Seminario: Industrialización de la Producción de Software

Transcripción

1 INDUSTRIALIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE SOFTWARE (IPS) Manu Prego Larreina Systems Reuse Roadmap

2 ÍNDICE DEL SEMINARIO Situación Actual del Desarrollo de Software: Problemática Síntomas Problema Modelo de Industrialización de la Producción de Software Principios Organiza Estandarización Normalización Systematic Reuse Organización Ingeniería de Dominio Ingeniería de Producción Métodos y Técnicas Análisis de Dominio Análisis Taxonómico Fabricación por Componentes

3 La cifra de negocio de Software Packaged fue, en 2008, de millones de dólares Con crecimientos esperados del 15% en USA y Europa y superiores al 40% en los BRIC. Incluyendo desarrollo de Software interno y servicios de desarrollo externo, se puede estimar en más de millones de dólares el volumen del negocio del Software en el mundo.

4 Industrialización de la Producción de Software <lugar y fecha del curso Me preocupa..? Problemas Respuesta Comentarios Recursos Costes Salariales Los salarios técnicos son altos Contratación de recursos adecuados Conseguir personas bien preparadas técnicamente Esfuerzo de capacitación Tengo que formar a los técnicos que contrato para que sean productivos Rotación del personal Los técnicos se van a otras compañías Dependencia de las personas Mis desarrollos dependen de quienes los hicieron Proyectos Incumplimiento de los plazos de entrega No consigo entregar mis proyectos en las fechas acordadas Largos plazos de desarrollo Tardamos mucho tiempo en desarrollar los proyectos Estimación de plazos de desarrollo No podemos calcular cuanto tiempo nos llevará un proyecto Incumplimiento de los costes Los costes de los proyectos siempre son más altos de lo que calculamos Estimación de los costes No podemos calcular cuanto nos costará un proyecto Gestión de riesgos No sabemos los riesgos que corremos cuando contratamos un proyecto Gestión de Proveedores Dependencia de otras compañías Productos Costes del desarrollo Nuestros desarrollos cuestan mucho Esfuerzo de mantenimiento Necesitamos invertir mucho en mantenimiento de los productos Calidad Tenemos productos deficientes, fallan y no responden al mercado Detección de errores Tenemos problemas en detectar los errores cuando se producen Costes de realización de test Nos cuesta mucho realizar los test de calidad de los productos Errores de diseño Encontramos errores de diseño de los productos Errores de programación Encontramos errores de programación de los productos Respuesta: 0=Nada, 1=Algo, 2=Medio-Bajo, 3=Medio-Alto, 4=Bastante, 5=Mucho

5 Objetivos del Seminario 1. Reflexionar en torno a los actuales procesos empleados en el desarrollo de sistemas desde el punto de vista de sus resultados: Costes Plazos Calidad Productividad Respuesta a las necesidades del negocio. 2. Mostrar la Fabricación Industrial como alternativa válida y eficaz para mejorar los procesos de desarrollo de software.

6 Situación actual del ld Desarrollo de Software

7 Situación actual del desarrollo de Software Las compañías entregan productos a sus clientes con un 15% de errores no eliminados Muchas organizaciones dedican entre el 30 y 40% de su tiempo y dinero a corregir el producto desarrollado En los proyectos software se cumplen los plazos en un 50% de las ocasiones. Durante el mantenimiento de los sistemas, se introducen 3 veces más errores que durante el desarrollo original. El 50% del coste de un sistema es atribuible a la corrección de errores. El 60% del presupuesto se dedica a mantenimiento. Sources: Capers Jones and Bill Curtis y Otros.

8 Situación actual del desarrollo de Software Usuarios/Clientes: Asumen, como normal, que los sistemas fallen. Entienden que en el software uno debe esperar que haya errores. Aunque no saben bien por qué, entienden que sus sistemas: it son siempre complejos y costosos de desarrollar. los plazos de disponibilidad son largos y raramente se cumplen. necesitan un alto esfuerzo para su mantenimiento y este es tan costoso.

