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j Auf die deutlich schnellere, fl exiblere und schlankere Methode der Software-Entwicklung setzen drei VDMA-Mitglie-der aus Baden-Württemberg.

Vor Bits und Bytes ist etwas Latein angesagt: Das Eigenschaftswort agilis steht für fl ink und beweglich. Beide Wor-te treff en sehr gut auf die sogenannte agile Software-Entwicklung zu. Sehr an-getan von dieser fl inken und fl exiblen Methodik ist beispielsweise Matthias Munk, Leiter Software-Entwicklung CAD und CAM bei der Trumpf Werkzeugma-schinen GmbH + Co. KG in Ditzingen: „Es geht dabei nicht um eine Programmier-

Die agile Software-Entwicklung reagiert vergleichsweise schnell auf neue Anforderungen. Die kurzen, sich abwechselnden Planungs- und Entwicklungszyklen ermöglichen es, dass Änderungen direkt in den Entwicklungsprozess einfließen.

fokus technik

Software-Entwicklung: Agil zum Ziel

Kundennah: Der Kunde hat stets den Überblick über den Projektstatus, weil er eng eingebunden ist.Flexibel agieren:

Änderungswünsche fließen in der Entwicklungs -phase sehr schnell in den Prozess mit ein.

Kleine Pakete, geringes Risiko: Die agile Methode geht in kleinen Arbeitsschritten vor und minimiert dadurch das Risiko, falls eine Umsetzung nicht klappen sollte.

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müssen, denn sowohl die Entwickler bei Trumpf als auch der externe Kunde soll-ten realistische, einhaltbare Liefertermi-ne erhalten. Das sei eine enorme Heraus-forderung bei Software-Paketen, deren Entwicklung nicht wenige Tage, sondern oft Monate dauere. „Ich benötige Trans-parenz über den Entwicklungsfortschritt und zuverlässige Aussagen über den Restaufwand, um die Zielerreichung be-urteilen zu können“, erläutert Munk.

Gründe genug für den Leiter Soft-ware-Entwicklung CAD/CAM bei Trumpf, den typischen Herausforderungen – wie zu statisch, unplanbar, nur ein Release

pro Jahr – mit der agilen Software-Ent-wicklung als Alternative zur klassischen Vorgehensweise zu begegnen.

Flexibler reagiertEin wesentliches Merkmal ist hierbei die Aufteilung der Entwicklung in kleinere Arbeitsinhalte. „Je kleiner die einzelnen Pakete ausfallen, desto besser ist meine Abschätzgenauigkeit und umso geringer ist das Risiko, dass mal etwas nicht klappt“, sagt der Fachmann. Er könne so frühzeitig korrigierend eingreifen, weil die Pakete einzeln geprüft werden. Zu-dem erhalte der Auftraggeber rechtzeitig ein Feedback, wenn ein Projekt zeitlich aus dem Ruder laufe. Er könne dann mit dem Kunden zu einem frühen Zeitpunkt mögliche neue Schritte abstimmen. Hierzu zählen: Verlängern des Entwick-lungszeitraums, Erhöhen der Personal-kapazität oder – was am häufi gsten vor-komme – Umsetzung in Stufen. „Einen derartig fl exiblen Spielraum zum Reagie-ren erhalte ich frühzeitig, und nicht eine Woche vor dem eigentlichen, zugesagten Liefertermin“, lobt Munk die Methode.

Die agile Software-Entwicklung lässt sich grob in drei Bereiche einteilen:

j Roadmap-Planung j Bewertung der Kapazitäten j Machbarkeitsanalyse

„Damit lässt sich schnell ermitteln, ob sich das Projekt so realisieren lässt“, sagt der Abteilungsleiter. Danach folge die de-taillierte Planung, bei der die wichtigsten Eigenschaften, die Key Features, ermit-telt werden. Am Ende stehen viele kleine Einzelprojekte, deren Realisierung in der Regel maximal wenige Wochen dauert.

