Extreme Manufacturing: Wie man ein straßensicheres Auto in sieben Tagen entwickelt, baut und verkauft

Diese Woche fand die ReConf in München statt. Die ReConf ist eine der größten Konferenzen zum Thema Anforderungsmanagement und -engineering in Europa. Es gab auch einen eigenen Track zum Systems Engineering.

Von der ReConf gäbe es viel für diesen Blog zu berichten. Aber heute möchte ich von der Keynote von Joe Justice berichten, die zumindest mich beeindruckt hat. Und die zeigt, dass sich die traditionellen Automobilhersteller warm anziehen müssen!

Joe Justice ist der President of Hardware bei Scrum Inc., die seine Firma WikiSpeed gekauft hat. WikiSpeed produziert Autos, und zwar weltweit in extrem kleinen Mengen, aber jede Woche ein neues Modell! Joe hat die Extreme Manufacturing Method mitentwickelt, die er auch in seiner Firma anwendet. Der Anstoß zu den heutigen Aktivitäten kam durch den X-Price in 2006, über den die Entwicklung eines sicheren, hocheffizienten Autos mit 10 Millionen Dollar (US) dotiert wurde.

Joe faszinierte die Herausforderung, und er begann an Abenden und Wochenenden an diesem Problem zu arbeiten. Er hatte noch nie ein Auto gebaut, aber als Scrummaster füllten sich schnell die Wände seiner Garage mit Post-its, mit denen er die wöchentlichen Sprints organisierte. Um eine lange Geschichte kurz zu machen: Über diese Arbeitsweise entstand das erste modulare Auto innerhalb von drei Monaten. Daraus wurde ein Fahrzeug, dass die Auflagen für straßensichere Autos erfüllt und halb so viel wie ein Toyota Prius verbraucht. Joe berichtet hiervon in seinem TEDx-Vortrag.

Mit der Arbeit von Abenden und Wochenenden gewannen Joe Justice und sein Team drei Weltrekorde. Twittern

Wie ist das möglich? Zum einen musste die Arbeit aufgeteilt werden. Die Teilaufgaben wurden so klein geschnitten, dass diese innerhalb von einer Woche von einem Team realisiert werden konnten. Aber das wichtigste: Es wurde nie der Lösungsweg vorgegeben: Statt dessen wurden lediglich Rahmenbedingungen definiert (Kosten, Sicherheitsauflagen, Schnittstellen, etc.), unter denen das Teilproblem realisiert werden musste.

Spezifiziere das „Warum“ und „für Wen“, aber niemals das „Wie“ (Joe Justice) Twittern

Ebenfalls von der agilen Arbeitsweise inspiriert war die Integration von Tests, denn ein straßentaugliches Auto muss die gesetzliche Auflagen erfüllen. Anfangs wurden die Crash-Tests „von Hand“ durchgeführt, was aber schnell zum Bottleneck wurde. Über Simulationen, die mit physikalischen Tests abgeglichen wurden, konnte bald auf die physikalischen Tests vollständig verzichtet werden. Dadurch werden nun die virtuellen Crash-Tests am Ende von jedem Sprint durchgeführt.

Jede Woche wird ein neues Fahrzeugmodell entwickelt, gebaut und verkauft. Twittern

Build Server Factory

Inspiriert von der Softwareentwicklung werden die Module des Autos von einer Gruppe gebaut, die als „Build Server Factory“ bezeichnet wird. Dabei wird viel mit User Stories gearbeitet, die beschreiben, was Investoren, Nutzer und Behörden erwarten. Beispiele wären:

• Muss „Offset Frontal Impact Test“ bestehen (Behörde);
• Muss weniger als $5000 an Material kosten (Investor)
• Muss mindestens 3 cubic meter an abschliebßbarem Gepäckraunm haben.

Es kam, was kommen musste: Scrum Inc. wurde auf Joe’s Arbeit aufmerksam und akquirierte die Firma. Scrum Inc. ist die Firma von Jeff Sutherland, der Scrum und agiles Vorgehen systematisiert hat, wodurch es die heutige Verbreitung gefunden hat. Scrum wurde für die Softwareentwicklung konzipiert, aber Scrum Inc. wurde immer öfter damit konfrontiert, dass deren Kunden aus Industrien außerhalb der Software kamen, wie Pharmazie, Luftfahrt, Finanzen und vielen anderen.

