Ingegneria della qualità vs. garanzia della qualità
I sistemi che considerano la garanzia della qualità come qualcosa da svolgere solo alla fine del ciclo produttivo stanno diventando obsoleti, poiché la maggior parte dei sistemi moderni è ora in grado di garantire la qualità del prodotto in ogni fase del processo.
Nel settore manifatturiero, in particolare nello sviluppo software, i team QE remoti e ibridi si stanno allontanando dalla garanzia della qualità (QA) per orientarsi verso l'ingegneria della qualità (QE). Ma qual è la differenza tra questi due concetti e cosa sta guidando le tendenze della QE?
In questo articolo analizzerò metodologie, strumenti e certificazioni per l'ingegneria della qualità, rivolti a chi sta considerando una carriera in questo campo.
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Che cos'è l'ingegneria della qualità?
L'ingegneria della qualità è un metodo relativamente nuovo per garantire prodotti di qualità, applicando controlli rigorosi in ogni fase dello sviluppo del prodotto. Questo modello parte dal presupposto che ogni persona coinvolta nello sviluppo del prodotto sia responsabile della qualità del prodotto nella fase in cui è coinvolta.
Se questa prospettiva viene applicata a tutte le fasi dello sviluppo del prodotto, si presume che il prodotto complessivo sarà di alta qualità, poiché i problemi possono essere affrontati in tempo reale.
Secondo il modello QE, il mantenimento della qualità non termina quando il prodotto è completo. Prosegue durante il ciclo e utilizza tutte le informazioni ottenute in ogni fase del processo di sviluppo per migliorare il ciclo successivo.
L'ingegneria della qualità si concentra sulla qualità del prodotto e sottolinea inoltre l'analisi dei processi coinvolti nello sviluppo del prodotto per ridurre gli sprechi.
Gli sprechi vengono ridotti minimizzando i costi derivanti dai difetti. L'idea è che aspettare che i difetti vengano identificati alla fine, appena prima del rilascio del prodotto, sia costoso.
QE nello sviluppo software
Nello sviluppo software, la QE è strettamente collegata alla metodologia dello sviluppo guidato dai test (TDD).
Alla base del TDD vi è il presupposto che, prima di iniziare a scrivere il codice dell'applicazione, gli sviluppatori scrivano il test che il codice dovrebbe superare. Eseguiranno quindi il test, che fallirà perché il codice dell'applicazione non è ancora stato scritto. Il test verrà eseguito nuovamente dopo la scrittura del codice, per verificare se il codice supera il test.
La QE, nel contesto dello sviluppo software, è inoltre collegata a DevOps e ai processi agili. DevOps riunisce lo sviluppo software e le operazioni IT, eliminando i “silos” (una situazione in cui i reparti non condividono informazioni e obiettivi) e facendo collaborare senza problemi i team di sviluppo e sicurezza. La sicurezza viene integrata in ogni fase del processo di sviluppo.
I processi agili indicano la capacità di muoversi rapidamente e facilmente affrontando i problemi man mano che si presentano nel processo di sviluppo.
La QE nello sviluppo software ha diversi obiettivi:
- Identificare i problemi quando si verificano e risolverli attraverso azioni correttive.
- Supervisione e controllo dei processi.
- Determinare metriche e standard.
- Raccogliere e analizzare i dati.
- Sviluppare test adeguati.
- Elaborare soluzioni con sessioni di brainstorming.
- Verificare che i problemi siano stati risolti.
La differenza tra ingegneria della qualità e garanzia della qualità
Nel modello tradizionale di garanzia della qualità, un team di professionisti della garanzia della qualità interviene dopo che il prodotto è stato completato per individuare eventuali difetti prima che venga consegnato agli utenti.
Questo metodo è generalmente noto come garanzia della qualità. Se nel prodotto sono presenti difetti, il prodotto viene restituito al team responsabile della parte che ha causato il problema.
Un’analisi del modello di garanzia della qualità mostra che il metodo presenta diverse inefficienze. Ad esempio, a volte questi team di garanzia della qualità possono identificare difetti che richiedono una riprogettazione del prodotto. Per farlo, sono necessari più tempo e risorse. Ciò può anche causare ritardi nella consegna del prodotto all’utente finale.
Per risolvere le difficoltà intrinseche nel QA, è stato introdotto il QE come nuovo metodo. L’idea è che, se i team di sviluppo conoscono i requisiti che il prodotto finale dovrebbe soddisfare, saranno in grado di testarlo consapevolmente durante lo sviluppo, evitando spiacevoli sorprese alla fine.
