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Agilität — Auch ein Wundermittel für KMU in der Industrie?

Erfolgreiche Projekte zeichnen sich durch Effizienz, Effektivität und Flexibilität aus. Vor allem in der Softwareentwicklung laufen diese Eigenschaften oft unter dem Schlagwort Agilität /AM1/. Und auch in weiteren Bereichen, z. B. der Baubranche /AB1/, gewinnt diese Art des Arbeitens immer mehr an Bedeutung. Von der Produktfertigung, vom Maschinen- und Anlagenbau hört man gerne mal, dass Agilität dort nicht machbar sei. Wir sehen anders – allein schon aufgrund der Wurzeln von Agilität und Lean, die auch in diesen Bereichen liegen.


Foto von ThisisEngineering RAEng auf Unsplash
Deswegen wollen wir ein wenig beleuchten, wo hier agile Prinzipien wirken können und was man sich beispielsweise von der Softwareentwicklung vielleicht noch abschauen kann. Erfolgsgeschichten für Umsetzungen außerhalb der Softwareentwicklung gibt es schließlich viele, so etwa aus dem Hause Bosch, bei SAAB Gripen /SA1/, Viessmann /VI1/ /VI2/ u. v. m. Siehe auch /SH1/, /JO1/ und /CA1/

All diese Erfolgsgeschichten eint, dass die dort eingeführte Agilität nicht nur als Methode verstanden wird. Sie zeigt sich in gelebten Prinzipien, die auf Kundenorientierung, Lernen, Anpassungsfähigkeit und Selbstorganisation setzen /AP1/.

Problemstellung

Im Engineering wird bei der Umsetzung von Projekten meistens basierend auf der Prozess-Sicht und auf Meilensteinen gearbeitet. Erst wird die komplette Planung vervollständigt, danach geht es in die Umsetzung, später in Abnahme und Auslieferung. Ein klassischer Big Bang Ansatz also, bei dem ein potenziell enormer Projektumfang nach langer Zeit auf einen Schlag eingeführt wird. Hierbei können sich mehrere Punkte als problematisch herausstellen.

Bild von Robert /RB1/

Es kann in dieser Projektwelt zur "Herausforderung" werden, am Ende die komplette Funktionalität bzw. alle neuen Funktionen zu testen und Fehler(ursachen) zu identifizieren. Die typischerweise lange Dauer zwischen Projektstart und -ende erhöht das Risiko umfangreicher, ungeplanter und teilweise unvorhersehbarer Nacharbeiten bis hin zum Einstampfen des (komplett ungenutzten) Ergebnisses. Agilität kann helfen, diese Herausforderungen /AP2/ zu meistern.

Ein paar kurze Mutmacher

Bild von Sasin Tipchai auf Pixabay
Zum Einstieg und zur Verdeutlichung, dass Agilität nicht nur in der Softwareentwicklung zu Hause ist, wollen wir hier ein paar der Erfolgsbeispiele aus verschiedenen Branchen vorstellen und zusammenfassen, was man hier so liest und hört.

Automobilbranche

Smart Factory von Audi /SF1/ in Ingolstadt. 

Anwendungsfall: Fertigung von Fahrzeuge nach individuellen Kundenwünschen, indem die einzelnen Module flexibel kombiniert werden können. 

Die Produktion ist vernetzt, selbstorganisiert und lernfähig. Die Mitarbeiter arbeiten in interdisziplinären Teams und nutzen agile Methoden wie Scrum oder Kanban.

Vorteile:

  • hohe Kundenzufriedenheit
  • kurze Lieferzeit
  • hohe Qualität 
  • geringe Fehlerquote

Elektrotechnikbranche

Würth Elektronik /DW1/ in Niedernhall.

Anwendungsfall: Herstellung von Leiterplatten in kleinen Losgrößen und hoher Variantenvielfalt.

Die Produktion ist modular aufgebaut und kann schnell auf unterschiedliche Aufträge reagieren. Unterstützt wird sie durch ein Gesamtkonzept zur Digitalisierung. Die Mitarbeiter sind in selbstorganisierten Teams tätig und bedienen sich bei den verwendeten Methoden wie Daily Stand-ups oder Retrospektiven aus dem in agilen Ansäten bekannten Spektrum and "Events" und Workshopformaten. 

