5 Wege, wie die Hardware-Entwicklung einfach... anders ist

Die Agile Methodik ist in der Softwareentwicklung allgegenwärtig geworden und bietet Flexibilität, Anpassungsfähigkeit und Zusammenarbeit. Wenn es jedoch um Hardware geht, nimmt die Geschichte eine andere Wendung. Entwicklungsteams wünschen sich und stehen oft unter Druck, die gleichen Vorteile von Agile zu realisieren, die Softwareteams erleben, kämpfen jedoch damit, dieselben Prinzipien und Taktiken anzuwenden. Was mit einer gesunden Skepsis gegenüber agilen Methoden beginnt, kann schnell zu Frustration führen und zu einer raschen Rückkehr zu den erträglich schmerzhaften traditionellen Wasserfalltechniken.

In dieser dreiteiligen Blogserie werden wir uns mit den Feinheiten der Anwendung von Agile für die Entwicklung von Elektronikhardware befassen. Diese erste Folge erkundet fünf grundlegende Wege, in denen sich die Hardwareentwicklung von ihrem Software-Pendant im Rahmen von Agile unterscheidet.

In den kommenden Beiträgen werden wir erkunden, wie Agile „Gurus“ Teams in die Irre führen können und dann schließlich, wie Hardware-Teams gängige Software (SW)-Taktiken „neu denken“ können, um die echten Vorteile der Agile-Prinzipien zu nutzen.

Was ist der Unterschied zwischen agiler Softwareentwicklung und agiler Hardwareentwicklung?

#1 Greifbar (physisch) vs. nicht greifbar (digital):

Der offensichtlichste Unterschied zwischen Hardware- und Softwareentwicklung liegt in der Art ihrer Ergebnisse. Software erzeugt immaterielle Produkte, die leicht aktualisiert und mit minimalen Kosten modifiziert werden können. Im Gegensatz dazu resultiert Hardware in greifbaren, physischen Produkten, die strenge Design-, Prototyping- und Herstellungsprozesse durchlaufen. Die Physis von Hardware macht sie von Natur aus weniger flexibel als Software, da Änderungen oft teure Umrüstungen und Produktionsanpassungen erfordern. Agile, in seiner Fähigkeit, sich an wechselnde Anforderungen anzupassen, stößt aufgrund der rigideren und kostspieligeren Natur physischer Iterationen auf Herausforderungen in der Hardwareentwicklung.
 
Der iterative Ansatz von Agile ist optimiert für schnelle, kontinuierliche Softwareentwicklungszyklen, bei denen Änderungen leicht implementiert, getestet und freigegeben werden können. Bei Hardware erfordern das Entwickeln und Testen von Iterationen zunehmend funktionaler Lösungen die Integration physischer Komponenten, die Fertigung und die Montage. Dieser grundlegende Unterschied erfordert eine nuancierte Anwendung der Agile-Prinzipien in der Hardware- und Elektronikentwicklung, wobei mehr auf kalkulierte Planung und gezielte Lernansätze Wert gelegt wird, um die Notwendigkeit häufiger physischer Modifikationen zu minimieren.

#2 Längere Entwicklungszyklen:

Die Hardwareentwicklung erfordert von Natur aus längere Entwicklungszyklen im Vergleich zur Software. Der komplexe Prozess des Entwerfens, Prototypings, Testens und der Herstellung führt zu Abhängigkeiten, die in den schnellen Zyklen der Softwareentwicklung nicht vorhanden sind. Während kurze Entwicklungszyklen, Feedbackschleifen und schnelle Anpassung an sich ändernde Anforderungen im Kern der Agile-Vorteile stehen, stellen die natürlich verlängerten Zeitpläne in der Hardware Herausforderungen dar.
 
In einer agilen Softwareumgebung können Teams schnell auf Benutzerfeedback oder Marktveränderungen reagieren. In der Hardwareentwicklung sind Änderungen zeitaufwendiger und kostspieliger, was einen bedachteren Ansatz erfordert. Agile Prinzipien müssen angepasst werden, um längere Iterationen, komplexere Integration von Komponenten, unerbittliche Vorlaufzeiten und gemeinsam genutzte Ressourcen sowie sowohl interne als auch externe Abhängigkeiten zu berücksichtigen.

#3 Vorausgehende Designanforderungen:

Einer der Grundpfeiler von Agile ist seine Fähigkeit, Änderungen selbst spät im Entwicklungsprozess zu akzeptieren. Die Hardwareentwicklung erfordert jedoch oft eine sorgfältigere Vorabplanung aufgrund der Herausforderungen, die mit der Modifizierung physischer Attribute verbunden sind. Im Gegensatz zur Software, bei der Anpassungen in jeder Phase vorgenommen werden können, müssen Entscheidungen im Hardware-Design früher im Prozess getroffen werden, um kostspielige und zeitaufwändige Nacharbeiten zu minimieren. Teams müssen genau verstehen, wo, wie und warum Teile der Entwürfe festgelegt werden, während strategisch wertvolle Bereiche so lange wie möglich offen gehalten werden, um die Projektziele zu erreichen.
 
