Wie die technische Komplexität die Entwicklungsprozesse in Unternehmen verändert

Bei immer mehr technischen Entwicklungsprojekten ist der Einsatz von Anforderungsmanagement mittlerweile notwendig, spielt es doch von Anfang an in Projekten eine wichtige Rolle. Seit einigen Jahren zeichnet sich ein neuer Trend ab, denn das Thema Requirements Engineering spielt bei technischen Systemen in Unternehmen eine stark gestiegene Rolle. Der Grund: Produkte und Systeme werden immer komplexer und dies schafft neue Schnittstellen, wodurch die Zahl der Anforderungen abermals steigt. Ist die Anzahl der Anforderungen beispielsweise bei der Softwareentwicklung noch sehr gering, kann sie bei der Komponentenentwicklung von Fahrzeugen schnell auf mehrere Tausend steigen. Die Luftfahrt schlägt jedoch mit zehntausenden Anforderungen zu Buche.

Dabei beziehen sich diese Zahlen jeweils auf Eigenentwicklungen in den Unternehmen. Da der Großteil der Produkte allerdings schon lange nicht mehr in einem einzigen Unternehmen entwickelt, gefertigt und vertrieben wird, erhöht sich damit auch die Zahl neuer Anforderungen, wenn Teile der Entwicklung an externe Dienstleister vergeben werden oder Zukaufteile Verwendung finden. Am Ende des Entwicklungsprozesses muss bei jeder einzelnen Anforderung nachgewiesen werden, dass und vor allem wie sie erfüllt wird. Und dieser Aspekt sorgt für die sehr hohe Komplexität, die heute mit der Entwicklung innovativer technischer Produkte verbunden ist.

Konkret bedeutet dies: Hersteller haben inzwischen ganze Kataloge von Anforderungen, in denen zu ihren eigenen auch diejenigen der Behörden integriert sind. Hinzu gesellen sich dann noch zusätzlich die Anforderungen der unterschiedlichen Kunden, Lieferanten und möglichen Sub-Lieferanten. Schließlich gibt es jedes Produkt in oftmals unzähligen Varianten, da der Kunde immer mehr Vielfalt fordert. Systemlieferanten, die Komponenten bei anderen Herstellern beziehen, müssen in diesem Prozess darauf achten, dass auch ihre Lieferanten die für sie relevanten Anforderungen kennen und erfüllen. Da sich Wünsche von Kunden und Gesetze regelmäßig ändern und erweitern, verändern sich damit auch stets Anforderungen. Dies macht ein permanentes Monitoring und das Verwalten der Anforderungen - sogenanntes Requirements Management - erforderlich.

Zudem muss ein ganzheitliches Anforderungsmanagement alle Phasen des Produktlebenszykluses von der Idee bis zum Recycling oder der Entsorgung berücksichtigen. Hier liegt eine besondere Stärke bei Altran: "Wir verfügen für jede Produktlebensphase über Experten, mit denen wir vernetzt sind. Deshalb können wir die Implementierung eines solchen Systems optimal begleiten und durch unsere neutrale Beurteilung den Kunden das für sie jeweils optimale System empfehlen", sagt Tim Liebel, Lead Consultant bei Altran.

Je komplexer die Systeme, desto eher greift MBE als Entwicklungsmethode

Erst einmal gilt es, die Unternehmensprozesse für ein erfolgreiches Requirements Engineering möglichst optimal aufzusetzen und bestenfalls zu leben, damit sich die Theorie auch in der Praxis bewährt. Diese Prozesse und Abhängigkeiten werden dann in einer Software abgebildet, sodass beteiligte Abteilungen miteinbezogen werden müssen. "Hier können schnell Interessenskonflikte entstehen, bis alle verstanden haben, dass die stark gestiegene Transparenz eine Verbesserung für alle schafft", so Tim Liebel. Einige der Anforderungen lassen sich bereits ohne zusätzlichen Zeit- und Kostenaufwand nachweisen. Viele weitere müssen aber weiter heruntergebrochen, verfeinert und für deren Nachweis getestet werden. Eine Softwarelösung ist hier klar von Vorteil, da sie bei der Rückführbarkeit eine stark arbeitsvereinfachende Unterstützung bietet, um den Überblick zu behalten. Altran unterstützt seine Kunden an dieser Stelle bei der Erstellung von optimalen Prozessen, hilft bei der Auswahl der geeignetsten Software, einer anschließenden Adaptierung und den nötigen Mitarbeiterschulungen.

