Prototyping Automotive Software und Services

In der Automobilbranche findet zur Zeit ein intensiver Wandlungsprozess statt, der aus dem ständigen Kostendruck, dem zunehmenden Wettbewerb und der Geschwindigkeit, mit der neue Technologien auf dem Markt gelangen, resultiert. Hersteller, die diesen Umbruch bestehen möchten, müssen einerseits versuchen, die Effizienz sämtlicher Unternehmensprozesse zu verbessern, andererseits aber auch ihre Effektivität steigern, indem sie kontinuierlich neuartige Technologien hinsichtlich ihres Potentials evaluieren und gegebenenfalls in die eigenen Produkte integrieren. Letzteres dient vor allem dazu, anstelle immer neuer Ausstattungsvarianten den Kunden neuartige mobile Dienste anbieten zu können und so den sich verändernden Erwartungen der Kunden gerecht zu werden, indem sie deren Bedürfnis nach Information und Komfort - dem sogenannten tertiären Aufgabenbereich des Fahrers - befriedigen. Bislang haben die potentiell am Erstellungsprozess solcher Nutzungsinnovationen beteiligten Partner nur wenige Erfahrungen in der Gestaltung derartiger Automotive Software und Services. Daher wird im Rahmen der vorliegenden Dissertation ein Vorgehensmodell sowie die dazu passende Werkzeugunterstützung vorgestellt, welche die systematische Erstellung neuartiger Dienste für die Nutzung im Automobil ermöglichen. Im Fokus stehen Funktionen, mit denen der Autofahrer direkt interagiert, vor allem in Form mobiler Dienste im tertiären Aufgabenbereich. Das vorgeschlagene Vorgehensmodell basiert auf den identifizierten organisatorischen und technischen Besonderheiten der Automobilindustrie sowie bestehenden Vorgehensmodellen in der Dienstleistungs- und Softwareentwicklung. Eine besondere Rolle spielen dabei im Automobil erlebbare Prototypen, die zur Erhebung und Abstimmung von Anforderungen eingesetzt werden, die Kommunikation zwischen verschiedenen Anspruchsgruppen unterstützen und die Möglichkeit bieten, Systemevaluationen durchzuführen. Als passendes Werkzeug zur Unterstützung der Entwicklung besteht ein weiterer Beitrag dieser Arbeit in einer modularen Prototypingplattform, die auf das Vorgehensmodell abgestimmt ist. Diese Plattform vereinfacht die Erstellung geeigneter Prototypen durch die Bereitstellung eines komponentenorientierten Frameworks und zahlreicher Basiskomponenten. Diese Komponenten ermöglichen den Zugriff auf verschiedene Schnittstellen zu Fahrzeug und Nutzer um so rasch qualitativ hochwertige Prototypen im späteren Nutzungskontext - dem Fahrzeug - für Evaluationen umsetzen zu können. Dabei ist die Architektur des Werkzeugs so gestaltet, dass auch noch nicht antizipierte Komponenten (z.B. neuartige Benutzer- oder Kommunikationsschnittstellen) hinzugefügt werden können und die Plattform damit auch in unterschiedlichen Zielumgebungen zum Einsatz kommen kann. Das vorgeschlagene Vorgehensmodell und das dazugehörige Werkzeuge ermöglicht die systematische Vorentwicklung komplexer mobiler Dienste - und erlaubt damit Automobilherstellern, deren Zulieferern und anderen Partnern die Durchführung von Innovationsprojekten in der nachgelagerten Wertschöpfung. Zusätzlich eröffnen sich Möglichkeiten für weiterführende Forschung in benachbarten Forschungsthemen, wie z.B. Open Innovation-Ansätzen zur Ideengenerierung und Kundenintegration, Communities für Kunden und neuartige Mensch- Maschine-Schnittstellen im Fahrzeug. In der Praxis erschließt vor allem die Prototypingplattform neue Einsatzgebiete: sie fand bereits Einzug in die Vorentwicklung als Visualisierungs- und Steuerungshilfe für technische Abläufe. Description The automotive industry currently faces a far reaching process of transformation resulting from the persistant cost pressure, the rising competition and the increasing rate at which new technologies are placed on the market. Manufacturers will have to improve the efficiency of all their business processes on one hand, but also their own effectiveness by constantly evaluating new technologies' potentials for integration into their products, on the other hand in order to survive that transformation process. The latter is serving the purpose of enabling the manufacturers to offer the customer novel mobile services meeting the changing users' expectations towards information and comfort in the car instead of just offering more configuration options of already existing car models. Until now the potential partners involved in the manufacturing process of such innovative services have little experience in designing and implementing such Automotive Software and Services. Hence this dissertation presents a process model as well as the matching tool support to allow the systematic development of novel services for the use in automobiles. Those functions the driver directly interacts with are in the main focus for both the model and the tool. The proposed process model is based on the organizational and technical characteristics special to the automotive industry as well as existing models for the development of services or software. Prototypes that can be experienced inside the automobile play a decisive role in that model, as they are used for eliciting and reconciling/coordinating requirements, enable the communication between different groups of stakeholders and allow the evaluation of systems. A modular prototyping platform, representing another contribution of this work, simplifies the creation of appropriate prototypes by supplying a component-oriented development framework as well as numerous basic components. Those components offer access to different interfaces to the vehicle and the driver in preliminary development projects and thus enable the quick implementation of high quality prototypes in the future target environment, the automobile, for evaluation purposes. The architecture of the toolset is designed to be completely modular, allowing the subsequent integration of components that are not yet anticipated (e.g. novel user interfaces, communications links, etc.) and hence also allow the introduction of the platform to different target environments. With the help of the proposed process model and its matching tool, the systematic development of complex mobile services is made possible, allowing car manufacturers, their suppliers and other partners to conduct innovative projects targeting the downstream value creation. Additionally the results open up possibilities for continuative research in nearby topics, like approaches in Open Innovation for idea generation, customer communities and novel humancomputer- interfaces in the car. In practice especially the prototyping platform makes new application areas accessible as it has already been put to use as an aid for visualizing and controlling operations in technical development projects.