Ventil 2 / 2021 • Letnik 27 120 AGILNI RAZVOJ IZDELKOV 1 Uvod Konkurenca na svetovnem trgu zahteva funkcio- nalne izdelke vedno večje kompleksnosti, krajši čas dobave in nižje stroške. Glavni izziv pri pro- cesu razvoja izdelka je, kako narediti inženirske ekipe bolj učinkovite, inovativne in hkrati skrajšati čas razvoja izdelka. V zadnjih dveh desetletjih sta se pri razvoju izdelkov uspešno uporabljali meto- dologija sočasnega inženirstva in vitka metodolo- gija [1, 2], kljub temu še vedno ostaja več izzivov pri optimizaciji procesa razvoja izdelkov. Agilni razvoj se je izkazal kot zelo uporabno orodje pri razvoju programske opreme [3], pri razvoju fizič- nih izdelkov pa je bilo do sedaj mogoče opaziti le omejeno uporabo te metodologije. Agilne metode so se pojavile v sredini 80. let na področju programske opreme. Leta 2001 je skupi- na 17 razvijalcev programske opreme formulirala t. i. Agilni manifest [4] z opisom osnovnih pristo- pov, manifest pa dopolnjuje 12 principov agilnosti. Pri agilnosti gre za sposobnost hitrega odzivanja na spremembe, kar je še posebno pomembno v negotovem turbulentnem okolju globalnega trga. Poznanih je več tehnik, ki upoštevajo prin- cipe agilnosti, med katerimi velja omeniti metodo Scrum, »ekstremno programiranje« in funkcijsko voden razvoj (ang. feature-driven development). Najpogosteje uporabljana metoda je Scrum (Sch- waber et al. [5]), ki je namenjena za reševanje za- pletenih, spremenljivih razvojnih problemov. Agil- ne metode so bile razvite in najprej uporabljane na področju razvoja programske opreme, zato je izven tega področja potrebno posamezne prakse prilagoditi področju uporabe. Riesener et al. [6] je uvajal agilne metode v razvoj kompleksnih fi- zičnih sistemov in ugotovil, da obstoječe metode, temelječe na razvoju programske opreme, v izvor- ni obliki niso popolnoma ustrezne za tovrstne ra- zvojne procese. Po drugi strani Sommer et al. [7] trdijo, da tipični linearni postopki razvoja izdelkov prav tako ne zagotavljajo iterativne prilagodljivo- sti, ki je značilna za sodobne razvojne projekte. Kot alternativo predlagajo hibridno metodo, ki združuje elemente agilnih in linearnih razvojnih pristopov. Za premagovanje težav pri prenosu agilnih metod s področja razvoja programske opreme na področje razvoja fizičnih izdelkov lah- ko pomaga sistematična uporaba tehnologij 3D tiska [8]. Poleg tega zgodnja uporaba CAD in nu- meričnih simulacijskih orodij v razvojnem procesu omogoča izdelavo virtualnih prototipov (VP), ki lahko postopek pospešijo tako, da tvorijo osnovo za hitro evalvacijo, razpravo in oblikovanje novih idej znotraj inženirske ekipe [9]. Varl et al. [10] so v skladu z agilnimi in vitkimi principi reorganizira- li konstrukcijski in proizvodni proces v individual- ni proizvodnji. Predstavljeni članek opisuje empirično študijo ra- zvoja kompleksnega mehatronskega izdelka, pri katerem so avtorji sodelovali kot razvojni inženir- ji. Na podlagi izkušenj, pridobljenih med razvoj- nim procesom, je bila razvita splošna smernica, ki upošteva principe agilnosti in je primerna za razvoj kompleksnih mehatronskih sistemov. a gilni raZvoj kompleksnih mehatronskih sistemov Damijan Zorko, Borut Černe, Jože Tavčar, Ivan Demšar Dr. Damijan Zorko, mag. inž., dr. Borut Černe, mag. inž., oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo; izr. prof. dr. Jože Tavčar, univ. dipl. inž., Univerza