9 Situación actual del desarrollo de Software Nosotros los técnicos: Nos creemos unos artistas (de no se sabe qué arte, ni qué musas nos inspiran). Reinventamos la rueda una y otra vez. Damos por supuesto que lo normal es que el software falle. Opinamos que, obviamente, los tests son para encontrar fallos. No nos preocupamos por los retrasos en la planificación: son consustanciales en nuestro arte. Los estándares no son para nosotros.

10 Situación actual del desarrollo de Software Se imaginan esta situación en cualquier otro sector industrial? Sin embargo, todo lo anterior no son sino SINTOMAS de un problema.

11 Situación actual del desarrollo de Software El verdadero problema es el desarrollo ARTESANAL de los sistemas. Que tiene como consecuencias inmediatas: Alta dependencia de las personas. Altos costos de producción Largos plazos de desarrollo Alta probabilidad de error Baja repetitividad de las tareas. Gran dificultad de mantenimiento. Altos costos de mantenimiento Mientras no solucionemos este problema, será muy difícil que los síntomas desaparezcan.

12 Situación actual del desarrollo de Software Qué hacer para comenzar a resolver este problema? Por qué no mirarnos en el espejo de la industria manufacturera? Qué hacen que nosotros no hacemos? Qué hacemos que ellos no hacen?

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14 Modelo IPS Esquema tradicional del desarrollo de Sistemas. NEGOCIO Requerimientos del Negocio Dominio Tecnológico Necesidades de Proyecto Ingeniería de Aplicación Aplicaciones Aplicaciones Sistemas Sistemas Sistemas Aplicaciones

15 Modelo IPS Objetivo Disponer de un proceso de producción de software que sea independiente de las personas, que pueda ser totalmente controlable durante todas las etapas de producción y mantenimiento, que asegure la calidad a lo largo de todas las actividades de producción que produzca resultados de alta calidad y fiabilidad, que sea independiente del entorno tecnológico.

16 Modelo IPS Independiente de las personas: Los sistemas son independientes di de quienes los han realizado. La calidad de un sistema depende, fundamentalmente, de la calidad del propio proceso. El mantenimiento i puedeser eficazmente realizado por terceros. Controlable a lo largo de todas las etapas de la producción. Es posible conocer en todo momento cual es el estado de la producción. Se conoce la estructura y composición de cada producto. Predecible en plazos, costes y rendimientos: Con capacidad para controlar los esfuerzos de producción; permitiendo realizar estimaciones de esfuerzos, costes y plazos. Capaz de realizar estimaciones por sistema, equipos y personas.

17 Modelo IPS Con resultados de alta calidad y fiabilidad: Proceso altamenteautomatizado. t t ti En el que cada componente del sistema ha sido verificado y optimizado. Permitiendo conocer en todo momento el estado de la producción. Conociendo la estructura y composición de cada producto. Adoptando el control de calidad durante la producción: Reduciendo al máximo los posibles errores a través del propio p proceso. Detectando automáticamente errores durante la producción. Paralizando el procesocuandoun error es detectado. Independiente del entorno tecnológico: Válido para cualquier entorno tecnológico. Integrable con cualquier metodología de diseño de sistemas.

18 Modelo IPS Logrando que la producción de software sea un proceso más capaz, mas maduro, más fiable, rapido, con mayor calidad y menos costoso.

19 CONCEPTOS DE IPS

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22 Conceptos IPS Todas las diferencias se basan en 4 elementos clave del proceso industrial: La organización del trabajo Los métodos que utilizan Las técnicas que ponen en practica La aplicación extensiva de herramientas C l d d ll l d d l ld d Como resultado de ello, la industria produce con alta calidad, a precios muy competitivos, controlan exhaustivamente su proceso de producción y sus productos no fallan.

23 Conceptos IPS Entonces. Por qué no ponemos en práctica áti en nuestras empresas la experiencia i de más de 100 años que ellas tienen? Por qué no organizamos el trabajo de nuestras empresas como ellos? Por qué no aplicamos sus métodos de trabajo? Por qué no implementamos sus técnicas a nuestras actividades? Por qué no nos dotamos de herramientas orientadas a la producción y nos dejamos de varitas mágicas que nunca funcionaron? En esto consiste la Industrialización de la Producción del Software(IPS), en aplicar en nuestro sector lo que las empresas industriales vienen haciendo desde hace muchos años con altísimo éxito.

