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Rapid Prototyping

Engineering

Embedded Hardware Projekte werden normalerweise im sogenannten V-Modell abgewickelt. Dieses bewährte aber ﹣zugegebenermaßen ﹣starre Konzept stammt aus den späten 70er Jahren des letzten Jahrtausends und gliedert ein Projekt in mehrere Phasen:

  • Anforderungen definieren
  • Spezifikationen schreiben
  • Implementierung aller spezifizierten Eigenschaften
  • Verifikation ob die Spezifikation eingehalten wurde
  • und zum Schluss wird validiert, ob das Produkt die Anforderungen erfüllt

Namensgebend für dieses Vorgehensmodell ist die Tatsache, dass jedem Entwicklungschritt nach erfolgter Implementierung ein Testschritt gegenübersteht.

Die bereits erwähnte Starrheit ist in der heutigen Zeit mit ihren immer schnelleren Designzyklen und komplexeren Produkten auch die größte Schwäche des V-Modells. Werden in der Spezifikationsphase Fehler gemacht, fallen diese unter Umständen erst in der Validierungsphase auf. In der Zwischenzeit wurden Prototypen hergestellt und es ist viel Zeit und Geld für eine schlimmstenfalls unbrauchbare Iteration aufgewendet. Insbesondere in der Live-Entertainment Branche sind Deadlines jedoch keine Milestones, die man beliebig verschieben kann.

Wenn um 19:00 Doors und um 20:00 Showtime ist, dann ist es klar, dass wir die Deadline nicht verschieben!

— Philip Siefke

Im Bereich des Software-Engineerings arbeitet man schon lange in kleinen, iterativen Schritten. Agile Softwareentwicklung kann sich schnell an Veränderungen anpassen. Oft liegt einem agilen Projekt zu Beginn noch keine komplette Spezifikation vor. Das Projekt entwickelt sich gemeinsam mit dem Kunden. Dies funktioniert deshalb, weil Zwischenergebnisse in einem Softwareprojekt nahezu keine zusätzlichen Kosten verursachen. Ein Druck auf den Build Button und nach einiger Zeit fällt ein fertiger Prototyp aus dem Computer. Gemeinsam mit dem Kunden wird geprüft, ob die Software den Anforderungen entspricht oder ob an diesen vorbei entwickelt wurde.

Der größte Vorteil liegt in der Geschwindigkeit, bis der Kunde einen ersten Prototypen sehen kann. Ab diesem Zeitpunkt fließen kontinuierlich Verbesserungen in die Entwicklung ein.

Im Bereich der Hardwareentwicklung sind die Kosten für einen Prototypen hingegen reell vorhanden. Für einen ersten Entwurf einer Baugruppe muss ein Schaltplan und darauf basierend ein Leiterplattenlayout erstellt werden. Mit diesen Daten wird dann eine Leiterplatte gefertigt, diese wird bestückt und in Betrieb genommen. Diese Schritte nehmen je nach Komplexität des Projektes mehrere Wochen in Anspruch. Die Kosten für Einzelstücke können schon bei kleinen Baugruppen in die Tausende gehen. Es erklärt sich von selbst, dass im Entwicklungszyklus nur wenige Prototypen hergestellt werden können und diese somit bereits früh einen hohen Detailgrad haben müssen. Dies zwingt bisher zur geschilderten starren Vorgehensweise.

Rapid Prototyping kombiniert die qualitätssichernden Prinzipien klassischer Vorgehensmodelle mit den agilen Methoden moderner Softwareentwicklung.
Es erweitert das V-Modell um eine dynamische Komponente. Vor der zeitaufwendigen Design- und Implementierungsphase werden mit “Wegwerfprototypen” die Anforderungen validiert.

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