Maak sneller fouten

Als technologische startup begin je vol enthousiasme. Je hebt een fantastisch idee, je hebt een investeerder en je hebt zelfs al een launching customer gevonden. Gefeliciteerd! Maar nu moet je gaan leveren. Dan blijkt hoe weerbarstig de praktijk is. Je hebt te weinig mensen, te weinig geld, te weinig tijd. Al snel loopt de druk hoog op. Er is geen marge voor fouten meer. Maar er gaat altijd wel iets fout en dan sta je met je rug tegen de muur. De remedie? Maak meer fouten, maar doe het sneller en leer ervan. Kort-cyclisch werken à la Agile werkt uitstekend bij de ontwikkeling van hightech.

Remco Jager is projectmanager high-tech development bij Technolution Advance. Gerard Rauwerda is business developer bij Technolution Advance.

30 november 2021

Innovatieve hightech ontwikkelen is altijd een uitdaging, ook als de omstandigheden ideaal zijn. En dat zijn ze nooit. Er zijn altijd tegenslagen bij de ontwikkeling van het volgende prototype. De samenwerking met partners is complexer dan voorzien. De investeerder wil sneller resultaten zien. De launching customer heeft hoge verwachtingen en de deadlines zijn krap. Het ontwikkelproces is inductief: elke keuze heeft gevolgen voor de langere termijn, en de risico’s zijn lang niet altijd te voorspellen.

Cycli in hightech ontwikkelprocessen. In figuur 1 wordt een functionaliteit (het berekenen van een afbeelding) nagebootst door een software-mock-up. In figuur 2 zijn hieraan twee hardwareontwikkelkits en fpga-code (firmware) toegevoegd. In figuur 3 is alle benodigde custom hardware, software en firmware gerealiseerd.

Een kort-cyclische aanpak zorgt ervoor dat de consequenties van verkeerde beslissingen veel sneller zichtbaar worden. Je kunt sneller bijsturen, waardoor de impact van de foute keuzes een stuk kleiner wordt. Je kunt sneller en regelmatiger aan je investeerder en je launching customer rapporteren en meer tussenstappen laten zien. Komt de bodem van de geldkist in zicht? Nadert de deadline van de klant? Als je kort-cyclisch werkt, kun je met concrete resultaten laten zien dat je op de goede weg zit, en dat je met een paar extra cycli uiteindelijk succesvol zult zijn.

Systeemengineering, maar dan anders

Als hightech startup werk je doorgaans samen met partners uit verschillende expertises, zoals elektronica, mechanica en software. Om de samenwerking tussen alle partijen soepel te laten verlopen, is een gestructureerde aanpak nodig. Complexe projecten werken vaak volgens de principes van systeemengineering en het klassieke V-model. Met deze methodiek – ontwikkeld in de jaren zestig voor de immense ruimtevaartprojecten van Nasa – deel je de technologie op in functionaliteiten, componenten en interfaces. De ontwikkeltaken worden verdeeld tussen de verschillende partners, die zich moeten houden aan de afgesproken interfaces en functionaliteiten.

Systeemengineering is een beproefde en bewezen aanpak. Maar de meeste startups lanceren geen astronauten naar de maan in levensgevaarlijke raketten. Fouten maken is vaak juist de beste manier om voortuitgang te boeken. Het is zaak om steeds weer in incrementele stappen te itereren naar een complete realisatie die kan worden gevalideerd en getest. Zo kun je regelmatig toetsen of het resultaat nog steeds past bij het beoogde doel en leren van de gemaakte missers.

In een succesvolle kort-cyclische aanpak worden de resultaten van deze stappen steeds concreter. Daarom raden wij aan om systeemengineering een stapje verder te voeren. Deel taken, componenten en functionaliteiten op in nog kleinere stappen. De extra investering in tijd en geld verdien je terug in de latere fases van de ontwikkeling, omdat alle partners veel beter weten wat ze moeten leveren. Bovendien komen problemen door de kortere ontwikkelcycli eerder in beeld.

Fortunes of High Tech

Sneller naar het volgende prototype

Hightech ontwikkeling draait om prototypes. De weg naar het volgende prototype is echter vaak langer dan voorzien en gepland. Dit is waar veel startups in de problemen komen. De realisatie van een ontwerp blijkt maanden te duren in plaats van weken. Partners slagen er niet in om complexe componenten te laten samenwerken. Kleine bugs zorgen voor enorme vertragingen en voor je het weet, begint je investeerder te mopperen. Ook hier kan een kort-cyclische aanpak verlichting brengen.

