Individuelle Softwareentwicklung
Kundenspezifische Lösungen für die Industrie
Mit der hohen Entwicklungsgeschwindigkeit auf allen technologischen Ebenen ändern sich die Anforderungen in der Industrie, aber auch die Bedürfnisse der Kunden steigen ständig. Daraus ergeben sich komplexe Aufgaben, die mit Standardsoftware selten ausreichend gelöst werden können. Daher muss Software meist individuell für den jeweiligen Anwendungsfall entwickelt werden. Nur so können Unternehmen alle Potenziale zum strategischen Vorteil nutzen, die sich durch die neuen Möglichkeiten bieten. Wir unterstützen Sie bei der Produktentwicklung mit entsprechenden Softwarelösungen.
Vor zwanzig Jahren habe ich unser Unternehmen gegründet, um anspruchsvolle, individuelle Software und durchdachte Architekturen für komplexe, variantenreiche Maschinen und Anlagen zu entwickeln. Das ist auch heute noch unser Spezialgebiet. Und jetzt stehen uns phantastische Technologien zur Umsetzung noch intelligenterer Lösungen zur Verfügung.
Wolfram Schäfer
Geschäftsführer IT Engineering Software Innovations
Die Digitalisierung im industriellen Umfeld ist nicht aufzuhalten
Digitale Technologien sind Enabler der digitalen Transformation der Industrie hin zu einer Produktion im Sinne von Industrie 4.0. Diese eröffnet Potenziale für weitere Effizienzsteigerungen, intelligentere Prozesse und neue Geschäftsmodelle. Kennzeichnend für den digitalen Wandel ist die rasante Weiterentwicklung und grenzenlose Verfügbarkeit neuer innovativer Technologien.
Technologien als Enabler für die digitale Transformation
Beispiele einige der maßgeblichen Technologien, welche die Vernetzung und Digitalisierung für Industrie 4.0 ermöglichen:
Edge-/ Cloud Computing
Mobiles Internet
Künstliche Intelligenz/ Machine Learning
IIoT – Industrial Internet of Things
Digitaler Zwilling
Simulationsmodelle
Virtual/ Augmented Reality
Lösungen für Interoperabilität
Software ist von zentraler Bedeutung für die
Zukunftsfähigkeit der Investitionsgüterindustrie
Der Schlüssel, um den technologischen Wandel im industriellen Umfeld zu meistern und aktiv zu gestalten, liegt in der individuellen Softwareentwicklung. Nur durch den Einsatz intelligenter Softwarelösungen gelingen die notwendigen (Produkt-)Innovationen, um weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben und Vorteile durch Differenzierung zu erzielen.
Unser Verständnis von Softwareentwicklung
Wir sind davon überzeugt, dass die digitale Transformation der Industrie der Schlüssel zu neuen Potenzialen und die Voraussetzung für weiteren Erfolg in der Zukunft ist. Das bedeutet für uns:
- tiefe Überzeugung, dass Softwareentwicklung eine sehr verantwortungsvolle Aufgabe ist
- das Ergebnis muss am Nutzen und Mehrwert orientiert sein und beeinflusst den unternehmerischen Erfolg nachhaltig
- Offenheit für neueste Trends, Technologien und Methoden und dauerhafte Lernbereitschaft
- agile Arbeitsweise in interdisziplinären und flexiblen Kompetenz-Teams
- Arbeiten mit tool-gestützten Methoden und dem Fokus auf Time-to-Market
- Erfahrung und Praxisnähe mit Verständnis für die Branchen unserer Kunden und deren Anforderungen sind entscheidende Erfolgsfaktoren
- Der Blick über Grenzen hinweg und die Weitsicht für Anforderungen eröffnet Chancen für die Zukunft
- die enge Zusammenarbeit mit Hochschulen, spezialisierten Partnern, Innovatoren und Fachverbänden ermöglicht uns die notwendige Flexibilität in unseren Lösungen
Veränderungen der Anforderungen & Akzeptanz von Software im Investitionsgüterbereich
Früher
Heute
Zukünftig
Software wird vor allem dort eingesetzt, wo unbedingt notwendig
