Smarte Produkte sind das Konzept der Zukunft, das Zeitalter der Vernetzung erfasst alle Dinge und Produkte und verbindet sie zum Internet of Things (IoT). Dazu werden Produkte immer stärker integriert, Mechanik, Elektronik und Software gehen eine enge Verbindung ein und schaffen ein neues Erlebnis, das so früher gar nicht möglich war. Das ist kurz gefasst die aktuelle Vision von der Zukunft der Produkte. Doch dies bedeutet gleichzeitig, dass die Komplexität dieser smarten Produkte exponentiell ansteigt – und vor allem in der Zukunft immer weiter ansteigen wird. Mit den Entwicklungsmethoden von heute oder gar von gestern ist es in dieser Welt nicht mehr möglich, erfolgreich Produkte auf den Markt zu bringen.

Kunden erwarten immer mehr von den Produkten, die sie kaufen: mehr Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, Internetfähigkeit und immer größere Mobilität. Und die Ansprüche werden steigen. Wenn der Markt morgen von einem Kühlschrank erwartet, dass er Ihnen eine SMS schickt, wenn etwas gekauft werden muss, sollte er übermorgen selbst bestellen können – und überübermorgen Gerichte vorschlagen können, die sich mit den noch vorhandenen Lebensmitteln kochen lassen.

Die Ansprüche steigen und damit die Komplexität der Produkte. Die steigende Komplexität erfordert erstens mehr Konstruktions- und Entwicklungsarbeit, zweitens eine engere Verquickung der Disziplinen und drittens mehr Tests, um die komplexen Funktionalitäten verifizieren zu können.

Auf der anderen Seite wird es immer wichtiger, zu ganz bestimmten Zeitpunkten auf den Markt zu kommen – wer zu spät kommt, verpasst den Hype und gehört nicht zu den Marktführern. Und da im Internetzeitalter die goldene Regel gilt „The winner takes it all“, ist ein solcher Rückstand auch kaum mehr aufzuholen.

Ein gutes Beispiel dafür ist die Betriebssystemlandschaft bei Smartphones. Als Apple die iPhones auf den Markt brachte, gab es ein kurzes Zeitfenster, in dem Konkurrenten eine Chance hatten – was es Google ermöglichte, Android erfolgreich zu positionieren. Andere Betriebssysteme sind praktisch zu einem Nischendasein verdammt, nicht einmal Microsoft hat es geschafft, sein Betriebssystem Windows Phone in großen Stückzahlen zu etablieren. Andere Versuche wie Firefox OS und zahlreiche Linux-Derivate sind krachend gescheitert, auch wenn sie von großen Herstellern kamen – der Markt ist fest in Händen des Duopols Apple/Google.

Die US-Analysten von Tech-Clarity haben in einem Whitepaper einige Hinweise entwickelt, wie die erfolgreiche Produktentwicklung der Zukunft aussehen muss. Hier die wichtigsten Punkte:

• Setzen Sie realistische Ziele und stellen Sie sicher, dass alle Beteiligten diese Ziele kennen! Um effektiv Ziele setzen zu können, müssen Sie wissen, was benötigt wird, um diese Ziele zu erreichen. Kurz gesagt: Sie benötigen Requirements und ein Requirements Management, das in der Lage ist, Requirements aus verschiedenen Quellen und in unterschiedlichen Formaten zusammenzubringen. Sonst werden Requirements übersehen oder das Produkt wird mit Funktionen überfrachtet.

Die Requirements müssen dann in nachvollziehbare Details heruntergebrochen werden. Zudem müssen sie revisioniert werden, jederzeit nachverfolgbar und sichtbar sein, so dass die Designziele nie aus dem Blick geraten.

• Die Modellierung von Konzepten muss gestärkt werden. Konzepte werden mit den Requirements abgeglichen, um jederzeit sicher zu sein, in die richtige Richtung zu entwickeln. Ein optimales Konzeptmodell verhindert kostspielige Neukonstruktionen in späteren Phasen, weil man früher sicherer ist, dass das Produkt die Requirements erfüllt. Ist es möglich, das Verhalten des Gesamtsystems zu simulieren, kann schon in der Konzeptphase das optimale Konzept sicher erkannt werden.
• Validieren Sie oft. Smarte Produkte sind sehr komplex, das bedeutet auch viele potentielle Fehlerquellen und Einflussgrößen. Simulation auf Systemebene ermöglicht es, Designentscheidungen immer wieder während des Prozesses zu überprüfen und frühestmöglich gegenzusteuern, wenn Probleme erkannt werden.
• Entwickeln Sie parallel. Wenn die Requirements feststehen und jederzeit überprüfbar sind, kann sehr sicher parallel gearbeitet werden. Die Herausforderungen in dieser Phase liegen in den oft unterschiedlichen Konstruktionswerkzeugen und Designzyklen – im Softwarebereich werden um ein Vielfaches mehr Iterationsschleifen durchlaufen als in der Mechanik. Trotzdem kann paralleles Entwickeln die Markteinführungszeit entscheidend verkürzen. Jedes Teammitglied muss immer wissen, was die anderen tun – Collaboration- und Kommunikationstools sind essentiell.
• Korrigieren Sie sich, wenn nötig. Kümmern Sie sich zeitnah um Fehler und Bugs, dazu gehört ein Change Management. Denn wenn eine Komponente wegen eines Fehlers geändert werden muss, hat dies oft Einfluss auf viele andere Komponenten, so dass deren Entwicklung an die neuen Gegebenheiten angepasst werden muss, sonst droht kostspielige Vergeudung von Konstruktionsarbeit und -zeit. Jeder im Team muss auf die Veränderungen aufmerksam gemacht werden.

In all den beschriebenen Schritten kann eine Mechatronik-Collaboration-Umgebung helfen, so zu arbeiten, dass Ihre smarten Produkte noch wettbewerbsfähiger werden.

Dieser Artikel erschien zuerst auf http://perspectives.3ds.com/