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ProduktentwicklungDer Engineering- Arbeitsplatz der Zukunft

Wie soll ein Engineering-Arbeitsplatz aussehen, der Managern wie Ingenieuren einfaches und effizientes Arbeiten ermöglicht? Dieser Frage ging der Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der Technischen Universität Kaiserslautern auf den Grund. In Workshops wurden, zusammen mit Anwendern und Entwicklern, die heutigen Defizite aufgedeckt und die Anforderungen für die Zukunft formuliert. Gefordert sind neue Lösungen für menschorientiertes und intuitives Informationsmanagement.
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Produktentwicklung: Der Engineering- Arbeitsplatz der Zukunft

Durch die immer stärkere Vernetzung der heutigen – oft mechatronischen – Produkte und deren Produktteile untereinander sowie mit externen Systemen ist die Gesamtsystemkomplexität in der Entwicklung und im Betrieb der Produkte rapide gestiegen. Die im globalen Wettbewerb damit einhergehenden kürzeren Entwicklungszyklen verschärfen die ohnehin schon komplexen Entwicklungsprozesse und die hohe Gesamtsystem- und Informationskomplexität weiter.

Doch trotz immer besserer und ausgefeilterer Engineering-Software scheint man der kontinuierlich wachsenden Entwicklungs-, System- und Informationskomplexität nicht mehr Herr zu werden. Da moderne Engineering-Software einen immensen Funktionsumfang bietet, liegt es nahe, dass die Ursachen für die mangelnde Beherrschung von Komplexität nicht in der Menge oder Art der Funktionen, sondern möglicherweise in der fehlenden Vernetzung oder in der unzureichenden Präsentation der Informationen zu suchen sind. Um einer dieser Ursachen auf den Grund zu gehen und hierfür mögliche Lösungen zu erörtern, hat der Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der Technischen Universität Kaiserslautern speziell die Gründe und Ausprägungen einer unzureichenden Gestaltung der Benutzerschnittstelle bei der Arbeit mit Informationen näher untersucht. Dazu wurden zwei Workshops mit insgesamt rund 60 Teilnehmern zum Thema „Future User Interfaces“ im Rahmen des Prostep iViP Symposiums 2013 in Hannover sowie der Tagung PLM Future 2013 in Mannheim durchgeführt.

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Basierend auf den Beispielprozessen „Änderungsprozess“ und „Kollaborationsprozess“ wurden während des ersten Workshops in Hannover aus Sicht der Benutzergruppen „Manager“ und „Ingenieur“ Anforderungen an diese Prozesse gesammelt. Im Fokus der Anforderungssammlung standen System-, Informations-, Benutzerschnittstellen- und Disziplinbrüche und hierbei speziell auch die Frage, wo die Prozesse durch die he utigen Systemgrenzen unterbrochen werden. Manager und Ingenieure mit ähnlichen Problemen konfrontiert. Die Auswertung ergab, dass die Rollen „Manager“ und „Ingenieur“ in wesentlichen Punkten unter den gleichen Problemen leiden. So konnten aus Sicht der beiden Benutzergruppen die folgenden Brüche in den oben genannten Unternehmensprozessen identifiziert werden:

- Es gibt keine einheitlichen Bedienoberflächen für den Informationszugriff in Unternehmen.

- Heutige Bedienoberflächen sind oft nicht intuitiv bedienbar und auch nicht kontextsensitiv.

- Heutige IT-Systeme unterstützen oft keine Rollen, weder im Informationszugriff noch in der Visualisierung von Informationen.

- Es besteht häufig ein mangelndes Verständnis zwischen den verschiedenen an der Produktentwicklung beteiligten Disziplinen.

- Oft gibt es unterschiedliche Bedeutungen von Begrifflichkeiten in den verschiedenen Disziplinen. Ebenso gibt es keine einheitliche Symbolik, die dem Rechnung tragen könnte.

- Die Informationsverfügbarkeit an jedem Ort zu jeder Zeit ist zum Teil stark eingeschränkt und die Informationen eines Unternehmens liegen oft verteilt auf verschiedenen Systemen.

- Die Informationsfindung beziehungsweise -suche ist oft sehr aufwendig und nicht erfolgreich.

- Informationen werden dem Benutzer nicht in der Art angezeigt, wie sie wirklich existieren, sondern in der Art, wie sie abgespeichert wurden.

- Die Schnittstellen zwischen verschiedenen IT-Systemen (Autoren-, Datenverwaltungs-, Kundenmanagementsystemen, etc.) sind unzureichend.

Das physische Produkt ist nicht mit dem virtuellen Produkt verbunden. Mit dem virtuellen Produkt lässt sich das physische Produkt identifizieren, suchen, produzieren, etc. Vom physischen Produkt aus besteht aber kein einfacher und direkter Zugriff auf das virtuelle Produkt.

Prozessbrüche analysieren

Während des Workshops stellte sich heraus, dass in den Unternehmen die Brüche in den Prozessen schwerwiegend und weitgehend sind, so dass sich die Diskussion überwiegend auf diese Punkte konzentrierte. Um mögliche Lösungen für die genannten Brüche zu diskutieren, wurde daher ein weiterer Workshop im Rahmen der PLM Future 2013 Tagung in Mannheim durchgeführt.

