Apr 23 2015

Anforderungsmanagement in Beschaffung und Einkauf

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Effiziente Methoden des Systems Engineering bieten hohe Potenziale

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Gastbeitrag
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Einleitung
Die Beschaffung komplexer Maschinen und Anlagen ist eine Herausforderung für jedes Unternehmen. Es gilt den Lieferanten genau die Produkteigenschaften und Anforderungen zu beschreiben und sicherzustellen, dass das bestellte Produkt auch funktions- und termingerecht in Betrieb genommen werden kann. Dabei stellt das Lasten- und Pflichtenheft nur den äußeren Rahmen dar. Viel wichtiger ist der Inhalt, der zielgenau und abgesichert erstellt werden muss. Unsaubere Formulierungen und fehlende Produktfunktionen führen unweigerlich zum Scheitern dieser Projekte. Um eine saubere Abnahme zum Projektabschluss zu gewährleisten ist es daher zwingend erforderlich, methodisch und zielgerichtet vorzugehen. Das Systems Engineering mit seinen vielfältigen Methoden ist dazu ein unerlässliches Hilfsmittel. Der vorliegende Beitrag skizziert einen Methoden- und IT-gestützten Ansatz mit seinen kurz-, mittel- und langfristigen Einsparungspotentialen.
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Ausgangsituation
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Die Herausforderung bei der Beschaffung von komplexen Maschinen, Komponenten und Dienstleistungen (im Folgenden nur noch Produkt genannt) ist die nahtlose Einbindung in die innerbetrieblichen Geschäftsprozesse. Den Luxus, die Anforderungen an das Produkt zunächst nur vage zu formulieren, kann sich heutzutage kein Unternehmen mehr leisten. Trotzdem sind unklare Anforderungen ein typisches Problem bei der Systementwicklung /1/. Früher konnten Änderungen intern nachgereicht und in das Produkt eingearbeitet werden. Der Aufwand hierfür war mit zunehmendem Grad der Fertigstellung höher. Jedoch wurden diese Änderungen angeordnet und durchgeführt.

