PLE-Roadshow: Produktkomplexität in einen Wettbewerbsvorteil verwandeln

Die Komplexität von Produkten ist längst keine Herausforderung mehr, die nur einer Handvoll Branchen mit hohem Engineering-Anteil vorbehalten ist. Ganz gleich, ob es um die Entwicklung von Fahrzeugen, medizinischen Geräten, Industrieanlagen oder Luft- und Raumfahrtsystemen geht – Unternehmen stehen unter dem Druck, mehr Produktvarianten anzubieten, Innovationszyklen zu beschleunigen sowie Qualität und Compliance zu gewährleisten – und das alles bei gleichzeitiger Kostenkontrolle.

Auf der kürzlich stattgefundenen Roadshow zur Produktlinienentwicklung (PLE) erörterten die Branchenexperten Marco Forlingieri, Senior Director, PLE, bei PTC, Cletus D’Souza, Presales Technical Specialist und Fellow bei PTC, sowie Stavros Stefanis, Principal/Partner im Bereich Strategy and Operations bei Deloitte Consulting, wie Unternehmen die Produktlinienentwicklung erfolgreich einführen, häufige Fallstricke bei der Implementierung vermeiden und eine skalierbare Grundlage für Wiederverwendung und Innovation schaffen können.

Die Komplexität des Engineerings hat die traditionellen Ansätze überholt

Produkte enthalten heute deutlich mehr Software, Konnektivität und konfigurierbare Funktionen als je zuvor. Gleichzeitig steigen die Erwartungen der Kunden, die regulatorischen Anforderungen und die marktspezifischen Anforderungen weiter an.

Viele Unternehmen verwalten Variabilität nach wie vor mithilfe von Tabellenkalkulationen, doppelten Anforderungen, kopierten Testfällen und manuell gepflegter Produktdokumentation. Diese Ansätze mögen bei einer geringen Anzahl von Produkten funktionieren, lassen sich jedoch mit wachsendem Produktportfolio immer schwerer aufrechterhalten.

Die Folge sind eine Reihe bekannter Herausforderungen:

• Steigender Engineering-Aufwand
• Erhöhtes Risiko von Inkonsistenzen
• Geringe Transparenz über Produktvarianten hinweg
• Längere Entwicklungszyklen
• Erhöhtes Risiko von Problemen der Qualität und Compliance

Da Produkte zunehmend softwaregesteuert sind, wird das Management von Variabilität genauso wichtig wie das Management der Software selbst.

Vom Variantenmanagement bis zur Produktlinienentwicklung

Das herkömmliche Variantenmanagement konzentriert sich auf die Nachverfolgung von Unterschieden zwischen Produkten. PLE geht noch einen Schritt weiter, indem es Variabilität als zentrale ingenieurwissenschaftliche Disziplin behandelt.

Mithilfe von Feature-Modellen können Unternehmen Produktoptionen, Abhängigkeiten, Einschränkungen und Konfigurationsregeln formal definieren. Dies ermöglicht es Teams, gültige Produktvarianten zu generieren, ohne für jedes Programm erneut Anforderungen, Architekturen, Software oder Tests erstellen zu müssen.

Schaffung einer einzigen zuverlässigen Informationsquelle für Variabilität

Eines der zentralen Themen der Roadshow war die Bedeutung der Zentralisierung von Wissen über Produktvarianten.

Anstatt Produktregeln in verschiedenen Dokumenten, Tabellenkalkulationen und bei einzelnen Experten zu speichern, schafft PLE eine zentrale Informationsquelle, die erfasst, wie sich Produkte unterscheiden und welche Kombinationen zulässig sind.

Dieser Ansatz verbessert die Konsistenz, reduziert den manuellen Aufwand und erleichtert die Skalierung der Produktentwicklung über Teams und Geschäftsbereiche hinweg.

Vernetzung von PLE über den „Digital Thread“

Variabilität betrifft jedes technische Artefakt, von den Anforderungen und der Systemarchitektur bis hin zu Software, Tests und Validierungsmaßnahmen.