Die Ditzinger arbeiten bei der agilen Software-Entwicklung im Vier-Wochen-Takt. In diesem Zeitraum setzen die Ent-wickler die Aufgaben um, die sie sich für den sogenannten Sprint vorgenommen haben. „Mich interessiert anhand des nun aktuellen Wissens besonders, wie lang das Verwirklichen der restlichen Aufgabe tatsächlich dauert. Da erkenne ich frühzeitig terminliche Ausreißer“, so Munk. Zudem ließen sich mit dem Kun-den die Auswirkungen von neuen

sprache, sondern um die Art und Weise der Software-Entwicklung.“

Transparentere Software-Entwicklung Nun ist für Programme typisch, dass sie einem permanenten Wandel unterliegen und ständig weiterentwickelt werden müssen. „Der Anwender wünscht fl exi-ble Reaktionen, weil sich die Anforderun-gen an die Programme ständig ändern“, so Munk. „Ebenso müssen wir auf sich wandelnde Ausrichtungen im eigenen Haus zeitnah reagieren.“ Erschwerend komme hinzu, dass die permanent ein-gehenden Anforderungen planbar sein

Realistische Liefer-termine: Terminzusagen sind bei der agilen Software-Entwicklung wesentlich solider.

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„Es geht nicht um eine neue Programmier-sprache, sondern um die Art der Software- Entwicklung.“Matthias Munk Trumpf

All inclusive: Maschinenhersteller setzen beim Erstellen der Steuerungs-Software (CAM) für ihre Anlagen zunehmend auf agile Methoden.

Wün schen und Anforderungen auf die Terminschiene genauer darlegen und diskutieren.

Programmgesteuerter Laser-ZuschnittMunks Abteilung entwickelt für Kunden Programmiersysteme (Stichwort: CAM), die das Zuschneiden der Elemente eines Bauteils auf einer Trumpf-Lasermaschi-ne steuern. Seine Software-Mannschaft entwickelt die CAM-Software, mit der bei Bedarf auch die elektronischen Zeich-nungen (CAD) der Bauteile, die oft aus vielen Hundert Einzelelementen beste-hen, erstellt werden können.

„Wir verwenden die Geometriedaten aus dem CAD, um dann die Teile so eng wie möglich auf der Blechtafel zusam-menzulegen. So schneidet sie der Laser effektiv zu und gleichzeitig entsteht nur sehr geringer Blechabfall“, sagt Munk. „Wir optimieren das Einstechen des La-sers, das Bearbeiten der Ecken und vieles mehr.“ Ebenso entwickele und optimiere Trumpf auch die CAM-Software für seine Stanz- und Kombimaschinen, bei denen es zusätzlich darauf ankomme, die unter-schiedlichen Stanzwerkzeuge zu berück-sichtigen.

Die Herausforderung bestehe darin, dass die erstellten Rechenprozesse im Programm, die sogenannten Algorith-

men, sich zum optimalen Bearbeiten von heutigen und zukünftigen Maschinen eignen müssen. Vor allem stelle die un-endliche Teilevielfalt der Kunden enorme Anforderungen an die Flexibilität der Al-gorithmen. „Jeder von unseren Anwen-dern zu bearbeitende Auftrag ist indivi-duell. Die Bauteile und ihre Komplexität sind komplett unterschiedlich“, gibt er zu bedenken. Daher müsse die von Trumpf entwickelte Algorithmik universell sein, damit sie sich leicht an neue Teile, Bear-beitungstechnologien und Entsorgungs-konzepte anpassen lasse.

Schnelle Release-Wechsel erwünschtMunk startete mit der schrittweisen Ein-führung der agilen Software-Entwicklung vor über drei Jahren mit gutem Erfolg. Skeptisch waren anfangs außer den Ent-wicklern auch die Kunden, die sinnge-mäß fragten, ob alle vier Wochen ein neues Release käme oder wirklich so vie-le nötig seien. Schließlich gab es früher pro Jahr nur ein Release und Fehlerkor-rekturen bei Bedarf.

Das Meinungsbild hat sich mittler-weile komplett gewandelt. „Wir fragten kürzlich die Vertreter unserer weltwei-ten Tochtergesellschaften, wie sie die Taktung und die Qualität der Software bewerten“, berichtet Munk. „In einer an-

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fokus technikFotos: Trum

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Die optimierte CAM-Software spart beim Stanzprozess Material.

onymen Abstimmung erhielt das zweite Software-Release, nach der Umstellung auf die agile Entwicklung, noch die Note Vier, aber beim vierten schon eine glatte Eins.“ Die Vorgehensweise kam intern so gut an, dass nun auch die Maschinenent-wickler nach der agilen Methode arbei-ten werden, die sich laut Munk nach ent-sprechender Bearbeitung generell an viele Anwendungen anpassen lasse.