v Lundu, Švedska; dr. Ivan Dem- šar, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Izvleček: Današnji hitro se razvijajoči in spreminjajoči trg narekuje nenehne spremembe konstrukcijskih zahtev med razvojnim procesom nekega izdelka. Kako bo sprememba zahtev vplivala na razvojni proces, je odvisno od kompleksnosti izdelka in razvojne faze, v kateri se sprememba zahtev pojavi. Principi agilnosti in me- tode, ki te principe upoštevajo, pomagajo pri uspešnem uvajanju sprememb v procesu razvoja izdelka. V prispevku so podane smernice za razvoj kompleksnih mehatronskih izdelkov z upoštevanjem principov agilnosti. Smernice so bile postavljene na podlagi kritičnega pregleda razvojnega procesa pogona e-kole- sa, ki je v letu 2020 prejel zlato priznanje za inovativnost Gospodarske zbornice Slovenije (GZS). Ključne besede: agilne metode, agilni razvoj proizvodov, konstruiranje, e-mobilnost, e-kolo Ventil 2 / 2021 • Letnik 27 2 Metodologija Med raziskavo je bil kritično pregledan potek ra- zvojno-konstrukcijskega procesa pogona za e-kolo. Trg e-koles je že več let izredno hitro se razvijajoč, zato so bile spremembe konstrukcijskih zahtev med razvojnim procesom neizbežne. Posebnost trga e- -koles je, da je uvajanje novosti vezano na letno se- zono, kar posledično narekuje razpon časovnega okna razvojnega cikla. Glede na zahtevano odziv- nost v projektu so bile uporabljene metode agil- nega razvoja, ki so bile za potrebe razvoja izdelka ustrezno prilagojene. Na podlagi kritičnega pregleda in identifikacije ključnih problemov v razvojnem projektu so bile predlagane izboljšave procesa. Bistveni del agilnih metod je delujoč prototip, ki je testiran na koncu vsake iteracije/cikla. Pri razvoju fizičnih izdelkov to seveda ni izvedljivo zaradi finančnih in časovnih omejitev. Raziskana sta vpliv in uporabnost virtual- nih prototipov in različnih fizičnih prototipov (obli- kovni in funkcionalni) kot tudi uporaba delnih pro- totipov, ki imajo pri razvoju kompleksnejših fizičnih izdelkov velik potencial za zmanjševanje stroškov in krajšanje časa razvojnega cikla. 2.1 Ozadje projekta Cilj projekta je bil razvoj novega pogona za e-ko- lo. Gre za kompleksen mehatronski izdelek, ki ga je bilo zaradi hitro razvijajočega se trga potrebno razviti v čim krajšem času. Kupec pogona je imel ob začetku projekta izoblikovane zahteve, ki so temeljile na obstoječih konkurenčnih izdelkih in informacijah končnih kupcev. Spremembe na trgu električnih koles in stalna interakcija z naročnikom so vodile do večkratnih sprememb zahtev. Uvaja- nje sprememb v razvojni proces je bilo izvedeno s kombinacijo metod agilnega in sočasnega razvoja. Poudariti je potrebno, da so bili v izhodišču posta- vljeni zelo kratek razvojni časovni rok in izjemno zahtevne specifikacije glede volumna in mehanske zmogljivosti pogona. V tem okviru se je oblikovala mednarodna razvojna skupina, ki je zajemala stro- kovnjake s specifičnimi znanji, potrebnimi za razvoj tako kompleksnega pogonskega sistema. 