Herausforderungen bei der Anforderungsermittlung für softwaregesteuerte Produkte

Das Produkt hat sich verändert. Das zugrunde liegende System of Record ist jedoch größtenteils unverändert geblieben 

Ein stiller struktureller Wandel durchzieht derzeit gleichzeitig alle ingenieurgetriebenen Branchen. Fahrzeuge, medizinische Geräte, Flugzeuge und Industrieanlagen werden zunehmend softwaredefiniert – ihre Unterscheidungsmerkmale, ihr Sicherheitsverhalten und in immer größerem Maße auch ihre Geschäftsmodelle sind mittlerweile in Code verankert, der sich noch lange nach Auslieferung der Hardware weiterentwickelt. Analysten bezeichnen dies als den entscheidenden Wandel des Jahrzehnts, und die Unternehmensführung hat ihn weitgehend akzeptiert. Anders sieht es jedoch mit den technischen Systemen aus, die diesen Wandel umsetzen müssen.

Im Zentrum dieser Systeme steht das Anforderungs- und Anwendungslebenszyklusmanagement: das Bindeglied zwischen dem, was ein Produkt leisten soll, der Software und Hardware, die dies ermöglichen, und den Nachweisen, die belegen, dass es sicher und konform ist. Diese Ebene wurde in den meisten Unternehmen während des Hardware-Zeitalters standardisiert, als Anforderungen frühzeitig festgelegt, gelegentlich überarbeitet und in Form von Dokumenten an nachgelagerte Bereiche weitergegeben wurden. Die Produkte, die nun beschrieben werden müssen, ändern sich wöchentlich, erstrecken sich über mehrere Disziplinen des Engineerings und unterliegen gleichzeitig den Anforderungen mehrerer Aufsichtsbehörden.

Eine Kombination aus drei Kräften wirkt auf die Anforderungsschicht 

Was dies zu einem Wendepunkt und nicht zu einem routinemäßigen Aktualisierungszyklus macht, ist die Tatsache, dass mehrere Belastungsfaktoren gleichzeitig auftreten – und zwar branchenübergreifend, obwohl diese selten dieselbe Ursache haben.

Architektonische Konsolidierung 

Produkte entwickeln sich weg von Dutzenden isolierter Steuerungen hin zu einer Handvoll zentralisierter, leistungsstarker Rechenplattformen. Diese Konzentration erhöht die Anforderungen an jede einzelne Funktion und jede Schnittstelle, da eine einzige Plattform nun Funktionen übernimmt, die früher physisch voneinander getrennt waren. Anforderungen, Varianten und Tests müssen als ein zusammenhängendes System verwaltet werden und nicht mehr wie ein Aktenschrank mit Dokumenten für jedes einzelne Teilsystem.

Verschärfung der Regulierung 

Die Anforderungen an die Compliance steigen branchenübergreifend gleichermaßen. ASPICE und ISO 26262 in der Automobilindustrie, IEC 62304 bei Medizinprodukten, DO-178C in der Luft- und Raumfahrt sowie neuere Rahmenwerke wie ISO 21434 für Cybersecurity und SOTIF für die Sicherheit der beabsichtigten Funktion verlangen alle dasselbe: eine lückenlose, aktuelle Nachweiskette von jeder Anforderung bis zu jeder Freigabe. Die Aufsichtsbehörden erwarten zunehmend, dass diese Kette in Echtzeit vorliegt und nicht erst in den Wochen vor einer Bewertung nachträglich rekonstruiert wird.

KI steigert den Wert vernetzter Daten 

KI hält nun ernsthaft Einzug in die Arbeitsabläufe im Engineering, und ihr Nutzen steht in direktem Verhältnis dazu, wie gut vernetzt und strukturiert die zugrunde liegenden Daten sind. Ein aktuelles, von HCLTech gesponsertes IDC-Spotlight-Papier quantifiziert diese Lücke: Führende Unternehmen der Fertigungsbranche sehen eine Änderungsrate in späten Entwurfsphasen von 16 %, während bei den Mitbewerbern im Mittelfeld dieser Wert bei 47 % liegt; 77 % der Hersteller stufen KI-Agenten für die Datenintegration mittlerweile als sehr oder äußerst wichtig ein. Die Unternehmen, die sich an die Spitze setzen, sind diejenigen, deren Anforderungen und Lebenszyklusdaten kohärent genug sind, damit KI darauf aufbauen kann.

SDP durch KI-gestützte Digital Threads optimieren

IDC Spotlight-Studie, gesponsert von HCLTech: 77% der Hersteller geben an, dass KI-Agenten für die Datenintegration von entscheidender Bedeutung sind.

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Wohin sich der Markt entwickelt: von der Dokumentenverwaltung hin zu einem „Living Digital Thread“ 

Die Richtung, in die die Entwicklung geht, ist bei allen führenden Engineering-Unternehmen, mit denen wir zusammenarbeiten, einheitlich. Sie verlagern Anforderungen, Tests und Code auf eine gemeinsame, vernetzte Grundlage, auf der die Rückverfolgbarkeit bereits während des Entwicklungsvorgangs erfasst wird und sich der Prüfverlauf von Haus aus ansammelt. In diesem Modell entstehen Compliance-Nachweise kontinuierlich durch die Arbeitsweise der Mitarbeiter, die Auswirkungen von Änderungen sind bereits vor der Freigabe sichtbar, und Sicherheits- sowie Cybersecurity-Maßnahmen werden parallel zum Engineering aufgebaut, anstatt ihm nachzulaufen. Die neuesten ALM-Versionen von PTC – Codebeamer 3.3 und Codebeamer AI 1.2 mit Delta Merge über Varianten hinweg, einer tieferen Integration des „Digital Thread“ in Windchill und einer geregelten KI-Suche – wurden ausdrücklich für dieses „Living-Thread“-Modell entwickelt.

