä enemmän kuin mikään muu suunnittelulähestymistapa. Tietyn kohdealueen tietämys voidaan tallentaa ohjelmistokehyksiin, joista puolestaan voidaan erikoistaa viimeisteltyjä ohjelmistotuotteita. Tässä diplomityössä kuvataan ohjelmistoagentteihin (software agents) perustuvaa ohjelmistokehyksen suunnittelua toteutusta. Pääpaino työssä on vaatimusmäärittelyä vastaavan suunnitelman sekä toteutuksen kuvaaminen ohjelmistokehykselle, josta voidaan erikoistaa erilaiseen tiedonkeruuseen kykeneviä ohjelmistoja Internet ympäristöön. Työn kokeellisessa osuudessa esitellään myös esimerkkisovellus, joka perustuu työssä kehitettyyn ohjelmistokehykseen.

Requirements Traceability

Vaatimusmäärittely on tärkeä osa ohjelmistotuotantoa. Vaatimusten jäljitettävyys on osa vaatimustenhallinta prosessia. Jäljitettävyystieto helpottaa vaatimusten hallintaa läpi koko tuotekehitys projektin. Hyvin usein vaatimusten jäljitettävyyttä ei kuitenkaan ole toteutettu ohjelmistokehitysprojekteissa. Työn tavoitteena oli selvittää vaatimusten jäljitettävyyden tärkeyttä ohjelmistotuotannossa sekä kuinka jäljitettävyys voitaisiin toteuttaa ohjelmistokehitysprojekteissa. Vaatimusten jäljitettävyyttä sekä eri tekniikoita sen toteuttamiseksi on tutkittu kirjallisuuden avulla. Yrityksen vaatimusten jäljitettävyyden nykytilaa on selvitetty tutkimalla olemassa olevaa prosessimallia sekä todellisia tuotekehitysprojekteja. Tuloksena esitettiin perusteluja, miksi jäljitettävyystieto pitäisi sisällyttää ohjelmistokehitysprojekteihin sekä menetelmiä, kuinka jäljitettävyystieto voidaan toteuttaa projekteissa kustannustehokkaasti. Työssä on esitetty strategiavaihtoehto ja menetelmät jäljitettävyyden toteuttamiseksi. Pienillä korjauksilla jäljitettävyys pystytään toteuttamaan kevyellä tasolla. Suurin parannusehdotus prosessimalliin on jäljitettävyysmatriisien luominen. Matriisien avulla pystytään projekteissa toteuttamaan jäljitettävyys sekä eteen- että taaksepäin. Vaatimustenhallintatyökalu helpottaisi jäljitettävyystiedon ylläpitoa.

Hiilidioksidipäästölaskurin kehittäminen toimistoille ja yleisötapahtumille

Diplomityössä on kehitetty websovelluksena toteutettavan ilmastolaskuripalvelun hiilidioksidipäästöjen laskentamoduulit, joiden avulla toimistot ja yleisötapahtumat voivat arvioida omasta toiminnastaan syntyviä hiilidioksidipäästöjä sähkönkulutuksen, lämmönkulutuksen, matkustamisen, kuljetusten ja paperin kulutuksen osalta. Tavoitteena oli kehittää ilmastolaskurista mahdollisimman helppokäyttöinen ja kohderyhmälle hyödyllinen websovellus. Työn kirjallisuusosiossa käsitellään toimistojen ja yleisötapahtumien ympäristövaikutuksia etenkin ilmastonmuutoksen näkökulmasta. Toimistot ja yleisötapahtumat vaikuttavat ilmastonmuutokseen pääasiassa kiinteistöjen sähkön- ja lämmönkulutuksen sekä liikenteen energiankulutuksesta syntyvien hiilidioksidipäästöjen muodossa. Rakennusten energiankulutuksen ja liikenteen yhteys kansalliseen CO2-päästötaseeseen sekä päästöjenvähennystavoitteisiin on merkittävä päästökauppadirektiivin sovellusalan ulkopuolella. Lisäksi tarkastellaan paino- ja paperituotteiden elinkaaren aikaisia ympäristövaikutuksia energiankulutuksen kannalta, sillä paperi on toimistojen ja usein myös tapahtumien merkittävin yksittäinen materiaalivirta. Ilmastolaskuriin kuuluvien hiilidioksidipäästöjen laskentamoduulien kehittämisessä pyrittiin huomioimaan mahdollisimman pitkälle käyttäjien tarpeet ja tiedonsaantimahdollisuudet. Ilmastolaskuri suunniteltiin toimistojen ja yleisötapahtumien ympäristövaikutuksia käsittelevän tutkimustiedon, ilmastolaskuriprojektissa toteutetun esimarkkinakyselyn tulosten, käyttäjähaastatteluista saadun palautteen sekä keskeisesti suunnitteluprosessissa mukana olleen asiantuntijaryhmän antamien kehitysehdotusten perusteella. Työssä on esitetty ilmastolaskurisovelluksen laadulliset kriteerit, tekninen vaatimusmäärittely sekä hiilidioksidipäästöjen laskentaosuuden toteutussuunnitelma, joka sisältää laskentamoduulien käyttöliittymämallit sekä päästölaskentaan liittyvät hiilidioksidipäästökertoimet, oletusarvot, päästölaskentakaavat ja huomautukset.

Sertifioidun puuraaka-aineen ja sertifioitujen tuotteiden tietojärjestelmän määrittely

Asiakkaiden kiinnostus tuotteiden raaka-aineiden alkuperää kohden on kasvanut. Puuraaka-aineesta tehtyjen tuotteiden alkuperä voidaan todentaa sertifikaatilla, jos puu on peräisin sertifioidusta metsästä ja sen alkuperäketju tunnetaan. Tieto sertifioidusta tuotteesta kulkeutuu asiakkaalle leimaamalla tuotteita sertifioinnista kertovin merkein tai merkitsemällä esimerkiksi tuotteen asiakirjaan sertifioinnista kertova teksti. Tutkimus tehtiin Stora Enson Imatran tehtaalle, jolla oli tarve uudelle tietojärjestelmälle. Tutkimuksen tarkoituksena oli määritellä sertifioidun puuraaka-aineen käytön ja sertifioituina myytävien tuotteiden seurannan mandollistava tietojärjestelmä. Puun alkuperäketjun hallinnan standardit määiittävät, paljonko sertifioitua puuta kohdennettava tuotteelle, jos tuotteita halutaan myydä sertifioituna. Tietojärjestelmän määrittelyn lisäksi oli tarve selvittää prosessi, kuinka tuotteisiin ja asiakirjoihin saataisiin sertifioinnista kertova leima. Tutkimusta tehdessä selvisi, että tehtaan nykyiset myyntitoiminnot ja tietojärjestelmät asettavat rajoituksia tuotteiden ja asiakirjojen leimaukselle. Prosessia kartoitettiin mm. haastatt elemalla tehtaan ti etojärj estelmi en, myynti- ja varastotoimintojen parissa työskenteleviä ihmisiä. Haastattelujen perusteella koottiin myös tietojärjestelmän asiakasvaatimukset. Vaatimusmäärittelyä tehdessä huomioitiin myös alkuperäketjun hallinnan standardien vaatimukset. Määriteltävän tietojärjestelmän toimintaa pyrittiin havainnollistamaan tehtaan edustajille prototyyppien avulla. Lisäksi tutkimuksessa on pyritty havainnollistamaan järjestelmän toimintaa erilaisin kaavioin ja kuvin. Haasteena työssä oli tulkita standardeja ja kerätä yhteen toisistaan poikkeavia asiakasvaatimuksia.