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Kategorie: holistische Entwicklung

Software-Entwicklung ist ein Innovationsprozess

Software-Entwicklung ist ein Innovationsprozess

Vor einer Weile wurde ich zu einer Entwicklung hinzugezogen, bei der eine ältere Software für eine Maschinensteuerung durch eine moderne abgelöst werden sollte. Das Team befand sich in einem Disput über die einzusetzenden Technologien, die sogenannte Tool-Chain. Um die Sache voran zu bringen, hoffte das Management mit Hilfe eines externen Experten die Richtung vorgeben zu können. Doch Software-Entwicklung ist ein Innovationsprozess,  das hatte man nicht richtig verstanden. 

Bei agilen, selbst organisierten Teams gilt es einen Eingriff von außen wenn möglich zu vermeiden, deshalb erklärte ich mich nur zur Rolle eines Moderators bereit.

Auch die Ablösung von Software entspricht einem Innovationsprozess.  Software die ohne eine Grunderneuerung oder ohne weiteren Nutzen durch andere Werkzeuge ersetzt wird, ist verbranntes Geld!

Wie sehr Innovationsprozesse und Software-Entwicklung miteinander verbunden sind, wurde bei diesem Projekt besonders deutlich.

Wer ist der Kunde?

Zu Beginn des ersten Meetings konnte die Frage, wer der Kunde der Software sei, nicht eindeutig beantwortet werden. Es fielen die Namen von unterschiedlichen Personengruppen aus dem Bereich der Stakeholder. Bei der anschließenden Diskussion blieben zwei Kunden übrig. Der Hersteller der Maschine, der auch der Auftraggeber der Software war und der Käufer der Maschine mit seinem Bedienpersonal. Bei modernen Innovationsprozessen sollte der endgültige Anwender als Kunde betrachtet werden, nie die zwischen geschalteten Auftraggeber. Ein Innovations-Team muss im Zweifelsfall Funktionalität im Sinne des Anwenders gegen den Auftraggeber verteidigen können.

Der Besteller eines Erzeugnisses denkt häufig in Kostengrenzen, Innovationen sollten aber in erster Linie der Kundenzufriedenheit und Produktivität während der Nutzung des Produktes dienen!

Grund und Zweck des Produktes

Weil alle ihren Laptop dabei hatten, bat ich jeden im Team eine kurze Zusammenfassung von dem zu entwickelnden Produkt zu machen und mir auf den vereinbarten Messanger zu senden. Interessanterweise gingen die Vorstellungen auch hier weit auseinander.

An dieser Stelle der Entwicklung ist es wichtig, dass sich jeder Beteiligte vollständig in die Rolle des späteren Anwenders hinein versetzen kann. Wir haben uns in diesem Fall zu einem Kunden an eine ältere Maschine begeben und uns intensiv mit dem Bedienpersonal ausgetauscht. Dabei kam so ganz nebenbei heraus, dass die Maschine in Zukunft ein Kandidat für ein Edge-Computing war, weil eine Kommunikation mit anderen Maschinen und eine Remoteüberwachung notwendig werden würde.

Die Analyse des Problembereiches ist sowohl aus der Vogelperspektive als auch bis ins kleinste Detail notwendig. Das zu entwickelnde Produkt sollte zunächst nur als eine Liste von Anforderungen definiert werden. War der Bedarf schon vor zehn Jahren vorhanden und ist vielleicht auch noch in zehn Jahren interessant, dann lohnt es sich die Anforderung aufzunehmen. Keine Zeit verschwenden mit „nice to have“ Funktionen.

Anforderungen strukturieren

Mit diesen neuen Erfahrungen und der Kenntnisse über den genauen Zweck des Produktes konnte das Team eine Struktur mit den notwendigen Produktfunktionen aufbauen und diskutieren. Nach vielen Änderungen und Ergänzungen fand sie schließlich eine breite Zustimmung. Dadurch war eine rudimentäre Dokumentation über das finale Produkt entstanden und das Team hatte so etwas wie eine Guideline.

