Skip to main content
Log in

Requirements Engineering für Product Service Systems

Eine State-of-the-Art-Analyse

Requirements Engineering for Product Service Systems

A State of the Art Analysis

  • State of the Art
  • Published:
WIRTSCHAFTSINFORMATIK

Zusammenfassung

Produzierende und dienstleistende Unternehmen bieten immer häufiger kundenspezifische Problemlösungen in Form von integrierten Bündeln aus Hardware, Software und Dienstleistungen an, die Product Service Systems (PSS) oder hybride Produkte genannt werden. Eine erfolgreiche Entwicklung eines PSS basiert auf einem tiefgehenden Verständnis der an die Lösung gestellten Anforderungen, weswegen das Requirements Engineering (RE) eine zentrale Rolle im Entwicklungsprozess von PSS spielt. Der Artikel untersucht den State of the Art des RE für PSS auf Basis einer Literaturanalyse in den drei an ihrer Entwicklung beteiligten Domänen Produkt-, Software- und Dienstleistungsentwicklung. Hierzu werden Kriterien, die ein RE-Ansatz für PSS erfüllen muss, aus den Eigenschaften von PSS und den Aufgabenbereichen des RE im Lebenszyklus von PSS abgeleitet. Basierend auf diesen Kriterien werden führende Arbeiten des RE auf ihre Eignung für PSS überprüft. Eine der wichtigsten Erkenntnisse ist, dass Ansätze zum integrierten/domänenübergreifenden RE für PSS fast gänzlich fehlen. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass der Reifegrad der RE-Ansätze in den unterschiedlichen Domänen stark variiert. Die untersuchten Ansätze greifen in hohem Maße auf Konzepte und Lösungsmerkmale der jeweiligen Domäne zurück, sodass eine Übertragung auf andere Domänen weitgehend unmöglich ist. Die hier vorgestellte Literaturanalyse schafft eine notwendige Grundlage für erfolgreiches RE für PSS und insbesondere für Arbeiten, die eine konzeptionelle und logische Verbindung zwischen den Anforderungsmodellen der Produkt-, Dienstleistungs- und Softwareentwicklung aufstellen wollen, um hierdurch ein durchgängiges und integriertes RE für PSS zu ermöglichen.

Abstract

In recent years, manufacturing companies and service providers have moved towards offering customer-specific problem solutions. These integrated bundles usually consist of hardware, software, and service components and are called product service systems (PSS) or hybrid products. Since the success of the resulting solution depends on the understanding of all requirements, requirements engineering (RE) has become a key factor. The article analyzes the state of the art of RE for PSS based on an extensive literature review in the domains of product-, software-, and service engineering. For this, criteria are derived from the characteristics of PSS and from the task area of RE in the life cycle of PSS. Based on these criteria we analyze the most established RE approaches for their suitability for PSS. An important finding is that integrated/interdisciplinary approaches for RE are missing. Moreover, the maturity of RE approaches in the three domains varies significantly. All analyzed approaches heavily rely on concepts and solution characteristics of their own domain so that a transfer to other domains is hardly possible. This literature review lays the foundation for successful RE for PSS and especially for future research aiming at combining and integrating RE approaches and models of product-, software-, and service engineering. Such requirement models could connect concepts of single domains and enable an integrated and seamless RE for PSS.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Abb. 1

Literatur

  • Ahrens G (2000) Das Erfassen und Handhaben von Produktanforderungen – methodische Voraussetzungen und Anwendung in der Praxis. Dissertation, Technische Universität Berlin

  • Aurich JC, Schweitzer E, Fuchs C (2007) Life cycle management of industrial product-service systems. In: Takata S, Umeda Y (Hrsg) Advances in life cycle engineering for sustainable manufacturing businesses. Springer, London, S 171–176

    Chapter  Google Scholar 

  • Aurum A, Wohlin C (2005) Requirements engineering: setting the context. In: Aurum A, Wohlin C (Hrsg) Engineering and managing software requirements. Springer, Berlin, S 1–15

    Chapter  Google Scholar 

  • Becker J, Beverungen D, Knackstedt R (2008) Reference Models and modeling languages for product-service systems – status-quo and perspectives for further research. In: Proc 41st annual Hawaii international conference on system sciences, Hawaii

