Am Beginn jeder Neuentwicklung steht eine innovative Idee - wenn Sie diesen Text lesen, stehen die Chancen gut, dass Sie eine ebensolche besitzen. Besonders im technologischen Bereich wird bei der Ausarbeitung der möglichen Aufgaben zur Realisation solcher Projekte jedoch schnell bewusst, dass die Bandbreite interdisziplänerer Verflechtungen noch nie so groß war wie heute. Diese Tatsache bringt mehrere Herausforderungen mit sich:

Teamübergreifende Kommunikation

In Zeiten des Vormarsches agiler Projektmethodik innerhalb unterschiedlichsten Organisationsstrukturen ist die regelmäßige, multidirektionale Kommunikation glücklicherweise in vielen Fällen bereits im vorhandenen Workflow etabliert. Sobald jedoch bisher unbekannte Fachgebiete involviert werden (und das schließt bei der Produktentwicklung ausdrücklich externe Leistungen ein), erhöht sich die inhaltliche Verständigungsbarriere unter Umständen erheblich. In nicht wenigen Fällen führt dies zu einer Art "blindem Vertrauen" - wobei nicht etwa das Ausbleiben von Misstrauen die Gefahr darstellt, sondern der im schlimmsten Fall komplett ausbleibende Meinungsaustausch und das fehlen offener Feedbackzyklen.

Die Scheu vor Individualentwicklungen

Der Gedanke an die Schaffung individueller Technik- und Softwarelösung für das eigene Produkt oder den Prozess geht häufig mit einer vorauseilenden Sorge um langfristige Abhängigkeiten und fehlende Wartungsmöglichen einher. Infolgedessen wird die komplette technische Entwicklung ausgelagert bzw. auf generische Lösungen zurückgegriffen. Diese Generalisierung geht häufig mit einem deutlichen Verlust an Leistung, Flexibilität und Effizienz einher. Bei meiner projektbegleitenden Tätigkeit, welche je nach Projekt sowohl beratende als auch entwickelnde Funktionen enthält, stehen ungeachtet des konkreten Themengebiets zwei Punkte stets im Vordergrund: Zum Einen erfolgt unter Einberufung aller beteiligten Abteilungen und Personen eine regelmäßige, fachliche Re-Evaluation der unterschiedlichen Anforderungen und Konflikte. Den Begriff "Konflikte" ist bewusst gewählt, da die Verflechtung mehrerer Fachrichtungen unweigerlich zu konträren Positionen führen wird. Zum Anderen ermöglicht mir mein interdisziplinärer Hintergrund in vielen Fällen das Aufzeigen technischer Lösungswege, welche diesen unterschiedlichen Prioritäten und Heransgehensweisen gerecht wird, ohne auf den wertvollen Input von Einzelnen zu verzichten.

Der Schlüssel zum Erfolg ist hierbei die gemeinsame Entwicklung von Lösungen, die das beste Kosten-Nutzen Verhältnis und die beste technische Leistung hervorbringt.

Ein großer Teil heutiger Prozessdaten und Verarbeitungsprozesse liegen in digitaler Form vor. Dies bezieht sich sowohl auf die Auswertung und das Management bereits vorhandener Datensätze und Abläufe, als auch die Generierung und den Entwurf eben solcher. Aus einer Vielzahl von Softwareentwicklungsprojekten im technisch-wissenschaftlichen Bereich stachen stets zwei Herausforderungen in diesem Umfeld hervor:

Mangel an individualisierten Lösungen

Ein Beispiel: Im breiten Spektrum der Möglichkeiten zur softwaregestützten Auswertung analytischer Daten gibt es zwei Extremfälle üblicher Herangehensweisen. Auf der einen Seite ist häufig eine möglichst geringe Komplexität der Software gewünscht um die Einarbeitungszeit und Fehleranfälligkeit gering zu halten. Im Zuge dessen werden universelle, grafische Softwarelösungen mit hohen Lizenzkosten gewählt. Für einfachere und insbesondere routinierte Auswertungen ist dies oft noch verhältnismäßig gut möglich. Mit steigender Komplexität der Analysemethoden und den zugrundeliegenden Daten stoßen diese universellen Lösungen häufig an Ihre Grenzen oder büßen stark an Effizienz ein. Dies lässt sich durch skript- und/oder programmiersprachenbasierte Lösungen lösen, bringt aber unweigerlich die Notwendigkeit von Schulungen und hohen Einarbeitungskosten mit sich, eine einfache Zugänglichkeit für Anwender ist nicht mehr gegeben.