2.1.1 Sestava razvojne ekipe Pri projektu je sodeloval konzorcij partnerjev, kate- rih naloge so bile sledeče:  partner P1: sistemski arhitekt, vodenje projekta, razvoj elektromotorja, testiranje fizičnih proto- tipov;  partner P2: razvoj baterije in priprava za vgra- dnjo, naročnik projekta, vodenje projekta, ko- munikacija s kupci;  partner P3: razvoj mehanskega dela pogona;  partner P4: razvoj momentnega senzorja;  partner P5: razvoj krmilnega sistema. Pri tem je bil partner 2 sočasno tudi kupec pogona in tržnik celotnega sistema (pogon + napajanje + krmilni sistem) nadaljnjim kupcem, tj. kolesarskim podjetjem. Partner 1 je imel direktno pogodbeno razmerje s kupcem pogona (partnerjem 2), med- tem ko so bili preostali partnerji v pogodbenem razmerju z njim. Razvoj celotnega pogona je bil na začetku razdeljen na razvoj manjših podsklopov, ti so bili: elektromo- tor, mehanski prenosnik moči, močnostna in krmil- na elektronika, merilnik momenta in vrtilne hitrosti ter sklop priključkov. Posamezne sklope so razvijali različni timi, pri čemer sta bila zaradi medsebojne odvisnosti med sklopi potrebna redna komunikaci- ja in usklajevanje med njimi (slika 1). 2.1.2 Potek razvojno-konstrukcijskega procesa Potek razvoja pogona je shematsko predstavljen na sliki 2. Razvojne ekipe (ang. Scrum teams; na- dalje ST) so v osmih t. i. etapah razvile izdelek, ki je bil primeren za postavitev na trg. Rezultat vsako- kratne etape je bil fizični prototip, le po prvi etapi je bil to virtualni prototip A0. Znotraj posamezne etape je bilo izvedeno večje število ciklov (sprin- tov). Rezultati ciklov so bili virtualni prototipi, ki so bili ustrezno ovrednoteni in predstavljeni kupcu pogona. Po potrditvi začetnih zahtev in želja naročnika je bila izdelana konceptna zasnova pogona, imenovana VP A0. Razvoj je potekal tako, da so bile najprej izbra- ne osnovne komponente (motor, prenosniki, gredi, ležaji, …), ki so bile v nadaljevanju preračunane po pripadajočih standardih in ustrezno dimenzionira- ne. Sledilo je dodajanje ostalih komponent (sklopke, senzorji, ohišje itd.). Pri vsem tem so bile upošteva- ne dane omejitve predvsem glede prostora. AGILNI RAZVOJ IZDELKOV 121 Slika 1 : Sestava razvojne ekipe Ventil 2 / 2021 • Letnik 27 122 Po predstavitvi VP-ja A0, ki je izpolnjeval vse v začetku posta- vljene zahteve glede mehanskega dela, je sledila prva sprememba specifikacij. Na tem mestu se je za 10 % podaljšala zahtevana ži- vljenjska doba, hkrati pa so se zmanjšale dopustne zunanje di- menzije (dolžina 12 %, širina 7 %, višina 4 %) in masa (za 25 %) po- gona. ST, ki je delal na sklopu me- hanskega dela, je nadaljeval novo iteracijo z upoštevanjem spreme- njenih specifikacij. Med več cikli in ovrednotenjem VP-jev smo pripeljali konstrukcijo pogona do faze, ki je bila primerna za izde- lavo prvega funkcionalnega fizič- nega prototipa, poimenovanega prototip A1. V tej fazi prototip še ni imel predvidenega prostora za priključke, vgrajenega merilnika momenta in elektronike. Prototip A1 je bil namenjen za testiranje funkcionalnosti mehanskega dela in je bil testiran na preizkuševali- šču z zavoro, sicer namenjenemu testiranju elektromotorjev (slika 3). Poleg testiranja funkcionalno- sti so bile na prototipu izvedene tudi meritve temperature in hru- pa. Izdelovalne tehnologije so bile prilagojene številu izdelanih ko- sov. Ohišje pogona – najbolj kom- pleksen kos v sestavu – je bilo iz- delano na CNC rezkalnem stroju. Na osnovi uspešno izdelanega prototipa A1 je sledilo nadaljeva- nje projekta, ko je bilo potrebno odpraviti pomanjkljivosti, opaže- ne pri montaži in kasnejšem te- stiranju prototipa A1. Hkrati je bilo potrebno konstrukcijo prilagoditi za vgradnjo sklopa z električnimi priključki. Določiti je bilo potreb- no tudi pritrdilna mesta merilnika momenta ter pritrditev močno- stne in krmilne elektronike. Fizični prototip A2 omenjenih sklopov še ni imel vgrajenih, ohišje pa je bilo že prilagojeno njihovi vgradnji in vgradnji pogona v posebej izde- lan prilagojen okvir kolesa, prika- zan na sliki 4. Preverjanje ustre- znosti sklopa priključkov je bilo kasneje narejeno na 3D tiskanem oblikovnem prototipu A2 (slika 4). Po predstavitvi prototipa A2 se je pojavila druga spremem- ba specifikacij, ker se je za 100 % povečala največja zahtevana moč motorja. Hkrati z zahteva- nim povečanjem moči se je po- ostrila zahteva glede dopustne temperature ohišja, ker se je ta zmanjšala za 25 %. Zaradi slabe- ga izkoristka motorja pri danem prestavnem razmerju in obrato- vanju pri povečani moči je bilo potrebno konstruirati gonilo z večjim prestavnim razmerjem, ki ga je bilo potrebno vgraditi v enak volumen. Rešitev problema ni bila trivialna in je zahtevala več dodatnih komponent, potrebnih za zagotavljanje predpisane ži- vljenjske dobe pogona. AGILNI RAZVOJ IZDELKOV Slika 2 : Potek razvojno-konstrukcijskega procesa pogonskega sistema Slika 3 : Testiranje prototipa A1 na preizkuševališču z zavoro in okvara, do katere je prišlo med testiranjem Ventil 2 / 2021 • Letnik 27 123 Prototip A3 je imel predviden prostor za vgradnjo sklopa priključkov in vgradnjo merilnika momenta ter elektronike (močnostno in signalno vezje). Na- menjen je bil za testiranje funkcionalnosti mehan- skega dela ter močnostne in krmilne elektronike pri večji zahtevani moči. Na prototipu A3 so bile po- novno izvedene tudi temperaturne meritve in me- ritve hrupa. Med izdelavo prototipa A3 je kupec zahteval spre- menjeno vpetje pogona v okvir kolesa, ki je rezul- tiralo v prototip B1, ki je imel spremenjeno ohišje, preostali mehanski del pa je ostal bolj ali manj enak prototipu A3. Pri testiranju prototipov verzije A3 in B1 so se pojavljale določene napake, ki jih je bilo potrebno hitro rešiti zaradi približevanja dogovor- jenih rokov. Zaradi vpetosti članov razvojnega tima v obstoječo konstrukcijo je bila opravljena zunanja revizija. Na podlagi ugotovitev zunanje revizije in po uskladitvi z razvojnim timom so bili oblikovani korektivni ukrepi, ki so rezultirali v prototip B2, ki je na testih pokazal izpolnjevanje zahtevanih funkci- onalnosti. Ob prehodu na prototip B3 je bil dodan še zunanji dizajn ohišja, ki po predstavitvi fizičnega prototipa prodajalcem e-koles ni bil potrjen. Tako je naročnik zahteval implementacijo novega dizajna ohišja, ki ga je predlagal zunanji industrijski obliko- valec, kar je rezultiralo v prototip verzije C. S potr- ditvijo tega prototipa sta se pričeli serijska proizvo- dnja pogona in njegova vgradnja v e-kolesa. 2.2 Identifikacija ključnih težav v razvoj- nem procesu Po uspešno končanem projektu je bil opravljen kri- tičen pregled celotnega procesa s ciljem identifika- cije ključnih težav v razvojnem procesu. Na podlagi tega pregleda so bile oblikovane smernice za razvoj fizičnih izdelkov z upoštevanjem principov agilno- sti. Izmed opaženih pomanjkljivosti lahko kot ključ- ne izpostavimo sledeče: 1. Fizični prototipi so nepogrešljivi pri povsem novih izdelkih, kjer je veliko število novosti in negotovosti. Za izdelavo fizičnega prototipa so potrebni določen čas in stroški, kar predstavlja dodatno oviro. Virtualni prototipi v obliki CAD- -modelov ali numeričnih modelov so lahko zelo učinkoviti in so dober nadomestek za fizične. 2. Razvoj izdelka na podlagi predvidevanj želja kup- cev. Kupec ponavadi ugotovi, kaj si želi, šele, ko do- ločeno zahtevo vidi realizirano oziroma je to pred- stavljeno na virtualnem ali na fizičnem prototipu. 3. Potreba po izdelavi in testiranju delnih prototi- pov za hitro testiranje posameznih delnih funk- cij – npr. ločeno testiranje življenjske dobe pla- netnega gonila oz. dvostopenjskega gonila brez vključitve grednega sistema na osi gonilke ali pa testiranje delovanja sistema gonilke brez elek- tričnega pogona ipd. 4. Problem sočasnega razvoja celotnega meha- tronskega sistema. Dokler mehanski del ni bil pretežno razvit, ni bilo mogoče testirati krmil- nega sistema. Napake na mehanskem delu so onemogočale testiranje krmilnega dela. 5. Prekomerno število sestankov s celotno razvoj- no ekipo. Ti sestanki bi se morali izvajati me- sečno ali glede na trenutne potrebe (zmerno) in zajemati samo teme, relevantne za vse ST. 6. Pomanjkljivo vodenje seznama aktivnosti (ang. product backlog) in izvedba revizij rezultatov po vsakem razvojnem ciklu. Kadar je razvojna eki- pa sestavljena iz več podjetij, se pojavi problem, ker nimajo vsi člani dostopa do vseh informa- cij ali do zadnje verzije dokumentov. Dodatna težava projekta je tudi vključitev več različnih partnerjev iz različnih lokacij, kar otežuje hitro komunikacijo in ustrezen pretok informacij. 3 Smernica za agilni pristop k razvoju kompleksnih mehatronskih sistemov Na podlagi analize procesa razvoja pogona za e- -kolo in identifikacije kritičnih točk je bila razvita prilagojena smernica za razvoj kompleksnih fizičnih izdelkov z upoštevanjem principov agilnosti. Ključ- ne točke, ki jih predvideva smernica, so opisane v nadaljevanju: 1. Izdelek razdelimo na posamezne sklope, ki so med seboj sicer odvisni in v končni fazi sesta- vljajo celoten izdelek, jih je pa mogoče do neke mere razvijati posamično in sočasno. 2. Na razvoju posameznih sklopov delajo timi, ki so sestavljeni iz članov s specifičnimi znanji, po- trebnimi za razvoj tega sklopa. Delo na posame- AGILNI RAZVOJ IZDELKOV Slika 4 : Slika funkcionalnega proto- tipa A2, testiranega na kolesu, in 3D tiskanega oblikovnega prototipa, namenjenega za testiranje ustre- znosti sklopa priključkov Ventil 2 / 2021 • Letnik 27 124 znih sklopih naj poteka v okviru primerne agilne metode. V analiziranem primeru se Scrum izka- že kot primerna osnova. 3. Ključno je sprotno testiranje izdelka. Slednje razvrščamo v dve kategoriji: a) Tehnično testiranje funkcionalnosti Tehnično testiranje poteka na štirih nivojih:  testiranje VP (izvedeno med vsakim ciklom, uporabimo lahko orodja, kot je Analiza mo- žnih napak in njihovih posledic (FMEA) – sli- ka 5, in numerične simulacije – slika 6),  testiranje delnih prototipov (izvedeno po ci- klih, ki so bili identificirani kot kritični),  testiranje celovitih prototipov posameznega ST (izvedeno po vsaki etapi),  testiranje celovitega fizičnega prototipa, v katerem so združeni rezultati dela vseh ST – prototip celotnega izdelka. Za testiranje funkcionalnosti celotnega izdelka je celovit fizični prototip nujno potreben. Ta je rezultat združitve uspešno izvedenih etap vseh vključenih ST. Izdelava celovitega fizičnega pro- totipa traja določen čas in navadno zahteva vi- soke stroške. Posamezni