24 Conceptos IPS PRINCIPIOS ORGANIZACION TECNICAS TECNOLOGIAS

25 Industrialización de la Producción de Software Principios Reutilización Estandarización Normalización Modelo de Organización Ingenieria de Dominio Ingenieria de Aplicación Técnicas de Producción Herramientas Ingenieria de Dominio Análisis de Comunalidad Análisis de Similitud Clasificación Taxonómica Producción por Componentes Tecnología MADE

26 Industrialización de la Producción de Software Principios Reutilización Estandarización Normalización Modelo de Organización Ingenieria de Dominio Ingenieria de Aplicación Técnicas de Producción Herramientas Ingenieria de Dominio Análisis de Comunalidad Análisis de Similitud Clasificación Taxonómica Producción por Componentes Tecnología MADE

27 Conceptos IPS / Principios Reutilizar es siempre mucho más productivo, seguro y eficiente que hacer las cosas de nuevo REUTILIZACIÓN SISTEMATICA Utilizar estándares para todas las tareas de la producción facilita la propia producción e independiza los resultados de las personas ESTANDARIZACIÓN Cuando el producto requiere mantenimiento, su arquitectura debe estar normalizada NORMALIZACIÓN

28 Conceptos IPS / Principios REUTILIZACION SISTEMATICA Es una potente estrategia para incrementar la productividad y la calidad de la producción de software. Representa la capacidad de una organización para obtener el máximo beneficio de la experiencia adquirida, identificando oportunidades de reutilización y disponiendo del soporte organizativo necesario para llevarlo a cabo. Se trata de convertir la reutilización en una practica generalizada en la producción de sistemas, identificando en cada actividad que activos y tareas pueden reutilizarse.

29 Conceptos IPS / Principios SYSTEMATIC REUSE No es algo que pueda improvisarse: Requiere una disciplina marcada por la imposibilidad de no uso. Se necesita una organización cuya responsabilidad sea alcanzar el máximo reuso posible. Precisa de un mecanismo de gestión preciso para: Diseñar, producir y testear cada elemento reusable Difundir sus características Controlar su uso en la producción de los sistemas Mantener actualizado el conjunto de elementos reusables.

30 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN No es posible que una empresa disponga de todos los materiales, elementos y herramientas necesarias para producir cualquier producto demandado por un cliente en cualquier momento. Y, sobre todo, no es posible que, además, sea eficiente y competitiva haciendo cualquier producto.

31 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN Fabricar industrialmente implica que nuestra compañía va a producir un conjunto limitado de tipos de productos, se va a especializar en ellos y va a ser competitiva en su producción. Por esta razón, siempre en función de las necesidades del Negocio, es necesario determinar que productos vamos producir y como los vamos a producir. Solo así seremos capaces de preparar la infraestructura necesaria y tener opciones de ser altamente competitivos produciendo nuestros productos. Nuestra compañía tiene que estandarizar su producción.

32 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN

33 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN

34 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN Donde estuvo la clave?: + Cuando Disponer nació la imprenta, de unos cada letra tenía asociada id Disponer una pieza, de una en tecnología la era digital i es posible componentes mejorarlo.. estándares adecuada.

35 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN Hoy podemos construir las piezas con menos piezas. Incluso, con menos

36 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN Qué implicaciones tiene esto en nuestra empresa? La estandarización refiere concepto de Dominio Software: Una categoría de elementos software que tienen en común el hecho de que pueden desarrollarse a partir de una determinada infraestructura tecnológica. Los Dominios Software son la base para la estandarización de la producción.

37 Conceptos IPS / Principios ESTANDARIZACIÓN Especialización de Dominio: en qué dominio(s) tecnológico(s) vamos a trabajar? Algunos de los Dominios tecnológicos actuales Lenguaje + Middleware SGBD Cobol CICS Oracle C IBM Websphere DB2 C++ BEA WebLogic SQLServer XML J2EE Aplication MySQL Java Server.