Dank Scrum in kleinen Schritten zum ZielSeit fünf Jahren setzt auch die Sybit GmbH aus Radolfzell bei großen Soft-ware-Projekten auf die neue Art des Pro-grammierens: „Es war für uns anfangs nicht so klar, dass es für agile Vorgehens-weisen ein derart hohes Maß an Diszi-plin braucht“, blickt Mitgründer und Manager Johannes Hartmannsgruber zurück. „Allerdings hatten wir das Glück, einen erfahrenen und starken Scrum-Master von Beginn an dabei zu haben.“

Die Scrum-Methode basiert auf der Erfahrung, dass sich bei vielen Entwick-lungsprojekten wegen deren Komplexi-tät kein detaillierter Ablaufplan erstellen lässt. Anwender dieses empirischen Ver-fahrens entwickeln Schritt für Schritt Teilprojekte, deren Ergebnisse wiederum die Basis für das weitere Vorgehen sind. So entstehen Feedbackschleifen, die

konnten den Fortschritt sowie den Fer-tigstellungsgrad des Projekts sehr gut be-stimmen. So gab es eine hohe Transpa-renz, nicht nur intern, sondern auch beim Kunden“, erinnert sich der Manager.

Kunde kann nachregelnDas baden-württembergische Unterneh-men arbeitet oft mit Festpreisen. Bei klassischen Kunden müsse Sybit daher bereits im Vorfeld ein halbwegs belast-bares Anforderungsdokument ab-

frühzeitig dafür sorgen, dass ein Projekt eng an den Bedürfnissen des Auftragge-bers ausgerichtet wird. Diese Methode steht und fällt mit dem Zusammenspiel von Entwickler und Kunde. Durch den regelmäßigen Kontakt mit dem Pilot-kunden – dem agile Vorgehensweisen zu dem Zeitpunkt unbekannt waren – be-kam Sybit häufiges Feedback und war dadurch in der Lage, entsprechend zu planen und voranzugehen. „Das Projekt hatte einen harten Endtermin und wir

Die von Trumpf entwickelte Algorithmik muss universell sein, damit sie der Anwender leicht an neue Anwendungen anpassen kann.

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forschung & innovation fokus technikFoto: IT Engineering

Die Mitarbeiter von IT Engineering begrüßten die Einführung der Scrum-Methode sehr, da sie Termine damit besser planen und einhalten können.

Menschliche Synergie-Effekte: Agile Teams sind …

schätzen, das sich aber im Laufe des Pro-jekts ändern könne. Alternativ komme es manchmal vor, dass der Kunde Abschät-zungen erhalte, wie hoch der Aufwand im Vergleich zu anderen Projekten aus-falle – sogenannte Story Points. Die An-forderungen werden also zu Projektbe-

ben. So wird nicht nur das ‚Was‘, sondern auch das ‚Wie‘ immer wieder nachgere-gelt“, meint Hartmannsgruber.

Bei Kunden ist die Skepsis verflogenDie agile Methode komme an, mittler-weile zähle sie in der Software-Entwick-lung zum Stand der Dinge. „Ein IT- Dienstleister ohne agile Methoden ist nur noch schwer denkbar“, berichtet der Experte. „Wir haben viele Kunden mit der Methode vertraut gemacht. Die anfäng-liche Skepsis ist verflogen und Kunden haben die Transparenz und den engen Kontakt mit dem Projektteam schätzen gelernt.“ Die Sybit-Mitarbeiter haben die neuen Vorgehensweisen von Anfang an

„Anfangs war uns nicht klar, dass die agile Vorgehensweise ein so hohes Maß an Disziplin braucht.“

Johannes Hartmannsgruber Sybit

ginn nur grob definiert und geschätzt. Wichtig sei stete Kommunikation. Bei re-gelmäßigen Treffen – mindestens alle zwei Wochen – zeige Sybit dem Kunden die Arbeitsergebnisse, bespreche und schätze neu anstehende Anforderungen, die im nächsten Entwicklungszyklus (Sprint) anstehen. Der Kunde habe also auch bei einem Festpreisprojekt regel-mäßig die Möglichkeit, in den Leistungs-umfang einzugreifen und nachzuregeln.