sklopi izdelka so med seboj povezani, vendar ni nujno, da so potrebni za testiranje v vseh fazah. Navadno je možno teste izvajati tudi na fizičnih prototipih, ki zaje- majo le razvojno delo posameznega ST ali ome- jenega števila ST. b) Testiranje sprejemanja izdelka pri potencial- nih kupcih Rezultat vsakokratnega cikla je VP. Skupek funk- cionalnih VP-jev (takih, ki po analizah izpolnjujejo vse zastavljene tehnične pogoje) je mogoče zdru- žiti v celovit VP, ki ga lahko predstavimo poten- cialnim kupcem (to lahko olajša uporaba strojne opreme AR ali VR). S preverjanjem odziva kupcev se identificirajo potrebne spremembe, ki bodo doprinesle k večji vrednosti izdelka. Povratne informacije kupcev je potrebno v čim večji meri upoštevati v naslednji iteraciji. Spremembe si že- limo predvsem v zgodnejših fazah razvoja, zato sta komunikacija s kupci in predstavitev sprotnih rezultatov v zgodnejših fazah (in s tem identifika- cija želja kupcev) še posebej pomembni. 4. Identificirati je potrebno segmente, ki se lahko razvijajo naprej, med tem, ko se čaka na izdela- vo in testiranje fizičnega prototipa. Stremimo k optimalnemu vzporednemu izvajanju razvojnih procesov. 5. Pri razvoju popolnoma novega kompleksnega AGILNI RAZVOJ IZDELKOV Slika 5 : Primer FMEA-analiza konstrukcije centralnega e-pogona za kolo Ventil 2 / 2021 • Letnik 27 125 fizičnega izdelka bomo naleteli na več kritič- nih točk. Neuspešno spopadanje s temi lahko vodi v nedoseganje zahtevanih specifikacij in zaostajanje za predvidenimi roki. Zunanja revi- zija izdelka, ki jo opravijo strokovnjaki, ki niso bili vpeti v razvoj izdelka, lahko ponudi kopico svežih idej, s katerimi si pomagamo premostiti kritične točke. 6. Potrebne so kratke verige pri prenosu informa- cij, te je potrebno prenašati čim bolj celovito in čim hitreje, brez nepotrebnih posrednikov. 4 Diskusija Predstavljeni razvoj pogona za e-kolo je komple- ksen mehatronski izdelek. Pri njegovem razvoju je sodelovalo pet partnerjev. Izdelek je bil razdeljen na več med seboj odvisnih sklopov, ki jih je bilo do neke mere možno razvijati posamično. Razvojne ekipe so bile med razvojem v stalni interakciji s kup- cem pogona, ki je sicer tvoril razvojno ekipo en nivo višje, ta pa je celotni sistem (pogon/napajanje/kr- milni sistem) tržil razvijalcem končnega izdelka, tj. celotnega e-kolesa. Končni kupec je uporabnik tega kolesa, celotna razvojna veriga pa mora razvijati iz- delek v skladu z njegovimi željami. Želje končnega kupca je naročnik sistema prepoznaval in prenašal do ST. V stalni sestavi ST je bilo določeno fiksno število članov, preostali so se vključevali glede na faze in potrebe projekta. Specifična znanja in večje števi- lo ljudi so lahko potrebni zgolj v posameznih fazah razvoja. Ni potrebe, da razvojno ekipo tvori fiksno število ljudi, posamezniki se lahko vključujejo v fa- zah, ko je potrebno njihovo specifično znanje. Re- zultati vsakega cikla so pregledali vsi člani ST, bili so predstavljeni tudi kupcu pogona, ki je najbolje poznal želje končnega kupca, tj. uporabnika e-kole- sa. Dolžina posameznih ciklov se je prilagajala gle- de na aktivnosti, ki so bile predvidene znotraj cikla. Pred vsakim ciklom je posamezen ST imel sestanek in se uskladil, kaj je potrebno narediti znotraj prihaja- jočega cikla. Po končanem ciklu so bili rezultati pred- stavljeni kupcu. Skupaj s kupcem se je opravil