第3章 H 公司软件项目开发过程及存在的问题
3.1 H 公司软件开发管理介绍
3.1.1 H 公司背景介绍
H 公司是一家知名外资公司，在过程自动化方面始终保持领先地位。公司将优异的产品和技术与行业特定的工程、咨询、项目管理和维护服务相结合。为各种工业的自动化、控制及复杂过程的管理提供过程管理方案，并广泛应用于化工、石油天然气、电力、冶金、建材、纸浆造纸、食品饮料、制药等行业中的领袖企业中。它将先进的产品与技术集成到各种行业的工程，咨询，项目管理和维护服务中。针对不同行业提供专门设计方案，将各种有用生产信息和工厂管理集成起来，结合预测性设备维护，使现场设备保持良好运行状态，大大降低项目成本，优化工厂管理。
H 公司的工厂管控网由控制系统、资产管理软件、OPC 技术和具有 Ff（现场总线技术）、HART 协议的智能仪表构成。控制系统负责过程控制；资产管理设备管理软件负责现场智能仪表的管理；OPC 负责与 LAN（局域网）相连；将生产过程的数据传输到工厂网，从而形成管控一体化的网络，为工厂经营管理建立最优化的解决方案。H 公司提供各种智能自动化设备及工程、维修、服务和培训等，并推出基于现场的工厂管控网，帮助企业建立一个网络化、数字化的全新自动化工厂。
3.1.2 H 公司软件开发管理过程
H 公司的软件开发过程如图 3-1 所示：H 公司软件开发管理过程包含了增量模型、进化模型和螺旋模型的问题。增量模型中，第 1 个增量往往是核心的产品，即第 1 个增量实现了基本的需求，但很多补充的特征还没有发布。客户对每一个增量的使用和评估，都作为下一个增量发布的新特征和功能。这个过程在每一个增量发布后不断重复，直到产生了最终的完善产品。增量模型如图 3-2 所示：
进化模型也就是多个瀑布模型的重复执行。从听取客户意见、建造/修改原型到用户测试运行原型一个系统过程的不断循环，直到客户满意。进化模型如图3-3所示：
螺旋模型强调风险分析，使得开发人员和用户对每个演化层出现的风险有所了解，继而做出应有的反应，因此特别适用于庞大、复杂并具有高风险的系统24.在“瀑布模型”的每一个开发阶段前引入一个非常严格的风险识别、风险分析和风险控制，它把软件项目分解成一个个小项目。每个小项目都标识一个或多个主要风险，直到所有的主要风险因素都被确定。螺旋模型如图3-4所示：
3.2 A 项目背景介绍
名称：K 化工厂 X 特种化学品 DCS 控制系统项目地点：上海金山化工园区目标：通过 DCS（Distributed Control System）集散控制系统来实现 X 特种化学品的生产装置的监控与保护。并将 DCS 系统的生产数据共享到工厂信息管理网上，管控一体，实现工厂的高效管理。
特殊性：化工行业的市场竞争激烈，化工厂的竞争力体现在产量大、产品具有特殊性、能适应市场需求快速升级或改造产品线等。同时，化工厂的生产又离不开高温高压的苛刻生产条件。如有差错，即会导致泄漏，发生化学污染、生化污染、辐射污染，甚至会发生爆炸，严重影响到公众的安全。为了避免事故的发生，DCS 控制系统软件开发与调试也是很重要的一个环节。
3.2.1 A 项目内容介绍
X 特种化学品的生产装置的监控与保护会通过一个专业设计的 DCS 系统（集散控制系统），ESD 系统（紧急停车系统），FGS 系统（火气系统）和 PDCS 系统（电力分配控制系统）来实现。专门 OPC 服务器将工厂的生产数据传送到上位机来实现工厂管理。高效的控制器把现场仪表和控制逻辑结合起来，让工厂的生产操作在中央控制室内完成。整个控制系统通过 UPS（不间断电源）供电，保证工厂的稳定运行。控制系统基于超高速冗余光网通讯，使控制系统更具可靠性。
DCS 控制系统在开车调试后需留有 30%的扩展余量，系统结构中，通讯网络、控制器、数据存储设备、供电系统、IO 卡件等都采用冗余设计。DCS 控制系统中的用户权限受密码保护，分为 3 级，分别是操作员级别、班长级别和工程师级别。DCS 控制网络受到硬件防火墙的保护，防止外界的未授权访问对系统造成的干扰和影响。同时，工厂信息会通过硬件防火墙送到外界的工厂信息资源管理系统，来实现工厂的高效管理。DCS 控制网络受到杀毒软件的保护，防止电脑病毒对系统造成的干扰和影响。
生产过程的控制功能通过软件组态的运算法则和自定义的参数来实现，运算法则包括PID 控制、偏差控制、顺序控制、批量控制、加减乘除运算和与或逻辑运算等。
为了使生产过程高效稳定，报警和事件管理系统会及时提醒操作员解决生产中的突发问题。报警和事件管理系统可以筛选、分类、排序，报警可以修改报警值和报警级别，可以被挂起，也可以被确认或取消。实时/历史数据和趋势记录系统用来记录和分析生产过程，从而寻找和提高生产工艺。DCS 系统还具有一个集成的实时诊断工具，来检查和提醒工程师系统的硬件工作状态，告诉工程师硬件何时需要维护。A 软件项目的时间计划如图 3-5 所示：
3.2.2 A 项目软件质量管理阶段及方法
传统的软件质量管理强调事后把关，关注软件质量的检验，属于防守型的质量管理。在管理对象方面，传统的软件质量管理往往只关注于软件产品的质量本身，而不关注软件开发的管理过程和管理方法。在参与者方面，传统的软件质量管理只是校对、审核和质量检验部门少数人参加的活动，基于这样的情况，质量管理变成了少数人的事情，也因此没有利用软件开发中的各种质量度量指标来有效地预测产品质量，从而保证最终产品的质量。要更好地控制软件开发过程，确保最终软件产品的质量，最大限度地发现软件开发过程中存在的问题，仅仅通过少数人事后的质量检验是远远不够的，需要进行严格的过程管理。
因为，软件产品是过程的产物，所有的工作都是通过过程来完成的。软件的质量管理在于软件开发过程本身，是否处于有序的受控状态。真正的软件质量，要靠各个开发阶段各个环节来保证。
H 公司的管理人员针对以上问题，提出了一套基于软件项目开发过程的解决方案。H 公司的软件项目开发过程定义如下表 3-1 所示，A 项目的实施过程将以此表定义过程进行。
