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Die Machbarkeitsstudie als Entwicklungsbeschleuniger : Ausgabe 04/2017, 02.03.2017

Wenn du es eilig hast, nimm dir Zeit

Die Entwicklung von elektronischen Geräten mit Hard- und Software ist ein zeitraubender Prozess. Im Zeitalter knapper Ressourcen und immer kürzerer Innovationszyklen ist der Wunsch nach einer Beschleunigung des Entwicklungsprozesses naheliegend. Dazu gibt es diverse Methoden und Hilfsmittel, um diese Beschleunigung mit mehr oder weniger grossem Erfolg zu erreichen.

Autor: Dr. Thomas Gillen, Technical Director Art of Technology AG, Text und Bilder

Getreu dem Lehrsatz «Wenn du es eilig hast, nimm dir Zeit» wird in diesem Beitrag gezeigt, wie eine vorgelagerte Machbarkeitsstudie den Entwicklungsablauf bei der Entwicklung von Hard- und Software beschleunigen kann.

Machbarkeitsstudie

Eine vollumfängliche Machbarkeitsstudie ist eine umfangreiche, interdisziplinäre Aufgabe und deckt alle Bereiche eines Projektes ab, angefangen von der Projektorganisation über die wirtschaftlichen und technischen Aspekte, die Personal- und Ressourcenplanung, die Zeitplanung bis hin zu rechtlichen Fragen. Für die hier interessierende Entwicklungsbeschleunigung liegt der Fokus auf der technischen Machbarkeitsstudie, soweit diese in den Aufgabenbereich des Entwicklungsingenieurs fällt und sich mit Fragen der technischen Machbarkeit sowie den sich daraus ergebenden entwicklungsbezogenen Kosten, Terminen und Ressourcen befasst.

Motivation

In der Regel werden Machbarkeitsstudien angestossen, wenn neue Wege beschritten werden sollen, oder wenn Unklarheit darüber besteht, wie eine bestimmte Aufgabenstellung zu lösen ist. Tendenziell ist aber eine technische Machbarkeitsstudie grösseren Projekten mit grosszügigem Zeitplan vorbehalten. Bei kleineren Projekten wird wegen des geringen erwarteten Erkenntnisgewinns gerne darauf verzichtet, vor allem wenn die Zeit drängt. In der Tat wird bei überschaubaren Projekten eine Machbarkeitsstudie kaum neue, bis dato komplett unbekannte Lösungen aufzeigen können, und doch zeigt die Erfahrung aus zahlreichen Projekten, dass Machbarkeitsstudien einen positiven Einfluss auf den gesamten Projektablauf haben.

Ziel der Machbarkeitsstudie

Eine Machbarkeitsstudie ist eine, der eigentlichen Entwicklung vorgelagerte, eher theoretisch ausgerichtete Analyse der Teilaufgaben, für die es noch keine gute oder vertretbare Lösung gibt. Primäres Ziel ist dabei das vorgängige Erarbeiten einer oder mehrerer Lösungen für diese Aufgabenstellungen, um Projektrisiken zu reduzieren. Alle anderen, zum Teil sehr aufwendigen Entwicklungsaufgaben, für die Lösungswege und Erfahrungen bereits vorhanden oder bekannt sind, werden in der technischen Machbarkeitsstudie nur am Rande betrachtet.

Ablauf einer Machbarkeitsstudie

Der genaue Ablauf einer Machbarkeitsstudie richtet sich nach den Zielvorgaben und ist daher im Detail von Projekt zu Projekt verschieden. Gleichwohl gibt es einen normalen Ablauf, wobei sich zwei Varianten unterscheiden lassen:

Machbarkeitsstudie mit Zielvorgabe:

  • Dies ist die klassische Variante einer Machbarkeitsstudie. Bereits bei den ersten Abklärungen und noch vor Beauftragung der Machbarkeitsstudie ist bekannt, dass die zeitliche, finanzielle oder technische Machbarkeit nicht gegeben ist. Mit der Machbarkeitsstudie soll nun gezielt für diese Teil­aufgaben eine Lösung erarbeitet werden.