Doch arbeiten Teams von Altran noch mit einer zweiten Methode, Anforderungen an ein System darzustellen. Insbesondere im Systems Engineering ist es heute notwendig, mit komplexitäts-reduzierenden Methoden zu arbeiten. Innovative Unternehmen entwickeln ihre Produkte bzw. Systeme deshalb zunehmend mithilfe von Modellen, sodass der Bau von Prototypen reduziert werden kann. Generell gilt: Je komplexer Systeme sind, desto eher nutzen Unternehmen die sogenannte "Modellbasierte Entwicklung" (MBE) als Entwicklungsmethode, da sie Entwicklungszeit und -kosten langfristig nachweislich reduziert.

Interessant ist an dieser Stelle: MBE hat auch Auswirkungen auf das Anforderungsmanagement. "Die MBE-Methode umfasst u.a. alle Spezifikationen und Anforderungen komplexer Systeme unter Verwendung eines funktionalen Systemmodells", sagt Rüdiger Ebeling, Senior Business Manager bei Altran. Damit stellt das Modell selbst die Hauptquelle der Anforderungen dar. Konkret werden dabei alle neuen Kundenwünsche zur Weiterentwicklung eines Produkts in Anforderungen übersetzt. Aus einem daraus entwickelten Concept Pre-Design ergeben sich dann wiederum die tatsächlichen Anforderungen für das Design des zu entwickelnden Systems. "MBE ermöglicht, Anforderungen in sehr frühen Entwicklungsphasen bereits im Detail zu validieren und zu testen. Das Ergebnis ist eine nennenswerte Reduzierung von Fehlern, Inkonsistenzen und unterschiedlichen Interpretationen von Anforderungen", sagt MBE-Experte Ebeling.

Effektives Anforderungsmanagement schränkt Produktrückrufe ein

Egal, welche Methode des Anforderungsmanagements jeweils am sinnvollsten ist - oberstes Ziel ist, auch nach Fertigstellung des Produkts, alle Anforderungen zu berücksichtigen und vor Kunden oder Behörden nachweisen zu können. Gleichzeitig löst es das Problem der Eindeutigkeit in der Produktion technischer Geräte. Wenn korrekt dokumentiert wird, welche Anforderungen in der Produktfertigung bereits erfüllt sind, ist das Unternehmen stets über den Entwicklungsfortschritt informiert - außerdem dient es als Instrument der Qualitätssicherung und -verbesserung. Zudem wird die Dauer einzelner Entwicklungsschritte transparenter; diese Information kann dafür genutzt werden, die Prozesse zu optimieren. Zudem können die Informationen aus parallel erfolgten Tests helfen, das Produkt weiter zu optimieren. Neben diesen Vorteilen ermöglicht gutes Anforderungsmanagement auch die zügige Abnahme des Produkts, sofern zulassungsrelevant.

Insbesondere bei Produktrückrufen, die schwer am Image kratzen, wird die Rückverfolgbarkeit der Einzelkomponenten plötzlich zur Chefsache: Haben wir die eindeutige Sicherheit des Produkts nachgewiesen? Ist das Kriterium des Nachweises allgemein akzeptiert? Was für Verbesserungen können hieraus abgeleitet werden, um neue oder verbesserte Anforderungen zu generieren? Gerade in diesen Krisensituationen zahlt sich professionelles Anforderungsmanagement in barer Münze aus, lässt sich der Fehler-Ursache-Zusammenhang (Root Cause) doch schnell nachvollziehen.