Vorteile:
  • hohe Flexibilität und schnelle Anpassung an Marktveränderungen
  • hohe Innovationsfähigkeit 
  • hohe Mitarbeitermotivation

Maschinenbaubranche

Trumpf /TA1/ in Ditzingen. 

Anwendungsfall: Produktion von Werkzeugmaschinen und Lasertechnik.

Die Produktion ist digitalisiert, vernetzt und automatisiert. Die Mitarbeiter arbeiten in crossfunktionalen Teams und nutzen agile Methoden wie Scrum oder Design Thinking. 

Vorteile:

  • hohe Effizienz
  • kurze Time-to-Market
  • hohe Produktqualität
  • hohe Kundenbindung

Diese Beispiele zeigen, dass agile Produktion in verschiedenen Branchen erfolgreich – mit vielen Vorteilen – umgesetzt werden kann. Im weiteren Verlauf gehen wir auf entscheidende Punkte ein, um auch im eigenen Unternehmen von diesen Vorteilen profitieren zu können.

Lösungsansatz

Illustration Fehlerkosten bei Big Bang /PS1/
Wenn ein Big Bang so viele Probleme verursacht, was sind dann die Lösungsansätze? Der einhunderterste Versuch, es noch perfekter zu analysieren und zu planen, dürfte schließlich ebenso scheitern wie die einhundert Versuche zuvor.

Schnelles Feedback …

Agile Ansätze ermöglichen es, Neues schrittweise bereitzustellen und so das o. g. Risiko von Fehlentwicklungen zu minimieren. Dies geschieht unter anderem, indem fortlaufend Feedback zu einzelnen Funktionen eingeholt wird. Dadurch kann permanent überprüft werden, inwieweit das erzeugte Ergebnis den aktuellen Kundenanforderungen entspricht und es kann frühzeitig auf Fehler reagiert werden. Eventuelle Änderungen bei den Anforderungen werden transparent und können in einem frühen Stadium bewusst und explizit – ohne spätere Überraschungen – berücksichtigt oder abgelehnt werden.

… mit Hilfe iterativ-inkrementeller Vorgehensweise

Um sich früh/zeitig, oft und regelmäßig Feedback einholen zu können, ist es notwendig, dass in kurzen Abständen ein neues/angepasstes "inspizierbares" Ergebnis vorliegt, das für Kunden nutzbar ist. Hierfür wird in agilen Ansätzen oft iterativ-inkrementell vorgegangen und es werden, dadurch regelmäßig und oft kleine, Teile des Projekts umgesetzt. Das können einzelne Module sein und/oder auch ein (rudimentär) funktionierender Gesamtablauf. Auf diese Weise kann Unerwartetes sehr früh erkannt werden. Bei überschaubarem Umfang ist es leichter, den Fokus auf den jeweils für den Kunden wichtigsten Teil zur richtigen Zeit zu setzen. Das Projekt kann auf diese Weise genau dann abgeschlossen werden, sobald sich daraus genügend Mehrwert ergeben hat.

Ein wichtiger Aspekt der agilen Produktion ist also das iterativ-inkrementelle Vorgehen /II1/. Das bedeutet, dass die Produktion des Entwicklungs- oder Projektergebnisses in kleinen Schritten erfolgt, in denen jeweils eine funktionierende Einheit oder ein Teilprodukt erstellt werden. Jedes dieser Ergebnisse wird getestet, bewertet und gegebenenfalls verbessert. Diese Verbesserungen werden oft in der direkt darauf folgenden Iteration umgesetzt. Durch das iterativ-inkrementelle Vorgehen kann die Produktion flexibel auf Veränderungen reagieren, sehr regelmäßig Kundenfeedback einholen und kontinuierlich lernen. Eine Entwicklung in die falsche Richtung kann so extrem früh erkannt werden.