Bei Produkten wird Software als zentrale Komponente zur Funktionserfüllung eingesetzt
In der Produktion dienen Softwarelösungen zur Visualisierung und Prozesssteuerung
Software wird als strategisches Schlüsselelement bei Produkten, Dienstleistungen und Geschäftsmodellen eingesetzt
Software bewirkt „echte“ Wertschöpfung durch Technologien wie Machine Learning & Künstliche Intelligenz
Softwareentwicklung im industriellen Umfeld wird eher „stiefmütterlich“ betrieben
Unternehmen haben meist eigene Kompetenzen in der Softwareentwicklung
Unterstützung durch Dienstleister mit breitem Kompetenzspektrum oder „Inselexpertise“
Unternehmen erkennen die Software(-kompetenz) als strategisches Schlüsselelement für den Unternehmenserfolg
Integrierte Zusammenarbeit mit spezialisierten Partnern
Entwicklung orientiert sich an den vorhandenen Kompetenzen
Herausforderung, mit den Entwicklungen Schritt zu halten und den Überblick zu bewahren
Eigene Kompetenzen werden nach den Bedarfen der Anwendung geschult/ gesucht
Herausforderung, interne & externe Teams in einer agilen & vertraulichen Zusammenarbeit zu führen
Technologien & Kompetenzen sind Innovationstreiber für Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle vom Unternehmen bis zum Kunden, über den gesamten Produktlebenszyklus und der Kundenbeziehung
Früher
Software wird vor allem dort eingesetzt, wo unbedingt notwendig
Softwareentwicklung im industriellen Umfeld wird eher „stiefmütterlich“ betrieben
Entwicklung orientiert sich an den vorhandenen Kompetenzen
Heute
Bei Produkten wird Software als zentrale Komponente zur Funktionserfüllung eingesetzt
In der Produktion dienen Softwarelösungen zur Visualisierung und Prozesssteuerung
Unternehmen haben meist eigene Kompetenzen in der Softwareentwicklung
Unterstützung durch Dienstleister mit breitem Kompetenzspektrum oder „Inselexpertise“
Herausforderung, mit den Entwicklungen Schritt zu halten und den Überblick zu bewahren
Eigene Kompetenzen werden nach den Bedarfen der Anwendung geschult/ gesucht
Zukünftig
Software wird als strategiches Schlüsselelement bei Produkten, Dienstleistungen und Geschäftsmodellen eingesetzt
Software bewirkt echte Wertschöpfung durch Technologien wie Machine Learning und Künstliche Intelligenz
Unternehmen erkennen die Software(-kompetenz) als strategisches Schlüsselelement für den Unternehmenserfolg
Integrierte Zusammenarbeit mit spezialisierten Partnern
Herausforderung, interne & externe Teams in einer agilen & vertraulichen Zusammenarbeit zu führen
Technologien & Kompetenzen sind Innovationstreiber für Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle vom Unternehmen bis zum Kunden, über den gesamten Produktlebenszyklus und der Kundenbeziehung
Herausforderungen für individuelle Softwareentwicklung in der Investitionsgüterindustrie
Hohe Varianz von Maschinen, Anlagen & Produkten
Aufgrund sich immer schneller ändernden Anforderungen in der produzierenden Industrie existieren meist mehrere Varianten bzw. Generationen verschiedener Baureihen „nebeneinander“. Dementsprechend müssen parallel ältere und bereits weiterentwickelte Maschinen mit prinzipiell den gleichen Funktionen (Softwareapplikationen) betrieben werden.
Softwarelösungen und Updates müssen diesen Spagat der Modularität und Aufwärts-/ Abwärtskompatibilität bewältigen!
Lange Produktlebenszyklen
Maschinen, Anlagen und Komponenten haben i. d. R. eine sehr hohe Lebensdauer. Sie werden zudem im Laufe der Zeit erweitert, umgebaut und modernisiert. Das muss eine „gute“ Software im Zusammenspiel der verschiedenen Elemente zulassen bzw. ausreichend anpassungsfähig sein.
