DevOps-Konzept: Entwicklung und Betrieb verzahnt

Für die Umsetzung von Industrie 4.0 ist die enge Zusammenarbeit unterschiedlicher ­Abteilungen unverzichtbar. Henning von Kielpinski, Leiter Business Development bei Consol, zeigt auf, warum das DevOps-Konzept hierfür prädestiniert ist.

Entwicklung und Betrieb verzahnt Bildquelle: © iStock/wildpixel

Herr von Kielpinski, was genau steckt hinter DevOps?
von Kielpinski:
DevOps ist keine Technologie und vielleicht noch nicht einmal eine Methode, sondern ein Konzept zur intensiven Zusammenarbeit und zum kollaborativen Denken, mit dem Ziel, nachhaltig schneller und besser zu werden.

Über lange Zeit wurde in der Industrie die Spezialisierung auf einzelne Aufgaben propagiert, sei es aus Kosten-, Effizienz- oder Ausbildungsgründen. Diese Entwicklung hat prinzipiell mit der Fließbandarbeit angefangen und erreichte auch IT-Berufe. DevOps ist die Auflösung dieser spezialisierten Inseln zugunsten eines kollaborativen Ansatzes.

In der IT werden gegenwärtig Entwicklungszyklen verlangt, die nicht mehr im klassischen Wasserfallmodell abbildbar sind. Agile Entwicklungsmodelle sind mittlerweile eher der Standard als die Ausnahme. Schnellere Entwicklung hat aber nur einen Mehrwert, wenn diese auch rasch in die Produktion kommt, und zwar in hoher Qualität.

Um dies zu gewährleisten, muss man möglichst viele Hindernisse zwischen der Entwicklung (Dev) und dem Betrieb (Ops) aus dem Weg räumen. Dies geschieht mit Hilfe von Technologien wie Containern, passenden Entwicklungsumgebungen und Mitteln zum Ausrollen der Software, aber zu mindestens 50 % mit einer Anpassung der Unternehmensabläufe, die auch Auswirkungen auf die Denkweise der involvierten Mitarbeiter hat. Denn DevOps bedeutet vor allem Kommunikation und Kollaboration über Abteilungsgrenzen und Verantwortlichkeiten hinweg.

Die Herausforderungen sind also, ähnlich wie in der IT, die enge Vernetzung nicht nur von Maschinen, sondern auch von Menschen in verschiedenen Rollen, die in der Vergangenheit kaum Berührungspunkte hatten und die auch streng formalisiert waren. Das Konzept Dev-Ops ermöglicht es, diese Zusammenarbeit zu vertiefen und liefert Ideen und eventuell sogar Vorlagen, wie man diese Herausforderungen im Unternehmen meistert.

Welche konkreten Maßnahmen beinhaltet DevOps?
von Kielpinski:
Die konkreten Maßnahmen von DevOps lehnen sich an die CALMS-Regeln an, wobei hier viel Parallelisierung stattfindet. Das Akronym CALMS bezeichnet gut die Fundamente von DevOps. Nämlich Culture (Kultur), Automation (Automatisierung), Lean (schlank), Measurement (Messung) und Sharing (Austausch). Wie man sieht, sind hier die weichen Elemente wie Kultur, Informationen teilen und schlanke Vorgehensweise in der Überzahl. Doch auch Monitoring bezeichnet einerseits die mechanistische Überwachung von Parametern und fordert andererseits explizit zu einem Feedback auf.

Zu allererst gilt, dass die Unternehmensführung DevOps unterstützen muss. Durch die Notwendigkeit der abteilungs- und bereichsübergreifenden Zusammenarbeit darf die Nutzung von hierarchischen Abkürzungen kein Problem darstellen, sondern sie sollte vielmehr kontrolliert gefördert werden. Des Weiteren ist es wichtig, das Thema im Unternehmen breit zu positionieren. Das muss nicht bedeuten, es überall sofort einführen zu müssen, aber möglichst viele Mitarbeiter sollten das Konzept verstehen und unterstützen.

Henning von Kielpinski Bildquelle: © Consol Consulting & Solutions Software

Hennig von Kielpinski: „Unternehmen müssen sich um eine Vernetzung und Standardisierung ihrer Technologien kümmern, um Automatisierung zu fördern. Daneben weiche und harte Messpunkte bestimmen und gemeinsam auswerten sowie eine Kultur der offenen Kommunikation etablieren.“

Parallel zu diesen Unternehmenskultur- und Prozessthemen sollte man eine  Bestandsaufnahme der Technologien im Unternehmen durchführen. Im nächsten Schritt können Unternehmen darüber nachdenken, wie man diese verbindet oder gegebenenfalls erweitert und ersetzt, um einen hohen Automatisierungsgrad der Abläufe zu erreichen. Die Idee, die hinter der Automatisierung an dieser Stelle steht, ist neben der Effizienzsteigerung vor allem die Wiederholbarkeit eines Ablaufes. Wenn ich eine Tätigkeit mehrmals wiederhole, sollte mehrmals dasselbe Ergebnis erzielt werden, um später eine Messbarkeit und Verbesserung umsetzen zu können. Manuelle Vorgänge beinhalten immer eine Unschärfe in der Umsetzung, die man hier gerne vermeiden möchte.

Damit eine Kollaboration effizient ist, sollte man darauf achten, keinen übermäßigen Ballast in die Prozesse und Meetings mitzunehmen. Das heißt, dass man nur diejenigen Personen involviert, die zu einer Ergebnisverbesserung beitragen können und nicht Personen, die aus historischen Gründen schon immer dabei waren.

