Die Digitalisierung von Arbeitsprozessen verspricht nicht nur, Zeit, Aufwände und Ressourcen einzusparen, sondern gleichzeitig die Qualität, den Kundennutzen und somit das Wachstum zu steigern. Für die Planung und Umsetzung einer solchen Digitalisierungslösung kann entweder Top-Down vorgegangen werden, indem ein Konzept am Reißbrett erarbeitet und dann im stillen Kämmerlein umgesetzt wird. Ein alternativer und zielführenderer Ansatz ist jedoch das Bottom-Up-Vorgehen. Bei diesem wird zunächst analysiert, wo tatsächlich Verbesserungspotenzial besteht und anschließend bei der Umsetzung Schritt für Schritt unter Einbeziehung aller Stakeholder eine Lösung erarbeitet. Dies erfordert aber Experimentierwillen, die Bereitschaft zum Scheitern sowie ständiges Lernen und entsprechendes Nachbessern.

So muss etwa bei der Einführung einer Industrie-App zur Unterstützung von Serviceprozessen das Service-Personal frühzeitig einbezogen werden, um herauszuarbeiten, wo tatsächlich „der Schuh drückt“. Ein Beispiel: Unter Umständen ist nicht, wie ursprünglich angenommen, der zögerliche Verbindungsaufbau der Grund für die mangelnde Akzeptanz einer mobilen Software, sondern die schlechte Lesbarkeit des Displays bei Tageslicht. 

Rapid Prototyping als Lösungsansatz

Entwicklungszyklus für Industrie-Apps: Je öfter der Zyklus durchlaufen wird, desto enger findet die Entwicklung am Bedarf des Anwenders statt.

© Elco Industrie Automation

Ein agiles Mindset – also eine dynamische Denkweise – , mit welcher Projekte nicht starr geplant sind, sondern als kontinu­ierlicher Lern- und Entwicklungsprozess betrachtet und angegangen werden, in Kombination mit der Anwendung der Methoden des Rapid Prototypings ermöglichen das Herausarbeiten und Umsetzen einer erfolgreichen und bei den Anwendern akzeptierten Lösung. Denn sie ­erhalten dabei frühzeitig ein Gefühl für die Lösung und eine Idee über deren Zusatznutzen, auch wenn sie noch nicht alle Funktionen produktiv nutzen können. 

Nicht zu unterschätzen sind die positiven Effekte, die aus der Partizipation der Anwender an der Projektgestaltung resultieren. Die Digitalisierung ist dann kein Thema, das ‚von oben durchgedrückt‘ wurde, sondern eine gewollte und scheinbar selbst getriebene Initiative zur Verbesserung der eigenen Arbeitsumgebung. Da das Feedback der Anwender die kontinuierliche Planung und Weiterentwicklung beeinflusst, wird am Ende genau das entwickelt, was den größtmöglichen Kundennutzen enthält und damit die Aussicht auf Erfolg maximiert.

Der Begriff Rapid Prototyping beschreibt ein Verfahren zur (automatisierten) Prototypenherstellung aus Konstruktionsdaten unter Verwendung von formgebenden Verfahren, üblicherweise mittels 3D-Druck. In der Software-Herstellung wird unter Rapid Prototyping ein Prozess verstanden, bei dem das Verhalten des realen Systems mittels früher konzeptioneller Entwürfe (Wireframes), Vorführmodellen (Mock-Ups) und interaktions-fähiger Demos (Click-Dummies) imitiert wird. Gerade in Projekten mit unklaren Anforderungsspezifikationen ist das Rapid Prototyping ein Mittel, bei dem unter Einbeziehung der zukünftigen Nutzer die Anforderungen konkretisiert beziehungsweise mögliche Inkonsistenzen identifiziert werden können. Die Vorteile liegen auf der Hand.

Nachteilig ist aber, dass die Prototypen nicht exakt wie das finale System aussehen. Weiterhin ist der Prozess der Prototypen-Erstellung zusätzlicher Aufwand, da die Prototypen verworfen und nicht zur Grundlage für das reale System werden.

Werkzeugkoffer für die digitale ­Transformation

Wäre es nicht effektiver, wenn man die Prototypen schrittweise zum realen System entwickelt? Dann nimmt der der Prototyp schon frühzeitig die Gestalt der fertigen Software an und muss nicht verworfen werden, sondern wird sukzessive mit Funktionalität angereichert. 

Die Industrie-App in der Workbench: Mit der Workbench kann mit wenigen Klicks und ohne Programmierkenntnisse der Entwurf einer Industrie-App direkt auf das Tablet oder Smartphone des Anwenders exportiert werden.