Die Softwarelösungen müssen updatefähig und über viele Releases kompatibel sein und bleiben!
Vergleichsweise geringe Anzahl an Nutzern
In der Investitionsgüterindustrie ist die Nutzerzahl im Vergleich zu anderen Industrien eher gering. Deshalb gilt hier die besondere Maßgabe der Wirtschaftlichkeit für die Softwareentwicklung bei gleichzeitig sehr hohem Qualitätsanspruch.
Die Softwarearchitektur und die Methodik in der Entwicklung müssen den Ansprüchen an Effizienz, Nachhaltigkeit und Güte gerecht werden!
Parallelbetrieb verschiedener Konfigurationen & Generationen
Infolge der hohen Varianz und Produktlebensdauer sind zeitgleich Maschinen, Anlagen und Komponenten mit unterschiedlichem Funktionsumfang und Versionierung in Betrieb. Das ist eine Herausforderung für Hersteller und Betreiber. Für Software-
lösungen resultiert dadurch immer ein gewisser Pflegeaufwand.
Bei der Softwareentwicklung (Wartbarkeit & Verfügbarkeit der eingesetzten Technologie) und in der Entwicklungsorganisation (Kapazität & Know-How) muss das bedacht werden!
Möchten Sie weitere Informationen oder Beratung zu individuellen Softwarelösungen für Ihre Anforderungen? Wir helfen gerne weiter.
Wolfram Schäfer
Geschäftsführer IT Engineering Software Innovations
Steigende Anforderungen an die Softwareentwickung
Usability & User Experience (UX)
- Usability:
Gewährleistung einer einfachen und fehlerfreien Bedienung, unter Beachtung der Nutzungssituation und stets orientiert am Anwender - User Experience:
Schaffung eines positiven Benutzererlebnisses (Stichwort „Gamification“)
Moderne Konzepte und Updatefähigkeit
- einfaches Deployment auf unterschiedliche Zielsysteme
- kontinuierliche Erweiterung bei laufendem Betrieb der Software
- Plattformunabhängigkeit
Flexible Nutzung
- Nutzung auf unterschiedlichen Endgeräten, wie z. B. Laptop, Tablet und Smartphone (Stichwort „Responsive Design“)
- ortsunabhängige Nutzung der Software
Effizienz
- Geschwindigkeit bei der Entwicklung
- Berücksichtigung funktionaler Qualitätsaspekte
- Berücksichtigung nicht-funktionaler Qualitätsaspekte (Wartbarkeit, Erweiterbarkeit, Wiederverwendbarkeit)
Erfüllung nicht-funktionaler Qualitätsanforderungen bei der Softwareentwicklung
Bei individueller Softwareentwicklung ist die Erfüllung funktionaler Qualitätskriterien und Anforderungen wichtig, aber in jedem Fall selbstverständlich. Der Fokus muss darüber hinaus auf der Erfüllung nicht-funktionaler Qualitätsanforderungen liegen.
Werden diese Kriterien bei der Konzeption und Programmierung beachtet, schafft man nachhaltige Softwarelösungen, die auf lange Produktlebenszyklen ausgelegt sind. Dies ist insbesondere im Investitionsgüterbereich bei Laufzeiten von 15–20 Jahren ein wichtiger Faktor.
Wartbarkeit
Software kann einfach an geänderte Spezifikationen angepasst und modifiziert werden. Änderungen (z. B. Fehlerbehebungen) sind ohne großen Aufwand und Risiko möglich.
Erweiterbarkeit
Software kann leicht um weitere Funktionalitäten ergänzt werden. Erweiterbare Software kann einfach z. B. an neue Anforderungen angepasst werden und ist ohne großen Aufwand skalierbar.
Wiederverwendbarkeit
Ganz oder teilweise Verwendung von Softwarebausteinen für neue Produkte, Baureihen oder Anlagen bzw. Einsatz bei Projekten, für die sie ursprünglich nicht entwickelt wurden.