Machbarkeitsstudie ohne Zielvorgabe:

  • Bei dieser Variante ist noch nicht bekannt, wo die Schwierigkeiten zu erwarten sind, entweder, weil die Anforderungen noch nicht genau bekannt sind, oder aber, weil der Initiator, weil fachfremd, zu wenig Vorkenntnisse hat. Es besteht somit eine eher diffuse Unsicherheit, dass die angestrebten Ziele erreicht werden können.

Anforderungen zusammenstellen und strukturieren

Der erste Schritt in einer Machbarkeitsstudie ist das Zusammentragen der einzelnen Anforderungen. Diese betreffen neben den rein technischen Vorgaben auch andere Aspekte wie Kosten, Marktvorgaben oder gesetzliche Regelungen. Die Informationen hierzu sind nicht selten über viele Dokumente verteilt, hinzu kommen implizite Vorgaben in Form von internen Standardprozeduren oder Werksnormen und insbesondere auch informelle Anforderungen aus Produktion, Service oder Marketing. Alle diese Informationen müssen analysiert und strukturiert werden, damit sich ein konsistentes Anforderungsbild ergibt. Alleine schon das Zusammentragen und Strukturieren dieser expliziten und impliziten Anforderungen ist eine Herausforderung für sich, die leicht unterschätzt wird.

Analysieren und bewerten

Die verschiedenen Aufgaben des Projekts bzw. die vorausgewählten Teilbereiche werden nun an den Anforderungen gemessen und bewertet. Die Bewertung erfolgt nach dem klassischen Ampelsystem – wobei Zwischenstufen sinnvoll und zulässig sind:

  • Rot: Keine gangbare Lösung oder Umsetzung sichtbar
  • Gelb: Lösung oder Umsetzung grundsätzlich möglich, aber mit Risiken verbunden
  • Grün: bewährte Standardlösungen/Umsetzungen vorhanden

Die Aufgaben, die dem grünen Bereich zuzuordnen sind, müssen im Wesentlichen nur spezifiziert werden, weil Lösungen bekannt und evtl. sogar erprobt sind; eine genauere Betrachtung ist daher erst während der Umsetzung notwendig.

Die Aufgaben aus dem roten Bereich sind besonders kritisch zu betrachten. Sofern hier nicht durch Umgestaltung der Aufgabenstellung oder durch Zugang zu grundlegend neuen Lösungsansätzen gangbare Wege aufgezeigt werden können, ist eine Realisierung nicht möglich, und das Projekt muss aufgegeben werden. Der gelbe Bereich umfasst all die Aufgaben, die mit mehr oder weniger grossem Aufwand gelöst werden können, wobei eine konkrete Lösung noch nicht bekannt oder erprobt ist. Der jeweilige Lösungsansatz muss in der Regel individuell erarbeitet werden, wobei der Aufwand umso grösser ist, je näher die Aufgabe am roten Bereich liegt.

Erarbeiten von Lösungen

Aufgrund dieser Aufteilung kann der Aufwand nun gezielt in die verbleibenden, lösbaren Herausforderungen gesteckt werden und damit die verbleibenden Risiken weiter reduziert werden. Die Machbarkeitsstudie befasst sich daher primär mit den Aufgaben des gelben Bereichs und deren Lösung. Im Idealfall kann für alle Aufgaben aus dem gelben Bereich eine ausreichend geeignete Lösung gefunden werden, ohne dass es dabei aufgrund von Nebenwirkungen zu einer Problemverlagerung kommt, die dann gelöst werden muss. Falls sich eine oder mehrere alternative Lösungen abzeichnen, werden diese Alternativen auf ihre Eignung überprüft und die daraus sich ergebenden Konsequenzen für Leistungsdaten, Kosten, Aufwand usw. ermittelt.

Während der Durchführung der Machbarkeitsstudie richtet sich die Aufmerksamkeit primär auf die ungelösten Probleme. Diese werden genau analysiert und es werden Lösungswege erarbeitet. Aufgrund möglicher Nebenwirkungen der Lösungen müssen aber auch die angrenzenden Bereiche zumindest in Bezug auf diese betrachtet werden. Insgesamt wird aber doch das gesamte System betrachtet, wenn auch in unterschiedlicher Intensität.