Auf dieser Basis ließ sich eine zu entwickelnde Software gut in granulare Funktionalitäten modularisieren und wichtige Zusammenhänge konnten isoliert werden. Es entstand eine technologisch und ökonomisch gut bewertbare Grundlage für die Auswahl von Frameworks und Tools sowie ein späteres Burn-down-Sheet. Das lief alles nicht nach einem determinierten Konzept ab, denn Software-Entwicklung ist ein Innovationsprozess!

Tools und Methodik

Entwicklungs-Team werden mittlerweile weitestgehend nach technologischen Fertigkeiten ausgewählt, nicht mehr bezogen auf die Aufgabe, Domänen-Knowhow, Innovationsfähigkeit, Diversifikation usw. Dadurch wird die Entstehung von außergewöhnlicher, kreativer Software in vielen Bereichen unterdrückt und die Entwicklung degeneriert zu Fließbandarbeitern. Damit kann sich keiner identifizieren und es kann kein „Flow“ im Team entstehen.

Die Festlegung von Entwicklungsumgebungen und Tools noch bevor ein Team zusammengestellt oder das Produkt richtig bekannt ist, verletzt die Prinzipien agiler, selbst organisierter Arbeitsweise. Eine falsche Entscheidung zu diesem Zeitpunkt kann unnötig viel Ressourcen binden, die Fertigstellung entscheidend verzögern oder folgenschwer in eine Sackgasse und dann zum Abbruch führen.

Aber selbst wenn das Team die Festlegungsphase selbst verantworten kann, ist es sehr schwierig, jeden Einzelnen bezüglich seiner technologischen Vorlieben zu neutralisieren und eine produktgerechte Auswahl zu erreichen.

Fragt man einen Entwickler nach den einzusetzenden Werkzeugen, wird er sich auf seine bisherigen Kenntnisse stützen und das Gewohnte vorschlagen. Sie hassen es zuzugeben, dass sie etwas nicht wissen oder bei etwas falsch liegen. Es ist begründet in deren Kultur. Niemand kann alles wissen, schon gar nicht in diesem Arbeitsbereich. Menschen können jedoch motiviert werden, Nichtwissen oder Fehler ohne Furcht zu äußern. Gutes Management, Coaches oder Moderatoren schaffen es durch richtige Fragen ein offenes Verhalten im Team zu fördern.

Software-Entwicklung ist ein Innovationsprozess

Holistisches, invertiertes Denken

In einem meiner Innovationsprojekte sollte ein mechatronisches Team eine neue Variante einer Bearbeitungsmaschine entwickeln. In der Kreativ-Phase begann man wie gewohnt mit der klassischen Vorgehensweise: erst die Mechanik, dann Elektrik/Elektronik und schließlich die Steuerungssoftware. Doch nach mehreren durchgespielten Varianten kam irgendwie keine Begeisterung auf. Die Nachfolgemaschine unterschied sich nicht groß von dem Vorgänger.

Daraufhin forcierte ich das holistische, kreative Denken und es entstand ein invertierter Ansatz. Die Produktfunktionen wurden über die Software des Bedienpultes definiert und zusammen mit ausgewählten Kunden solange optimiert, bis jeder von einer gewisse Euphorie erfasst wurde. Ausgehend von den entstandenen Software-Modulen wurden dann die mechanischen und elektrischen Komponenten festgelegt oder entwickelt.

Das Ergebnis war eine Maschine, die konzeptionell völlig anders war als alles auf dem Markt. Sie hat sich später als durchschlagender Verkaufserfolg herausgestellt. Wettbewerber begannen das Konzept übereilt und wenig erfolgreich zu kopieren.

Software-Entwicklung ist ein Innovationsprozess, das wurde hier besonders deutlich.

Holistische Software-Entwicklung

Bei holistischer Betrachtung von Projekten geht es darum, das große Ganze im Blick zu haben. Die Bestimmung der Einzelteile ist von der funktionalen Rolle im Ganzen abhängig. Durch eine einfache Frage eines Klienten wurde meine Aufmerksamkeit auf diesen modernen Weg der Software-Entwicklung gelenkt.