Feedback und Kooperation optimierenWichtige Maßnahmen in der agilen Soft-ware-Entwicklung seien, Feedback einzu-holen und nicht nur den Projektplan zu optimieren, sondern auch die Zusam-menarbeit. Dabei gehe es um Fragen wie:

j Funktioniert die Einwahl der Ent- wickler in die Systeme des Kunden?

j Muss der Kunde einen Kontakt zur IT-Abteilung herstellen?

j Werden Beistellungen (etwa Texte oder Bilder für Webseiten) rechtzei-tig geliefert?

j Lässt sich die Fachabteilung des Kunden enger einbinden?

j Werden bei Abnahmen immer wieder dieselben Fehler festgestellt?

j Wäre eine umfassendere Testauto-matisierung eine Lösung?

„Auf diese Weise erhält jeder Projektbe-teiligte die Möglichkeit, Feedback zu ge-

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© Clarion Events/Centrum Industrial IT (CIIT)

Fotos: Sybit

sehr positiv aufgenommen. Die agilen Teams seien hoch motiviert, voneinan-der zu lernen und sich gemeinsam zu verbessern. „Auch Bewerber fragen im-mer mehr nach, ob wir agil arbeiten. Die agile Vorgehensweise ist für uns nicht mehr wegzudenken“, berich-tet Hartmannsgruber.

Mit Scrum Termine einhaltenAuf den Maschinen- und An-lagenbau und die Automati-sierungstechnik spezialisiert ist die IT Engineering GmbH aus Pliezhausen (südlich von Stuttgart). Seit 2008 entwi-ckelt der Software-Dienstleis-ter Programme agil. „Weil die Software bei Maschinenbau-Projekten oft sehr spät entwickelt wird, sind wir relativ oft von Konzeptänderungen betroffen. Dann lassen sich Termine meist schlecht ein-halten. Das führt wiederum zu unzufrie-denen Kunden“, erläutert Geschäftsfüh-rer Wolfram Schäfer. Daher entschieden sich die Schwaben schließlich, nach der Scrum-Methode zu entwickeln. Auch die generelle Vorgehensweise haben sie ge-ändert. „Wir gehen heute nicht mehr so vor wie früher, als wir noch jede Aufgabe detailliert geplant und zeitlich abge-schätzt haben“, betont Schäfer.

Komplexität zentralHeute stehen die sogenannten User Sto-ries im Mittelpunkt. Sie beschreiben eine

Funktionalität aus Sicht des Anwenders und lassen den Entwicklern dabei Ge-staltungsspielraum. Hierbei wird nicht der zeitliche Aufwand, sondern die Komplexität einer Aufgabe in Story Points relativ zu einer „Referenzaufgabe“

bewertet. Nebensächlich ist bei die-

ser Betrachtungsweise die Frage, welcher Mitarbeiter oder welche äußeren Um-stände das Teilprojekt beein-flussen. „So kommt man zu einer etwas laxeren Einschät-zung und Planung“, sagt der Geschäftsführer. Ein Review am Ende des Sprints kläre, ob

das Team die Aufgabe komplett gelöst und alle Anforderungen erfüllt habe.

Mit Sprint-Erfahrung besser planenDas Bewerten der Aufgabe geschieht an-hand der „Definition of Done“: Ein Ergeb-nis dieses Tätigkeitsberichts ist die Summe der Story Points aller im Sprint komplett realisierten Stories, die ein Maß für die Teamgeschwindigkeit darstellen. Die erreichte Geschwindigkeit zurücklie-gender Sprints vermittelt dem Anwen-der genügend Erfahrung, um zukünftige Sprints besser zu planen.

Bei großen komplexen Projekten kommen außer der eigentlichen Funktio-nalität unter anderem Dokumentation, Software-Pflege und Tests hinzu. Der so-genannte Erfüllungsgrad dient als

„Mit Scrum ist die Planung des Mitarbei-tereinsatzes deutlich un-aufwendiger als vorher.“

Wolfram Schäfer IT Engineering

… in der Regel hoch motiviert, voneinander zu lernen und sich gemeinsam zu verbessern.

