Zühlke – Empowering Ideas

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Insights

Cloud: Transformation von Hersteller zu Dienstleister innert zwei Wochen

Juerg Borter & Roman Scheidegger &

Wie kann der Wandel von einem Produktehersteller zu einem Dienstleistungsunternehmen gelingen? Wo liegen die Herausforderungen und welche Rolle spielt dabei die Cloud? Mehr dazu am Beispiel eines fiktiven Sockenherstellers.

Insight in brief

  • Geschäftsmodell-Transformation von Produkt hin zu Dienstleistung
  • Cloud-Technologie als Change-Enabler
  • In nur zwei Wochen zu einem funktionierenden Prototyp in der Cloud

Vision

Ein alteingesessenes Traditionsunternehmen, welches seit Jahrzehnten Socken herstellt – nennen wir es mal die Zocks AG – steht vor der grossen Herausforderung der Digitalisierung. Das Geschäftsmodell soll von einem Produktehersteller zu einer Dienstleistungsfirma umgestellt werden. Zwar ist die Firma in dieser Geschichte rein fiktiv, doch die Herausforderung ist real und betrifft zahlreiche Unternehmen. Wir nehmen uns der Herausforderung an und zeigen, wie dieser Wandel mittels Cloud-Technologie umgesetzt werden kann. Innerhalb von kürzester Zeit – konkret zwei Wochen – wollen wir ein «minimum viable product» (MVP) entstehen lassen. Dieses MVP soll ein modernes mobile Bestellformular, ein ansprechendes Backoffice-UI und eine intelligente ZocksBox beinhalten, welche stetig den Füllstand an die Cloud übermittelt.

Vorgehen

Die Idee das Geschäftsmodell mittels Cloudtechnologien umzusetzen begeistert von Beginn weg. Doch wie kann man innerhalb von nur zwei Wochen zu einem funktionierenden Prototyp gelangen?

Am Anfang steht der noch etwas schwammig formulierte Business Case des Socken-Abos. Buzzwords wie Smart Box, IoT, Cloud und “Zocks-as-a-Service” dominieren die Diskussion. Wir stellten uns die Frage, was wir als Kunde von diesem Zocks-Service erwarten würden. So konnten wir ein gemeinsames mentales Modell des Businesscases erstellen und ein paar Szenarien festlegen, welche im MVP umgesetzt werden. Zusammen mit dem Umfang des MVPs haben wir geeignete Komponenten aus dem Azure Baukasten ausgewählt und diese in einem Proof of Concept (PoC) umgesetzt. So konnten wir schnell für die verschiedenen Komponenten einen Durchstich erreichen. Im Anschluss versuchten wir die Komponenten miteinander zu verbinden und bauten die PoC-Komponenten auf den eigentlichen Zocks-Use Case um. Mit diesem iterativen Vorgehen konnten wir schnell und regelmässig kleinere Meilensteine erreichen. Dieses Vorgehen hat dazu beigetragen, in kurzer Zeit einen funktionierenden Prototyp zu erstellen.

Für den Hardwareteil in der ZocksBox konnten wir einen Elektroingenieur von Zühlke begeistern, welcher uns ein geeignetes Evaluationsboard und einen Sensor zur Verfügung stellte. Darüber hinaus bat er uns Unterstützung an. Mit den verschiedenen Business Cases zur Hand baten wir einen unserer UX-Spezialisten, ein geeignetes Frontend zu erstellen. Nach wenigen Tagen hatten wir mehrere Vorschläge, welche wir auswählen konnten. So macht interdisziplinäre Zusammenarbeit Spass. 

Architektur

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Die Applikation verwendet verschiedene Komponenten aus der Azure Cloud. Die ZocksBox detektiert mit einem optischen Sensor, wenn Socken in die Box gelegt werden. Der Arduino ist über WLAN mit dem IoT-Hub in der Azure Cloud verbunden und sendet die Daten. Das Backend abonniert die Events des IoT-Hubs und speichert die Daten aller Boxen in einer SQL-Datenbank. Das Frontend ist als separate Applikation deployed und mit Angular umgesetzt. Die Sourcecode Verwaltung ist mit Azure DevOps gelöst. Damit Erneuerungen sofort beim Kunden ankommen, wird eine Continuous Deployment Pipeline eingesetzt.