Die Ergebnisse sollten messbar sein, auch in diesem Fall hilft eine Automatisierung. Die Messbarkeit sollte im Hinblick auf die DevOps-Prinzipien ausgelegt sein. Das heißt, die Qualität der Produktion und die Zufriedenheit der Kunden spielen genauso eine Rolle wie die Anzahl der produzierten Einheiten und die Zufriedenheit der Mitarbeiter. Die Bestimmung der Messpunkte ist entsprechend ein kollaborativer Vorgang, wobei das Endziel sein sollte, einen nachhaltigen unternehmerischen Vorteil zu erringen.

Alles kumuliert in Erkenntnissen, die es zu teilen gilt. DevOps bedeutet Austausch der Erkenntnisse mit allen involvierten Parteien und das Vermeiden von Wissenssilos. Wenn etwas funktioniert, sollte das mit allen geteilt werden. Das gleiche gilt aber auch, wenn es Probleme gibt. In Unternehmen gibt es oftmals immer noch Kommunikationslücken und eine Kultur des Zurückhaltens von Informationen. Für DevOps hingegen braucht es viel Offenheit. Beispielsweise sollte das Feedback über Probleme mit einer Software direkt an die Entwicklung gerichtet werden – zusammen mit Hinweisen, wie man es besser machen kann. So lässt sich zusätzlich ein Verständnis für die Probleme der jeweils anderen Seite aufbauen.

Warum ist das Konzept für Industrie 4.0 prädestiniert?
von Kielpinski:
Viele Ideen von Dev-Ops sind mitnichten neu und IT-spezifisch. Die Ideen sind in der Automobilindustrie schon lange mit Begriffen wie Kaizen oder Kanban verbunden, welche inzwischen ihren Einzug in die Entwicklungsabteilungen für Software gefunden haben. Insofern besteht bereits ein direkter Bezug hinsichtlich Ideen und Begrifflichkeiten zwischen Software-Entwicklung und Industrie.
Während in der Industrie diese Begriffe lange innerhalb der Produktionsketten verwendet wurden, ist die rapide Entwicklung von neuen Geschäftsfeldern und die Vernetzung von verschiedensten Datenquellen und Systemen ein Grund für die steigende Attraktivität der DevOps-Ideen. Industrie 4.0 ist die Vernetzung der bestehenden digitalen Systeme zu einer zusammenhängenden Systemlandschaft mit weiteren Vorteilen und Möglichkeiten. Die Entwicklung solcher Cyber-physischen Systeme ist der Schritt, in dem für die Mehrwertbildung Systeme und Dinge verbunden werden, die über Jahre getrennt waren. Hierfür müssen sich IT-Abteilungen mit der Maschinenentwicklung absprechen. Geschäftsmodelle gehen über den Verkauf eines Gerätes hinaus und beinhalten auch Dienstleistungen.

In Summe kann man also sagen, dass DevOps für Industrie 4.0 prädestiniert ist, weil die ursprünglichen Ideen aus der Industrie kamen, erfolgreich sind und mit dem Konzept DevOps die Produktion verlassen können, um Mehrwerte im Unternehmen zu schaffen.

Können Sie an einem konkreten Beispiel den DevOps-Einsatz aufzeigen?
von Kielpinski:
Ein Maschinenbauer hat die konkrete Herausforderung, neben den klassischen Industrie-4.0-Themen wie die Vernetzung von Systemen zusätzliche Dienstleistungen für seine Kunden anzubieten und damit seine Geschäftsfelder zu erweitern.

In einem konkreten Fall hat das zur Einführung von DevOps-Konzepten in zwei Schritten geführt. Der erste war die Einführung im Bereich IT, beginnend mit agilen Entwicklungskonzepten und einer Konsolidierung der verwendeten Tool-Landschaft. Auf der anderen Seite der IT gab es die bisher davon getrennte Entwicklung der Maschinen und deren industrielle Steuerung. Hier musste das Unternehmen die Entwicklungszyklen anpassen, wobei dies als zweiter, separater Schritt geplant wurde.

Die größte Herausforderung war die Schaffung von Kommunikationsgrundlagen und die Förderung des Vertrauens zwischen den beiden Gruppen. Terminologien waren ebenso eine Barriere wie Spannungen im Management. Erst nachdem diese durch viele Treffen weitestgehend abgebaut wurden, konnte man über eine abteilungsübergreifende Einführung von Entwicklungstools und Prozessen nachdenken.

Im darauf folgenden Schritt mussten Maschinendaten auf einem Kundenportal sichtbar gemacht und an die Buchhaltung durchgereicht werden, um eine nutzungsabhängige Rechnungsstellung zu ermöglichen. Bisher waren diese Bereiche einzelne, größtenteils getrennte IT-Inseln ohne Kommunikationsstandards oder Kommunikationspfade. Hier galt es ebenso, Rücksicht auf bestehende Strukturen und Technologien zu nehmen. Änderungen mussten vom Management getrieben, aber nicht über die Köpfe hinweg entschieden werden, um Gegenreaktionen weitestgehend zu vermeiden.

Zum Schluss stand noch der Aufbau einer Support-Infrastruktur aus. Wenn ein Maschinenbauunternehmen Kundenportale anbietet, muss es sich im nächsten Schritt auch mit Kundenkontakten auseinandersetzen, die es vorher nur in Bereichen wie Vertrieb, Wartung oder Installation gab. Als Dienstleister und Serviceanbieter war der Maschinenbauer bisher nicht aufgetreten, insofern entstand an diesem Punkt ein hoher Aufwand, um die passenden Strukturen und Mitarbeiter zur Verfügung zu stellen. Aspekte wie Datensicherheit und Datenschutz sowie eine hohe Verfügbarkeit der Dienste erhöhten die Komplexität zusätzlich.