    Google Scholar 

  • Berkovich M, Esch S, Leimeister JM, Krcmar H (2009a) 9. Requirements engineering for hybrid products as bundles of hardware, software and service elements – a literature review. In: Internationale Tagung Wirtschaftsinformatik (WI), Wien

    Google Scholar 

  • Berkovich M, Leimeister JM, Krcmar H (2009b) An empirical exploration of requirements engineering for hybrid products. In: Proc XVIIth European conference on information systems (ECIS), Verona

    Google Scholar 

  • Berkovich M, Leimeister JM, Krcmar H (2009c) Suitability of product development methods for hybrid products as bundles of classic products, software and service elements. In: Proc ASME 2009 international design engineering technical conferences & computers and information in engineering conference IDETC/CIE, San Diego

    Google Scholar 

  • Berkovich M, Leimeister JM, Krcmar H (2010) Ein Bezugsrahmen für Requirements Engineering hybrider Produkte. In: Multikonferenz Wirtschaftsinformatik (MKWI 2010), Göttingen

    Google Scholar 

  • Beverungen D, Knackstedt R, Müller O (2008) Entwicklung Serviceorientierter Architekturen zur Integration von Produktion und Dienstleistung – Eine Konzeptionsmethode und ihre Anwendung am Beispiel des Recyclings elektronischer Geräte. WIRTSCHAFTSINFORMATIK 50(3):220–234

    Article  Google Scholar 

  • Beverungen D, Knackstedt R, Hatfield S, Biege S, Bollhöfer E, Krug C, Wienhold D, Müller P, Stelzer C, Köbler F, Blinn N (2009) Hybride Wertschöpfung – Integration von Produktion und Dienstleistung. In: Deutsches Institut für Normung e. V. (Hrsg) PAS 1094. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  • Böhmann T, Krcmar H (2003) Modulare Servicearchitekturen. In: Bullinger H-J, Scheer A-W (Hrsg) Service Engineering – Entwicklung und Gestaltung innovativer Dienstleistungen. Springer, Berlin, S 376–401

    Google Scholar 

  • Böhmann T, Krcmar H (2007) Hybride Produkte: Merkmale und Herausforderungen. In: Bruhn M, Stauss B (Hrsg) Wertschöpfungsprozesse bei Dienstleistungen: Forum Dienstleistungsmanagement. Gabler, Wiesbadden, S 240–255

    Google Scholar 

  • Böhmann T, Langer P, Schermann M (2008) Systematische Überführung von kundenspezifischen IT-Lösungen in integrierte Produkt-Dienstleistungsbausteine mit der SCORE-Methode. WIRTSCHAFTSINFORMATIK 50(3):196–207

    Article  Google Scholar 

  • Botta C (2007) Rahmenkonzept zur Entwicklung von Product-Service Systems. Eul

  • Brereton P, Kitchenham BA, Budgen D, Turner M, Khahil M (2007) Lessons from applying the systematic literature review process within the software engineering domain. Journal of Systems and Software 4(80):571–583

    Article  Google Scholar 

  • Budgen D, Brereton P (2006) Performing systematic literature reviews in software engineering. In: Proc 28th international conference on software engineering, Shanghai, S 1051–1052

    Google Scholar 

  • Bullinger H-J, Schreiner P (2003) Service Engineering: Ein Rahmenkonzept für die systematische Entwicklung von Dienstleistungen. In: Bullinger H-J, Scheer A-W (Hrsg) Service Engineering – Entwicklung und Gestaltung innovativer Dienstleistungen. Springer, Berlin, S 53–84

    Google Scholar 

  • Byrd TA, Cossick KL, Zmud RW (1992) A synthesis of research on requirements analysis and knowledge acquisition techniques. Management Information Systems Quarterly 16(1):117–138

    Article  Google Scholar 

  • Cheng BHC, Atlee JM (2007) Research directions in requirements engineering. In: Proc future of software engineering (FOSE’07), Minneapolis

    Google Scholar 

  • Coughlan J, Macredie RD (2002) Effective communication in requirements elicitation: a comparison of methodologies. Requirements Engineering 7(2):47–60

    Article  Google Scholar 

  • Cox K, Niazi M, Verner J (2009) Empirical study of Sommerville and Sawyer’s requirements engineering practices. IET Software 3(5):339–355

    Article  Google Scholar 

  • Danilovic M, Sandkull B (2005) The use of dependence structure matrix and domain mapping matrix in managing uncertainty in multiple project situations. International Journal of Project Management 23(3):193–203