Bild von Krupadeluxe auf Wikipedia

Dieses Vorgehen hat somit mehrere Vorteile für die agile Produktion:

  • Es reduziert das Risiko von Fehlern, Verschwendung und Nacharbeit, da Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden können.
  • Es erhöht die Kundenzufriedenheit, da die Kunden in den Entwicklungsprozess eingebunden werden und ihre Wünsche transparent gemacht werden und in höchstem Maße berücksichtigt werden können.
  • Es fördert die Innovation, da neue Ideen schnell ausprobiert und validiert werden können.
  • Es steigert die Motivation und das Engagement der Mitarbeiter, da sie selbstständig arbeiten und fast permanent ihre Ergebnisse sehen können.
Um das iterativ-inkrementelle Vorgehen umzusetzen, sind einige Voraussetzungen nötig:
  • Eine modulare Produktarchitektur, die eine flexible Kombination von Teilen ermöglicht.
  • Ein übergreifender Rahmen, in dem Ziele und Prioritäten klar und transparent gemacht werden.
  • Eine Arbeitsweise, die kurze Feedbackzyklen, regelmäßige Abstimmungen und kontinuierliche Verbesserung umfasst.
  • Werte, die Offenheit, Vertrauen und Lernbereitschaft fördern und vor allem gelebt werden.
Das iterativ-inkrementelle Vorgehen ist also eine effektive Methode für die agile Produktentwicklung, Projektumsetzung oder Produktion, die viele Vorteile bietet.

Obiges Bild zeigt grob, wie ein Produkt in mehreren Schritten entwickelt wird, die jeweils eine Iteration und ein Inkrement darstellen. Jede Iteration besteht aus ineinander übergehenden und überlappenden Phasen: Planen, Erstellen, Testen und Lernen. Jedes Inkrement ist eine funktionierende Version des Produkts, die dem Kunden präsentiert oder mit dem Kunden getestet werden kann. Durch das iterativ-inkrementelle Vorgehen kann das Produkt schrittweise verbessert und an die Kundenbedürfnisse angepasst werden.

Persönliches Beispiel – Entwicklung eines Consumer-Produkts

Streaming Halter als Beispiel von travelers-aid /RB1/
Bei der eigenen Entwicklung eines Handy-Halters für den Zug, um während der Reise bequem Filme und Serien anschauen zu können, wurde explizit und primär inkrementell vorgegangen. Hauptsächlich sollten zwei Funktionen entwickelt werden: Eine Befestigungsmöglichkeit des Halters am Sitz in Zügen sowie die Befestigung des Handys im Halter. Da für eine Handy-Befestigung im Auto oder am Fahrrad bereits bewährte Produkte auf dem Markt sind, wurde der Fokus zunächst auf die Befestigung am Sitz gelegt. Entsprechend wurden initial Anforderung – Konzepterstellung – Prototypenentwicklung – Test – Kundenakzeptanz zunächst nur für diesen einen Baustein des Produkts durchgeführt. Der “Rest” des Produkts wurde in den Tests durch ein einfaches Gewicht dargestellt/simuliert, das mit simplen Mitteln an der zu entwickelnden Befestigung angebracht wurde. Somit konnte der “schwierige” und “kritische” Teil des Produkts frühzeitig getestet, validiert und fertig entwickelt werden. Dabei war vor allem die Validierung der Kundenakzeptanz essenziell. In diesem Fall besonders heikel: für die Befestigung am Sitz wurde ein System mit Bändern ausgewählt, das in den persönlichen Bereich der Person auf dem vorderen Sitz eindringt. Ein potenzielles Killerkriterium. Die großflächige Akzeptanz wurde allerdings mittels Kundenfeedbacks durchweg bestätigt und die Lösungsidee damit für gut befunden. Eine solche Validierung ist im Entwicklungsprozess essenziell, da andernfalls viel Entwicklungsarbeit in ein Produkt fließen würde, das vielleicht am Ende so überhaupt nicht auf den Markt kommt /LS1/. 

Analyse des Streaming Halters von travelers-aid /RB1/
Während der hier beschriebenen Entwicklung des Streaming Halters wurde zu Beginn eine erste Analyse rund um folgende Fragestellungen durchgeführt:
  • Was sind extrem wichtige Anforderungen?
  • Aus welchen Teilen besteht das Entwicklungsprojekt?
  • Gibt es kritische Stellen in der Konstruktion?
  • Zu welchen Zeitpunkten werden wegweisende Entscheidungen getroffen?
  • Welche Risiken gibt es für das Produkt?
 Die Ergebnisse dieser Risiko- und Kritikalitätsbetrachtung bestimmten den Weg des Projekts. Sie gaben ein Leitfaden für die wichtigsten Inkremente und welcher Detailgrad für welche Bausteine des Projektes zum jeweiligen Zeitpunkt als ausreichend angesehen wurde. Die Risikobetrachtung, zusammen mit der schrittweisen Entwicklung brachte Klarheit darüber, was dem gesamten Projekt Geschwindigkeit, Validierung, Vereinfachung, Übersichtlichkeit sowie vor allem Investitionssicherheit bringt. 