Sebbene QE e QA abbiano entrambi lo stesso obiettivo di garantire prodotti di qualità, esistono alcune differenze tra i due:
- Il QA cerca di mantenere la qualità del prodotto finito, mentre il QE mette in atto il sistema che il prodotto dovrebbe soddisfare nelle diverse fasi.
- Il QE richiede a tutti i team coinvolti nello sviluppo del prodotto di prestare attenzione alla qualità, mentre il QA generalmente affida questo compito a un team di garanzia della qualità che interviene quando il prodotto è completo.
- Il QE considera la qualità sia come un’attività dall’alto verso il basso sia dal basso verso l’alto, mentre il QA considera la qualità come un’attività dall’alto verso il basso.
- Il QE si concentra sull’utilizzo degli strumenti di test giusti per ogni fase dello sviluppo, mentre il QE adotta un approccio “taglia unica”.
- Il QE mira a mantenere processi agili e flessibili, mentre il QA considera il quadro generale.
Tendenze che favoriscono il QE rispetto al QA
Il passaggio dal QA al QE può essere definito come un cambiamento culturale all’interno dei team di sviluppo, ma quali sono le tendenze che lo stanno guidando?
La società multinazionale di servizi professionali Accenture Plc., attraverso un rapporto intitolato L’ingegneria della qualità nel nuovo contesto, offre un’idea delle tendenze che guidano il passaggio dal QA al QE. Secondo Accenture, “gli approcci tradizionali al test del software sono stati significativamente sconvolti dall’avvento del DevOps e dell’automazione intelligente, nonché dalla proliferazione delle applicazioni digitali.”
Il rapporto di Accenture prosegue osservando che “il test si è evoluto attraverso l’ingegneria della qualità, che inizia fin dalle prime fasi come parte della pianificazione iniziale dell’applicazione e stabilisce un ciclo continuo di feedback per anticipare e agire sull’ignoto.” I rapporti suggeriscono che sia arrivato il momento di disimparare gran parte di ciò che sappiamo.
Per Nitin Mehra, direttore dell’ingegneria presso Indeed, il motore di ricerca di lavoro statunitense, l’introduzione di concetti come lo sviluppo agile ha “capovolto il modello [di garanzia della qualità] in termini di tempistiche di sviluppo del software e della sua distribuzione.” Mehra osserva che ciò ha “costretto i team ad adattarsi a un processo che incoraggiava più rilasci di dimensioni ridotte invece di un numero minore di rilasci più lunghi”, influendo significativamente sul modo in cui viene eseguito il test.
Dalle considerazioni precedenti emerge chiaramente che l’introduzione di tecnologie come l’intelligenza artificiale (la simulazione dell’intelligenza umana nelle macchine) e l’automazione (sistemi che operano con un intervento minimo da parte degli esseri umani) sta guidando il passaggio dal QA al QE. L’intelligenza artificiale (AI) e l’automazione consentono di raccogliere informazioni storiche che possono aiutare i team a identificare i problemi più rapidamente o prima che si verifichino, e a correggerli.
Metodologie e strumenti di ingegneria della qualità
Come accade con ogni nuovo sistema, l’implementazione del QE può essere un’attività impegnativa che richiede tempo, risorse e impegno; pertanto, è fondamentale disporre dello strumento giusto per un’attività specifica. Abbiamo individuato alcune metodologie standard e strumenti di ingegneria della qualità che possono aiutare i team di sviluppo a implementare il QE:
Sistema di gestione della qualità (QMS)
Che si prenda in considerazione il QE o il QA, la qualità del prodotto costituisce una parte fondamentale dell’equazione. Per questo motivo, uno degli strumenti principali che dovrebbe far parte del kit di ogni organizzazione che desideri gestire la qualità è un sistema di gestione della qualità (QMS). Il QMS garantisce la formalizzazione della documentazione e dei processi necessari per raggiungere la qualità. Indicherà inoltre gli obiettivi di qualità e chi è responsabile del loro raggiungimento.
Uno degli standard più diffusi utilizzati nella gestione della qualità è la famiglia ISO 9000. Ad esempio, l'ISO 9001 è descritta dall'International Organization for Standardization (ISO) come lo standard che stabilisce “i criteri per un sistema di gestione della qualità ed è l'unico standard della famiglia che può essere certificato”. L'organizzazione afferma che questa certificazione può essere utilizzata da organizzazioni di qualsiasi dimensione e operanti in qualsiasi settore.