    Article  Google Scholar 

  • Davies A (2004) Moving base into high-value integrated solutions: a value stream approach. Industrial and Corporate Change 13(5):727–756

    Article  Google Scholar 

  • Edvardsson B, Olsson J (1996) Key concepts for new service development. Service Industries Journal 16(2):140–164

    Article  Google Scholar 

  • Ehrlenspiel K (2002) Integrierte Produktentwicklung. Hanser

  • Frietzsche U, Maleri R (2003) Dienstleistungsproduktion. In: Bullinger H-J, Scheer A-W (Hrsg) Service Engineering – Entwicklung und Gestaltung innovativer Dienstleistungen. Springer, Berlin, S 195–225

    Google Scholar 

  • Galbraith JR (2002) Organizing to deliver solutions. Organizational Dynamics 31(2):194–207

    Article  Google Scholar 

  • Goeken M, Patas J (2010) Evidenzbasierte strukturierung und bewertung empirischer forschung im requirements engineering. WIRTSCHAFTSINFORMATIK 52(3):173–184

    Article  Google Scholar 

  • Gräßle M, Dollmann T (2010) Vorgehensmodelle des Product-Service Systems Engineering. In: Thomas O, Loos P, Nüttgens M (Hrsg) Hybride Wertschöpfung. Springer, Berlin, S 82–129

    Chapter  Google Scholar 

  • Grohmann W (2007) Von der Software zum Service. ASP – Software on Demand – Software-as-a-Service – Neue Formen der Software-Nutzung. H. K. P. Consulting

  • Hickey AM, Davis AM (2003) Elicitation technique selection: how do experts do it. In: Proc 11th IEEE international requirements engineering conference, Monterey Bay

    Google Scholar 

  • Hull E, Jackson K, Dick J (2004) Requirements engineering. Springer, London

    Google Scholar 

  • Husen Cv (2007) Anforderungsanalyse für produktbegleitende Dienstleistungen. Universität Stuttgart, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Jacsó P (2008) Google Scholar revisited. Online Information Review 32(1):102–114

    Article  Google Scholar 

  • Jönnson P, Lindvall M (2005) Impact analysis. In: Aurum A, Wohlin C (Hrsg) Engineering and managing software requirements. Springer, Berlin, S 121–146

    Google Scholar 

  • Käkölä T, López JCD (2006) Software product lines. Research Issues in Engineering and Management. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  • Kitchenham BA, Brereton OP, Budgen D, Turner M, Bailey J, Linkman S (2009) Systematic literature reviews in software engineering – a systematic literature review. Information and Software Technology 51(1):7–15

    Article  Google Scholar 

  • Kotonya G, Sommerville I (1998) Requirements engineering: processes and techniques. Wiley, New York

    Google Scholar 

  • Lamsweerde Av (2009) Requirements engineering: from system goals to UML models to software specifications. Wiley, New York

    Google Scholar 

  • Langer P, Köbler F, Berkovich M, Weyde F, Leimeister JM, Krcmar H (2010) Vorgehensmodelle für die Entwicklung hybrider Produkte – eine Vergleichsanalyse. In: Multikonferenz Wirtschaftsinformatik (MKWI 2010), Göttingen

    Google Scholar 

  • Leimeister JM, Glauner C (2008) Hybride Produkte – Einordnung und Herausforderungen für die Wirtschaftsinformatik. WIRTSCHAFTSINFORMATIK 50(3):248–251

    Article  Google Scholar 

  • Lindahl M, Sundin E, Sakao T, Shimomura Y (2007) Integrated product and service engineering versus design for environment – a comparison and evaluation of advantages and disadvantages. In: Takata S, Umeda Y (Hrsg) Advances in life cycle engineering for sustainable manufacturing businesses. Springer, London, S 137–142

    Chapter  Google Scholar 

  • Meier JJ, Conkling TW (2008) Google Scholar’s coverage of the engineering literature: an empirical study. The Journal of Academic Librarianship 34(3):196–201

    Article  Google Scholar 

  • Möhrle MG, Spilgies W-D (2005) QFD für product service systems. Industrie Management 21(3):9–12

    Google Scholar 

  • Pahl G, Beitz W, Feldhusen J, Grote K-H (2006) Engineering design: a systematic approach. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  • Peterson C, Paasch RK, Ge P, Dietterich TG (2007) Product innovation for interdisciplinary design under changing requirements. In: Proc international conference on engineering design (ICED’07), Paris