Unsere Erfolgsfaktoren
Um den hohen Ansprüchen und Trends gerecht zu werden, flexibel für die Nutzung neuer Chancen zu bleiben und aus unserer über 20-jährigen Erfahrung sind dies aus unserer Sicht die entscheidenden Erfolgsfaktoren bei individueller Softwareentwicklung:
- offene & zukunftsfähige Softwaretools
- strukturiertes & toolgestütztes Vorgehen
- agile Methoden
- flexible Softwarearchitekuren
- weitere qualitätsichernde Maßnahmen
Verwendung offener & zukunftsfähiger Softwareentwicklungswerkzeuge
Wir verfolgen immer die Strategie, für die jeweilige Problemstellung das richtige Lösungskonzept aus Softwarearchitektur, Programmiersprachen und dem Zusammenspiel von Tools zu erarbeiten. Wir arbeiten plattformunabhängig und sind offen für alle Programmiersprachen.
Deshalb legen wir großen Wert auf die stetige Weiterentwicklung unserer eigenen Experten. Dabei ziehen wir bei Projekten z.B. auch in Betracht, ob im Einzelfall auch Softwareentwickler mit den entsprechenden Fähigkeiten und Kompetenzen verfügbar sind.
Strukturiertes und tool-gestütztes Vorgehen
In einem professionellen Entwicklungsprozess werden bestehende Funktionalitäten bzw. Module bereits während der Programmierung mittels automatisiert durchgeführter Tests, wie Unit- oder Regressionstets, abgesichert. So wird über den gesamten Prozess eine hohe Qualität sichergestellt.
Hierfür setzen wir entsprechende Systeme ein und implementieren sie in unseren Entwicklungsprozess des Continuous Development, der aus drei Phasen besteht.
Diese Vorteile ergeben sich aus der Verwendung der drei Konzepte:
- Ständige Verfügbarkeit eines ausführbaren Systems
- Frühzeitiges Erkennen von Problemen bei der Integration
- Steigerung der Effizienz bei der Softwareentwicklung
- Änderungswünsche können flexibler berücksichtigt werden
- höhere Kundenorientierung
Continuous Integration (CI)
Automatisierter Prozess des fortlaufenden Zusammenfügens von Komponenten zu einer Anwendung. Das Ziel der kontinuierlichen Integration ist die Steigerung der Softwarequalität.
Continuous Delivery (CD)
Sammlung von Techniken, Prozessen und Werkzeugen, die den Softwareauslieferungsprozess verbessern. Diese Techniken erlauben in Kombination mit agilen Methoden die Entwicklung qualitativ hochwertiger Software.
Continuous Deployment (CD)
Automatisierter Releaseprozess, bei dem Änderungen am Code automatisiert und sofort an den Endnutzer ausgeliefert werden; Fehler können aufgrund der kleinen Entwicklungsschritte schnell identifiziert werden.
Agile Softwareentwicklung mit Methodik
Methodisches Vorgehen ist eine Schlüsselkompetenz in der agilen Entwicklung von Software für individuelle Systeme. Wir wenden effiziente und erprobte Methoden generell in allen Softwareentwicklungsprojekten an, sowohl im Hochsprachenbereich, als auch im Bereich der SPS-Softwareentwicklung. Mit Kanban, Scrum, DevOps und Design Thinking machen wir sehr gute Erfahrungen. Folgende Tools unterstützen unsere agile Arbeitsweise:
Design Thinking
Beim Ansatz des Design Thinking wird das Ziel verfolgt, Innovationen zu entwickeln, die sich am Nutzer und dessen Bedürfnissen orientieren. Dabei stehen weniger die „harten“ technischen Anforderungen im Vordergrund, sondern vor allem die Wünsche aus Sicht der Anwender. Während der Entwicklung wird stets versucht, mit möglichst geringem Aufwand einen ersten Lösungsansatz darzustellen („Minimum Viable Product“, MVP) und dieses abzustimmen.