Kort-cyclisch werken lijkt te botsen met de harde werkelijkheid van de ontwikkeling van innovatieve hightech. Toch kan het. Het geheim ligt ook hier in de kleinere deelcomponenten en kortere ontwikkeltijden. We bouwen dus bijvoorbeeld niet één grote printplaat, maar we verdelen die in kleinere modules die we veel sneller kunnen ontwerpen en bouwen. Hierdoor kan een team van ontwerpers en ontwikkelaars bovendien aan meerdere modules tegelijk werken, wat het proces verder versnelt.

Deze aanpak heeft een extra voordeel. Je kunt de bouw van kleinere componenten met eenvoudige functionaliteiten uitbesteden aan prototypingservices (in plaats van de gebruikelijke elektronicaspecialisten). Zij hebben hun fabricageprocessen geoptimaliseerd voor snelle turn-around voor kleine series. Je moet wel incalculeren dat er weinig ruimte is voor complexiteiten of afwijkende zaken. Door je ontwerpen goed af te stemmen op de mogelijkheden en beperkingen kun je snel je hardware geleverd krijgen. Dit is overigens ook een goede stimulans om waar mogelijk met standaard technologieën te werken.

Kort-cyclisch werken maakt het ook een stuk eenvoudiger om de prototypes bij te sturen op functionaliteit omdat het je dwingt om sneller keuzes te maken. Dit voorkomt concessies op tijd en kwaliteit – een recept voor teleurstelling! Engineers willen altijd de mooiste technologie bouwen en sleutelen liefst eindeloos door aan hun ontwerp. De afnemer en de investeerder willen zo snel mogelijk een werkend product zien. Deze tegenstrijdige krachten zijn beter te verenigen in een proces met snelle ontwikkelcycli.

Continue integratie en testen

Hoewel kort-cyclisch werken met kleinere modules zorgt voor snellere ontwikkelprocessen, is de ontwikkeltijd ook bij de kleinste printplaten nog altijd minimaal zes tot acht weken. Voor firmware en software is de cyclus twee weken. Daarom werken we bij Technolution Advance vaak met software-mock-ups die het gedrag van nog te ontwikkelen interfaces en modules nabootsen. Dit zijn geen volledige simulaties, maar mock-ups die de verwachte reacties kunnen genereren. Hierdoor kunnen we resultaten van verschillende disciplines heel snel integreren en de functionaliteiten van een prototypemodule testen. Zo’n mock-up kan gedurende de ontwikkeling verder worden uitgebreid. Denk bijvoorbeeld aan de mock-up van een beeldverwerkingsmodule, die eerst altijd een vaste afbeelding teruggeeft en later een afbeelding berekent aan de hand van ontvangen data.

Bij kort-cyclisch werken hoort ook snel testen en integreren. Hoe sneller je begint met testen, des te sneller heb je functionele componenten die klaar zijn voor integratie en evaluatie in je volgende prototype. Testen begint al in de eerste ontwerpfases, en het moet een integraal onderdeel zijn van elke stap van het proces. Ook hier geldt weer: door kleinere stappen te zetten, wordt een cyclische aanpak beter mogelijk. Door waar mogelijk gebruik te maken van standaardcomponenten kan de testinspanning verder worden verkleind. Vroeg en continu testen maakt (vrijwel) continue integratie mogelijk, waardoor hightech ontwikkeling steeds meer een cyclisch proces kan worden.

Engineers willen engineeren

Tot slot: het is goed om te beseffen dat je als startup niet alle disciplines hoeft te beheersen en te overzien. Technolution Advance werkt met startups, scale-ups en toonaangevende innovators om hun geavanceerde ideeën naar de markt te brengen. Innovatieve technologie ontwikkelen in een multidisciplinair traject is altijd een uitdaging, maar door te werken met een kort-cyclische aanpak en kleinere stappen is er veel meer ruimte om fouten te maken, bij te sturen en de volgende stap te zetten. Het helpt enorm als je daarbij de juiste partners hebt.

Uiteindelijk zijn de meeste startups heel erg ‘hands-on’. Engineers willen engineeren. Met een Agile, kort-cyclische aanpak kunnen ze aan de slag. Er is geen magische succesformule voor startups, maar ervaren partners, korte cycli en een duidelijke focus op het eindresultaat zullen zeker helpen om je doelen te bereiken.

Werken met prototypingservices kan de cyclus van ontwerp, implementatie en validatie flink verkorten. Een modulaire aanpak maakt een mix van standaard custom of the shelf-modules en eigen ontwerpen mogelijk. De cots-modules zijn al gevalideerd, waardoor het volgende prototype sneller kan worden gerealiseerd. Hierboven is het binnenwerk afgebeeld van de camera van een multibeam-elektronenscanner. Deze is opgebouwd uit een combinatie van cots- en zelf ontworpen modules.