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Grundlage für den nächsten Sprint. Die Erfahrungen und Fragestellungen wäh-rend der Entwicklung fließen in den Prozess ein und verändern ihn. „Der Aufwand für die Planung des Mitarbei-tereinsatzes fällt deutlich geringer aus“, berichtet Schäfer. Die Mitarbeiter erhiel-ten sehr viel mehr Entscheidungsspiel-raum und Eigenverantwortung. Sie könnten daher besser zusammenarbei-ten. „Das führt zu mehr Zufriedenheit, Motivation und Dy namik“, so Schäfer.

Die Motivation bei den Mitarbeitern zum Einsatz der Scrum-Methode war sei-ner Beobachtung nach von Anfang an

autorNikolaus Fecht Freier Journalist, Gelsenkirchen

kontaktProf. Claus Oetter VDMA Software Telefon +49 69 6603-1667 claus.oetter@vdma.org

sehr hoch, da sie selbst etwas verändern wollten. Nach den ersten erfolgreichen Scrum-Schritten überzeugte IT Enginee-ring die Software-Entwickler ihrer Kun-den vom Einsatz dieser agilen Methode.

Software für Universalmaschine Bewährt hat sich die Methode etwa bei einem Maschinenbauer. Die Süddeut-schen sollten die Software für eine Pro-duktionsanlage so anpassen, dass sie sich in eine kostengünstige und trotz-dem leistungsstarke Universal-Werk-zeugmaschine mit (allerdings) einge-schränktem Funktionsumfang wandelt.

„Der Kunde hatte das bestehende Ma-schinenkonzept hierfür vereinfacht“, er-klärt Schäfer. „Indem er die Kinematik einschränkte und die Freiheitsgrade re-duzierte, konnte er deutlich Kosten sen-ken – mit erheblichen Auswirkungen auf die Software.“ Es galt, das Bedienkonzept, das Generieren der Bewegungsabläufe und die Benutzerführung für die Werk-zeugauswahl anzupassen.

Dank eines intelligenten Software-Assistenten lassen sich die Maschinen heute komfortabel bedienen und unter-schiedliche Produkte fertigen. „Weil Kon-struktion und Software-Bedienkonzept bei diesem Projekt von Anfang an eng aufeinander abgestimmt waren, kann sich die abgespeckte, deutlich kosten-günstigere Variante der Universalma-schine in puncto Leistung durchaus mit ihrer großen Schwester messen“, freut sich Schäfer. W

IT Engineering GmbH, Pliezhausen Das unabhängige und international tätige Dienstleistungsunternehmen entwickelt und verwirklicht branchen-übergreifend komplexe Software- Projekte für den Maschinen- und An-lagenbau. Umsatz: 1,6 Millionen Euro, Mitarbeiter: 18

Sybit GmbH, RadolfzellZu den Spezialitäten des Unternehmens zählen Beratungs- und Lösungskompe-tenz rund um Kundenbeziehungsma-nagement (CRM) und E-Business mit SAP sowie Medienportale. Es entwickelt

branchenübergreifend digitale Strate-gien. Zu seinen Kunden gehören Groß-konzerne, mittelständische Unterneh-men, öffentlich-rechtliche und interna-tionale Rundfunkanstalten. Umsatz: 12,65 Millionen Euro, Mitarbeiter: 120

Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG, Ditzingen Das Unternehmen gehört zur Trumpf GmbH + Co. KG in Ditzingen, einem Technologieunternehmen mit den Ge-schäftsfeldern Werkzeugmaschinen, Lasertechnik und Elektronik. Die Produk-te und Leistungen aus der Fertigungs-

technik des Unternehmens kommen in nahezu jeder Branche zum Einsatz. Trumpf ist Technologie- und Markt-führer bei Werkzeugmaschinen für die flexible Blechbearbeitung und bei in-dustriellen Lasern. Vorläufiger Umsatz 2013/14: 2,58 Milliarden Euro, Mitarbeiter rund 11 000

linkswww.ite-web.de www.sybit.de www.trumpf.com

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Die Software für Stanz- und Kombimaschinen berücksichtigt auch unterschiedliche Stanzwerkzeuge.

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