pre- gled konstrukcije in določene so bile zahteve, ki jih je bilo potrebno rešiti znotraj naslednjega cikla. Dolžina posameznih ciklov je bila odvisna od faze projekta in rezultatov, ki smo jih dosegali v tisti fazi. Večji del projekta smo izvajali tedenske cikle. Proti koncu pro- jekta se je dolžina ciklov podaljšala. Zaporedje več ciklov je rezultiralo v etapo, ko se je rezultat preveril še s fizičnimi prototipi, nekateri zgolj z oblikovnimi (3D tiskana ohišja in sklop priključkov), nekateri pa s funkcionalnimi prototipi. Posamezni sklopi izdelka so med seboj povezani, vendar ni nujno, da so po- trebni za testiranje v vseh fazah. Na primer: prototi- pi verzije A so bili namenjeni testiranju mehanskega dela in so imeli zunanjo močnostno in krmilno elek- troniko, merilnik momenta in sklop priključkov, v tej fazi fizični prototipi še niso bili vključeni. 5 Zaključek Študija je bila izvedena na realnem projektu, kjer so bile z upoštevanjem kombinacije APD in sočasne- ga razvoja vse spremembe konstrukcijskih zahtev ustrezno implementirane. To je vodilo do odlične- ga končnega izdelka in zadovoljnega naročnika ter končnega kupca. Redna komunikacija s kupcem in predstavitev rezultatov v kratkih časovnih iteraci- jah/ciklih sta se izkazali kot ključni za čim zgodnej- še uvajanje sprememb. Končni izdelek bi bil precej drugačen, če vmesnih rezultatov ne bi sproti pred- stavljali naročniku. Fizični prototip je neizogiben za testiranje in po- trditev funkcionalnosti mehatronskih izdelkov. V primerjavi z razvojem programske opreme zahteva fizični izdelek poleg razvoja virtualnega prototipa še alokacijo časa in finančnih sredstev za izdela- vo fizičnega prototipa. ST mora prepoznati, kateri AGILNI RAZVOJ IZDELKOV Slika 6 : Testiranje virtualnega prototipa – preverjanje trdnostne ustreznosti pogona (a) in posameznih kompo- nent (b) ob danih obremenitvenih pogojih Ventil 2 / 2021 • Letnik 27 126 AGILNI RAZVOJ IZDELKOV Agile development of complex mechatronic systems Abstract: Today’s fast paced and ever changing market dictates perpetual variations in product requirements al- ready during the product’s development process. If the involved design teams aren’t capable of taking these variations into consideration and adapting the process accordingly, the product will face poor mar- ket acceptance. Exactly how a given requirement change will influence the development process depends on the product’s complexity and the design phase at which the change has to be implemented. The Agility principles and the methods that encompass these principles enable a successful integration of various design changes during the development process. In the presetned contribution, several key guidelines are put forth that facilitate the development process of complex systems based on the Agility principles. These were set based on a critical evaluation of the development process of an e-bike central drive, which is now in full serial production and which also received a gold prize by the Chamber of commerce of Slo- venia as one of the most innovative products of 2020. Keywords: agile methodology, agile product development, engineering design, e-mobility, e-bike Zahvala Avtorji se zahvaljujejo podjetju Domel, d. d., za povabilo k sodelovanju pri projektu in uspešno ter konstruktivno sodelovanje med celotnim projektom. Zahvala gre tudi podjetjema