Diese Anforderung an das Vorabdesign stellt eine Herausforderung für das Agile Prinzip dar, auf Veränderungen zu reagieren, statt einem Plan zu folgen. Obwohl Iteration und Flexibilität nach wie vor entscheidend sind, müssen Hardwareentwicklungsteams einen Ausgleich zwischen Anpassungsfähigkeit und der Notwendigkeit eines rigoroseren Designansatzes finden. Dies erfordert einen strukturierteren Ansatz für Agile, der iterative Planungs- und Designzyklen früh im Projekt einbezieht, um die Risiken, die mit Änderungen in späten Phasen verbunden sind, zu mindern.

#4 Lieferketten-Dynamik:

Die Entwicklung von Elektronikhardware ist untrennbar mit komplexen Lieferketten-Dynamiken verbunden, die verschiedene Komponenten, Materialien und Herstellungsprozesse umfassen. Im Gegensatz zu Software, die sofort über das Internet verteilt werden kann, hängt die Hardwareentwicklung von der Verfügbarkeit und pünktlichen Lieferung physischer Komponenten ab, ganz zu schweigen von der sorgfältigen Verwaltung von Stücklisten (BOMs), Änderungen in der Fertigung usw.
 
Die Betonung der Agilität auf Zusammenarbeit und kontinuierliche Lieferung stellt Herausforderungen für Hardwareentwicklungsteams dar, die auf ein komplexes Netzwerk von Lieferanten und Herstellern angewiesen sind. Diese Teams müssen auch das Bestandsmanagement handhaben, einzigartige Lagerhaltungseinheiten (SKUs) unterstützen und aktualisierte Materialien verwalten. Stellen Sie sich vor, jeden Monat eine neue Version eines Chipsets oder einer Leiterplatte zur Fertigung oder an Distributoren freizugeben. Es würde schnell nahezu unmöglich werden, die Bandbreite der Produktvariationen zu verwalten. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, müssen agile Prinzipien angepasst werden, um robuste Kommunikation, Zusammenarbeit und Freigabestrategien einzubeziehen, die Lieferanten, Fertigung und andere Stakeholder betreffen. Transparenz, zusammen mit einem intelligenten Rhythmus von Produktupdates und -freigaben, wird entscheidend, um Erwartungen zu managen und sicherzustellen, dass Bedürfnisse entlang der Wertschöpfungskette erfüllt werden.

#5 Interdisziplinäre Zusammenarbeit:

Agile Methoden gedeihen durch die Zusammenarbeit von funktionsübergreifenden Teams, die Individuen mit unterschiedlichen Fähigkeiten und Perspektiven zusammenbringen. In der Softwareentwicklung beinhaltet dies oft die Zusammenarbeit zwischen Entwicklern, Testern und Produktbesitzern. In der Hardwareentwicklung umfasst die Zusammenarbeit diese Rollen, erstreckt sich aber weit darüber hinaus und schließt eine vielfältige Gruppe von Maschinenbauingenieuren, Elektroingenieuren, Designern, Fertigungsexperten und Firmware-Entwicklern ein.

Die interdisziplinäre Natur der Hardwareentwicklung erfordert ein umfangreicheres und vielfältigeres Fähigkeiten-Set innerhalb des agilen Teams. Die Gewährleistung effektiver Kommunikation, Zusammenarbeit und Planung zwischen diesen verschiedenen Disziplinen wird zu einer einzigartigen Herausforderung. Agile Methoden müssen angepasst werden, um eine nahtlose Integration nicht nur zwischen Hardware- und Softwareteams zu erleichtern, sondern auch einen ganzheitlichen Ansatz zu betonen, der die Bedürfnisse jeder Hardware-Disziplin berücksichtigt und sie mit den Zielen des Projekts in Einklang bringt. Und dies mit möglichst geringem Aufwand und Reibungsverlust.

Zusammenfassend

Während Agile sich als bahnbrechend im Bereich der Softwareentwicklung erwiesen hat, erfordert seine Anwendung auf die Hardwareentwicklung einen durchdachten und nuancierten Ansatz. Das Erkennen und Ansprechen der inhärenten Unterschiede zwischen den beiden ist entscheidend für eine erfolgreiche Integration. Diese erste Folge der Serie hat Licht auf fünf Schlüsselunterschiede in der Hardwareentwicklung geworfen, die traditionelle Agile-Praktiken herausfordern.

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