    Google Scholar 

  • Pohl K (1993) The three dimensions of requirements engineering. In: Proc 5th international conference on advanced information systems engineering (CAiSE’93), Paris

    Google Scholar 

  • Pohl K (2007) Requirements Engineering. Grundlagen, Prinzipien, Techniken. Dpunkt

  • Ramaswamy R (1996) Design and management service processes: keeping customers for life. Addison-Wesley, Reading

    Google Scholar 

  • Sawhney M (2006) Going beyond the product: defining, designing and devlivering customer solutions. In: Lusch RF, Vargo SL (Hrsg) The service-dominant logic of marketing, Sharpe. New York, S 365–380

    Google Scholar 

  • Schäppi B, Andreasen MM, Kirchgeorg M, Radermacher F-J (2005) Handbuch Produktentwicklung. Hanser

  • Sommerville I (2004) Software engineering. Pearson, Boston

    Google Scholar 

  • Spath D, DemußL (2003) Entwicklung hybrider Produkte – Gestaltung materieller und immaterieller Leistungsbündel. In: Bullinger H-J, Scheer A-W (Hrsg) Service Engineering – Entwicklung und Gestaltung innovativer Dienstleistungen. Springer, Berlin, S 463–502

    Google Scholar 

  • Sturm F, Bading A (2008) Investitionsgüterhersteller als Anbieter industrieller Lösungen – Bestandsaufnahme des Wandels anhand einer Umfrage. WIRTSCHAFTSINFORMATIK 50(3):174–186

    Article  Google Scholar 

  • Torraco RJ (2005) Writing integrative literature reviews: guidelines and examples. Human Resource Development Review 4(3):356–367

    Article  Google Scholar 

  • Tseng MM, Jiao J (1997) A variant approach to product definition by recognizing functional requirement patterns. Computers & Industrial Engineering 33(3–4):629–633

    Article  Google Scholar 

  • Tukker A (2004) Eight types of product-service system: eight ways to sustainability? Experiences from suspronet. Business Strategy and the Environment 13:246–260

    Article  Google Scholar 

  • Tuli R, Kohli A, Bharadwaj S (2007) Rethinking customer solutions: from product bundles to relational processes. Journal of Marketing 71(3):1–17

    Article  Google Scholar 

  • Ulrich K, Eppinger S (2003) Product design and development. McGraw-Hill, New York

    Google Scholar 

  • VDI-Richtlinien (1993) VDI 2221: Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte

  • Vogel O, Arnold I, Chughtai A, Ihler E, Kehrer T, Mehlig U, Zdun U (2009) Software-Architektur, 2. Aufl. Spektrum

  • Webster J, Watson RT (2002) Analyzing the past to prepare for the future: writing a literature review. Management Information Systems Quarterly 26(2):xiii–xxiii

    Google Scholar 

  • Wieringa R, Maiden N, Mead N, Rolland C (2006) Requirements engineering paper classification and evaluation criteria: a proposal and a discussion. Requirements Engineering 11(1):102–107

    Article  Google Scholar 

  • Zellner G (2008) Gestaltung hybrider Wertschöpfung mittels Architekturen – Analyse am Beispiel des Business Engineering. WIRTSCHAFTSINFORMATIK 50(3):187–195

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Jan Marco Leimeister.

Additional information

Angenommen nach drei Überarbeitungen durch Prof. Dr. Buxmann.

This article is also available in English via http://www.springerlink.com and http://www.bise-journal.org: Berkovich M, Leimeister JM, Krcmar H (2011) Requirements Engineering for Product Service Systems. A State of the Art Analysis. Bus Inf Syst Eng. doi: 10.1007/s12599-011-0192-2.

Die hier vorgestellten Ergebnisse wurden im Rahmen des von der DFG geförderten SFB 768 – Zyklenmanagement von Innovationsprozessen – erarbeitet. Für weitergehende Informationen siehe http://www.sfb768.de.

Zusätzliche Information

Ergänzendes Onlinematerial kann unter folgendem Link abgerufen werden.

(PDF 40.9 kB)

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Berkovich, M., Leimeister, J.M. & Krcmar, H. Requirements Engineering für Product Service Systems. Wirtschaftsinf 53, 357–370 (2011). https://doi.org/10.1007/s11576-011-0301-3

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11576-011-0301-3

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation