Lastenheft als Fundament der MES-Integration

Abbildung: Rollen und Phasen im Analyseprozess
Abbildung: Rollen und Phasen im Analyseprozess – Bild: ATS Gesellschaft für angewandte technische Systeme mbH

Eine Anforderungsspezifikation bildet die Grundlage für eine effektive Kommunikation, Vereinbarung, Entwicklungsanleitung, Projektmanagement, Umfangskontrolle, Risikomanagement und künftige Referenz während des gesamten Lebenszyklus eines Digitalisierungsprojektes. Zusätzlich werden entscheidende Kriterien einer erfolgreichen Umsetzung in Bezug auf Qualität, Planungssicherheit und Kosteneffektivität behandelt. Eine Anforderungsspezifikation, die oft auch als Software- oder Systemanforderungsspezifikation bezeichnet wird, umfasst eine Reihe von Dokumenten und Kapiteln, die detailliert beschreiben, welche Funktionen ein technisches System oder eine Softwareanwendung erfüllen soll. Sie stellt eine entscheidende Komponente im Design-, Entwicklungs-, Test-, QS- und gegebenenfalls Zertifizierungsprozess dar. Die Notwendigkeit einer Anforderungsspezifikation kann beispielsweise wie folgt verstanden werden und sollte dabei Folgendes berücksichtigen:

Klare Kommunikation: Die Anforderungsspezifikation sichert ein gemeinsames Verständnis der Beteiligten (Kunden, Entwickler, Tester, Zertifizierer, Trainer, Key-User, Anwender usw.) über die vom System erwarteten Funktionalitäten und Merkmale.

Basis für vertragliche Vereinbarungen: In Kunden-Lieferanten-Beziehungen dient die Anforderungsspezifikation als formelle Vereinbarung oder Vertrag zwischen dem Kunden und dem Entwicklungsteam. Sie hilft, Missverständnisse und Streitigkeiten zu vermeiden, indem sie die Erwartungen definiert.

Beschreibung fachlicher, organisatorischer und strategischer Elemente: Die Anforderungsspezifikation beschreibt die Anforderungen auf fachlicher, organisatorischer sowie strategischer Ebene in Form von User-Stories.

Technologische Aspekte und System- sowie Plattformauswahl: Eine Anforderungsspezifikation bildet Grundlage zur Auswahl einer geeigneten Technologie und Engineeringplattform sowie der geeigneten Integrationspartner.

Leitfaden für Design, Engineering, Test, QS und Zertifizierung: Die Anforderungsspezifikation dient als Blaupause für Entwickler und bietet eine Anleitung für die Erstellung des Systems. Sie hilft bei der Aufteilung des Projekts in überschaubare Aufgaben und ermöglicht eine präzise Meilensteinplanung sowie eine belastbare Kostenschätzung.

Grundlagen für Systemkonfiguration und Template-Generierung: Die ausführliche Spezifikation der Anforderungen bildet die Grundlage für die Systemkonfiguration und Generierung von Vorlagen. Dies ermöglicht es dem Engineering, Vorlagen zu nutzen und den Entwicklungs- und Deploymentprozess in Multisite-Projekten auf Vorlagenbasis umzusetzen.

Planung und Fortschrittskontrolle: Die Anforderungsspezifikation bildet die Grundlage für die Planung des Projekts, einschließlich einer Meilensteinplanung und der Festlegung von Fristen.

Qualitätssicherung: Sie definiert Testfälle und stellt sicher, dass das entwickelte System die Kriterien erfüllt, wodurch sie zu einem Maßstab für die Qualitätssicherung wird.

Programm- und Projektmanagement: Sie legt Anforderungen an die Qualifikation der Rollen fest und erfordert die Installation eines Programmmanagements sowie eines Center of Excellence.

Leistungsumfang: Die Anforderungsspezifikation grenzt den Leistungsumfang des Projekts ab, um eine unkontrollierte Ausweitung durch Änderungen oder Wachstum zu vermeiden.

Risikoerkennung und -management: Sie ermöglicht die frühe Erkennung potenzieller Risiken und Herausforderungen im Projekt und arbeitet somit dem Risikomanagement zu.

Zukunftsbezug und Reifegradmodell: Die Anforderungsspezifikation dient als Referenzdokument für künftige Wartung, Upgrades sowie Erweiterungen und bietet Einblicke in die ursprünglichen Designentscheidungen und Funktionalitäten.

Benutzerzufriedenheit: Sie stellt sicher, dass das Ergebnis den Bedürfnissen und Erwartungen der Benutzer entspricht und berücksichtigt die Einbindung aller beteiligten Anwender, von Werker an den Anlagen bis zum Shop-Floor Management.

Kosteneffizienz: Passend definierte Anforderungen tragen dazu bei, die Wahrscheinlichkeit von Nacharbeiten an dem System zu verringern. Optimierungen auf Grund von in der Inbetriebnahme gewonnenen Erkenntnissen sollten im Gesamtkonzept berücksichtigt werden.

Rollen und Phasen im Analyseprozess

Die in einer Anforderungsanalyse erarbeiteten Themen und Sachverhalte lassen sich als User Stories beschreiben. Eine User Story ist eine in Alltagssprache formulierte Software-Anforderung, die bewusst kurzgehalten ist und in der Regel nicht mehr als zwei Sätze umfasst. Diese Stories ermöglichen u.a. eine klare Darstellung der aktuellen Arbeitsweise und betrachten andere Soll- und Muss- Aspekte. Ihr Zweck besteht darin, die Perspektive und Bedürfnisse des Endbenutzers zu veranschaulichen und dabei informell und leicht verständlich zu bleiben. Die Formulierung von User Stories als Ergebnis der Analyse von Anforderungen und Wünschen aller am Herstellprozess Beteiligten vermittelt dem Unternehmen ein Verständnis über die aktuelle Arbeitsweise und zeigt Verbesserungsmöglichkeiten auf. Die Erfahrung zeigt, dass der Umfang einer Anforderungsspezifikation zu Beginn nicht mehr als 30 bis 50 User Stories umfassen sollte. Diese müssen zwischen Unternehmen und Implementierungspartnern in Folgeworkshops detailliert werden. Diese Besprechungen sind aber schon Teil des MES-Projekts und finden in der nächsten Phase statt, der Detailspezifikation. Anzumerken ist, dass die Detailanalyse und Abbildung auf Technologie, Implementierung und abgeleitete Folgeprozesse iterativ erfolgen kann. Wichtig bei der Implementierung einer MES/MOM-Software ist es zudem, die Bedürfnisse und Anforderungen aller wichtigen Rollen zu berücksichtigen.

Beispiel einer User Story

Aus der Perspektive des Schichtleiters könnte die zu definierende Anforderung wie folgt lauten:

Ist-User-Story: ‚Als Schichtleiter disponiere ich Aufträge und Material, um eine kontinuierliche Auslastung der Produktion bei bestmöglicher Ressourcenauslastung und Produktqualität sicherzustellen.‘

Daraus lässt sich die Anforderung an die IT ableiten:

Soll-User-Story: ‚Als Schichtleiter benötige ich aktuelle Kennzahlen über die Effektivität der Produktion hinsichtlich Auslastung und Qualität, um eine kontinuierliche Auslastung der Produktion bei bestmöglicher Ressourcenauslastung und Produktqualität sicherzustellen.‘

Oder auch: „Als Schichtleiter erwarte ich, dass der Informationsfluss zur Interaktion zwischen den am Herstellprozess beteiligten automatisch ausgelöst wird, sobald Abweichungen von Start- und Randbedingungen prognostiziert werden, die einen Einfluss auf die Auslastung der Produktion, die Ressourcenauslastung und Qualität haben werden.“

Grundlage für Implementierung gelegt

Liegen die User Stories detailliert vor, kann ein Implementierungspartner diese direkt in sein Managementsystem übernehmen oder mit dem Unternehmen eine gemeinsame Managementplattform einrichten. Zusammen mit den anderen Bestandteilen und Perspektiven eines gut ausgearbeiteten Lastenheftes steht eine MES-Einführung so auf einem soliden Fundament

Autor:

Andreas Holz ist MES Consultant Manufacturing Operation Management bei ATS Global DACH (ATS Gesellschaft für angewandte technische Systeme mbH)



  • IT-Anwender mit der Digitalisierung ‚einigermaßen zufrieden‘

    IT-Anwender mit der Digitalisierung ‚einigermaßen zufrieden‘

    Wie bewerten IT-Entscheider den Stand der Digitalisierung in Deutschland? Dieser Frage geht der CIO-Barometer des IT-Anwenderverbands Voice nach. Demnach werden vor allem interne Faktoren positiv bewertet. Die externen Rahmenbedingungen kommen…

    mehr lesen: IT-Anwender mit der Digitalisierung ‚einigermaßen zufrieden‘

  • Neue Finance Vice President DACH bei Schneider Electric

    Neue Finance Vice President DACH bei Schneider Electric

    Seit Februar ist Elisabeth Skorna neue Finance Vice President DACH des Tech-Konzerns. Zusätzlich ist sie Teil des DACH-Managementteams. Skorna ist in ihrer neuen Position für die strategische Finanz- und Budgetplanung…