Während des zweiten Workshops wurde ein zweigliedriger Lösungsansatz zur Behebung der ermittelten Brüche diskutiert (vgl. Abb. 1): Behebung der Brüche in der Benutzerschnittstelle durch die Entwicklung von neuartigen, innovativen Konzepten und deren Umsetzung in Software für eine intuitive und graphisch reiche Visualisierung von und Interaktion mit Informationen.

Sowie: Einsatz von heutigen und zu erwartenden technologischen Hardware-Innovationen als technische Plattform für die neuartigen Visualisierungs- und Bedienkonzepte.

Mensch-Computer-Schnittstellen

Grundlage dieser zweigliedrigen Betrachtung ist eine immer stärkere Verbreitung von menschorientierten, natürlichen Mensch-Computer-Schnittstellen. Insbesondere stehen hier die verschiedenen Touch- und Multitouch-Technologien im Fokus. Betrachtet man die Entwicklung der Eingabegeräte für Computer seit Anfang der 1980er Jahre, so war immer eine „Prothese“ nötig, um mit dem Computer zu interagieren. Dies waren über mehr als 25 Jahre hinweg Tastaturen, Mäuse, Trackballs und ähnliche Eingabegeräte. Eine direkte physische Interaktion zwischen Mensch und Computer war nicht möglich. Durch die Integration der Eingabeerkennung in den Bildschirm, wie es bei Touchgeräten üblich ist, fällt diese „Prothese“ weg und es ist das erste Mal in der Entwicklungsgeschichte der Computer möglich, mit der Maschine eine direkte Interaktion zu pflegen.

Diese neue Art des Mensch-Computer-Kontaktes erfordert neue und für die direkte Interaktion angepasste Konzepte für die Gestaltung von grafisch ansprechenden und komfortabel zu bedienenden Benutzeroberflächen, wie sie u.a. auch am Lehrstuhl VPE entwickelt werden (vgl. Abb. 2). In der Softwareentwicklung, insbesondere für mobile Apps, gibt es hier viele spannende Fortschritte. Leider lässt diese, in diesem Bereich schon weit fortgeschrittene, Entwicklung in der Welt der Geschäftssoftware immer noch auf sich warten. Zu oft ist Geschäftssoftware vollgestopft mit Funktionen, welche nur von einem Teil der Anwender benötigt werden. Ebenso oft ist Geschäftssoftware ohne richtige Planung evolutionär gewachsen und dadurch sehr verschachtelt und unübersichtlich. Und ergänzend wird bei Geschäftssoftware nur selten auf eine ansprechende Optik Wert gelegt, das heißt der „Joy of Use“, also das, was den Nutzer dazu bringt, „seine“ Software zu lieben und sie gerne zu benutzen, ist leider zu oft nicht vorhanden.

Was sich Anwender wünschen

Während der Workshops wurden zahlreiche Forderungen und Wünsche an neuartige, intuitive und menschorientierte Benutzerschnittstellen und Benutzeroberflächen formuliert:

Die Anwender wünschen sich vielfach eine bessere Integration der verschiedenen IT-Systeme und Geräte sowie eine komfortablere Bedienung. Das beginnt beim Anmeldevorgang und setzt sich über den gestenbasierten Informationsaustausch zwischen mobilen und stationären Geräten hin zu einer grafisch anspruchsvollen, kontextsensitiven Informationsvisualisierung fort. Die benutzer- und rollenabhängige Informationsaufbereitung unter Beachtung der jeweiligen Benutzerrechte vervollständigt das Bild.

Konkret wünschen sich viele Anwender eine einfach zu bedienende, optisch ansprechende Prozessvisualisierung, welche ihnen - abhängig vom aktuellen Prozessstand und abhängig von früheren Prozessausführungen - kontextsensitiv zusätzliche Informationen am Prozess anzeigt. Dies wäre für eine effiziente Arbeit eine große Erleichterung. Kombiniert mit einer rollenabhängigen Prozesssicht und der Möglichkeit, sich den Prozess zu jeder Zeit in voller Länge, aber auf Wunsch auch in allen Details anzuschauen.

Systembrüche eliminieren

Ein weiterer Wunsch ist ein Projektmanagement-Modul, welches Informationen in Abhängigkeit von der jeweiligen Projektsituation „gefiltert“ anzeigt und darüber hinaus unterschiedliche Werkzeuge zur Reaktion auf die jeweilige Projektsituation anbietet.

Eine zentrale Forderung an ein modernes Unternehmens-IT-System ist die Beseitigung von Brüchen zwischen den Systemen und Benutzeroberflächen sowie alle Informationen, Prozesse und Produkte komfortabel und grafisch ansprechend bedienbar zu machen. -sg-

Martin Eigner, Karl-Gerhard Faißt, Alexander Keßler (TU Kaiserslautern)

Technische Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Tel. 0631/205-3871, www.mv.uni-kl.de

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