Validieren und Verifizieren im V-Modell: So gelingt die Absicherung in der Produkt­entwicklung

In der Produktentwicklung, besonders in sicherheitskritischen Bereichen, sind Validierung und Verifizierung zentrale Prozesse, um die Qualität von Produkten bereits während der Entwicklung aktiv sicherzustellen.

Das V-Modell ist ein etabliertes Vorgehensmodell in der Produktentwicklung, das Prüfungen systematisch in den Entwicklungsprozess integriert und Fehler frühzeitig aufdeckt. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es eine klare, sequenzielle Struktur mit einer „V-Form“ bietet. Dabei steht jeder Entwicklungsschritt auf der linken Seite des Modells einem Test- und Prüfprozess auf der rechten Seite gegenüber. Dadurch wird sichergestellt, dass jede Phase von der Anforderungsdefinition über Design und Implementierung bis hin zur finalen Verifizierung und Validierung systematisch abgesichert ist.

Dabei spielen die Begriffe Validierung und Verifizierung zentrale Rollen, die sich wie folgt unterscheiden:

• Validierung: Stellt sicher, dass das Produkt die tatsächlichen Bedürfnisse des Kunden erfüllt („Bauen wir das richtige Produkt?“).
• Verifizierung: Gewährleistet, dass die Spezifikationen und Anforderungen während der Entwicklung korrekt umgesetzt wurden („Bauen wir das Produkt richtig?“).

‍

Es steht und fällt mit den Anforderungen

Bevor jedoch die eigentliche Entwicklung entlang des V-Modells erfolgt und entstandene Artefakte entsprechend validiert und verifiziert werden, ist es essenziell, zunächst die Anforderungen selbst zu validieren. Hierzu eignen sich Techniken wie Anforderungsinspektionen, bei denen die Anforderungen auf Vollständigkeit, Klarheit, Widerspruchsfreiheit und vor allem Korrektheit überprüft werden.

Ohne diese frühzeitige Validierung kann es passieren, dass falsche oder unvollständige Anforderungen die Grundlage für Entwürfe und Entwicklungen bilden. Dies führt im schlimmsten Fall dazu, dass erst in den Akzeptanztests festgestellt wird, dass die entwickelte Lösung die eigentlichen Kundenbedürfnisse nicht erfüllt.

Durch die frühzeitige Validierung der Anforderungen wird deshalb sichergestellt, dass alle weiteren Schritte auf einer soliden Grundlage aufbauen. So können teure Nacharbeiten und Verzögerungen vermieden werden.

‍

Verfeinerungen korrekt umsetzen

Im nächsten Schritt werden die Anforderungen schrittweise verfeinert, d.h. von abstrakten Kundenanforderungen bis hin zu konkreten Implementierungsdetails heruntergebrochen. Jede Verfeinerung muss dabei systematisch erfolgen, um sicherzustellen, dass sie korrekt aus der übergeordneten Ebene abgeleitet wurde.

Unsaubere Ableitungen können zu Missverständnissen, falschen Umsetzungen und somit gravierenden Fehlern führen, die sich durch das gesamte Projekt ziehen. Eine kontinuierliche Überprüfung der Verfeinerungen beispielsweise mit Reviews und Simulationen hilft, diese Risiken zu minimieren.

‍

Tests als integraler Bestandteil des V-Modells

Parallel zur schrittweisen Verfeinerung findet außerdem eine Definition von Testfällen und deren Verknüpfung mit den Artefakten der verschiedenen Verfeinerungsebenen statt. Für jede Verfeinerungsebene müssen spezifische Testfälle definiert werden, die sicherstellen, dass die jeweilige Umsetzung korrekt ist:

• Kundenanforderungen: Akzeptanztests prüfen, ob die Lösung die Kundenbedürfnisse vollständig erfüllt.
• System- und Lösungsentwürfe: Integrationstests überprüfen, ob die einzelnen Komponenten korrekt zusammenspielen.
• Implementierungsbausteine: Unit-Tests validieren die Funktionalität einzelner Module oder Bausteine.

Der Fokus liegt dabei auf den Tests gegen die Anforderungen, um sicherzustellen, dass die entwickelte Lösung nicht nur technisch korrekt, sondern auch funktional passend ist. Durch diese systematische Teststruktur wird eine kontinuierliche Qualitätskontrolle ermöglicht.

Wichtig dabei: Änderungen an Anforderungen müssen sofortige Anpassungen der Testfälle nach sich ziehen. Nur so bleibt die Rückverfolgbarkeit erhalten und die Tests behalten ihre Aussagekraft.