© Elco Industrie Automation

Moderne Tools wie die Workbench aus der ‚Monkey Works Suite‘ können dies für die Realisierung von Industrie-Apps leissten. Anwender können die Prototypen schrittweise aufbauen. Zunächst werden grundlegende Navigationskonzepte umgesetzt, evaluiert und verbessert. Zu diesem Zeitpunkt liegt ein einfacher Click-Dummy zur interaktiven Demonstration vor, der sich aber schon zu Projektbeginn auf dem zukünftigen Smartphone beziehungsweise Tablet testen lässt. Werden nun schrittweise Funktionen hinzugefügt, erhalten Anwender beziehungsweise Tester sofort Updates der App und können umgehend Feedback geben. Zuletzt gilt es dann, gestaltungstechnische Aspekte umzusetzen. 

Möglich macht dieses Vorgehen die Anbindung der Workbench an einen unternehmenseigenen App Store: Design, Erstellung, Bereitstellung und Test der Apps – alles aus einem Werkzeug heraus. So können neue Funktionen schnell um­gesetzt und in Minutenschnelle den Stakeholdern zur Verfügung gestellt werden. Potenzielles Feedback – sogar von Anwendern auf einem anderen Kontinent – ist dann mitunter sehr zeitnah verfügbar.

Damit ist die Workbench weniger ein Rapid-Prototyping-Tool als vielmehr ein Rapid-Development-Tool, welches das agile Mindset voll unterstützt. Sie führt durch das Digitalisierungsprojekt vom ersten Click-Dummy bis zur fertigen Industrie-App, erlaubt das Einarbeiten von Feedback, verlangt aber keine getrennte Entwicklung von Prototypen und Produktivsystem. 

In Sachen Digitalisierung ist es ein hohes Risiko, Kunden ein fertiges Produkt an die Hand zu geben und dann auf dessen Kaufbereitschaft zu setzen beziehungsweise Anwendern eine fertige Lösung vorzusetzen und auf deren Akzeptanz zu hoffen. 

Aus Fehlern lernen

Besser ist es, mit einem Ansatz oder einer Idee früh zu scheitern, daraus zu lernen und diese Idee immer weiter zu verbessern. In diesem Prozess hat das gute alte Lastenheft ausgedient. Es ist viel zu starr und zu träge für die Anforderungen der Digitalisierung. Google treibt dies sogar noch auf die Spitze. In seinem Start-up-Programm ‚Google Ventures‘ werden Lösungen für neue Ideen in einem einwöchigen Sprint entworfen, kritische Pfade durch Prototypen untersetzt und mit möglichen Kunden getestet. In Sachen Digitalisierung lautet die Marschroute also: Probieren geht über Studieren! 

Autor:
Stefan Hennig ist Head of Business Unit Software/IoT bei Elco Industrie Automation.

Fallbeispiel: Agile Entwicklung in der Praxis

Die Erfassung von Messwerten mit hohem Anteil manueller Schritte soll durch eine digitale Lösung auf Basis einer Industrie-App unterstützt und verbessert werden. Die Befragung der Mitarbeiter hat ergeben, dass nicht – wie ursprünglich angenommen – das Auffinden und die Identifikation der Messstellen selbst sowie das Ablesen des Messwertes, sondern das Überführen der Messdaten in eine Software fehleranfällig ist. 

Eine Navigations-App war also gewünscht, wirklich benötigt wurde aber eine App zur Messwert-Erfassung mit automatisierter und fehlerfreier Übertragung der Messdaten in eine Software zur nachgelagerten Verarbeitung und Speicherung. Genau diese benötigten Funktionen wurden in vielen Iterationen entwickelt und jeweils mit einem nutzbaren Zwischenstand durch die zukünftigen Anwender getestet. Anfangs hielten die Anwender nur Prototypen in der Hand, auf denen die Grundfunktionen und die Navigationspfade durch die App evaluiert werden konnten. Erst dann wurden schrittweise weitere Funktionen hinzugefügt.

Da die Industrie-App über einen unternehmenseigenen App Store verteilt wurde, erhielten die Anwender umgehend und automatisch eine Benachrichtigung sowie Anleitungen, wenn ein neuer Stand zum Testen verfügbar war. Das Engagement war sehr groß, weil für viele Diskussionen nicht extra Meetings anberaumt werden mussten. Das Feedback kam umgehend und konnte sofort in die Weiterentwicklung fließen. Mit vielen Zwischenständen konnten Mitarbeiter sogar schon produktiv arbeiten, was durch breit angelegte Feldtests zusätzlich gesteuert wurde. Mit dem letzten Update war dann der finale Stand erreicht, ohne dass eine weitere App entwickelt werden musste. Die Anwender kannten sich nun schon mit der Industrie-App aus, sie waren eingearbeitet und somit war auch der Wechsel der entsprechenden Arbeitsprozesse schneller vollzogen. Insgesamt war die Akzeptanz der neuen Lösung damit von vornherein sichergestellt.