Auf diese Weise konnte die Weiterentwicklung des Produktes, trotz der immer auftretenden Unsicherheiten, stets im von den Beteiligten kontrollierbaren Rahmen gehalten werden. Während der Entwicklung konnte stets ein nutzbares Ergebnis geliefert werden. Bei einem Big Bang Ansatz wäre man von einer Fee abhängig gewesen, die einem noch in letzter Minute alle Unsicherheiten und negativen Überraschungen wegzaubert.

Zusammenfassung, Fazit und Ausblick

Big Bang Ansätze, die auf eine einmalige, vollständige Umsetzung des Projekts setzen, haben mit hohen Kosten, zahlreichen Risiken und einer schlechteren Anpassbarkeit an Kundenwünsche zu kämpfen. Um dem entgegenzuwirken, sind iterativ-inkrementelle Vorgehensweisen ein bewährtes Modell aus der agilen und flexiblen Entwicklung, Sie können auch in der Industrie helfen, Zeit und Kosten zu sparen und früh(er) ein besseres Ergebnis zu liefern.

Durch die Aufteilung des Projekts in kleinere, überschaubare Schritte, die in mehreren Iterationen durchlaufen werden, ist es möglich, schnell Feedback von Kunden oder Benutzern einzuholen und das Ergebnis schrittweise, flexibel an ihre Bedürfnisse und geänderte Anforderungen anzupassen. Die Beteiligten haben so die Risiken und den Projektablauf im Ganzen besser im Griff.

Dennoch handelt es sich um keine allgemeingültige Lösung für alle Teile eines Projekts oder gar für jedes Projekt. Welcher im Einzelfall der beste Weg ist, sollte durch die an der Umsetzung Beteiligten sorgfältig abgewogen werden.

In folgenden Artikeln haben wir je nach Wunsch der Leser und eigener Freude am Schreiben vor, genauer auf weitere und tiefer gehende Details des Ansatzes einzugehen, wie z. B.

  • Überprüfbarkeit/Testbarkeit und schnelle Rückmeldungen,
  • Wahl der Iterationslängen,
  • Umgang mit Risiken, Reihenfolgen und Prioritäten,
  • hypothesenbasiertes Arbeiten,
  • Entscheidungen trotz/bei Unsicherheit treffen,
  • Dimensionierung der Arbeitspakete und Aufgaben
im Speziellen und darauf, wie agile Vorgehensweisen im Allgemeinen von Anfang an in Projekte integriert werden können. Für Feedback und Fragen nehmt gerne direkt Kontakt mit einem von uns auf.

Bis demnächst und viel Erfolg

Robert /RB1/ und Pierre /PS1/

Quellen und (weiterführende) Informationen

/AB1/ Lean und agil in der Baubranche – geht das? https://www.teamworkblog.de/2023/06/lean-und-agil-in-der-baubranche-geht-das.html 
/AE1/ Einführung von agiler Zusammenarbeit in 5 Schritten https://www.projektmagazin.de/artikel/agilitaet-einfuehren-stolperfallen
/AH1/ Agile for Industry https://www.agile.how/
/AP1/ AGILE PRODUKTION IN DER INDUSTRIE 4.0 https://agile-unternehmen.de/agile-produktion/
/EM1/ Extreme Manufacturing / Wikispeed https://en.wikipedia.org/wiki/EXtreme_Manufacturing
/II4/ Was ist ein iterativer Prozess? https://asana.com/de/resources/iterative-process
/PS1/ Pierre Smits: Kontakt https://linktr.ee/erklaerpierre
/RB1/ Robert Bartel: Kontakt https://www.be-lean.net/ 
/SA1/ SAAB Gripen “Owning the Sky with Agile - Building a Jet Fighter Faster, Cheaper, Better with Scrum” Jörgen Furuhjelm, Johan Segertoft, Joe Justice and J.J. Sutherland + https://scruminc.wpenginepowered.com/wp-content/uploads/2015/09/Release-version_Owning-the-Sky-with-Agile.pdf
/SH1/ “Scrum for Hardware” Paolo Sammicheli + https://saat-network.ch/2013/06/extreme-manufacturing-explained/  

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