Den Unternehmen stehen jedoch neue Herausforderungen gegenüber /2/. Bei der Beauftragung des Lieferanten muss bereits ein vollständiger Satz an Anforderungen übergeben werden, nach denen dieser das Produkt entwickeln soll. Denn alle danach anfallenden, geänderten oder neu gestellten Anforderungen lässt sich der Lieferant bezahlen. Die Realität zeigt aber in vielen Fällen, dass zum Zeitpunkt der Vertragsunterzeichnung die Spezifikation mit den formulierten Anforderungen zum einen unvollständig, missverständlich und fehlerhaft ist. Gründe hierfür sind unter anderem die Nichtbeachtung der Grundsätze der anforderungsgerechten Produktentwicklung und anderen Methoden zur Optimierung der Produktgestaltung. Auch sind nachfolgende Prozesse wie das Änderungsmanagement, die Überprüfung der Lieferung der Zulieferer oder die optimale Einbindung innerhalb der Supply Chain nur unvollständig in Betracht gezogen worden. Es zeichnet sich bereits in diesem Zeitpunkt ab, dass die endgültigen Kosten für das Produkt die zunächst angenommenen Kosten übersteigen werden.
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Voraussetzungen sind klare Anforderungen
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Nach dem Beschluss des Zukaufs des Produktes stellt sich die Frage nach den Anforderungen an das selbige. Wie kann das Unternehmen sicherstellen, alle Anforderungen richtig aufzunehmen und alle „internen Anwender“ identifiziert und integriert zu haben. Dabei sollen zum einen keine Anforderungen vergessen werden. Zum anderen kosten unnötig gestellte Anforderungen zusätzliches Geld. Fatal wäre es auch, falsche Anforderungen gestellt zu haben. Eine methodisch unterstützte Aufnahme dieser Anforderungen führt zu den höchsten Kosten- und Zeiteinsparungen über den gesamten Produktentwicklungsprozess hinweg betrachtet. Voraussetzungen hierfür ist die unternehmensspezifische Kombination von geeigneten Methoden aus einem Pool von Methodenbausteinen /3/. Auch die Tiefe der Methodenanwendung wird an die unternehmensspezifischen Gegebenheiten angepasst. So können z.B. mit der Portfolioanalyse oder Paretoanalyse die richtigen Zielsetzungen des Produktes identifiziert und entwickelt werden. Mit dem Einsatz der Funktionenanalyse werden die eigentlichen Funktionen klar herausgearbeitet, die das Produkt erfüllen soll. Die so dargestellten Funktionen bieten eine fundierte Basis, aus der im folgenden Schritt Anforderungen an das Produkt abgeleitet werden.
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In jedem Unternehmen gibt es natürlich eine irgendwie geartete Art der Aufnahme und Verwaltung von Anforderungen. Allerdings sind in den meisten Fällen die Anforderungen bzw. Lastenhefte in Fließtexten verfasst worden. Über Seiten hinweg sind in den Texten Anforderungen enthalten, die als solche nicht eindeutig erkennbar sind. Eine Strukturierung der Anforderungen selbst war nur auf Kapitelebene, nicht aber auf Anforderungsebene gegeben. Die Zuordnung von Kommentaren zu einzelnen Anforderungen gestaltete sich als schwierig. Aus diesem Grund ist eine Hauptforderung des Anforderungsmanagements bzw. Requirements Engineering (RE) die Indizierung jeder einzelnen Anforderung. Die Vorteile liegen dabei auf der Hand. Kommentare von Dokumenten-Reviewern können bis auf die Anforderungsebene genau, schnell und eindeutig zugeordnet werden. Zeitintensives Suchen, worauf der Kommentator sich bezieht, entfällt. Eine Änderung der Arbeitsweise bringt bereits nach kurzer Zeit Kosten- und Zeitersparnisse. Dabei ist durch eine Analyse des momentan angewendeten Produktentwicklungsprozesses zu entscheiden, wie detailliert der RE-Ansatz anzuwenden ist und welche individuelle Methodenkombination die vorgefundene Situation am besten unterstützt. Ergebnis ist eine strukturierte, vollständige Spezifikation.
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Lieferanten effizient auswählen
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Eine immense Erleichterung ergibt sich auch bei der Auswahl von geeigneten Zulieferern. Bei einem Projektpartner wurden nicht selten Spezifikationen von mehreren hundert Seiten verfasst und diese dann verschiedenen potentiellen Zulieferern übergeben. Ingenieure waren über Wochen damit beschäftigt, die auf verschiedene Art und Weise zurückgeschickten Antworten der übermittelten Spezifikation genau zuzuordnen. Auch war der Vergleich der potentiellen Lieferanten nahezu unmöglich, und es ließen sich lediglich qualitative Aussagen vornehmen. Eine rationale Beurteilung der einzelnen Lieferanten aufgrund von Auswertungen und direkten Vergleichen war nicht effizient durchzuführen. Entscheidungen in der Lieferantenauswahl waren nur schwer nachvollziehbar.
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Effiziente Lieferantenauswahl Grafik: G. Pawellek

Effiziente Lieferantenauswahl
Grafik: G. Pawellek

Mit Hilfe des RE-Ansatzes können sich die potentiellen Lieferanten nicht mehr mit allgemeinen Phrasen um das Erlangen des Auftrages bemühen. Sie erhalten Anforderungen mit der Aufforderung zur Beantwortung. So müssen sie sich von Anfang an zu jeder Anforderung individuell äußern. Die Antworten der potentiellen Lieferanten können nun kategorisiert und bewertet werden. So werden dann schnell Unzulänglichkeiten der Spezifikation sichtbar gemacht. Die Bewertungen der gegebenen Antworten auf Basis der einzelnen Anforderungen bieten daher eine Basis für die rationale Auswahl des Lieferanten. Sie wird so transparent, die Ergebnisse vergleichbar und Schwachstellen in der Kompetenz des Zulieferers schnell und zielgenau identifiziert.
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Zentrale Datenbankunterstützung Grafik: G. Pawellek

Zentrale Datenbankunterstützung
Grafik: G. Pawellek

Geeignete Datenbanklösungen erhöhen die erreichten Zeitersparnisse noch um ein Weiteres. Hier werden die Anforderungen in einer zentralen Datenbank zur Verfügung gestellt. Besonders bei räumlich verteilten Projektteams wird so sichergestellt, dass alle Projektmitglieder auf den gleichen Stand der Spezifikation zugreifen können. Ebenso besteht die Möglichkeit, alle Antworten der potentiellen Lieferanten automatisch den einzelnen Anforderungen zuzuordnen. In kürzester Zeit kann mit der eigentlich wichtigen Arbeit, der inhaltlichen Bewertung der verschiedenen Antworten und der Weiterentwicklung der Spezifikation begonnen werden. Tagelange Sortier- und Zuordnungsarbeiten entfallen so komplett.
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Gesicherte Abnahme ohne Wenn und Aber
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Erstellung von Testdokumenten Grafik: G. Pawellek