Scrum
Die Anwendung des agilen Vorgehensmodells Scrum bietet zahlreiche Vorteile:
- sehr effiziente Arbeitsweise im interdisziplinären Team
- regelmäßig funktionsfähige Softwarestände
- termingerechte Umsetzung
- verbesserte Motivation und Einbindung der Mitarbeiter
- schnellere Reaktion auf geänderte Anforderungen
Kanban
Kanban ist ein nützliches Framework in der agilen Softwareentwicklung. Kapazitäten werden in Echtzeit kommuniziert und alle Aufgaben völlig transparent aufgezeigt. Die einzelnen Aufgabenelemente werden auf einem Kanban Board visuell dargestellt, sodass sich die Teammitglieder jederzeit einen Überblick über den Status der Arbeitsschritte verschaffen können.
- kürzere Durchlaufzeiten
- weniger Engpässe
- termingerechte Umsetzung
- visuelle Darstellung von Softwaremetriken
- Continuous Delivery
DevOps
Der Begriff setzt sich aus „Dev“ (Development, Entwicklung) und „Ops“ (Operations, Vorgänge) zusammen. Dabei werden die eigentlich grundverschiedenen Bereiche Softwareentwicklung und IT-Betrieb zusammengeführt.
- Verbesserung der Zusammenarbeit von Teams
- Steigerung der Produktivität
- Erhöhung der Entwicklungsgeschwindigkeit
- Verbesserung der Software
Flexible Softwarearchitekturen
Getreu dem Motto „Form follows Function“ ist auch die Softwarearchitektur auf die jeweiligen Anforderungen der erforderlichen Lösung anzupassen. Skalierbarkeit bzgl. Anzahl der Nutzer und des damit verbundenen Datenvolumens, Zugriff von unterschiedlichen Standorten aus, der Vendor Log-In und die Anforderungen an kontinuierliches Deployment sind nur einige der zur berücksichtigenden Aspekte bei der Entscheidung für den geeigneten Lösungsansatz.
On-Premise Lösungen
Bei einer On-Premise Lösung wird die Software auf einem Server im Netzwerk des eigenen Unternehmens installiert und betrieben.
Vorteile:
- maximale Kontrolle über die Daten (Datenschutz)
- uneingeschränkter Zugriff und hohe Verfügbarkeit
Nachteile:
- schlechte Skalierbarkeit
- meist kein kontinuierliches Deployment möglicht
- höhere Investitionskosten für Hardware
Cloud-Lösungen
Vorteile
- maximale Skalierbarkeit
- keine Investition in eigene Hardware
- Zugriff von jedem Ort
- Einfaches und kostengünstiges Software-Deployment
Nachteile:
- Ggf. eingeschränkte Bandbreite bzgl. der Kommunikation
- hohe Latenz bei Datenaustausch
- je nach Service-Level höherer Vendor-Login
Hybrid-Ansätze
Für – insbesondere datengetriebene – Lösungen im industriellen Umfeld haben sich auch hybride Architekturen etabliert. Rohdaten aus dem Unternehmensumfeld werden lokal – On premise – vorverarbeitet und nur verdichtete Informationen werden an den Service in der Cloud kommuniziert. Damit lassen sich Gesamtapplikationen so schneiden, dass Vorteile maximiert und entsprechende Nachteile minimiert werden können. In diesem Zusammenhang werden oft auch „Cloud Native“ Lösungen realisiert.
Weitere qualitätssichernde Maßnahmen
Tool-gestützte Code Reviews
Code-Review ist die effizienteste Methode, um die Softwarequalität nachhaltig zu steigern. Die ständige Analyse des Source-Codes ermöglicht dem Entwickler eine iterative Optimierung.
Gitlab ist z.B. eine Sammlung von Web-Applikationen, welche die Entwickler dabei unterstützt über den Source-Code und dessen Änderungen zu kommunizieren.