Neu: Codebeamer 3.3 & Codebeamer AI 1.2

Die neueste Version bietet „Delta Merge“, eine bessere Windchill-Integration & KI-gestützte Suche.

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Das Hindernis ist selten die Überzeugung. Die meisten Führungskräfte im Engineering wissen bereits, wo sie hinmüssen. Die Schwierigkeit besteht darin, dieses Ziel zu erreichen – angesichts jahrzehntelang angesammelter Anforderungsdaten, fest verankerter Prozesse und laufender Programme, die für einen Tool-Wechsel nicht unterbrochen werden können. Dieses Migrationsproblem – und nicht die Vision – ist der Grund, warum Modernisierungsbemühungen ins Stocken geraten. 

Wie PTC und HCLTech die Lücke schließen 

Software Defined Product Acceleration (SDPA) ist die gemeinsame Lösung, die HCLTech und PTC speziell für dieses Migrationsproblem entwickelt haben. Sie verbindet die Zielplattform – PTC Codebeamer, ein ALM-System, das speziell für die regulierte, sicherheitskritische Entwicklung konzipiert wurde, mit Windchill, das Anforderungen mit dem gesamten Produktlebenszyklus verknüpft – mit der Disziplin des Migrations-Engineering, um dies auf Unternehmensniveau umzusetzen.

SDPA läuft als ein einziges, verantwortungsbewusstes Programm, das vier Phasen umfasst: eine Bestandsaufnahme des Ist-Zustands und eine Migrations-Roadmap; Migration und Transformation unter Verwendung der SwiftX- und SwiftX.AI-Beschleuniger sowie des Process Automation Kit von HCLTech mit branchenspezifischen Templates; schrittweise Einführung und Umsetzung mit CI/CD, Change Management und Schulungen; sowie Managed Services im Dauerbetrieb. Die Accelerators nutzen konfigurierbare Zuordnungsregeln, um die Transformation zu automatisieren und dabei 100 % der Attribute und der Modulhierarchie zu erhalten. Dabei ersetzen sie benutzerdefinierte Skripte durch vorgefertigte Templates und verkürzen die Einrichtung der Tools von Monaten auf Tage.

Ein Muster, viele Branchen 

Derselbe Modernisierungsweg gilt überall dort, wo Anforderungen und Compliance-Vorgaben die Möglichkeiten dokumentenbasierter Tools überholt haben. PTC Codebeamer hat kürzlich bei Hamilton Medical, einem weltweit führenden Unternehmen im Bereich der intelligenten Beatmungsgeräte, ein veraltetes ALM-System und papierbasierte Prozesse abgelöst und damit die Kollaboration, die Rückverfolgbarkeit und die Audit-Bereitschaft im Bereich der Medizinprodukte gestärkt, der der Norm IEC 62304 unterliegt – genau das gleiche Ergebnis, das auch Programme in der Automobil- und Luftfahrtindustrie im Rahmen ihrer eigenen Normen anstreben.

Steigerung des Kundennutzens durch gemeinsame Innovation

HCLTech und PTC unterstützen Hersteller, die softwaredefinierte Produktentwicklung durch gemeinsame Innovationen, Engineering-Know-how und lösungsorientierte Transformation zu beschleunigen.

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Nachweis, dass dies im Produktionsmaßstab funktioniert 

Die Belege für SDPA stammen aus der Praxis, nicht aus Präsentationsmaterialien. HCLTech und PTC haben das Anforderungsmanagement für Unternehmen in ganz Europa und darüber hinaus modernisiert – mit mehr als 230 Codebeamer-Beratern in Europa, den USA, Japan und Indien, über 100 Mannjahren ASPICE-Erfahrung einschließlich zertifizierter Provisional Assessors und einer Partnerschaft, die sich über mehr als zwei Jahrzehnte erstreckt. In einem einzigen Programm für einen OEM in Deutschland vereinte das gemeinsame Team veraltete, über mehrere Geschäftsbereiche verstreute Anforderungen – mit komplexer Integration in PLM, JIRA und das Testmanagement – in einer einzigen Unternehmensumgebung und migrierte dabei mehr als 500.000 Anforderungselemente unter Beibehaltung der lückenlosen Rückverfolgbarkeit. Ein separates europäisches Programm konsolidierte veraltete Polarion- und DOORS Classic-Umgebungen in Codebeamer, wobei die Änderungen so sorgfältig gesteuert wurden, dass die Akzeptanz bei den Anwendern gewährleistet blieb. Über alle Projekte hinweg haben die Accelerators von HCLTech den Aufwand für Nachbesserungen bei der Migration um 48 % reduziert und pro Projekt und Jahr etwa 20 Wochen eingespart.

Eine Frage für die Roadmap

Softwaredefinierte Produkte entwickeln sich so schnell wie die ihnen zugrunde liegenden Daten des Engineering-Prozesses, und diese Daten sind nur so nützlich wie das System, das sie vernetzt und auf dem neuesten Stand hält. Für Führungskräfte im Engineering lautet die strategische Frage für den nächsten Planungszyklus: Kann ihre Anforderungsbasis ein Produkt tragen, das sich ständig weiterentwickelt – unter immer strengeren Compliance-Anforderungen und in einer Landschaft von Zulieferern und Programmen, die immer komplexer wird? SDPA wurde ins Leben gerufen, um Unternehmen dabei zu helfen, diese Frage mit einer modernen Grundlage zu beantworten – und dieses Ziel zu erreichen, ohne die bereits laufenden Programme zu unterbrechen.