Es begann mit den Klagen eines Kunden über ein misslungenes Software Projekt. Mir wurde der Verlauf in allen Einzelheiten geschildert und wir gingen die möglichen Gründe für das Versagen durch. Viele kamen mir bekannt vor und werden in Publikationen zu diesem Thema regelmäßig erwähnt.

Dann wurde ich gefragt, ob es zentrale Zusammenhänge gäbe, die bei Berücksichtigung die Wahrscheinlichkeit für den Erfolg eines Projektes von Beginn an deutlich erhöhen könnten? Das brachte mich ich ins Grübeln. Kann man die Gründe fürs Misslingen einfach umkehren und bekommt dann das Erfolgsrezept? Wohl eher nicht. Obwohl ich selbst auf einige gute Resultate zurück blicken kann und wir Menschen dazu neigen, unsere Erfahrung als Füllhorn allen Wissens zu betrachten, wollte ich nicht mit einer spontanen Antwort herausplatzen. Stattdessen bat ich um Bedenkzeit und versprach Klärung. 

Für diese Aufgabe würde ich einen wissenschaftsähnlichen Ansatz benötigen und ich musste auf eine breitere Grundlage aufbauen. Also begab ich mich in viele persönliche Gespräche mit meinen Entwickler-Kollegen. Sie sollten sich in gut gelungene Projekte hineinversetzen und die Zutaten für deren gutes Gelingen nennen. Zusätzlich verlangte ich dann noch eine Priorisierung der einzelnen Argumente. Als Ergänzung wertete ich noch zahlreiche Publikationen zu diesem Thema aus.

Auswertung

Nach Durchsicht bot sich eine übergeordnete Klassifizierung der Gründe nach „außerhalb“ oder „innerhalb“ des Teams an. Die Letzteren wurde weiter aufgeteilt in „Gruppendynamik und Kommunikation“ oder „Skills, Arbeitsplatzbedingungen, Ressourcen und Tools“.

Für sehr ähnliche oder identische Begründungen erzeugte ich in einer Tabelle die Spalte „Häufigkeit“ neben der Spalte „Priorisierung“. Bei mehrere Priorisierungen wurde ein Mittelwert errechnet, der mit der Häufigkeit gewichtet wurde.

Hier einige Beispiele der höher bewerteten Erfolgsfaktoren:

  • Wenige, kurze, konstruktive Meetings mit max. 5 Teilnehmern, die weitestgehend mit einem Konsens enden.
  • Sauber formulierte Ziele und Erwartungen, die jedes Team-Member auf dieselbe Art interpretieren kann.
  • Gute Projektplanung, saubere, gut dokumentierte Analyse- und Design Phase. Saubere, nachvollziehbare Architektur. Richtig eingeschätzte Komplexität.
  • Klare „definition of done“. Jeder Entwicklungs-Zyklus sollte mit einem fehlerfreien, ausführbaren Programm für den Kunden enden.
  • Gute Kommunikationsstruktur zu allen beteiligten äußeren Strukturen, d.h. vor allem zeitnahe, transparente Mitteilungen an die Stakeholder, besonders bei schlechten Nachrichten.
  • Klare Rollenverteilung.
  • Kein Einfluss von außen auf die Team-Arbeit.
  • Jederzeit ausreichende finanzielle Ausstattung, Ausstattung mit qualifizierten Team-Mitgliedern. Geringer Austausch von Mitgliedern.

Daraus ließ sich eine Profil-Grafik erstellen, bei der die hoch priorisierten Argumente herausstachen. 

Hinweis: Die vollständige Analyse in Form einer Excel-Tabelle senden wir auf Wunsch gerne zu.

