Softwareentwicklung für Eckert & Ziegler BEBIG GmbH

Die Zusammenarbeit zwischen Eckert & Ziegler BEBIG und t2informatik

Die Ausgangslage

Die Aufgabe ist komplex: In einem mehrfach regulierten Umfeld soll ein Medizinprodukt mit hohem Softwareanteil entwickelt werden. Die Sicherheitsanforderungen sind hoch, die zu treffenden Architekturentscheidungen weitreichend. Zudem stehen die Mitarbeiter zeitlich nur begrenzt zur Verfügung, weshalb für Eckert & Ziegler BEBIG früh feststeht: Ohne externe Unterstützung lässt sich das Projekt nicht wie gewünscht umsetzen.

Eine der ersten Aufgaben ist es demnach, die passenden Partner für verschiedene Aspekte des Projekts zu finden. Für die Spezifikationsphase wird das Fraunhofer IESE gewonnen, das die Verantwortung für mehrere Themen übernimmt: Anforderungsspezifikation, Kontext-, Nutzer- und Aufgabenanalyse, Software-Risikoanalyse, eine initiale Architekturberatung- und bewertung, Usability Engineering sowie den Entwurf des Graphical User Interface.

Nach Abschluss der Spezifikationsphase steht fest: Auch für die Implementierung bedarf es externer Unterstützung – die Zusammenarbeit mit t2informatik beginnt.

Der Entwicklungsprozess

Als Vorgehensmodell für das Projekt schlagen wir Scrum vor und führen es ein. In den ersten 6 Monaten besetzen wir dazu die Rolle des Scum Masters. Dieser Teil unseres Auftrags umfasst die Schulung der Mitarbeiter von Eckert & Ziegler BEBIG, die Moderation der Meetings, die Einführung und Anpassung der Projektmanagement-Software in-STEP BLUE sowie die Verwendung eines Taskboards, das sich an Kanban orientiert. [Scrum, in-STEP BLUE, Taskboard]

Test-getriebene Mehrschichten-Architektur

Weil der Fokus auf einer höchstmöglichen Wartbarkeit und Systemsicherheit liegt, entwerfen wir die Software-Architektur der WPF-Anwendung nach dem MVVM-Pattern. Eine saubere Schichten-Trennung, der Einsatz von Code-Generatoren auf Basis von T4-Templates sowie zahlreiche Unit-Tests stellen sicher, dass sich alle Schichten unabhängig voneinander testen lassen. Zusätzlich konfigurieren wir den CI Server Jenkins, passen insbesondere die Build-Prozesse an und automatisieren sie. [WPF, C#, .NET, T4 Templates, MVVM, NUnit, NSubstitute, Jenkins]

Kommunikationsschicht

Um das System besser warten zu können, entkoppeln wir die Anbindung an das Medizingerät mithilfe von Interfaces. Zusätzlich erstellen wir in C# eine separate Referenzimplementierung, die das Verhalten des Medizingeräts definiert. Über die extrahierte Schnittstelle lässt sich die WPF-Anwendung auch ohne angeschlossenes Medizingerät betreiben und testen. Die Unit-Tests werden gegen die Schnittstellen geschrieben und müssen sowohl von der Referenzimplementierung in C# als auch von der Kommunikationsimplementierung erfüllt werden. Über das Maschine-zu-Maschine-Protokoll OPC UA realisieren wir mithilfe einer Bibliothek eines Drittanbieters die Kommunikation zum Medizingerät. Im Rahmen der Analyse der Kommunikationstechnik etablieren wir eine Generatortechnik mit CSV-Dateien und T4-Templates, wodurch sich die Anbindung zwischen dem OPC-UA-Client und dem Server vollständig generieren lässt. [OPC-UA, C#, .NET, NUnit]

Datenmodell und Datenbank-Upgrade

Die Datenhaltung der Software wird durch ein Enterprise Architect Modell beschrieben und mittels XMI und T4-Templates in Entity-Klassen generiert. Dazu entwickeln wir eine Migrationskomponente, mit der sich das Datenbankschema inklusive der Daten versionssicher und verlustfrei aktualisieren lässt. [NHibernate, C#, SQL, MS-SQL, Enterprise Architect]

