Basiswissen Digital Design

1Einleitung und Motivation

One's rational understanding of a motorcycle is therefore modified from minute to minute as one works on it and sees that a new and different rational understanding has more quality.

- Robert Pirsig in [Pirsig 1974]

Die ganzheitliche Gestaltung digitaler Lösungen und Systeme steht im Zentrum dieses Buches.1 Das ist schon ein ordentlicher Anspruch, der hier formuliert wird. Wir digitalisieren doch kräftig und seit vielen Jahren. Warum sollte man sich jetzt so grundsätzlich mit diesem Thema auseinandersetzen? Und was hat dies mit Motorrädern und dem Zitat oben zu tun?

Beginnen wir mit der ersten Frage, hier ist meine Antwort immer die gleiche: Die Welt der Digitalisierung und insbesondere die der Softwareentwicklung hat sich in den letzten 15 bis 20 Jahren massiv verändert. Diese Veränderungen führen dazu, dass ganzheitliche Gestaltungskompetenz für die Digitalisierung immer wichtiger wird.

Und was hat es mit den Motorrädern auf sich? Das Zitat oben stammt aus dem Buch »Zen and the Art of Motorcycle Maintenance« von Robert M. Pirsig, einem, wie ich finde, sehr faszinierenden Buch. Eine wesentliche Aussage in diesem Buch ist, dass sich unser rationales Verständnis einer Sache (z.B. über ein Motorrad) verändern kann, wenn wir ein neues Verständnis entdecken, das besser ist (mehr Qualität hat). Genauso verhält es sich für mich mit der Digitalisierung. Unser bestehendes Verständnis der Gestaltung von Digitalisierung und vor allem der Softwareentwicklung kommt aufgrund verschiedener Entwicklungen an seine Grenzen und es braucht ein neues Verständnis, das mehr Qualität hat und einfach besser passt. Es hat den Namen Digital Design.

Welche Entwicklungen sind hier genau gemeint? Was ist denn Besonderes passiert in den letzten Jahren? Abbildung 1-1 verdeutlicht dies. Sie stammt ursprünglich aus einem Vortrag von mir aus dem Jahr 2017 auf der REConf® - Konferenz für Requirements Engineering - und ist auf der sprichwörtlichen Serviette entstanden, um eine für mich wichtige Beobachtung zu visualisieren: Das Spannungsfeld zwischen den Fähigkeiten und den Erwartungen an die Technologie hat sich irgendwann in den letzten 15-20 Jahren gedreht.

Abb. 1-1Zusammenhang zwischen Erwartungen an und Fähigkeiten von Technologie

Die Anfänge der Computertechnologie waren geprägt durch eine Form von Mangelwirtschaft. Software war nie gut genug, Rechner waren nie schnell genug, Speicher gab es nie genug und Festplattenkapazität sowieso nicht. Grundsätzlich bestand immer eine Lücke zwischen Erwartungen und Fähigkeiten. Die Menschen haben seit den Anfängen der Computertechnologie immer mehr erwartet, als die Technologie leisten konnte. Diese übermäßigen Erwartungen haben viele Menschen dazu motiviert, die Technologie immer weiter zu verbessern und stärker zu machen, um die Wünsche und Bedürfnisse der Menschen mit Blick auf die Technologie zu erfüllen. Aus dieser Perspektive ist das also eine gute Entwicklung.

Wichtig für das Gesamtbild ist hier, dass die Technologie den Wünschen und Bedürfnissen gefolgt ist. Technologie wurde dazu eingesetzt, um verstandene Prozesse und Probleme der realen Welt mit Software zu unterstützen. Ein Höhepunkt des Spannungsfelds zwischen Erwartungen und Fähigkeiten von Technologie ist das Platzen der DotCom-Blase gewesen. Die Erwartungen der Menschen an die Technologie haben sich in einer Aktienblase manifestiert und als klar wurde, dass die Technologie diese Erwartungen nicht erfüllen konnte, ist die Blase geplatzt.

In den 2000er-Jahren hat sich dieses Verhältnis umgekehrt. Das erste iPhone ist dafür ein prominentes Beispiel, es hat 2007 das Smartphone als Geräteklasse und damit als Technologie für einen breiteren Markt verfügbar gemacht. Ich kann mich noch lebhaft daran erinnern, als ich mein erstes iPhone in den Händen hielt und mich über dessen technische Fähigkeiten gefreut habe (z.B. mobiles Internet, Touchscreen und GPS).