Podkrižnik, d. o. o., in Emsiso, d. o. o., za uspešno sodelovanje pri projektu. deli izdelka se lahko razvijajo naprej že med izde- lavo fizičnega prototipa, sicer se med čakanjem na prototip izgublja čas. Posebnost z razvojem fizičnih izdelkov je tudi ta, da je potrebno celotno proizvo- dnjo ustrezno pripraviti in planirati že veliko prej, preden imamo končni prototip. Čeprav je bila študija izvedena na uspešno izvede- nem projektu, so bile pri kritičnem pregledu identifi- cirane nekatere pomanjkljivosti in težave med razvo- jem. Na podlagi podrobne analize in z upoštevanjem uspešno izvedenih korakov so bile zasnovane smer- nice, po katerih je možno razvijati kompleksne fizič- ne izdelke z upoštevanjem principov agilnosti. Viri [1] J. Duhovnik, J. Tavčar, Concurrent Engineering in Machinery, in: J. Stjepandić, N. Wognum, W. J.C. Verhagen (Eds.), Concurrent Engineering in the 21st Century: Foundations, Develop- ments and Challenges, Springer International Publishing, Cham, 2015: pp. 639–670. https:// doi.org/10.1007/978-3-319-13776-6_22. [2] J. Tavčar, I. Demšar, J. Duhovnik, Engineering change management maturity assessment model with lean criteria for automotive sup- ply chain, Journal of Engineering Design. 29 (2018) 235–257. https://doi.org/10.1080/0954 4828.2018.1463513. [3] K. Biesialska, X. Franch, V. Muntés-Mulero, Big Data analytics in Agile software development: A systematic mapping study, Information and Software Technology. (2020) 106448. https:/ / doi.org/10.1016/j.infsof.2020.106448. [4] K. M. Beck, M. Beedle, A. van Bennekum, A. Cockburn, W. Cunningham, M. Fowler, J. Gren- ning, J. Highsmith, A. Hunt, R. Jeffries, J. Kern, B. Marick, R. C. Martin, S. Mellor, K. Schwaber, J. Sutherland, D. Thomas, Manifesto for Agile Software Development, (2013). [5] K. Schwaber, J. Sutherland, The Scrum Guide: The Definitive Guide to Scrum: The Rules of the Game, (2017). https://www.scrumguides. org/docs/scrumguide/v2017/2017-Scrum- Guide-US.pdf (accessed November 19, 2020). [6] M. Riesener , E. Rebentisch, C. Dölle, S. Schloess- er, M. Kuhn, J. Radermacher, G. Schuh, A mod- el for dependency-oriented prototyping in the agile development of complex technical systems, Procedia CIRP. 84 (2019) 1023–1028. https:/ /doi.org/10.1016/j.procir.2019.04.196. [7] A. F. Sommer, C. Hedegaard, I. Dukovska-Pop- ovska, K. Steger-Jensen, Improved Product Development Performance through Agile/ Stage-Gate Hybrids: The Next-Generation Stage-Gate Process?, Research-Technology Management. 58 (2015) 34–45. https://doi. org/10.5437/08956308X5801236. [8] J. Reichwein, S. Vogel, S. Schork, E. Kirchner, On the Applicability of Agile Development Methods to Design for Additive Manufactur- ing, Procedia CIRP. 91 (2020) 653–658. https:/ / doi.org/10.1016/j.procir.2020.03.112. [9] S. Vinodh, S. R. Devadasan, S. Maheshkumar, M. Aravindakshan, M. Arumugam, K. Balakr- ishnan, Agile product development through CAD and rapid prototyping technologies: an examination in a traditional pump-manufac- turing company, Int J Adv Manuf Technol. 46 (2010) 663–679. https://doi.org/10.1007/ s00170-009-2142-4. [10] M. Varl, J. Duhovnik, J. Tavčar, Agile product development process transformation to sup- port advanced one-of-a-kind manufacturing, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 33:6 (2020) 590–608. https:/ / doi.org/10.1080/0951192X.2020.1775301.