Web-Anwendung und Geräterverwaltung

Wir entwickeln eine Webanwendung, die gemeinsame Daten der Produktfamilie der HDR-Brachytherapie verwalten und vielseitig exportieren kann. [Entity Framework, MS-SQL, C#, ASP.NET MVC]

Automatischer Upgrade-Mechanismus

Das System ist in der Lage, sich selbstständig über ein Update-Paket zu aktualisieren. Durch den Betrieb der WPF-Anwendung im Windows-Kiosk-Modus entsteht eine eigenständige und sichere Lösung, die das System aktualisieren und neu starten kann. Die entstandene Anwendung wird testgetrieben entwickelt und ist durch ein Komponentenmodell generisch erweiterbar.

Erstellung eines PDF-A Generators

Alle System- und Kundenberichte müssen nach PDF-A generiert werden. Hierfür entwickelt Eckert & Ziegler BEBIG auf Basis von iTextSharp mit XHTML/CSS, XML-Serialisierung von Model-Daten sowie XSL-Transformationen eine Technik, die wir für neue Berichte erweitern. Durch XSL-Templates ist das Erstellen neuer Berichte sehr einfach, da sich gemeinsame Abschnitte sowohl aus den XML-Serialisierungen als auch aus den XSL-Transformationen wiederverwenden lassen. [XML, XSLT, iTextSharp, NUnit, C#, .NET]

Durchführung von Systemtests

Alle laut Pflichtenheft vorgegebenen funktionalen Anforderungen sind für jedes Release des Produktes durch Systemtests zu verifizieren. Hierfür erstellen wir aus den Anforderungen Vorlagen für Testprotokolle und führen sie in einem integrierten System aus. Bei Erweiterungen und/oder Änderungen an den Anforderungen werden die Testprotokolle entsprechend angepasst. [Anforderungsmanagement, Testmanagement, in-STEP BLUE]

Pflege, Wartung und Support

Während der Pilot-Phase stehen wir internen Supportmitarbeitern bei schwierigen Fehleranalysen zur Seite und beantworten Anfragen von internationalen Kunden. Heute unterstützen wir Eckert & Ziegler BEBIG bei der weiteren Pflege und Wartung des Systems: Wir führen Codereviews durch, steigern die Performance, migrieren einzelne Komponenten und helfen bei der Implementierung von Kundenwünschen. [C#, .NET, B&R Automation, Visual Studio]

Wissenstransfer

Die nachhaltige Entwicklung des Produktes erfordert das Coaching der internen Mitarbeiter. Unsere Aufgaben umfassen die Einführung in die WPF-Entwicklung, Praktiken wie Clean Code, die Architektureinhaltung sowie das Vorgehen bei der Fehleranalyse. [C#, .NET, UML]

Die Firma und das Produkt

Eckert & Ziegler BEBIG

Eckert & Ziegler BEBIG ist ein weltweiter Anbieter von Strahlentherapieprodukten und in Europa führend auf dem Gebiet der Brachytherapie. Das dynamisch wachsende Unternehmen beschäftigt rund 145 Mitarbeiter auf der ganzen Welt und betreibt Tochtergesellschaften und Büros in Deutschland, Belgien, Frankreich, Spanien, Großbritannien, den USA, Indien und Brasilien. Darüber hinaus verfügt das Unternehmen über ein weltweites Netzwerk von Distributoren und Agenten zur Unterstützung des internationalen Vertriebs und Marketings seiner Produktlinien.

Mit einem Jahresumsatz von rund 25 Millionen Euro verfolgt Eckert & Ziegler BEBIG eine Strategie der kontinuierlichen Marktexpansion und permanenten Verbesserung seines Produktportfolios, um den Kampf gegen Krebs optimal zu unterstützen. Bereits seit 1997 ist das Unternehmen an der Euronext-Börse notiert.

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