Erstellung von Testdokumenten
Grafik: G. Pawellek

Doch nicht nur in der Erstellung der Anforderungen und Auswahl des geeigneten Lieferanten ist das Anforderungsmanagement eine hilfreiche Methode. Auch bei der Abnahme der gelieferten Produkte gibt es hohe Zeitersparnisse. Der Auftraggeber ist in der Pflicht, das Produkt auf „Herz und Nieren“ hin zu überprüfen. Nicht oder nur unvollständig erfüllte Anforderungen können genauso auftreten wie ungewünschte Abweichungen vom Sollmaß. Ist er nicht in der Lage, diese Mängel schnell und treffsicher zu identifizieren, so hat eine spätere Identifizierung erheblich schwerere Auswirkungen. Zum einen sind Garantieansprüche unter Umständen reduziert oder erloschen. Zum anderen kommt es zu erhöhten Kosten beim Auftreten der Mängel im Gesamtsystem bzw. den übergeordneten Prozessen im eigentlichen Betrieb. Stillstandzeiten, Nacharbeiten, Konventionalstrafen oder Regressansprüche können dann schnell erhebliche Kosten verursachen. Durch die Ableitung von z.B. Funktionstests aus den Anforderungen wird die Erstellung der Testdokumente auf ein Minimum an Aufwand reduziert. Denn faktisch sind diese bereits durch die lösungsneutrale Spezifikation mit erstellt worden. Jede einzelne Anforderung kann einzeln oder in einer geschickt gewählten Gruppe zusammengefasst getestet und die Testergebnisse dokumentiert werden. Der einzig zusätzliche Aufwand in der Phase der Anforderungserstellung ist die Definition und Auswahl der Testart (z.B. Labortest, Funktionstest, Besichtigung, …).

Bei nicht erfüllten Anforderungen kann klar und eindeutig dargestellt werden, wo die Mängel sich befinden. Sind alle Anforderungen getestet und für erfüllt erklärt, kann das Produkt abgenommen werden. Hier zeigt sich spätestens, wie wichtig ein vollständiger, richtiger Satz von Anforderungen ist!
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Effizienzsteigerung über das eigentliche Produkt hinaus
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Zeitersparnis bei Wiederverwendung Grafik: G. Pawellek

Zeitersparnis bei Wiederverwendung
Grafik: G. Pawellek

Die lösungsneutrale Formulierung von Anforderungen und deren Attributen ermöglicht ebenfalls eine effizientere Durchführung von Folgeprojekten. Die Ersparnisse an Zeit und Kosten sind hier noch höher als schon bei der Entwicklung des ersten Produktes. Die Situation ist meist die Folgende: Ein Produkt wurde vor geraumer Zeit entwickelt. Die Organisation hat sich geändert, nicht mehr alle Mitarbeiter sind in dem Projekt tätig oder haben das Unternehmen verlassen. Darüber hinaus haben sich die Gesetze oder die Produktpolitik in verschiedenen Punkten geändert. Faktisch beginnt eine Neuentwicklung eines Produktes, welches bereits vom Unternehmen entwickelt wurde. Mit Hilfe der auf RE basierten Spezifikation ist die Wiederverwendung von Spezifikationen ähnlicher Produkte (in Teilen) möglich. Je nach Produkt sind die Anforderungen zwischen Produkten einer Familie nur in wenigen Prozenten unterschiedlich. Einzelne Maße oder Umgebungsvariable müssen gegebenenfalls überprüft und geändert werden. Dank der lösungsneutralen Formulierung lassen sich Anforderungen zum Teil ohne Modifikationen übernehmen. Innovationen werden hier unterstützt, da die Lösung nicht vorgegeben wurde, die Anforderungen aber auf günstigere oder qualitätsverbesserte Art und Weise erfüllt werden können.