Beschleunigung

Primär ist die Machbarkeitsstudie ein Mittel zur Risikominimierung. Wie kommt es nun aber zu der beschleunigenden Wirkung? Die Ursachen für die beschleunigende Wirkung sind sehr einfach und fast selbstverständlich, sodass diese leicht übersehen werden:

Projektplanung:

  • Der zeitliche Ablauf mit den problematischen Aufgaben ist schon zu einem frühen Zeitpunkt bekannt, sodass der Projektleiter noch agieren kann, statt nur zu reagieren. Durch Anpassungen im zeitlichen Ablauf, zusätzliche Ressourcen und gute Motivation der Beteiligten können die zeitlichen Freiräume geschaffen werden, die bei der Umsetzung benötigt werden.

Bewusstsein:

  • Durch die Machbarkeitsstudie ist bekannt, wo es zu Probleme kommen kann. Daher können sich alle Beteiligten darauf einstellen, und gezielt an der Bewältigung dieser Aufgaben arbeiten. Da für die ganz grossen Probleme in der Machbarkeitsstudie bereits der Lösungsweg vorgezeichnet wurde und die damit verbundene Unsicherheit («wir wissen noch nicht, wie wir das lösen sollen») entfällt, steigt die Motivation. Das macht den Kopf frei für die aktuellen Aufgaben, die daher zügig umgesetzt werden können.

Strukturierung:

  • Aufgrund der Machbarkeitsstudie ist das Projekt schon mehr oder weniger detailliert strukturiert, sowohl in technischer Hinsicht wie auch bei der Zeitplanung. Viele Abhängigkeiten, die sich ansonsten erst im Laufe des Projekts zeigen, werden schon in der Machbarkeitsstudie sichtbar. Damit können diese Abhängigkeiten frühzeitig behandelt und späte Korrekturen vermieden werden.

Dokumentation:

  • Mit dem Report der Machbarkeitsstudie steht schon früh ein erstes Dokument zur Verfügung, in dem die Anforderungen, die schwierigen technischen Details sowie die Zeitplanung bereits beschrieben sind. Der Report bildet damit die Keimzelle für die gesamte technische und organisatorische Projektdokumentation. Es müssen lediglich die Inhalte des Studienreports in die entsprechenden Projektdokumente übertragen werden. Wenn diese erst vorhanden sind und auch schon mit konkreten, zum Projekt passenden Inhalten gefüllt sind, fällt es den Projektmitarbeitern wesentlich leichter, die Dokumente sinnvoll zu ergänzen und zu erweitern. Mit einer guten Projektdokumentation werden aber alle Abläufe beschleunigt, da die Informationen nicht immer wieder mühsam und aufs Neue zusammengetragen werden müssen.

Selbst wenn bei kleineren Projekten der Studienreport einfach nur während der Projektdurchführung weiter gepflegt und aktualisiert wird, ist dies hilfreich und allemal besser als gar keine Dokumentation. Das gilt selbst dann, wenn nur eine Person am Projekt arbeitet, denn jeder Eintrag in das Dokument macht den Kopf frei für andere Aufgaben. Eine Machbarkeitsstudie zu Projektbeginn hilft daher, kostenintensive Irrwege zu vermeiden und die Entwicklung zu beschleunigen.

Zusammenfassung

Die Machbarkeitsstudie ist eigentlich ein Instrument des Risikomanagements, hat aber positive Nebenwirkungen für den gesamten Projektablauf, insbesondere auch auf die Zeitschiene. Durch die frühzeitige Beschäftigung mit dem Projekt und den mehr oder weniger verborgenen Problemen wird rechtzeitig das notwendige Problembewusstsein aufgebaut. Zusammen mit der Strukturierung der Anforderungen sowie der Starthilfe bei der Projektplanung und der Projektdokumentation beschleunigt die Machbarkeitsstudie so den gesamten Entwicklungsprozess. 

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