Produzierende Unternehmen, die traditionelle Produktentwicklungsmethoden mit linearen und rigiden Prozessen nutzen, sind zunehmend weniger in der Lage, den Veränderungen in Märkten und Technologien gerecht zu werden. Der klassische Stage-Gate Prozesses nach Cooper lässt kein adäquates Reagieren auf diese Veränderungen zu, sodass es zu Verzögerungen in der Entwicklung und späten Änderungen am Produkt im weiteren Projektverlauf kommt. Aus diesem Grund werden agile Methoden innerhalb etablierter plangetriebener Ansätze integriert, um durch kurzfristige und wiederkehrende Planungs-aktivitäten und ein iteratives Vorgehen in der Entwicklung eine schnellere Anpassung an mögliche Veränderungen während der Projektdurchführung zu ermöglichen. Die Anwendung agiler Methoden, die aus der Softwareentwicklung entstammen, kann jedoch nicht ohne Anpassungen erfolgen, da sich der Entwicklungsprozess physischer Produkte beispielsweise hinsichtlich der Modularisierung des Gesamtsystems in kleinere Inkremente deutlich von der Vorgehensweise in der Softwareentwicklung unterscheidet. Um die Einführung agiler Methoden unternehmensspezifisch und zweckmäßig gestalten zu können, soll die Basis für einen unternehmensspezifischen Problemlösungsprozess gelegt werden, mit dem Agilität in die Prozesse eingeführt werden kann. Dazu soll herausgefunden werden, inwieweit Entwickler aus der Praxis den Bedarf für eine individuelle Einführung von Agilität sehen. Dazu werden Interviews mit Experten aus Unternehmen geführt, um die Implementierung agiler Methoden im Rahmen der physischen Produktentwicklung in der Praxis zu hinterfragen und zukünftige Forschungspotentiale zu explizieren. Daraus werden Hypothesen hinsichtlich einer individuellen Einführung von Agilität in die Entwicklungsprozesse produzierender Unternehmen abgeleitet und in einer quantitativen Umfrage überprüft. Die Ergebnisse zeigen eindeutig den Bedarf für eine individuelle Einführung von Agilität in den jeweiligen Anwendungsfall.

Zur Realisierung individualisierter Produkte halten agile Arbeitsweisen vermehrt Einzug in Prozesse von produzierenden Unternehmen. Dabei ist die Durchdringung agiler Arbeitsweisen durch die etablierten Prozesse in den Entwicklungsabteilungen produzierender Unternehmen aktuell sehr gering; ein Großteil der Unternehmen beginnt jedoch die punktuelle Einführung agiler Arbeitsweisen in ausgewählten Pilotprojekten. Die Anwendung agiler Arbeitsweisen führt in den Prozessen der Entwicklung physischer Systeme zu neuen Herausforderungen und unbekannten Entwicklungsrisiken, die den Vorteilen von Agilität gegenüberstehen. Deswegen ist die Einführung agiler Vorgehensweisen in die Prozesse der Entwicklung physischer Systeme ein Problemlösungsprozess. Die Art, nach der Agilität für einen Anwendungsfall gestaltet wird und in diesen eingeführt wird muss demnach zum Anwendungsfall passen und ist stets individuell. Um diese Individualität in der Einführung agiler Arbeitsweisen zu ermöglichen wurden in Vorarbeiten bereits 228 Faktoren identifiziert, die Einfluss auf die agilen Arbeitsweisen verschiedener Organisationeinheiten haben. Die gezielte Beeinflussung ausgewählter Einflussfaktoren durch geeignete agile Methoden führt zu einer Anwendungsfall-spezifischen Gestaltung und Einführung agiler Vorgehensweisen und erhöht die Eignung des Ansatzes im Vergleich zu einer Anpassungs-freien Einführung. Im vorliegenden Beitrag wird eine Verknüpfung der Faktoren erarbeitet, um Schlüsselfaktoren abzuleiten. Durch die gezielte Beeinflussung dieser soll die Veränderung durch die Einführung agiler Methoden hinsichtlich ihrer Ausbreitung in den Entwicklungskontext gezielt verstärkt werden. Analog zum Szenario Management werden bezüglich der Faktoren mittels einer Vernetzungsanalyse verschiedene Kennzahlen ermittelt. Basierend auf der Analyse kann die Tragweite der Einführung von agilen Methoden genauer eingeschätzt werden und die zielgerichtete Auswahl von agilen Methoden für die Einführung in die Prozesse der physischen Produktentwicklung unterstützt werden.