»Was man damit wohl alles anstellen kann?«, fragten sich zu dieser Zeit vermutlich viele Menschen. Diese Frage bedeutet im Kern, dass von diesem Moment an die technischen Möglichkeiten schneller wuchsen als die Erwartungen der Menschen an die Technologie. Das Smartphone ist aber nur ein Beispiel für die Explosion der technischen Möglichkeiten in den letzten 15 Jahren. Einige Stichworte sollen hier als Beispiel dienen: virtuelle Realität, 5G-Mobilfunk, Blockchain, maschinelles Lernen (ML) und Internet of Things (IoT). Jeder Begriff steht für eine digitale Technologie, die uns neue Fähigkeiten verspricht.

Und was hat das mit rationalem Verständnis zu tun? Ergänzen wir dazu die Abbildung gedanklich um einige Jahreszahlen zum Auftreten relevanter Aspekte von Softwareentwicklung und Digitalisierung. Software Engineering ist seit den 1960er-Jahren ein Begriff, die Geburtsstunde des Requirements Engineering wird auf 1977 datiert, seit Mitte der 1980er-Jahre gibt es Interaction Design, Usability Engineering geht auf den Anfang der 1990er-Jahre zurück, UX Design auf Ende der 1990er, Businessanalyse erscheint zum Jahrtausendwechsel auf der Bildfläche und das Agile Manifest wurde 2001 unterzeichnet. Alle diese Begriffe stehen für Tätigkeiten, Rollen und Aufgaben, die uns Angebote machen, wie wir die Gestaltung von Software und auch die Gestaltung von Digitalisierung verstehen können. Diese Inhalte und Angebote haben die Menschen und die Industrie dahingehend geprägt, wie Software entwickelt und gestaltet wird. Problematisch ist, dass all diese Angebote lange vor der zuvor beschriebenen Technologieexplosion entstanden sind und demnach davon ausgehen, dass Lösungen für bekannte Herausforderungen zu entwickeln sind.

Digital Design ist ein Ansatz, um die Herausforderungen, die sich aus den wachsenden technischen Möglichkeiten ergeben, mit vielen vorhandenen Gestaltungskompetenzen zu integrieren. Digital Design wurde als Berufsbild gezielt für die ganzheitliche Gestaltung digitaler Lösungen entwickelt und soll vor allem unser Verständnis für die ganzheitliche Gestaltung digitaler Lösungen erweitern. Dies bedeutet jetzt sicher nicht, dass Digital Design die bestehenden Ansätze verdrängen oder komplett ersetzen soll. Vielmehr das Gegenteil ist der Fall. Digital Design bildet die dringend benötigte Klammer, die uns dabei hilft, die Gestaltung von Digitalisierung besser zu verstehen und unsere bereits vorhandenen Fähigkeiten so zu integrieren, dass wir ganzheitlich gestalten können und bessere Lösungen in die Welt bringen. Unterm Strich bedeutet das mehr Qualität. Mit dieser Motivation schauen wir uns jetzt an, warum es dazu ein neues Berufsbild braucht.

1.1Ein Berufsbild für die ganzheitliche Gestaltung digitaler Lösungen

Eine wichtige Voraussetzung für das Verständnis von Digital Design ist das Verständnis des Technologieeinsatzes. Hierzu werden im Folgenden drei Stufen der Verwendung digitaler Technologien eingeführt. Dabei wird deutlich, dass mit jeder Stufe der Gestaltungsspielraum wächst und schließlich so groß wird, dass ein neues Berufsbild für die Gestaltung digitaler Lösungen notwendig wird.

1.1.1Drei Stufen der Verwendung digitaler Technologien

Die Entwicklung digitaler Technologien verändert die Art der digitalen Lösungen und kann durch die folgenden drei Stufen charakterisiert werden: Datendigitalisierung, Prozessdigitalisierung und digitale Transformation. Daten- und Prozessdigitalisierung werden typischerweise unter dem Oberbegriff »Digitalisierung« zusammengefasst. Für das Verständnis der technologischen Entwicklung ist diese Trennung jedoch wichtig.

Abb. 1-2Drei Stufen der Verwendung digitaler Technologien

Stufe 1 - Datendigitalisierung

Datendigitalisierung meint, dass digitale Technologien für die Speicherung und Verarbeitung von Daten eingesetzt werden. Etwas plakativer kann man auch von Elektrifizierung sprechen. Vormals analoge Daten (z.B. Papierakten) werden in digitale Daten übertragen (also elektrifiziert bzw. digitalisiert), um die Daten besser verarbeiten und transportieren zu können. Datendigitalisierung gab es im Übrigen schon vor der Erfindung von Computern, man kann z.B. das »Morsen« von Text als eine frühe Form der Datendigitalisierung verstehen, da Information im Sinne von Text durch das Morsealphabet in elektronische Signale übertragen wurde. Bleiben wir aber bei der Computertechnologie.

In der Geschichte der Computertechnologie haben Daten eine wichtige Rolle gespielt - und tun dies noch heute. In den Anfängen sprach man von »Elektronischer Datenverarbeitung« (EDV), hier sind die Daten und die Elektrizität noch...