Continuous Delivery

Der starre Produktzyklus hat ausgedient

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Digitalisierung und moderne Softwarearchitektur

Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für Continuous Delivery sind modulare Systemarchitekturen, die die unabhängige Entwicklung und Inbetriebnahme einzelner mechatronischer Funktionseinheiten ermöglicht. Eine lose Kopplung der Bausteine erlaubt es, die Entwicklung in mehrere getrennte Projekte aufzuteilen. Dadurch kann die Entwicklung agiler Lösungen in der problemabhängigen richtigen Technologie erfolgen, wodurch polyglotte Lösungen und Plattformen unterstützt werden.

Die Qualitätssicherung, d.h. das frühzeitige und intensive Testen auf den verschiedenen Ebenen des Vorgehensmodells (Modul, Integration, System, Abnahme) muss durch die Testbarkeit der Architektur, aber auch der vorhandenen Entwicklungsartefakte ermöglicht werden. Die verfügbare Testzeit an realen Systemen wird immer geringer.

Mit Hilfe von Simulationen von Maschinen und ganzen Produktionsanlagen kann das Verhalten digitalisiert werden. Diese ermöglicht das Systemverhalten, Fehlverhalten und die Variantenvielfalt unabhängig von Stahl und Eisen sowohl während der Entwicklung als auch bei der Wartung bzw. Weiterentwicklung abzuprüfen und somit die Testabdeckung und dadurch die Qualität zu erhöhen.

Bei abgenommenen, qualifizierten Systemen können Änderungen zu einer Neuqualifizierung führen. Um diesen aufwändigen Prozess zu vermeiden, jedoch trotzdem Funktionserweiterungen und Optimierungen im Rahmen von Wartungszyklen einspielen zu können, ist die beschriebene funktionale Trennung von entscheidender Bedeutung.

In Bild 1 ist eine Grobarchitektur dargestellt, welche die Aktualisierungen durch den Continuous Delivery Ansatz fördert. Funktionen lassen sich dabei in Form von Plug-Ins, Micro Services sowie Fog und Cloud Computing integrieren. Durch ein zentrales Nachrichtensystem wird sowohl die Anbindung von 3rd-Party-Systemen als auch eine Plant-Automation realisiert.

Der moderne mechatronische Entwicklungsprozess

Viele aktuell gelebte Entwicklungsprozesse sind in einer Zeit entstanden, als Produkte nach der Auslieferung nicht mehr verändert werden konnten. Der Funktionsumfang musste bereits bei der ersten Produktauslieferung vollständig zur Verfügung stehen. Beispiele sind das Wasserfall- und die verschiedenen Varianten des V-Modells.

Charakteristisch für diese Modelle ist, dass in einer frühen Phase die Bedürfnisse des Marktes vollständig durchdrungen und als Anforderungen formuliert sein müssen. Die Anforderungs-, Entwicklungs- und Testphasen für eine Maschinenentwicklung nehmen dabei typischerweise mehrere Jahre in Anspruch.

Berücksichtigt man die Produktlebensdauer einer Maschine bzw. Anlage, müssen die Erfordernisse der kommenden 15 bis 20 Jahren vorhergesehen werden. Um gröbere Fehler zu vermeiden, sind entweder die Analyse- und Anforderungsphasen langwierig oder die Risikobereitschaft neue Dinge zu wagen ist entsprechend klein. Oft bleibt man dicht am Vorgängerprodukt.

Risiken werden gescheut, da ein erstes Feedback vom Markt erst nach mehreren Jahren Entwicklungsarbeit verfügbar ist. Das finanzielle Risiko ist dabei entsprechend hoch. Darunter leidet dann die Innovationsbereitschaft der Unternehmen. Man baut auf die bewährten Methoden, Verfahren und Technologien.

Die zunehmende Konkurrenz und die vom Markt eingeforderten kürzeren Innovationszyklen sowie die zunehmenden Wünsche nach individuell optimal angepassten Lösungen erfordern angepasste Entwicklungs- und Innovationsprozesse.

In der Softwareentwicklung haben sich agile Vorgehensweisen wie Kanban, Scrum und Disciplined Agile Delivery etabliert. Diese halten zunehmend Einzug in die mechatronische Entwicklung.

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