Agilität und Konvergenz bei der Entwicklung physischer Produkte zu verbinden, stellt eine große Herausforderung dar. Basierend auf einem Design Thinking-Ansatz versucht das an der Stanford Universität entwickelte ME310-Produktentwicklungsprozessmodell den Widerspruch in den Zielsetzungen dieser beiden Entwicklungsprinzipien aufzulösen. Über einen qualitativen Fallstudienansatz haben wir die Praktikabilität des ME310-Prozessmodelles für die Entwicklung diskreter physischer Produkte untersucht. Der Beitrag beginnt mit der Beschreibung der grundlegenden entwicklungsmethodischen Prinzipien dieses hybriden Prozessmodelles. Anschließend werden die Ergebnisse unserer empirischen Untersuchung vorgestellt, in der wir die Koevolution von Problem- und Lösungsraum in zehn studentischen Projekten, in denen physische Produkte nach diesem Prozessmodell entwickelt wurden, detailliert nachvollzogen haben. Unsere explorative Studie zeigte, dass die Konvergenz der Lösungsfindung in den Entwicklungsprojekten nicht den theoretischen Vorgaben des Prozessmodelles entsprach, sondern dass es auch in den späten Phasen des Entwicklungsprozesses noch häufig zu Konzeptänderungen bzw. Änderungen des zugrundeliegenden Problemverständnisses kam. Abschließend werden mögliche Ansatzpunkte für die weitergehende Forschung formuliert, welche die Integration von Methoden aus der Konzeptphase des Systems Engineering in das ME310-Prozessmodell beinhalten.

A more integrated collaboration between different disciplines and stakeholders in the process of software development affects the quality of the end product and its user experience. The diversity of methodologies across the disciplines creates a need for an aligned set of practices, such as Agile User-Centered Design (AUCD), which is a cross-disciplinary integration of the Agile and User-Centered Design (UCD) methodologies. The initial research part of this work focuses on identifying the main challenges and needs of cross-disciplinary teams, particularly in AUCD. The research methodology is based on a systematic review of the latest academic publications in the area, complemented by surveying the digital industry practitioners from multiple disciplines. The identified challenges and needs are then addressed by proposing a solution: Digital Product Mapping Framework for the documentation of a holistic digital product specification in a visual way. The framework outcome is a design artifact that can be used as a communication medium for both designers, developers, and other stakeholders. The validation of design artifacts showcased its high readability rate among first-time users. Additionally, empirical user tests proved that such documentation of the digital product specification can facilitate the collaboration of cross-disciplinary teams and support such software development activities as maintaining a shared vision and estimation of project cost and scope. This research work presents the following methodologies that can be valuable for both further academic research and for industry practitioners: synthesis and validation of the challenges and needs of cross-disciplinary teams; a set of recommendations for the specification documentation practices for AUCD; design principles for a solution to address the identified challenges and meet the needs of the cross-disciplinary teams. Moreover, an improved version of the proposed framework can potentially lead to a form of documentation that can be applied in AUCD practices. / Ett mer integrerat samarbete mellan olika discipliner och intressenter i programvaruutvecklingen påverkar slutproduktens kvalitet och användarupplevelse. Mångfalden av metoder inom disciplinerna skapar ett behov av en anpassad uppsättning metoder, såsom Agile User-Centered Design (AUCD), vilket är en tvärvetenskaplig integration av Agile och User-Centered Design (UCD) -metoderna. Den inledande forskningsdelen av detta arbete fokuserar på att identifiera de största utmaningarna och behoven hos tvärvetenskapliga team, särskilt i AUCD. Forskningsmetoden bygger på en systematisk genomgång av de senaste akademiska publikationerna inom området, kompletterat med kartläggning av utövare inom den digitala industrin från flera discipliner. De identifierade utmaningarna och behoven hanteras sedan genom att föreslå en lösning: Digital Product Mapping Framework för dokumentation av en holistisk digital produktspecifikation på ett visuellt sätt. Ramresultatet är en designartefakt som kan användas som ett kommunikationsmedium för både designers, utvecklare och andra intressenter. Valideringen av designartefakter visade sin höga läsbarhetsgrad bland förstagångsanvändare. Dessutom bevisade empiriska användartester att sådan dokumentation av den digitala produktspecifikationen kan underlätta samarbete mellan tvärvetenskapliga team och stödja sådana programvaruutvecklingsaktiviteter som att upprätthålla en delad vision och uppskatta projektets kostnad och omfattning. Detta forskningsarbete presenterar följande metoder som kan vara värdefulla för både vidare akademisk forskning och för branschutövare: syntes och validering av tvärvetenskapliga teams utmaningar och behov; en uppsättning rekommendationer för specifikationsdokumentationspraxis för AUCD; utforma principer för en lösning för att hantera de identifierade utmaningarna och tillgodose behoven hos de tvärvetenskapliga teamen. Dessutom kan en förbättrad version av det föreslagna ramverket potentiellt leda till en form av dokumentation som kan användas i AUCD-praxis.