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Intuity SpaceStation

SpaceStation – unser Framework für die Produkte der Zukunft

Hacking is dead! – Was wir von der NASA über Softwareentwicklung lernen können und wie wir die Ansätze nutzen, um innovative Produkte in Rekordzeit zu entwickeln.

Software eats Hardware

Unser Alltag und unsere Arbeit werden durch Produkte revolutioniert, die sich darauf verstehen, durch cleveren Einsatz innovativer Aktorik und Sensorik einen Beitrag in unserem Leben zu leisten. Sie sind komplexe, vernetzte Systeme, die sich in bestehende Workflows integrieren. Sie sind zwar Hardware-Produkte, jedoch entfalten sie ihr Potenzial erst durch ihre Software.

Diese neue Generation von Produkten stellen die Entwicklung vor enorme Herausforderungen, da die Anforderungen und Umsetzungsmöglichkeiten oft erst im Entwicklungsprozess konkretisiert werden können. Gerade am Anfang, wenn es darum geht, herauszufinden, was es braucht, ist die Frage, wie man es umsetzt, kaum zu beantworten.

Unser Ansatz für die Entwicklung in dieser Phase:

  • Wir müssen so schnell wie nur irgend möglich starten – denn erst ab diesem Punkt ist Erkenntnisgewinn möglich.
  • Wir „hacken“ nicht – wir möchten nachhaltige Lösungen, die nicht nur für den Moment funktionieren.
  • Wir möchten keine Sackgassen schaffen, die uns in unserer Findungs- und Definitionsphase einschränken.

Wir haben uns hierfür eigene Werkzeuge geschaffen, die es ermöglichen, diese Aufgaben zu erfüllen und gemeinsam mit unseren Kund_innen die maximale Durchschlagskraft in kürzester Zeit zu erreichen.

Was Raumstationen und Mikroskope gemeinsam haben

Die Raumstation ISS zeigt, wozu die Menschheit im Stande ist: Sie verbindet Nationen und Kompetenzen miteinander und inspiriert durch ihren Blick auf die Welt, wie er sonst nicht möglich wäre. Sie wurde vor 25 Jahren als ein Werkzeug zur Exploration des Unbekannten in die Umlaufbahn geschossen und bietet seitdem durch ihren modularen Aufbau die Möglichkeit, immer neue Erkenntnisse zu gewinnen.

Portrait
Maximilian Hans
„Die Technologie muss im Prozess inspirieren und unterstützen. Sie darf in dieser Phase keine Hürde darstellen, sie muss befähigen und beflügeln!”

So unterschiedlich die Produkte, die wir entwickeln, auch sein mögen – von Mikroskopen über Zelldrucker bis hin zu CNC-Maschinen – teilen sie viele Gemeinsamkeiten:

  • Sensorik, mit denen die Geräte ihre Umgebung wahrnehmen oder Eingaben getätigt werden
  • Aktorik, mit denen sie nach außen kommunizieren oder Funktionen erfüllen
  • User Interfaces, über die Nutzer_innen den Status des Geräts erkennen und Eingaben tätigen können

Oft sind es Embedded-Systeme mit vielen funktionalen Hardware-Schnittstellen, mit einer Steuerungs- oder Monitoring-Anwendungen auf dem Smartphone, auf Desktop oder einem Screen am Gerät. Unser Framework SpaceStation ist eine Kombination aus Webfrontends auf Basis von ReactJS und einer NodeJS-Runtime mit frei konfigurierbarer Modulstruktur im Backend. Die Schnittstellen zu Hardwareelementen können so frei kombiniert und entwickelt werden.

Praxisbeispiel Minimic

Bei der Entwicklung unseres Mikroskops Minimic standen wir vor komplexen, sehr unscharfen Aufgaben. Unser Plan: ein Mikroskop, welches vollautomatisiert Proben scannt und Malaria darauf erkennt.

Was wir zu diesem Zeitpunkt noch nicht wissen konnten, war, welche Hardware (Motorik, Sensorik und Optik) wir genau verwenden würden. Dazu kommt, dass wir eine Idee nicht „vorstellen“ (imaginieren & präsentieren) können, wenn es nichts zu Sehen und nichts zum Anfassen gibt. Sprich, wir brauchten einen Prototyp, der Bauteil-agnostisch funktioniert. An diesem können wir dann auch die Anforderungen, die Nutzer_innen an das Produkt haben, schärfen. Bei einem Medizinprodukt tritt dann noch hinzu, dass diese anfängliche Unschärfe letzten Endes doch zu einer möglichen Zulassung führen soll. Diese Unwägbarkeiten galt es also zu überwinden.

Mithilfe unserer SpaceStation konnten wir schnell verschiedene Kameras für verschiedene Anwendungsfelder (günstige Webcams bis hin zu hoch-sensitiven Laborkameras) testen oder Cloud-basierte und Offline-Backends miteinander kombinieren. Parallel zu der Entwicklung konnten wir laufend Feedback von Fachleuten zu Produktkonzept und Bedienbarkeit sammeln und einfließen lassen.

Der Grundgedanke des Frameworks „SpaceStation“

Evolutionäre Architektur

Die Module sind so gestaltet, dass sie im Entwicklungsprozess in eine Ordnung gebracht werden können und die Hierarchie erst über das Projekt entstehen kann. Das beschleunigt gerade am Anfang und lässt Freiheit beim Gestalten. Der Punkt, an dem die Architektur fix sein muss, damit man in die Entwicklung starten kann, existiert nicht!

Reuse and improve

Durch die modulare Bauweise können Funktionen über Projekte hinweg weiterverwendet und weiterentwickelt werden. Dadurch können wir schnell in neue Projekte starten und gleichzeitig hohe Qualität gewährleisten. Module werden weiterentwickelt, statt neu gebaut.

Frontend first

Wir nutzen größtenteils Webtechnologien, weil sie eine hohe Entwicklungsgeschwindigkeit und gleichzeitig großen Gestaltungsspielraum zulassen. So schaffen wir eine nahtlose und schnelle Kommunikation zwischen allen Geräte-Modulen und der Benutzeroberfläche. Interface-Elemente können sich ihre Informationen direkt von den entsprechenden Modulen holen, anstatt über eine zentrale Instanz gehen zu müssen. Das beschleunigt in der Entwicklung und spart Ressourcen.

Bedeutung für unseren Prozess

Wir arbeiten in Projekten in schlanken Kernteams aus Designer_innen, Ingenieur_innen und Entwickler_innen, um die maximale Durchschlagskraft zu erlangen. Das UX-Design, das Maschinenkonzept und die Software wachsen und entwickeln sich gleichzeitig weiter: Das gesamte System ist konstant im Wandel.

Da jede_r von uns ein großes Spektrum an Fähigkeiten hat, kann es gut sein, dass man an einem Tag Elektronik prototyped, einen Mechanismus konstruiert und anschließend alles in die Software integriert. Die Architektur von SpaceStation macht diesen Ansatz extrem zugänglich, da das Implementieren von einzelnen Features nicht das Verständnis des ganzen Systems erfordert. Man kann sich auf das eine Modul konzentrieren, an dem man gerade arbeitet.

Ready for launch!

Sowohl unsere Teamstruktur wie auch unsere Werkzeuge sind auf schnelle Exploration und Erkenntnisgewinn bei Wahrung eines hohen Anspruchs an Umsetzungsqualität getrimmt. Gern unterstützen wir auch Sie dabei, Ihre bestehenden Produkte voranzutreiben oder ganz neue Produkte mit Ihnen zu schaffen.

Welche Ideen würden Sie gerne zum Fliegen bringen?