    mehr lesen: Neue Finance Vice President DACH bei Schneider Electric

  • IoT-Einsatz steigt sprunghaft an

    IoT-Einsatz steigt sprunghaft an

    Nach Angaben der Eclipse Foundation verzeichnete die IoT-Einführung im Jahr 2023 einen sprunghaft Anstieg. 64 Prozent der insgesamt Befragten setzen mittlerweile entsprechende Lösungen ein – ein Plus von 11 Prozentpunkten.

    mehr lesen: IoT-Einsatz steigt sprunghaft an

  • Fraunhofer IWU erprobt wasserstoffbasierte Energiesysteme

    Fraunhofer IWU erprobt wasserstoffbasierte Energiesysteme

    In der Forschungsfabrik am Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU wird an einer energie- und ressourceneffizienten Produktion gearbeitet. Das dortige Wasserstoff-Kraftwerk soll Impulse zur dezentralen, stationären Energieversorgung von Fabriken…

    mehr lesen: Fraunhofer IWU erprobt wasserstoffbasierte Energiesysteme

  • BSI schult Dienstleister für den CyberRisikoCheck

    BSI schult Dienstleister für den CyberRisikoCheck

    Um kleine und mittlere Unternehmen (KMU) beim Thema Cybersicherheit zu unterstützen, hat das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) gemeinsam mit Partnern den CyberRisikoCheck entwickelt. Er bietet KMU eine…

    mehr lesen: BSI schult Dienstleister für den CyberRisikoCheck

  • Logimat mit Besucherwachstum

    Logimat mit Besucherwachstum

    Die Logimat 2024 ist vorüber und laut Veranstalter Euroexpo kamen mehr Besucher und mehr Aussteller – hier etwa jeder Dritte aus dem Ausland – nach Stuttgart.

    mehr lesen: Logimat mit Besucherwachstum

  • Copa-Data Deutschland wird 25

    Copa-Data Deutschland wird 25

    2024 wird für Copa-Data Deutschland zum Jubiläumsjahr: Seit 1999 ist die Tochter des österreichischen Softwareanbieters in der Bundesrepublik aktiv.

    mehr lesen: Copa-Data Deutschland wird 25

  • Anzeige
    Zukunft Anlagenbau: Kollaboration in digitalen Workflows

    Zukunft Anlagenbau: Kollaboration in digitalen Workflows

    Im Zuge der digitalen Transformation sehen sich Planer, Anlagenbauer und Betreiber im Steuerungs- und Schaltanlagenbau mit der Herausforderung konfrontiert, die Kollaboration innerhalb digitaler Workflows neu zu definieren.

    mehr lesen: Zukunft Anlagenbau: Kollaboration in digitalen Workflows

  • Ifo Geschäftsklimaindex steigt

    Ifo Geschäftsklimaindex steigt

    Ist das der Silberstreif am Horizont? Zumindest hellt sich die Stimmung der Wirtschaft im aktuellen Ifo Geschäftsklimaindex auf. Der Indexwert steigt um 2 Punkte.

    mehr lesen: Ifo Geschäftsklimaindex steigt

  • KI-gestützte Verfahren verbessern Molekülforschung

    KI-gestützte Verfahren verbessern Molekülforschung

    Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS startet gemeinsam mit der Universität Augsburg im Rahmen des Munich-Quantum-Valleys das Projekt KID-QC^2. Ziel ist es, durch die Erforschung von Methoden der künstlichen Intelligenz…

    mehr lesen: KI-gestützte Verfahren verbessern Molekülforschung

  • Microsoft macht NRW zur KI-Region

    Microsoft macht NRW zur KI-Region

    Als Teil seines milliardenschweren Investitionspakets will Microsoft im Rheinischen Revier Rechenzentren errichten und mit einer KI-Qualifizierungsoffensive rund 100.000 Menschen in NRW erreichen.

    mehr lesen: Microsoft macht NRW zur KI-Region

  • Die Digitalisierung schreitet voran, vor allem in China

    Die Digitalisierung schreitet voran, vor allem in China

    Das Industrie 4.0 Barometer 2024 von MHP und der LMU München zeigt die deutliche Unterschiede zwischen China und dem Rest der Welt auf. Besonders beim Einsatz von KI haben chinesische…

    mehr lesen: Die Digitalisierung schreitet voran, vor allem in China