Nichtnutzung abgestimmter Kollaborationsplattformen

Die Nutzung organisationsinterner, digitaler Plattformen zum Wissensaustausch, Projektmanagement und Zusammenarbeit hat im vergangenen Jahrzehnt enorm zugenommen, doch ist der Unterschied hinsichtlich der tatsächlichen Nutzung über verschiedene Berufsbranchen hinweg extrem ungleich verteilt. Meine eigene Erfahrung der vergangenen Jahre hat gezeigt, dass der Grund hierfür keinesfalls in einem Mangel an Nutzen zu suchen wäre, sondern vielmehr in einem Mangel an Zugänglichkeit in Betrieben, deren Geschäftsgrundlage nicht digitaler Natur ist. Das Aufzeigen der Möglichkeiten und Schaffen von wartungsarmen, intuitiven Lösungen birgt hier großes Potenzial zur Effizienzsteigerung und Kommunikationsverbesserung. Gemeinsam analysieren wir ihren Prozess und arbeiten sowohl die Problemstellungen und Potenzialverluste der Ausgangssituation heraus. Demgegenüber werden klar definierte Wünsche und realistische Erwartungen definiert. Das übergeordnete Ziel ist die Erstellung einer Infrastruktur oder Entwicklung einer Software, welche sich perfekt in ihr Unternehmen einpasst.

Jeder verfahrenstechnische Prozess besitzt eine riesige Menge an Daten, auch wenn dies nicht in jedem Fall so so scheinen mag. Deshalb steht zu Beginn jeder Prozessevaluation die Frage nach der Qualität der zu diesem Zeitpunkt tatsächlich genutzten Daten. Dies beinhaltet sowohl die Güte der eigentlichen Prozessgrößen (Präzision und Richtigkeit), als auch die Auswahl dieser: Werden tatsächlich alle wichtigen Daten erhoben und erfasst? Sind alle erhobenen Daten von Relevanz? Bei der Prozessoptimierung stehen für mich üblicherweise zwei Punkte im Vordergrund:

Prozessanalyse

Als Chemiker habe ich gelernt, jeden chemisch-verfahrenstechnischen Prozess immer wieder auch im Hinblick auf das Zusammenspiel aus Stoffsystem und Technik zu überprüfen - denn auch die Anwendung bewährtester und raffiniertester Regelungs- und Prozesstechnik benötigt für ein erfolgreiches Produkt eine umfassende Kenntnis der zu verarbeitenden Medien samt möglicher Parameterveränderungen und Sicherheitsgrenzen während der Umsetzung. Eigenschaften wie Viskosität, Korrosivität und nichtideales Fluidverhalten unterliegen in diesem Fall häufig keinen stationären Bedingungen mehr.

Evaluation der Regelungstechnik

Unter Kenntniss der oben genannten Eigenschaften kann eine Evaluation des bestehenden Verfahrens erfolgen. Hierzu gehört eine Erfassung der Ist-Regelung hinsichtlicht der feedbackbehafteten Prozessgrößen, möglicherweise ungenutzten aber wertvollen sensorischen Möglichkeiten und den implementierten Algorithmen. Die online Analyse steht hierbei meist im Fokus, wobei eine fein abgestimmte Zusammenarbeit der Anlagensteuerung, Signalauswertung und dem Datenmanagement samt peripherer Kommunikation den Schlüssel zum Erfolg darstellt. Diese Umschreibung bezieht sich vor allem auf Prozesse, die auf dem sicherheitstechnischen Prüfstand stehen, für eine Zertifizierung vorbereitet werden müssen oder für die eine Effizienz- bzw. Produktgütesteigerung gefordert ist. Bestehen akute Probleme bei einem Prozess, verlagert sich der Schwerpunkt entsprechend.

Zu den größeren Hürden der technischen Produktentwicklung gehört häufig die fachliche Durchdringung des schier riesigen Marktes an Halbleiter- und Elektronikkomponenten. Demgegenüber steht die Nutzung von fertigen Komponenten, welche einen Zusammenschluss in vordefiniertem Formfaktor und Fähigkeitenspektrum darstellen, was zumeist nur mit Abstrichen mit der eigenen Produktanforderung vereinbar ist. Ich zeige Ihnen sowohl die Möglichkeiten als auch Grenzen auf und entwickle auf Wunsch passende Konzepte mit dem Augenmerk auf Langzeitunterstützung und die Einhaltung von Standards/Zertifierungen.

Prototyping

Wurden ein oder mehrere Konzepte für geeignet befunden, geht es an das Prototyping. Hierbei erstelle ich für sie funktionstüchtige Schaltungen, Komponenten und gegebenenfalls die notwendige Systemprogrammierung von Mikrocontrollern. An dieser Stelle des Entwicklungsprozesses sind in der Regel bereits erste Tests unter realitätsnahen Bedingungen möglich, deren Ergebnisse als Feedback in etwaige Iterationen des Prototypings einfließen können.
Erfüllt ein Prototyp alle geforderten Bedingungen und besteht die definierten Testkriterien, unterstütze ich auf Wunsch auch bei der Überführung zur Standardisierung und Serienproduktion. An diesem Punkt erfolgt unter anderem die Maximierung der Effizienz und die Minimierung des Platzbedarfes.