Performance des Konfigurators verbessern

Für die Akzeptanz und damit den Erfolg eines Konfigurators spielt dessen Leistungsfähigkeit, insbesondere seine Geschwindigkeit, eine entscheidende Rolle. Der Optimierung dieser Kennzahl kommt daher eine große Bedeutung zu. Im Folgenden zeigen wir Ihnen, welche Ursachen Performanceprobleme haben können und mit welchen gezielten Maßnahmen sich die Leistung deutlich verbessern lässt.

Warten Sie besser gar nicht erst, bis die Performance ein Problem wird, sondern behalten Sie diese permanent im Blick. Dann können Sie schnell mit kleinen, gezielten Maßnahmen gegensteuern.

Was ist die Performance eines Konfigurators?

Die Performance, also die Leistungsfähigkeit eines Softwaresystems beschreibt, wie effizient, schnell und zuverlässig es arbeitet. Sie umfasst verschiedene Kriterien, die unterschiedlich gut messbar und beeinflussbar sind. Dazu zählen unter anderem Geschwindigkeit (Ladezeit, Reaktionsgeschwindigkeit), Automatisierungsgrad, Fehlerfreiheit, Skalierbarkeit und Belastbarkeit.

All diese Faktoren haben großen Einfluss auf den Erfolg eines Konfigurationsprojekts. Denn nur wenn die Performance stimmt, sind Mitarbeiter und Kunden bereit, den Konfigurator dauerhaft und gerne zu nutzen.

Warum ist die Performance eines Produktkonfigurators so wichtig?

Insbesondere die Geschwindigkeit des Systems beeinflusst die Zufriedenheit der Nutzer erheblich. Nachweislich führen lange Ladezeiten zu hohen Absprungraten und einer geringeren Nutzung. Dadurch bleibt auch die Anzahl der Abschlüsse hinter den Erwartungen zurück, und die Amortisation der Investition in den Konfigurator verzögert sich.

Performen andere Parameter wie Fehlerfreiheit oder Skalierbarkeit nicht ausreichend, kann der Konfigurator für das Unternehmen sogar zur wirtschaftlichen Belastung werden und vollkommen unbrauchbar sein.

Die grundsätzliche Leistungsfähigkeit einer Konfigurationssoftware sollte deshalb bereits vor der Kaufentscheidung sorgfältig geprüft werden. So vermeiden Sie, Zeit und Geld in eine Lösung zu investieren, die später nur eingeschränkt nutzbar ist.

Aber auch im laufenden Betrieb kann sich die Performance, insbesondere die Geschwindigkeit, verschlechtern. In vielen Fällen lässt sich diese durch gezielte Optimierungsmaßnahmen wieder deutlich verbessern. Welche Maßnahmen dabei besonders wirksam sind und wie diese speziell in customX umgesetzt werden können, erläutern wir in diesem Beitrag.

Warum beschleunigen Optimierungen im Regelwerk den Konfigurator?

Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen setzen wir meist im Regelwerk an. Warum dies eine wichtige Stellschraube für die Leistungsfähigkeit des Systems ist, wird deutlich, wenn man sich die Berechnungsgrundlagen genauer anschaut.

Entscheidend ist der Gesamtrechenaufwand, den die Software während der Konfiguration leisten muss. Dieser lässt sich mit der folgenden Formel beschreiben:

Gesamtrechenaufwand = Bauteilanzahl x Anzahl Parameter x Berechnungsdurchgänge

Dabei müssen nicht nur die Bauteile selbst, sondern auch deren Unterstrukturen berücksichtigt werden.

Beispiel für die Berechnung

Ein Profil (Bauteil) wird durch 40 Formeln (Parameter) beschrieben und 100-mal verwendet. Für die Kalkulation (Unterstruktur des Profils) werden zusätzlich jeweils 15 Parameter benötigt. Es erfolgen 10 Berechnungsdurchgänge.

Dieses Beispiel zeigt, wie schnell der Gesamtrechenaufwand sehr hohe Werte erreichen kann. Als Richtwert gilt bei customX, dass 200.000 Berechnungen innerhalb von maximal zwei Sekunden erfolgen können. Jede weitere Berechnung verlängert die Zeit bis zur Ergebnisbereitstellung.