IoT Hub

Das IoT Hub dient als Schnittstelle von IoT-Geräten zu anderen Cloud-Services und nimmt einen grossen Konfigurationsaufwand ab. In der Benutzeroberfläche von Azure kann ein neues Gerät angelegt werden, dieser Vorgang generiert einen Connection-String, welcher dann von verschiedenen Libraries von Azure verwendet werden können. Die Libraries stehen für verschiedenste Plattformen und Programmiersprachen zur Verfügung. Zusammen mit dem Raspberry Pi Online Simulator reduziert sich die Konfiguration auf ein simples «Copy Paste». In unserem Fall hatten wird mit dem Raspberry Pi Simulator innerhalb von einem halben Tag einen Durchstich vom Raspberry Pi via IoT Hub zum Spring Boot backend.

Der Device Provisioning Dienst von Azure ist ein sehr interessantes Feature, wurde jedoch in diesem MVP nicht eingesetzt. Dieser Dienst ist eine zusätzliche Komponente im IoT Hub, welche die Provisionierung von einer grossen Zahl an Endgeräten ermöglicht. Dank diesem Service können sich die Geräte automatisch für das IoT Hub konfiguriert werden und ermöglichen eine Bereitstellung im IoT Hub ohne Benutzerinteraktion.  

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Backend

Das Backend ist mit Spring Boot umgesetzt und in einem App Service von Azure deployed. Das Backend greift mit einem Async Client auf das IoT Hub zu und verarbeitet die Events. Die Datenbank ist mit JPA und Hibernate abstrahiert und kommuniziert direkt mit dem Datenbankservice der Azure Cloud.

Frontend

Das Frontend ist eine Angular App, welche eine für Mobile optimierte Seite für die Kunden und eine Backoffice UI zur Verfügung stellt. Die App kommuniziert mit den verschiedenen REST-Endpunkten, welche das Backend zur Verfügung stellt.

Weitere Ausbauschritte

Anstatt mit Spring Boot als backend könnten auch Azure Functions eingesetzt werden, um noch mehr Cloud native zu werden. Diese ermöglichen eine serverlose-Architektur und werden nur aufgrund von Trigger ausgeführt. Diese wurden bewusst aus dem MVP ausgeschlossen, da das MVP zeigen soll, wie innerhalb von zwei Wochen ein funktionierender Prototyp in der Cloud erstellt werden kann.

Mit Hilfe unseres Teams von Experten in Technologie, Business und UX haben wir es geschafft, innerhalb von nur zwei Wochen einen funktionierenden Prototyp in der Cloud zu erstellen. So steht unserer fiktiven Zocks AG beim Wandel von einem Produktehersteller zu einer Dienstleistungsfirma nichts mehr im Weg. Der MVP wurde dabei massgeblich von Pascal Bischof, Pascal Wiesmann und Aitor Gonzalez entwickelt.

Journey to the cloud

Der entscheidende Baustein, um Unternehmen innovativer, flexibler und schneller zu machen, ist eine funktionierende Cloud-Landschaft. Doch wie sieht der Weg dorthin aus? Lernen Sie mehr über die Journey to the cloud.

Häufig gestellte Fragen zu den Themen Cloud und Cloud Computing finden Sie auf unserer FAQ Seite.

Cloud
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Juerg Borter

Senior Head Competence Unit
Ansprechpartner für die Schweiz

Juerg Borter ist Senior Head Competence Unit und leitet einen Bereich mit rund 40 Software Engineers, Architekten und Beratern. Zudem verantwortet er die Cloud Practice und damit das Angebot rund um "Journey to the Cloud".  Er ist fasziniert vom täglich wachsenden Innovationspotential der Cloud und den daraus entstehenden Möglichkeiten für Unternehmen. Als IT Ingenieur kann er auf eine mehrjährige Erfahrung in grossen Software Umsetzungsprojekten zurückgreifen.

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Roman Scheidegger

Lead Architect

Durch meine Einsätze als Software Engineer habe ich einen starken Hintergrund im Bereich C#, ASP.NET, TypeScript und Angular. Aber ich bewege mich auch gerne in Linux und habe kein Problem damit, ein Python-Skript zu schreiben oder Ansible-Rollen zu entwickeln. Da ich die Möglichkeit hatte, sowohl als Quality Manager, technischer Projektleiter als auch als System Engineer zu arbeiten, verstehe ich die verschiedenen Rollen, die zusammenwirken müssen, um ein erfolgreiches Team zu bilden. Darüber hinaus habe ich in verschiedenen Off-Shoring- und Near-Sharing-Setups gearbeitet und viel Erfahrung gesammelt, was notwendig ist, damit ein verteiltes Team erfolgreich sein kann.