Anstatt Variabilität als eigenständige Aktivität zu behandeln, verbinden moderne PLE-Ansätze Funktionsmodelle direkt mit den technischen Assets entlang des Digital Threads. Dadurch wird sichergestellt, dass Produktkonfigurationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg aufeinander abgestimmt bleiben und gleichzeitig eine lückenlose Rückverfolgbarkeit von den Funktionen bis hin zur Implementierung und Validierung gewährleistet ist.

Digital Thread: Der Wegbereiter der digitalen Transformation

Der Digital Thread hält Produktkonfigurationen aktuell, Genauigkeit und Qualität werden verbessert.

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Wie PLE die Wiederverwendung zu einem wiederholbaren Prozess des Engineerings macht

Die meisten Unternehmen erkennen die Bedeutung der Wiederverwendung an. Eine erfolgreiche Wiederverwendung erfordert jedoch mehr als nur die gemeinsame Nutzung von Bibliotheken oder die Wiederverwendung von Komponenten.

PLE bietet ein systematisches Framework für die Wiederverwendung von Engineering-Wissen über das gesamte Produktportfolio hinweg.

Der Weg von 150 % Assets zu 100 % Assets

Eines der Schlüsselkonzepte, die während der Veranstaltung vorgestellt wurden, war die Herausforderung der „150 % Assets“.

Über Anforderungen, Tests, Software und Architekturen hinweg erstellen Unternehmen häufig Kopien wiederverwendbarer Inhalte für einzelne Programme. Was als Wiederverwendung beginnt, entwickelt sich oft zu einer Duplizierung, wodurch mehr Assets entstehen, als tatsächlich benötigt werden. Teams verwalten am Ende mehrere Versionen derselben technischen Informationen, was zu Inkonsistenzen führt, den Aufwand erhöht und das Change Management erschwert.

PLE verändert dieses Modell.

Anstatt doppelte Assets zu verwalten, definieren Ingenieure Variabilitäten einmalig, generieren validierte Produktkonfigurationen und leiten daraus automatisch varianten-spezifische technische Assets ab. Das Ergebnis ist ein Übergang von der Verwaltung überflüssiger Inhalte hin zur Pflege genau der für jedes Produkt benötigten Inhalte, wobei die vollständige Rückverfolgbarkeit über den gesamten Entwicklungslebenszyklus hinweg gewahrt bleibt.

Nicht jede Wiederverwendung ist gleich

Die Roadshow beleuchtete zudem die Entwicklung von Wiederverwendungsstrategien. Unternehmen beginnen in der Regel mit „Clone-and-Own“-Ansätzen, bei denen Dokumente und technische Artefakte kopiert und modifiziert werden. Ausgereiftere Unternehmen gehen zu einer bibliotheksbasierten Wiederverwendung über, bei der Subsysteme und Komponenten produktübergreifend gemeinsam genutzt werden.

Echte Produktlinienentwicklung geht jedoch über die bloße Wiederverwendung von Assets hinaus. Sie ermöglicht Unternehmen die Wiederverwendung ganzer Systeme durch automatisiertes Variabilitätsmanagement, Produktkonfigurationen und abgeleitete technische Assets. Dies führt zu einem höheren Level der Wiederverwendung, mehr Automatisierung und zu einer besseren Skalierbarkeit.

PLE ist ein Betriebsmodell, nicht nur ein Tool

Ein wichtiger Beitrag im Rahmen der Roadshow kam von Stavros Stefanis, Principal Product Engineering & Development bei Deloitte, der betonte, dass erfolgreiche PLE-Initiativen eher auf einem Betriebsmodell als auf dem Einsatz von Technologie basieren. In seinem Vortrag skizzierte er fünf grundlegende Komponenten, die Unternehmen etablieren müssen, um PLE erfolgreich zu skalieren.