Review des Source-Codes nach dem „Vier-Augen-Prinzip“ durch andere Entwickler
- Berücksichtigung und Steigerung nicht-funktionaler Qualitätsmerkmale
- Effiziente Möglichkeit zur Einbindung von Kompetenzen anderer Entwickler
- Erzielung einer wartbaren und erweiterbaren Software
Verteiltes Source-Code-Management
- Unabhängiges Arbeiten an gleicher Software-Version möglich
- Softwareentwicklung und ‑anpassung auch an externen Standorten (z. B. vor Ort beim Kunden)
- Spätere Versionierung der Änderungen und tool-gestützte Zusammenführung im zentralen Repository
Kontinuierliches Refactoring/ Restrukturierung
-
- Steigerung der Performance einer Software
- Erleichterung der Weiterentwicklung einer Software
Einhaltung von Prinzipien (Clean Code)
Dieses Prinzip besagt, dass eine Funktion entweder eine Aktion durchführt (Command) oder Werte abfragt, also Daten an den Aufrufer zurückgibt und niemals beides in einer Funktion tun sollte. Dadurch entsteht „sauberer“ Quellcode, der intuitiv verständlich ist.
Erleichterung der Weiterentwicklung einer Software
- Stabilere und effizient wartbarere Programme
- Kürzere Entwicklungszeiten bei Funktionserweiterung und Fehlerbehebungen
Automatisierte Softwaretests
-
- Testbarkeit ermöglichen
- Testarchitektur für Komponenten- oder Unittests festlegen
- Konventionen und Standards für fremden Sourcecode definieren
- aussagekräftige Reportings etablieren
Veränderungen eröffnen neue Potenziale
Dadurch, dass gute Individualsoftware allen beschriebenen Kriterien gerecht werden soll, bietet sich stets die Chance, den Veränderungsdruck strategisch für Neues zu nutzen. Zusammen mit der laufenden Weiterentwicklung innovativer Technologien, können z. B. neue, lukrative Geschäftsmodelle entwickelt und angeboten werden.
Laufzeit-/ nutzungsabhängige Vergütungsmodelle
- nach Nutzungsdauer von Maschinen (Zeit, „Pay-per-Use“)
- nach produzierten Stückzahlen (Ergebnis, „Performance-based Contracting“)
- nach verwendeter Belastung (Leistung)
- nach Anzahl der Nutzung (Lizenzmodelle)
- Freischaltung spezieller Funktionen, evtl. kostenloser Testzeitraum („Rent instead of Buy“)
Weiterentwicklung der Software
-
- während des Betriebs können Softwarefunktionalitäten weiter- oder neu entwickelt werden („Aftersales“)
- für bereits ausgelieferte Maschinen oder Anlagen können neue Funktionalitäten bzw. Features angeboten werden („Upgrade“)
Es gibt keine Patentrezepte!
Die Anforderungen für unterschiedliche Applikationen in verschiedenen Branchen sind sehr vielfältig und individuell. Deshalb gibt es meist keine passenden Standardlösungen bzw. ist Individualsoftware meist ungeeignet. Als Strategie gilt, dass für die jeweilige Problemstellung das richtige Lösungskonzept aus Softwarearchitektur, Programmiersprachen und dem Zusammenspiel von Tools erarbeitet werden muss. Dabei gilt es die verschiedensten Erfordernisse, die manchmal gegensätzliche Ansätze erfordern können, gegeneinander abzuwägen, um eine für alle Belange optimale Lösung zu finden.
Unser Angebot
Unsere Kernkompetenz als Dienstleister liegt in der Entwicklung anspruchsvoller, individueller Softwarelösungen im industriellen Umfeld. Wir erstellen für Sie neue, maßgeschneiderte Anwendungen oder nehmen notwendige Anpassungen an Ihrer bestehenden Infrastruktur vor. Dafür bieten wir Ihnen Know-How, Kapazität und Erfahrungen aus unterschiedlichsten Projekten und Branchen.
Wir verstehen uns als verlässlicher Entwicklungspartner und Impulsgeber: Von der Beratung und Konzeption, über Programmierung, Implementierung und Qualitätstests bis zur kontinuierlichen Weiterentwicklung der Software, deckt unser Leistungsspektrum alle Phasen von individuellen Softwareprojekten ab.