Vertrauen

Vertrauen

Interessanterweise kann man die am höchsten bewerteten Attribute zusammenfassen unter dem Titel „dauerhaft gute Stimmung im Team“. Wenn sich jedes Team Mitglied mit den Projektzielen identifizieren konnte, sich jeder wohl fühlte, entstanden die besten Ergebnisse. Doch die Stimmung war wiederum von vielen Faktoren abhängig. Das wollte ich genau wissen und ging der Sache auf den Grund. 

Ein Gewinner war der Begriff „Vertrauen“ in unterschiedlichen Abstufungen. Er wurde in Kombination mit Begriffen ähnlich zu Wertschätzung, Aufrichtigkeit und Transparenz genannt. Daraus konnte ich den nicht ganz unbekannten Zusammenhang ableiten:

Wertschätzung + Aufrichtigkeit + Transparenz => führt zu Vertrauen

  • Wertschätzungpositive Bewertung eines anderen Menschen, eng verbunden mit Respekt und Wohlwollen. Attribute wie auf Augenhöhe kommunizieren, Zugewandtheit, Interesse, Aufmerksamkeit und Freundlichkeit
  • Aufrichtigkeit: persönliche Integrität. Bedeutet zu seinen Werten und Idealen zu stehen und den eigenen Emotionen und der eigenen, inneren Überzeugung ohne Verstellung in Rede und Handlungen Ausdruck zu geben. (authentisch sein) 
  • Transparenz: frei zugängliche Informationen und stetige Rechenschaft über Abläufe, Sachverhalte, Vorhaben und Entscheidungsprozesse. Im Speziellen jederzeit sichtbare (gut dokumentierte), belastbare Entscheidungen.
  • Vertrauen: Richtigkeit, Wahrheit von Handlungen, Einsichten und Aussagen. Eine Person, der man vertrauen kann sollte gerecht, aufrichtig und loyal sein.

Flow

Flow

Ein weiterer hoch bewerteter Begriff war „Motivation“. Als mir der Zusammenhang mit weiteren Begriffen klar wurde kam mir sofort die Selbstbestimmungstheorie von Deci und Ryan in den Sinn. Doch aus meiner Sicht mündet alles in einen Begriff von Mihály Csíkszentmihályi.

Vertrauen + Kompetenz + psychologische Sicherheit + Autonomie => führt zu intrinsischer Motivation => führt zu Flow, um hoch produktiv zu einem exzellenten Ziel zu kommen

  • Kompetenz:  kognitive Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können. Einfach ausgedrückt, ein Team-Member muss durch seine Fähigkeiten und Fertigkeiten den Projektaufgaben gewachsen sein.
  • Psychologische Sicherheit: Die Stimme des Team-Member muss gehört werden, die Person muss sich integriert fühlen und Wertschätzung erfahren.
  • Autonomie: Jeder im Team sollte seine Aufgaben ohne Anleitung und Druck selbstständig erfüllen können, Entscheidungen selbst fällen können.
  • Flow: setzt intrinsische Motivation voraus und nachvollziehbare Werte und Ziele des Projektes mit denen sich jedes Team-Member identifizieren kann. (andernfalls sollte das Projekt nicht durchgeführt werden!)

Holistische Erweiterungen

holistisch

Mit meinen neuen Erkenntnissen bin ich dann wieder zurück zu den Entwicklern und habe mit ihnen darüber diskutiert. Es gab viel Zustimmung aber wir konnten die Sicht auf Software Projekte noch gemeinsam erweitern und haben uns damit weiter in Richtung holistischer Software-Entwicklung bewegt.

Projektbeginn

Die Entwickler waren sich einig, das zu Beginn jedes Projektes vorab folgende Fragen gestellt werden sollten:

  • Ist die gewünschte Software wirklich erforderlich? Kann sie evtl. durch organisatorische Änderung in einer übergeordneten Ebene vermieden werden oder in ein übergeordnetes Programm integriert werden?
  • Ist der Nutzen, der Wert ausreichend, um die Anstrengungen zu starten?
  • Ist die Aufgabe interessant genug, damit sich ausreichend kompetente Entwickler dafür begeistern lassen?
  • Welche Folgen hat die Software für das Unternehmen, für die Umwelt, für die Gesellschaft?