Die fünf Komponenten eines skalierbaren PLE-Betriebsmodells

Für eine erfolgreiche Einführung im Unternehmen müssen Organisationen fünf entscheidende Fähigkeiten entwickeln:

1. Strategie & Umfang
2. Prozesse & Varianten
3. Organisation & Governance
4. Daten, Tools & der „Living Thread“
5. Kennzahlen & Wertrealisierung

Der Präsentation zufolge haben Unternehmen, die sich ausschließlich auf Tools konzentrieren, oft Schwierigkeiten bei der Skalierung, da Wiederverwendung, Verantwortlichkeiten, Governance und Wertmessung nicht klar definiert wurden. Eine nachhaltige PLE-Einführung erfordert, dass alle fünf Komponenten als vernetztes System zusammenwirken.

Von der produktorientierten Entwicklung zum Plattformdenken

Ein wesentlicher Wandel, der für den Erfolg von PLE erforderlich ist, ist der Übergang von der projektorientierten zur plattformorientierten Entwicklung.

Anstatt jedes Programm als weitgehend unabhängiges Vorhaben zu behandeln, bauen Unternehmen wiederverwendbare Plattformen auf, die mehrere Produkte unterstützen. Anforderungen, Architekturen, Software und Validierungsressourcen werden zu strategischen Investitionen, die Unternehmen konfigurieren und wiederholt wiederverwenden können.

Dieser Wandel ermöglicht es Unternehmen, ihre Entwicklung zu beschleunigen und gleichzeitig die Konsistenz über zunehmend vielfältige Produktportfolios hinweg zu wahren.

Warum PLE-Transformationen scheitern

Zwar ist die Technologie wichtig, doch wurde bei der Roadshow betont, dass eine erfolgreiche PLE-Einführung oft eher von organisatorischen als von technischen Faktoren abhängt.

Bei PLE-Initiativen treten immer wieder einige häufige Fallstricke auf:

• PLE als Bewertung eines Tools statt als geschäftliche Transformation zu betrachten.
• Durchführung isolierter Pilotprojekte, an denen ausschließlich Experten beteiligt sind, ohne breitere Einbindung der Organisation.
• Die Einführung auf ein zukünftiges „Greenfield“-Programm verschieben.
• Die Annahme, dass PLE erst in Betracht gezogen werden sollte, nachdem andere technische Transformationen abgeschlossen sind.
• Die Konzentration auf wiederverwendbare Ressourcen statt auf wiederverwendbares technisches Wissen.
• Der Versuch, unabhängige, entwickelte Komponenten zusammenzusetzen, ohne Variabilität systematisch zu verwalten.

Erfolgreiche Unternehmen betrachten PLE sowohl als technische als auch als organisatorische Transformation und bringen Führungsebene, Entwicklungsteams, Architekten, Prozessverantwortliche und Produktmanager im Rahmen einer gemeinsamen Wiederverwendungsstrategie auf einen Nenner.

Produktlinienentwicklung

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Ein praktischer Leitfaden für die Einführung von PLE

Eine umfassende Umstrukturierung kann zunächst überwältigend wirken. Eine der praktischsten Erkenntnisse aus der Roadshow war jedoch, dass Unternehmen nicht alles auf einmal ändern müssen.

Den richtigen Einstiegspunkt wählen

Es gibt keinen einheitlichen Weg zur Einführung, der für jedes Unternehmen gleichermaßen geeignet ist.

Manche Unternehmen beginnen mit einem bestimmten technischen Bereich, wie beispielsweise der Anforderungsanalyse oder dem Testen. Andere starten mit einem bestimmten Geschäftsbereich oder einer bestimmten Produktlinie. Reifere Unternehmen starten möglicherweise von Anfang an unternehmensweite Initiativen.

Der richtige Ausgangspunkt ist derjenige, der ein Gleichgewicht zwischen erreichbaren Ergebnissen und messbarem geschäftlichem Nutzen herstellt.

Mobilisieren, aufbauen, produktisieren und skalieren

Ein erfolgreicher PLE-Prozess verläuft oft in vier Phasen:

Mobilisieren

Entwickeln Sie den Business Case, definieren Sie Ziele und identifizieren Sie in Frage kommende Produktlinien.

Aufbau

Eine minimal funktionsfähige Implementierung etablieren, die den Wert des Variabilitätsmanagements und der Wiederverwendung demonstriert.