Erfahrungen aus der Luftfahrtindustrie zeigen einen Grad der Wiederverwendung von bis zu 90%. Bei der Entwicklung von vielen Systemkomponenten ist es darüber hinaus ratsam, immer wieder auftretende Anforderungen in Vorlagen einzufügen. Jede danach angegangene Spezifikation startet bereits mit einen Satz an Anforderungen und es sind nur noch individuelle Anforderungen hinzuzufügen. Der Autor hat so die Sicherheit, keine nichtproduktspezifischen Anforderungen zu vergessen.
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Einführung des Anforderungsmanagements
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Die Einführung des Anforderungsmanagements ist nicht alleine mit dem Kauf einer Softwarelösung abgeschlossen. Vielmehr geht es zunächst darum, die Methoden und Prozesse den Mitarbeitern nachhaltig zu vermitteln und zur Anwendung zu bringen. Eine softwaretechnische Unterstützung kann in diesem Zusammenhang natürlich hilfreich sein, sollte aber erst in einem zweiten Schritt angegangen werden. Daher empfehlen wir folgende Vorgehensweise:

  • Schritt 1: Definition und Beschreibung der Prozesslandschaft, Festlegung notwendiger Methoden.
  • Schritt 2: Identifikation und Einführung notwendiger Tools.
  • Schritt 3: Durchführung von Trainings und Methodenworkshops zur Vermittlung der Anwendung der Methoden und Tools.
  • Schritt 4: Unterstützung des Entwicklungsprozesses mittels Moderation der Anwendung der erlernten Methoden.
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Fazit
Zusammenfassend zeigt das Anforderungsmanagement sowohl kurz- wie auch mittel- und langfristig Einsparungspotentiale. Aus einer klar strukturierten Spezifikation können leicht Ausschreibungsunterlagen abgeleitet werden sowie die Abnahmephase effizient und zielsicher durchgeführt werden. Klar definierte Anforderungen geben keinen Spielraum für Diskussionen und reduzieren somit maßgeblich das Projektrisiko. Wird zudem noch über den einzelnen Anwendungsfall hinweg in die Zukunft gesehen, so ergeben sich weitere Zeit- und Kostenersparnisse durch den hohen Grad der Wiederverwendbarkeit der Spezifikationen. Mit Hilfe von Methodenworkshops und Trainings wird allen Beteiligten das nötige Wissen und die nötige Sicherheit in der Anwendung der Methoden, Prozesse und Tools vermittelt. Die Gesellschaft für Unternehmenslogistik mbH ist in diesem Bereich seit über fünfzehn Jahren erfolgreich mit der Leitung von solchen nationalen und internationalen Projekten betraut.

 

Literatur

  • 1/ Chris Rupp & die Sophisten: Requirements-Engineering und Management, Hanser Verlag München Wien, 4. Auflage, 2007
  • 2/ Mäuseler, M.: Requirements Engineering – Methode für effizientes Zuliefermanagement. In: Tagungshandbuch zum Fachseminar „Produktions- und Zulieferlogistik“ der Forschungsgemeinschaft für Logistik e.V. (FGL) am 22.06.2006 in Hamburg, S.4.1 bis 4.14
  • 3/ Schramm, A.: Intranetbasiertes Methodenportal. In: Tagungshandbuch zum 21. Hamburger Logistik-Kolloquium „Mit Methodenmanagement zur optimalen Produktion und Logistik“ an der TU Hamburg-Harburg am 01.03.2012 in Hamburg, S.7-1 bis 7-12

 

Autoren
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Pawellek, Institut für Technische Logistik der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH)

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Andreas Schramm, Geschäftsführer der GfU Gesellschaft für Unternehmenslogistik mbH, Hamburg

Die GfU mbH vereint Innovation mit Tradition
Seit über 25 Jahren erarbeitet die GfU mbH Lösungsansätze für ihre Kunden von der Strate­gieplanung über die Konzeptionierung bis hin zur technischen und organisatorischen Realisierung. Innovative Konzepte entstehen durch Kooperationen mit Instituten der Technischen Universität Hamburg-Harburg und aus der Arbeit als Forschungsstelle der FGL Forschungsgemeinschaft für Logistik e.V. Dieses wird einerseits durch die Bearbeitung öf­fentlich geförderter Forschungs- und Ent­wicklungsprojekte und andererseits durch die Initiierung und Bear­beitung von Verbundprojekten mit mehreren Praxispartnern realisiert.

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