38 Conceptos IPS / Principios NORMALIZACIÓN Todos los productos que tienen una determinada vida útil. Los hay de usar y tirar: cuando dejan de funcionar se sustituyen por otro. Otros sin embargo, requieren de procesos de mantenimiento para alargar su vida útil, dado que el coste de recambio es alto. En este caso es vital la normalización de la producción: que cualquier elemento del producto sea sustituible por otro similar y que esta labor sea fácil de realizar.

39 Conceptos IPS / Principios NORMALIZACIÓN Qué implicaciones tiene esto en nuestras empresas? Td Todos sabemos que, actualmente, t el software no es un producto de usar y tirar. En realidad, lo debemos de mantener durante mucho tiempo. Por ello, debemos fabricarlo para que el esfuerzo de mantenerlo actualizado a las necesidades del cliente sea una labor competitiva. Software fácilmente mantenible.

40 Conceptos IPS / Organización Todas las empresas industriales están organizadas sobre la base de la separación de funciones: Una función responsable de definir como debe realizarse la producción: INGENIERIA DE DOMINIO Una función responsable de producir los sistemas según las directrices emanadas por la Ingenieria de Dominio: PRODUCCION

41 Industrialización de la Producción de Software Principios Reutilización Estandarización Normalización Modelo de Organización Ingenieria de Dominio Ingenieria de Aplicación Técnicas de Producción Herramientas Ingenieria de Dominio Análisis de Comunalidad Análisis de Similitud Clasificación Taxonómica Producción por Componentes Tecnología MADE

42 Modelo IPS Esquema tradicional del desarrollo de Sistemas. NEGOCIO Requerimientos del Negocio Dominio Tecnológico Necesidades de Proyecto Ingeniería de Aplicación Aplicaciones Aplicaciones Sistemas Sistemas Sistemas Aplicaciones

43 Conceptos IPS / Organización NEGOCIO Modelo I P S Requerimientos del Negocio Necesidades de Proyecto Ingeniería de Dominio Dominio Tecnológico Producción Aplicaciones p Aplicaciones Sistemas Sistemas Sistemas Aplicaciones

44 Conceptos IPS / Organización INGENIERIA DE DOMINIO Es la inteligencia de la fabricación. Su función es clave en el proceso de producción industrial: define el orden y las pautas de como vamos a fabricar: Cómo se fabrica cada producto... qué piezas en la producción y como se usan. qué cualificación requieren los técnicos de producción.. cómo nos proveemos de las piezas que necesitamos.qué normas y estándares debemos cumplir.qué estadísticas históricas disponemos para planificar la producción. Es quién conoce, controla y mejora la capacidad, rendimiento y madurez del proceso de producción: qué estamos preparados para poder fabricar y qué no. cómo tenemos que prepararnos para poder fabricar nuevos sistemas

45 Conceptos IPS / Organización INGENIERIA DE PRODUCCION Esta función representa el músculo de la producción. Es el equipo que va a fabricar los productos siguiendo para ello las directrices emitidas por la Ingeniería de Dominio. qué debe hacer cada persona cómo ha de realizar su trabajo con qué medios lo realizará cómo debe emplear las herramientas puestas a su disposición. cuáles son los rendimientos esperados etc, etc.

46 Conceptos IPS / Organización INGENIERIA DE PRODUCCION Para los técnicos de Producción, todo ha de estar preparado y perfectamente definido por la Ingeniería de Dominio para que desarrollen su trabajo. Ellos están para hacer, no para diseñar, no para demostrar habilidades, no para inventar, no para diferenciarse de los demás, no para hacer pruebas: Están para ser eficaces y altamente productivos.