Durch die Akquisition von Scrum, Inc. wurde Joe gezwungen, professioneller zu werden. Insbesondere musste er feststellen, dass er viele Aspekte seines Unternehmens nicht wirklich verstand. Bald kristallisierte sich heraus, welche Kernmetriken für ein gutes Verständnis und einen reibungslosen Betrieb nach Scrum notwendig sind:

• Backlog
• Umsatz pro Sprint
• Kosten pro Team und Sprint
• Zufriedenheit (Beseitigen von Impediments)
• Produktivität (Velocity)

Einem Dashbord mit wenigen Kern-Metriken ermöglicht es Joe, seine Firma über 23 Länder am Laufen zu halten. Twittern

Heute hat jedes Team eine Assembly Line, und es wird nicht nur ein, sondern eine kleine Anzahl von Autos pro Woche gebaut. Ermöglicht wird dies unter anderem dadurch, dass sich inzwischen für alle Elemente Zulieferer finden, die in weniger als einer Woche liefern können. Das ist nicht nicht zuletzt durch moderne Herstellungsverfahren wie 3D-Druck und Standardkomponenten ermöglicht worden.

Scrum at Scale

Inzwischen gibt es mehrere eigenverantwortliche Teams für die Fahrzeugkomponenten, die in jedem Sprint sowohl ihre Komponenten herstellen, aber auch verbessern. Jede Woche muss aber auch ein Fahrzeug aus diesen Komponenten zusammengebaut werden. Das bezeichnet Joe als Scrum at Scale, und Integration war eine große Herausforderung, die durch eine klare Vergabe von Verantwortung aufgelöst wurde: Ein Teil ist erst dann abgeschlossen, wenn es auch integriert wurde.

Die Zukunft

Heute baut WikiSpeed ein Auto in 28 Minuten. Aber das ist nichts im Vergleich zu dem, was Tesla vor hat: Teslas Produktionsstraßen unterscheiden sich in einem revolutionären Aspekt von heute üblichen Produktionsanlagen: Die Roboter sind nicht auf bestimmte vorgegebene Teile angepasst, sondern haben flexible Aktuatoren, die unterschiedliche Teile handhaben können. Das bedeutet, dass diese Fabriken ohne Neukonfiguration unterschiedliche Fahrzeugmodelle bauen können! Tesla hat die Form der Karosserie des Model S zum letzten Mal vor 7 Jahren geändert, nicht ungewöhnlich in der Automobilindustrie. Joe vermutet, dass Tesla diese Möglichkeit ab Model 3 freischalten wird, und das könnte bedeutet, dass es jede Woche ein neues Fahrzeugmodell gibt!

Es ist offensichtlich, dass hier die Entwicklungs- und Produktionsarbeit massiv parallelisiert wird. Um diese Arbeiten zu synchronisieren, wurde die „Enabling Specification“ eingeführt, die vom Product Owner verantwortet wird. Dabei handelt es sich um einen Einseiter (maximal!), in dem Business Constraints und Marktziele festgehalten werden. Diesen Einseiter zu schreiben ist nicht einfach; aber es ist ein mächtiges Werkzeug, dass alle Teams synchronisiert, und auch auf einem großen Poster in jedem Arbeitsbereich aufgehängt wird.

Die etablierten Fahrzeughersteller wissen, dass sie aufholen müssen. Joe arbeitet mit Daimler, BMW, VW und vielen anderen Fahrzeugherstellern, um den Umstieg auf agilere Entwicklungs- und Produktionsmethoden zu schaffen. Ob diese das rechtzeitig schaffen, um neuen, innovativen Herstellern die Stirn bieten zu können, wird die Zeit zeigen.

YouTube-Bonus: In der Keynote vom Scrum Day 2015 finden sich einige Teile aus dieser Keynote wieder.

Bild: WikiSpeed