Freitag, 3. Juli 2020

Die vier Varianten der agilen Hardware-Produktentwicklung

FS

Bild: Wikimedia Commons / Jonathan Juursema - CC BY-SA 3.0

Das Thema der Agilität im Hardware-Bereich hat leicht mythische Züge. Obwohl es sich um die älteste Variante der agilen Produktentwicklung handelt (dazu gleich mehr) gibt es in der von Softwareentwicklung und Organisationsentwicklung geprägten Community kaum jemanden der schon einmal daran beteiligt gewesen wäre. Die Folge ist die erwähnte Mythologisierung: irgendwie geht es, irgendwo findet es bereits statt, irgendwie ist es aber unklar wie es gehen soll. Die Wahrheit ist dabei viel profaner - ganz im Sinn der alten Erkenntnis, dass Agilität einfach zu verstehen aber schwer umzusetzen ist, sind die wesentlichen Erscheinungsformen der agilen Hardware-Herstellung einfach zu beschreiben - und schon oft beschrieben worden.

Prototyping

Die gerade erwähnte älteste Erscheinungsform agiler Produktentwicklung überhaupt. Bereits 1986 beschrieben Hirotaka Takeuchi und Ikujiro Nonaka in ihrem bahnbrechenden Artikel The New New Product Development Game wie crossfunktionale, selbstorganisierte, End to End-verantwortliche Teams bei Canon, NEC, Xerox und Honda in kurzen Zyklen neue Produkte entwickelten - Foto-Apparate, Computer, Kopierer und Autos. Wichtig ist in diesem Fall, dass es sich noch nicht um Serienfertigung handelte sondern um die Erstellung von Prototypen oder Vorserien-Modellen, deren Neuartigkeit und geringe Stückzahl den relativ hohen Handarbeits- und Abstimmungsaufwand nötig (und vertretbar) machte. Vergleichbare Vorgehensweisen gibt es in frühen Produktentwicklungsphasen bis heute.

Computer-aided Design

Ein anderer Ansatz um möglichst früh zu benutzbaren Ergebnissen zu kommen. Basierend auf den Erfahrungen der Vergangenheit werden neue Ideen durch eine IT-gestützte Machbarkeitsanalyse geschickt. Das ersetzt natürlich nicht die menschliche Kreativität (und das soll es auch nicht), es ermöglicht aber ein "fail fast, learn fast, try again" in sehr kurzen Zyklen. Wenn die Berechnungen z.B. zeigen, dass das Material eines Bauteils einer angedachten Belastung nicht standhalten würde, dann kann man direkt mit der Entwicklung einer verbesserten zweiten Version beginnen ohne von der ersten auch nur einen Prototypen erstellt zu haben. Beeindruckend ist auch die Spannbreite der möglichen Einsätze, sie reicht vom Hausbau bis zum Turnschuh.

3D-Druck

Ein erster Ansatz um auch die serielle Fertigung flexibler und anpassungsfähiger zu machen. Obwohl der 3D-Druck zunächst wie eine blosse Fertigungs-Art wirkt (z.B. im Bild oben) ist das wesentliche Element auch hier die Verbindung mit der IT. Moderne 3D-Drucker können mit einer einzigen Fertigungsanlage praktisch jede statisch mögliche Form erstellen ohne dafür umgebaut werden zu müssen, nötig ist dafür nur noch das Einspielen einer neuen Bauvorlage. Auf diese Art können in kurzer Zeit alle nötigen Einzelteile selbst für komplizierte Maschinen gebaut werden, zum Beispiel für Flugzeuge. Und auch von denen kann dann jedes Einzelne nochmal individuell angepasst werden.

Modulare Montage

Ein anderer Ansatz für die serielle Fertigung, diesesmal einer der darauf aufbaut, dass die zusammenzubauenden Einzelteile zwar immer gleich sind, es aber möglich ist sie in unterschiedlichen zusammensetzungen zu kombinieren. Konkret geschieht das dadurch, dass die lineare Fertigungsstrasse abgelöst wird durch verschiedene automatisierte "Montage-Inseln", die von einem (das Fliessband ersetzenden) Montage-Roboter in unterschiedlicher Reihenfolge angefahren werden können. Auch hier ermöglicht eine IT-Steuerung schnelle individuelle Ergebnisse, ohne dass die Fertigungsanlage dafür umgebaut werden müsste.

Rocket Science

Wie oben gesagt, Hardware-Agilität ist einfach zu verstehen aber schwer umzusetzen, tatsächlich so schwer, dass man immer wieder hört, dass das Ganze nur in der Theorie möglich wäre. Das es sehr wohl geht zeigt ausgerechnet eine Firma deren Tätigkeit (die Raumfahrt) im Englischen sprichwörtlich für extrem schwierige Herausforderungen steht. SpaceX ist nicht das einzige, vermutlich aber das prominenteste Beispiel dafür, dass sogar alle vier Varianten der agilen Hardware-Produktentwicklung gleichzeitig einsetzbar sind. Und eine Schlusspointe wird auch möglich - wer Hardware-Agilität meistert kann nach den Sternen greifen.
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