47 Conceptos IPS / Organización INGENIERIA DE DOMINIO INGENIERIA DE PRODUCCION Este tipo de Organización ió permite obtener todos los beneficios de la Producción Industrial: Ingeniería de Dominio Independencia d en las personas Menor cualificación de los recursos Menores costes de producción Eficiencia i i en la producción Calidad en los productos Menor time to market Control de la producción Necesidades de Proyecto Producción

48 Industrialización de la Producción de Software Principios Reutilización Estandarización Normalización Modelo de Organización Ingenieria de Dominio Ingenieria de Aplicación Técnicas de Producción Herramientas Ingenieria de Dominio Análisis de Comunalidad Análisis de Similitud Clasificación Taxonómica Producción por Componentes Tecnología MADE

49 Métodos y Técnicas de IPS Los dos métodos básicos asociados a la IPS: ANALISIS DE DOMINIO Diseño y fabricación de productos similares. TAXONOMIA Clasificación de individuos por características. La técnica principal asociada a la IPS: FABRICACIÓN x COMPONENTES Técnica de fabricación bi ió efectiva y eficiente i de los sistemas.

50 Métodos y Técnicas de IPS ANALISIS DE DOMINIO Dominio: Conjunto de elementos que comparten un grupo de características Es una técnica fundamental para: Establecer el alcance del proceso de IPS. Estandarizar y Normalizar los Sistemas. Base técnica para iniciar la fabricación por componentes

51 Métodos y Técnicas de IPS ANALISIS DE DOMINIO Objetivos: Establecer qué tienen en común los miembros del Dominio Identificar las variabilidades que permiten distinguir un miembro del dominio de otros miembros. Es el mecanismo para evaluar cuando unos miembros del dominio son similares unos a otros.

52 Métodos y Técnicas de IPS ANALISIS DE DOMINIO Definir la Comunalidad del Dominio. C1 C2 Extracción de la Comunalidad C3 C4 C5

53 Métodos y Técnicas de IPS ANALISIS DE DOMINIO Establecer la variabilidad entre los miembros del Dominio. Extracción de la Variabilidad

54 Métodos y Técnicas de IPS ANALISIS DE DOMINIO C5 C1 C2 C3 Extracción de la Comunalidad C4 Extracción de la Variabilidad

55 Métodos y Técnicas de IPS TAXONOMIA Crear la Taxonomía del Dominio. Proceso de Clasificación de los elementos de un dominio. A B C D E F G H

56 Métodos y Técnicas de IPS taxonomia LINNAEAN CLASSIFICATION OF HUMANS Kingdom: Animalia Phylum: Chordata Subphylum: Vertebrata Class: Mammalia Subclass: Theria Infraclass: Eutheria Order: Primates Suborder: Anthropoidea Superfamily: Hominoidea Family: Hominidae Genus: Homo Species: Sapiens

57 Métodos y Técnicas de IPS taxonomia Mammalia Primates Anthopoidea Prosimii Catarrhini Platyrrhini Homoinoidea Cercopithecoidea Pongidae Hominidae Hylobatidae Pongo Gorila Pan Homo HomoHabilis Homo Sapiens Homo Erectus Homo Sapiens Neanderthalensis Homo Sapiens Sapiens

58 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES

59 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Estratégias que nunca han funcionado Crear una librería de miles de partes de uso único. Sistemas de búsqueda de partes. Incentivos para escribir partes reusables. Desarrollar partes genéricas para su posterior adaptación. Reescribir una parte para ajustarlo al uso requerido.

60 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Disponer de un conjunto de elementos, piezas, para poder construir el software con ellos. Un conjunto de elementos preparados adecuadamente, probados y optimizados. Destinados a emplearse en construir cada uno de los programas de los sistemas. Respetar los estándares y las normas. Número reducido. Independientes di del Dominio. i Controlar el proceso de producción. Alcanzar altas cotas de reuso. Independientes del resultado

61 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Cuantos componentes? Para un dominio tecnológico no debemos necesitar más de De los cuales solo el 50% debe ser de uso habitual por los técnicos de Application 5 p pp Engineering.

62 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Respetar los estándares y las normas. Deben facilitar que los sistemas fabricados con ellos cumplan los estándares y las normas. Deben evitar que los sistemas producido incumplan algún estándar o norma: control de calidad durante la producción Independientes del Dominio. Una empresa puede fabricar sistemas en diferentes dominios tecnológicos usando las mismas técnicas. Los componentes deben permitir fabricar productos sin importar el dominio en que están siendo usados.