Produktisierung

Prozesse, Governance und wiederverwendbare Ressourcen standardisieren.

Skalierung

Erfolgreiche Praktiken auf weitere Teams, Produktlinien, Zulieferer und Geschäftsbereiche ausweiten.

Dieser schrittweise Ansatz ermöglicht es Unternehmen, frühzeitig einen Mehrwert zu demonstrieren und gleichzeitig eine Grundlage für eine langfristige Transformation zu schaffen.

Weiterführende PLE-Möglichkeiten

Mit zunehmender Reife der PLE-Praktiken können Unternehmen zusätzliche Möglichkeiten zur Verbesserung von Produktivität, Qualität und Innovation erschließen.

Verknüpfung von PLE und ALM

Die Produktlinienentwicklung gewinnt erheblich an Leistungsfähigkeit, wenn sie in das Application Lifecycle Management (ALM) integriert wird.

Durch die Verknüpfung des Variabilitätsmanagements mit Anforderungen, Softwareentwicklung, Tests, Risikomanagement und Rückverfolgbarkeit erhalten Unternehmen einen besseren Überblick über den gesamten Produktlebenszyklus.

Diese Kombination trägt dazu bei, dass Änderungen konsistent auf alle Produktvarianten übertragen werden, während die Compliance gewahrt und Qualitätsrisiken reduziert werden.

Einsatz von KI zur Beschleunigung der Feature-Modellierung und -Einführung

KI entwickelt sich zu einem wichtigen Beschleuniger für die Einführung von PLE.

KI-gestützte Funktionen können Unternehmen dabei helfen, Variabilitätsmuster zu identifizieren, Dokumentation zu analysieren, Feature-Strukturen vorzuschlagen und die Erstellung von Feature-Modellen zu beschleunigen.

Durch die Reduzierung des manuellen Aufwands und die einfachere Erfassung und Pflege von Variabilität kann KI Unternehmen dabei unterstützen, den Nutzen von PLE schneller zu realisieren und gleichzeitig die Hürden für die Einführung zu senken.

Fazit: Von der Komplexität zum Wettbewerbsvorteil

Letztendlich war die Botschaft der PLE-Roadshow eindeutig: Unternehmen können es sich nicht länger leisten, die Produktkomplexität mit traditionellen Ansätzen zu bewältigen. Da softwaredefinierte Produkte immer komplexer werden, wird der Wettbewerbsvorteil zunehmend von der Fähigkeit abhängen, technisches Wissen systematisch wiederzuverwenden, das Variabilitätsmanagement zu automatisieren und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit über Produktfamilien hinweg zu gewährleisten.

Durch die Kombination von Produktlinienentwicklung und Application Lifecycle Management können Unternehmen Doppelarbeit durch Automatisierung ersetzen, die Qualität verbessern, die Markteinführungszeit verkürzen und den Entwicklungsaufwand reduzieren. Noch wichtiger ist, dass sie Komplexität von einem geschäftlichen Hindernis in einen strategischen Vorteil verwandeln können.

Die Zukunft gehört den Unternehmen, die technisches Wissen strategisch wiederverwenden. Produktlinienentwicklung bietet das Framework, um diese Zukunft Wirklichkeit werden zu lassen.

Sind Sie bereit, die Transformation des Engineering-Prozesses in Angriff zu nehmen?

Angesichts der stetig zunehmenden Produktkomplexität benötigen Unternehmen einen systematischeren Ansatz, um Variabilität zu bewältigen, die Wiederverwendung zu skalieren und Innovationen zu beschleunigen. PLE hilft Engineering-Teams dabei, Doppelarbeit und manuelle Prozesse zu vermeiden, um qualitativ hochwertige Produkte schneller bereitzustellen – und das bei vollständiger Rückverfolgbarkeit über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg.

Ganz gleich, ob Sie gerade erst mit der Wiederverwendung beginnen oder PLE unternehmensweit skalieren möchten – PTC kann Ihnen dabei helfen, die Grundlage für langfristigen Erfolg zu schaffen.