‍

Validierung und Verifizierung effektiv umsetzen

Die effiziente Validierung und Verifizierung setzt folglich eine strukturierte Herangehensweise voraus. Hier sind zusammenfassend die wichtigsten Aspekte, die im Validierungs- und Verifizierungsprozess berücksichtigt werden sollten:

1. Klare Definition der Anforderungen: Anforderungen müssen präzise erfasst und dokumentiert werden. Dadurch wird der Grundstein für zielgerichtete Validierungen und Verifizierungen gelegt.
2. Verknüpfung zwischen Anforderungen und Tests: Zu jeder Anforderung gehören spezifische Testfälle. Die Rückverfolgbarkeit zwischen Anforderungen und Tests minimiert das Risiko von Fehlinterpretationen.
3. Kontinuierliche Überprüfung der Verfeinerungen: Jede Verfeinerung sollte auf ihre Korrektheit hin überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie konsistent aus der übergeordneten Ebene abgeleitet wurde.
4. Effizientes Management bei Anforderungsänderungen: Änderungen müssen lückenlos dokumentiert und deren Auswirkungen auf bestehende Tests und Verfeinerungen bewertet werden.

‍

Validierung und Verifizierung mit ReqSuite® RM

Die zuvor beschriebene Validierung und Verifizierung zeigen, wie wichtig eine strukturierte und systematische Herangehensweise in der Produktentwicklung ist.

Gerade bei der Verwaltung komplexer Anforderungen und deren Verknüpfung mit Testfällen stoßen manuelle oder unstrukturierte Ansätze jedoch schnell an ihre Grenzen. Hier können spezialisierte Anforderungsmanagement-Tools helfen, diesen Herausforderungen effizient zu begegnen.

ReqSuite® RM ist ein modernes, flexibles Anforderungsmanagement-Tool, das speziell entwickelt wurde, um Unternehmen bei der Definition, Verwaltung und Nachverfolgung von Anforderungen zu unterstützen. Mit seiner benutzerfreundlichen Oberfläche und intelligenten Funktionen ist ReqSuite® RM außerdem in der Lage, auch Validierungs- und Verifizierungsprozesse im Rahmen des V-Modells effektiv umzusetzen.

Insbesondere erreicht dies ReqSuite® RM mit den folgenden Funktionen:

• Automatische Überprüfung der Anforderungen: ReqSuite® RM erkennt Unklarheiten, Widersprüche oder unvollständige Anforderungen bereits bei der Eingabe. Dadurch wird die Validierung erheblich erleichtert und die Qualität der Anforderungen sichergestellt.
• Rückverfolgbarkeit und Verknüpfung mit Testfällen: Alle Anforderungen können direkt mit den entsprechenden Testfällen (z. B. Akzeptanz-, Integrations- oder Unit-Tests) verknüpft werden. Dies ermöglicht eine lückenlose Nachverfolgbarkeit und stellt sicher, dass jede Anforderung durch mindestens einen Testfall abgedeckt wird.
• ‍Auswirkungsanalyse bei Änderungen: Bei Änderungen an Anforderungen analysiert ReqSuite® RM automatisch, welche nachgelagerten Artefakte wie Tests oder Verfeinerungen davon betroffen sind. Dadurch wird die Konsistenz der gesamten Entwicklung gewährleistet.
• Unterstützung bei der Verfeinerung von Anforderungen: Durch strukturierte Vorlagen und Eingabehilfen stellt ReqSuite® RM sicher, dass Verfeinerungen systematisch und korrekt vorgenommen werden. So bleibt die Konsistenz zwischen den abstrakten und konkreten Ebenen gewahrt.
• Nahtlose Integration in den Entwicklungsprozess: ReqSuite® RM unterstützt Teams dabei, die Validierung und Verifizierung kontinuierlich und effizient in den Entwicklungsprozess einzubetten.

‍

Fazit

Validierung und Verifizierung sind essenzielle Bestandteile eines erfolgreichen Entwicklungsprozesses, insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen. Das V-Modell bietet eine klare Struktur, um Anforderungen systematisch zu prüfen, Verfeinerungen korrekt vorzunehmen und diese durch spezifische Tests abzusichern. Die frühzeitige Validierung der Anforderungen ist dabei entscheidend, um sicherzustellen, dass von Beginn an die richtigen Lösungen entwickelt werden. Ebenso wichtig ist die kontinuierliche Überprüfung, ob alle Verfeinerungen und Tests korrekt aus der übergeordneten Ebene abgeleitet wurden, um Fehler zu vermeiden und die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.

Ein modernes Anforderungsmanagement-Tool wie ReqSuite® RM unterstützt diese Prozesse ideal, indem es Anforderungen systematisch erfasst, deren Qualität automatisiert prüft und eine nahtlose Verknüpfung mit Testfällen ermöglicht. Auch bei Änderungen sorgt die integrierte Auswirkungsanalyse dafür, dass keine wichtigen Schritte übersehen werden.

Unternehmen, die ReqSuite® RM einsetzen, profitieren von einer effizienteren, transparenteren und fehlerfreien Umsetzung ihrer Validierungs- und Verifizierungsprozesse. Mit den richtigen Methoden und Werkzeugen schaffen Sie nicht nur die Grundlage für qualitativ hochwertige Produkte, sondern sichern auch den Erfolg Ihrer Projekte langfristig ab. Nutzen Sie diese Synergien, um Ihre Produktentwicklung auf das nächste Level zu heben. Vereinbaren Sie jetzt ein unverbindliches Erstgespräch!