Erst wenn die Planung diese Hürden genommen hat, kann mit dem Projekt begonnen werden. 

Skills

Es konnte herausgearbeitet werden, welches die wesentlichen Eigenschaften von geeigneten Entwicklern sein sollten:

  • Akademische Qualifikation: Softwareanforderungen sind üblicherweise komplex und erfordern gute Skills. Es versteht sich von selbst, dass Erfahrungen mit der angestrebten Entwicklungsumgebung (Tech Stack) vorhanden sein müssen. Zusätzlich wird ein Verständnis für kontinuierlichen Integration und Software-Qualität vorausgesetzt. Es müssen aber keine Top-Performer sein und die Fachgebiete dürfen durchaus vielfältig sein. Interdisziplinäre Teams haben einen größeren Blickwinkel und sind dadurch innovativer.
  • Open-Mind, Growth Mind-Set: Unterschiedliche Charaktere wie z.B. intro- oder extrovertiert sind sehr willkommen, sie ergänzen sich häufig. Eine Person, die in der Lage ist “invertiert” zu denken, wäre ebenfalls eine Bereicherung für das Team. Doch geeignete Menschen sollten unbedingt unvoreingenommen sein und über den Tellerrand schauen können. Sie sehen Herausforderungen und keine Probleme. Sie sind bereit zu Lernen, Hilfe anzunehmen und Hilfe zu geben.  

Workflow

software

Der größte Teil der Entwickler scheint mittlerweile agil zu arbeiten. Das bedeutet es wird jeweils nach einem Intervall (2-4 Wochen) ein lauffähiges, stabiles Produkt an den Kunden ausgeliefert, das einen Mehrwert gegenüber der Vorgängerversion hat. Innerhalb dieses Zyklus findet ein Ablauf ähnlich der kontinuierlichen Integration (continuous integration) statt.

  • Code: Code-Entwicklung und Code-Review, Werkzeuge zur Versionskontrolle, Zusammenfügen von Code (Merge)
  • Build: Werkzeuge zur kontinuierlichen Integration und Erstellung eines „Build Status“
  • Test: Statische und dynamische Code-Analysen und Tests,
  • Package: Package Manager zum Ausliefern von komprimierten Code-Teilen
  • Release: Change Management, Freigabe von Releases 
  • Configure: „Configuration“ oder „Systems Management“-Werkzeuge 
  • Monitor: Monitoring von Applikationen, Kunden-Feedback

Mittlerweile hat sich ein hoher Automatisierungsgrad innerhalb der einzelnen Phasen etabliert. Häufig stehen die Unterstützungswerkzeuge einfach als Service (SAAS) bereit.

Es existiert eine große Anzahl von bewerteten Prinzipien zur Softwareerstellung. Mich hatte auch interessiert, welche davon besonders beliebt sind, hier das Ergebnis:

Keep It Simple, Stupid: Klarer, leicht verständlicher Code zur besseren Lesbarkeit.

Separation Of Concerns: Eine Funktion oder Klasse darf nur immer einen Belang, eine Aufgabe haben, sonst können sich Probleme mit der späteren Verwendung einschleichen.

Dependency Inversion Principle: Klassen aus höheren Ebenen sollten nicht von Klassen in niedrigeren Ebenen abhängig sein, sondern beide nur von gemeinsamen Schnittstellen. Schnittstellen sollten wiederum nicht von Details abhängig sein, sondern Details von Schnittstellen.

Komponentenorientierung: Komplexere Strukturen werden zu einer Komponente mit einer gut dokumentierten Komponenten-Schnittstelle zusammengefasst.

Die Aufzeichnungen ergeben noch viele weitere interessante Aspekte, die ich hier später noch ergänzen werde.

 

Sicher sind die Ausführungen nicht vollständig, deshalb freuen wir uns auf neue Aspekte, Anregungen und Kommentare.

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