Pianificazione avanzata della qualità del prodotto
La pianificazione avanzata della qualità del prodotto (APQP) è uno strumento che migliora la comunicazione tra la gestione della catena di approvvigionamento e i clienti, al fine di facilitare e gestire le modifiche ai prodotti e ai processi esistenti. Attraverso questa comunicazione, gli sviluppatori raccolgono informazioni sui requisiti dei clienti e sul modo in cui i prodotti possono soddisfarli.
Per quanto riguarda la QE, l'APQP può aiutare gli sviluppatori a capire quali parti dei loro prodotti funzionano bene e quali devono essere modificate o migliorate. Potrebbe inoltre essere utilizzata per ridurre i costi eliminando le parti che non interessano agli utenti.
Controllo statistico del processo
Il controllo statistico del processo (SPC) fornisce ai team di sviluppo una metodologia standard di settore per controllare e misurare la qualità durante il processo di sviluppo o produzione. Il metodo sfrutta i dati sulla qualità ottenuti dal processo di misurazione del prodotto.
L'SPC determina quelli che vengono definiti limiti di controllo e limiti di specifica. Quando il processo si svolge secondo la progettazione, i dati rimangono entro i limiti di controllo, mentre i dati che rientrano nei limiti di specifica mostrano che le esigenze del cliente vengono soddisfatte. Quando i dati superano questi limiti, è necessario intervenire per correggere qualcosa.
Strumenti per la risoluzione dei problemi
Per i team che seguono il modello QE, gli strumenti per la qualità svolgono un ruolo fondamentale nella risoluzione dei problemi individuati in ogni fase dello sviluppo. Kaoru Ishikawa, il defunto teorico dell'organizzazione giapponese e professore presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Tokyo, introdusse i sette strumenti classici della qualità nel suo libro Guida al controllo della qualità, pubblicato nel 1991. Ancora oggi, molti dei sofisticati software per la QE disponibili seguono ancora il modello di base di Ishikawa.
Diagramma causa-effetto: cerca di identificare i fattori responsabili di un determinato risultato. Ogni motivo di imperfezione è considerato una fonte di variazione. Le cause vengono categorizzate per identificare e classificare tali fonti di variazione.
Foglio di controllo: è un documento in cui i dati vengono archiviati in tempo reale, solitamente nel luogo in cui vengono raccolti.
Carta di controllo: funziona principalmente con la carta di controllo statistico del processo, detta anche carta di Shewhart. In genere monitora i processi per garantire che siano sotto controllo e che non sia necessario apportare modifiche. I dati raccolti possono inoltre essere utilizzati per prevedere il comportamento futuro del processo.
Istogramma: aiuta a organizzare i dati in una serie di intervalli per categorizzarli, fornendo un'idea generale della loro distribuzione. Nella risoluzione dei problemi, può contribuire a determinare le aree che richiedono maggiore attenzione.
Diagramma di Pareto: contiene sia un grafico a linee sia delle barre. Viene utilizzato soprattutto per identificare i fattori più importanti all'interno di un determinato insieme. Viene generalmente impiegato nel controllo della qualità per indicare le principali cause di difetti, reclami o suggerimenti dei clienti e altri fattori simili.
Diagramma di dispersione: viene utilizzato per confrontare due variabili. In genere mostra il modo in cui le variabili sono collegate e come possono influenzarsi a vicenda.
Campionamento stratificato: un metodo di campionamento che può essere utilizzato per suddividere diversi segmenti della popolazione in gruppi prima di analizzarli. Nella risoluzione dei problemi, ciò può garantire che tutti i componenti correlati al problema vengano considerati completamente.
Certificazioni di ingegneria della qualità
Se QE sembra una carriera che potrebbe piacerti, devi conoscere alcune cose sulle certificazioni QE. Secondo Study.com, un sito web che fornisce informazioni sui programmi educativi, “Un ingegnere della qualità certificato è disponibile per gli ingegneri esperti che desiderano avanzare nella loro carriera.” Il sito aggiunge: “Oltre all’esperienza, la persona che desidera ottenere la certificazione deve anche avere una conoscenza eccellente dei sistemi di qualità, della matematica e la motivazione per apprendere i dettagli più complessi dell’ingegneria della qualità.”
La certificazione per ingegneri della qualità viene rilasciata sulla base delle qualifiche formative e dell’esperienza lavorativa. Il Corpo di conoscenze dell’ingegnere della qualità certificato è responsabile della definizione delle aree specifiche di competenza che dovrai dimostrare prima di poter ottenere la certificazione. L’American Society for Quality (ASQ) amministra gli esami di certificazione per ingegneri della qualità due volte all’anno.
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