63 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Open Source COBOL C++ C#

64 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Alcanzar altas cotas de Reuso. Los componentes han de ser capaces de alcanzar tasas de reuso reales en torno al 70 80% de media. Reuso real = código eficiente Los componentes evitan el 70/80% del trabajo del programador El código producido está estandarizado y normalizado

65 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Independencia del resultado. El resultado de la fabricación por componentes (el código) debe ser independiente di del proceso de su fabricación bi ió Igual al que escribirían nuestros programadores Independiente de los componentes para su compilación Independiente del criterio de explotación Paradigma de la Similitud Dos objetos son similares en un cierto grado, en función de qué características tienen comunes y cuáles diferentes. Los programas de un sistema se parecen, son similares, unos a otros. Usando la similitud, necesitaremos muy pocos componentes para fabricar nuestros sistemas.

66 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Controlar el proceso de producción Deben permitir mantener un control total de la producción A través de una trazabilidad absoluta del proceso Qué componentes intervienen en un programa Qué programas utilizan un componente Qué tasa de reuso se alcanza (programa /subsistema /sistema) Lograr una producción eficiente El código debe alcanzar el máximo de eficiencia en términos de rendimiento, produciendo exactamente el código que se precisa, no produciendo ni una línea de código de más.

67 Métodos y Técnicas de IPS FABRICACIÓN x COMPONENTES Flexible Components Emplear la similitud para la fabricación por componentes, requiere una nueva técnica: COMPONENTES FLEXIBLES Un Componente Flexible es la representación de múltiples códigos similares en una única definición. Esta técnica requiere de: Un lenguaje específico de representación. Un mecanismo de toma de decisiones para la regeneración de cada una de las posibles instancias del componente. Un mecanismo de coordinación ió e integración ió con el conjunto de Componentes Flexibles del Dominio.

68 Tecnología para la Fabricación por Componentes

69 Tecnología de IPS

70 Tecnología de IPS Algunas de las características :(I) Independiente del dominio. Capaz de alcanzar muy altas cotas de reuso. Adaptable a todas las normas y estándares componentes por dominio. No ni una línea de código extra loc/sec. Integrable con cualquier otra herramienta. Fabricación Multidominio. Multifabricación de Código. Fabricación en modo On line y modo Batch. Fabricación vía internet. SaaS

71 Resultados de IPS Dos Sistemas de Gestión sobre entorno Host Desarrollados tras la implantación con el apoyo de 2 recursos de Domain Engineering Ficha Técnica Volumen 556 Programas Plazo: 4,3 meses Equipo: 11 Programadores LOC = Escritas: loc (81,08% reuse) Esfuerzo Previsto: horas Esfuerzo Real: horas. Coste Previsto: Coste Real: (Incluye de 2 técnicos A.D.)

72 Industrialización Seminario: Industrialización de la Producción de la Producción de Software de Software Resultados de IPS Tiempos Desarrollo Previsto Muestra: 556 Programas Plazo: 4,3 meses Equipo: 11 Programadores

73 Industrialización Seminario: Industrialización de la Producción de la Producción de Software de Software Resultados de IPS Muestra: 556 Programas Plazo: 4,3 meses Tiempos Desarrollo Previsto Equipo: 11 Programadores

74 Industrialización Seminario: Industrialización de la Producción de la Producción de Software de Software Resultados de IPS Muestra: 556 Programas Plazo: 4,3 meses Tiempos Desarrollo Previsto/Real Equipo: 11 Programadores

75 Industrialización de la Producción de Software Seminario: Industrialización de la Producción de Software Resultados de IPS Muestra: 556 Programas Plazo: 4,3 meses Equipo: 11 Programadores Tiempos Desarrollo Previsto/Real q p g

76 Resultados de IPS 100,0% 0% 90,0% Tasa de Reuso Muestra: 556 Programas Plazo: 4,3 meses Equipo: 11 Programadores 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 00% 0,0%

77 Muchas gracias por su atención.