(100 Profile x 40 Formeln + 100 Kalkulationsbauteile x 15 Formeln) x 10 Durchgänge = 55.000 Formeln

Allgemeiner ausgedrückt:

(100 Bauteile x 40 Parameter + 100 Bauteile x 15 Parameter Unterstruktur) x 10 Durchgänge = 55.000 Berechnungen

Unterstrukturen entstehen häufig durch Preisberechnungen. In unserem Beispiel wurden diese Bauteile “Kalkulation” genannt. Gerade solche Unterstrukturen erhöhen den Rechenaufwand erheblich und sollten daher auf das absolut notwendige Maß beschränkt werden.

Welche Ursachen kann schlechte Performance eines Konfigurators haben?

Eine nachlassende Performance Ihres Produktkonfigurators kann unterschiedliche Ursachen haben, die sich in interne und externe Faktoren zusammenfassen lassen und im Folgenden kurz dargestellt werden.

Komplizierte Strukturen

Das customX-Regelwerk ist wie ein Strukturbaum aufgebaut, der verschiedene Ebenen und Unterordnungen enthält. Wird die Berechnung einer Variante gestartet, arbeitet das System diesen Baum von oben nach unten ab. Je größer und verzweigter der Baum ist, desto länger dauert dieser Prozess.

Viele Berechnungsdurchläufe

Werden während der Berechnung Werte aus tieferliegenden Bereichen des Baums benötigt, muss die Berechnung erneut durchlaufen werden, damit diese Werte berücksichtigt werden können. Je häufiger solche Bezüge auftauchen, desto mehr Berechnungsdurchläufe werden benötigt. Und jeder zusätzliche Durchlauf kostet Zeit.

Zwei Durchläufe sind dabei durchaus sinnvoll, da der erste Wert im zweiten Durchlauf validiert werden kann. Jeder weitere Durchlauf erhöht jedoch die Berechnungszeit und verlängert die Ladezeit spürbar.

Systemumgebung

Auch die Systemumgebung und die IT-Infrastruktur können Performanceprobleme verursachen. Dazu zählen externe Softwarelösungen sowie technische Komponenten wie Serverausstattung oder Netzwerkverbindungen.

Diese Ursachen lassen sind allerdings nicht durch Anpassungen im customX-Regelwerk beheben. Daher betrachten wir die entsprechenden Maßnahmen an hier nicht näher.

Was sind die Schwierigkeiten bei der Performanceoptimierung?

Wird eine unzureichende Performance festgestellt, sollten Optimierungen möglichst zeitnah erfolgen. Nur so kann der Konfigurator effizient genutzt werden und seinen Beitrag zum Unternehmenserfolg leisten.

Lokalisierung des Optimierungsbedarfs

Die erste Frage lautet meist: Wo beginnt man mit der Suche? Wie lassen sich die Ursachen identifizieren, die die Geschwindigkeit beeinträchtigen?

Grundsätzlich lassen sich zwei Situationen unterscheiden:

• Das System arbeitet generell zu langsam.
• Performanceprobleme treten nur bei einigen Varianten auf.

Ist das System insgesamt langsam, liegt die Ursache häufig in allgemeinen Themen wie Virenscannern, Systemeinstellungen oder der vorhandenen Systemlandschaft. In diesem Fall sollte dort angesetzt werden. Besonders häufig sorgen externe Programme dafür, dass Berechnungen oder Datenübertragungen verlangsamt werden. Eine Überprüfung über den Taskmanager kann hier schnell Klarheit schaffen.

Treten die Probleme nur in Einzelfällen auf, liegt die Ursache meist im Regelwerk. Dort sollte dann die Analyse beginnen. Häufig lassen sich bereits durch kleine Anpassungen große Verbesserungen erzielen.

Einige Lösungsansätze

An vielen Stellen lässt sich die Performance durch gezielte Maßnahmen verbessern. Im Folgenden konzentrieren wir uns ausschließlich auf die Optimierungen im Regelwerk, da diese customX direkt betreffen, kurzfristig umsetzbar sind und keine Auswirkungen auf andere Bereiche wie etwa die IT-Sicherheit haben. Darüber hinaus lassen sich die technischen Rahmenbedingungen häufig nur mit erheblichem Kostenaufwand verbessern.

Detailwissen aufbauen

Um das volle Potenzial des Konfigurators auszuschöpfen, ist ein tiefes Verständnis des Regelwerks und seiner Eingabemöglichkeiten notwendig.

Die Grundschulung ermöglicht zwar den Einstieg in die Arbeit mit dem Regelwerk, reicht für eine gezielte Performanceoptimierung jedoch nicht immer aus. Deshalb ist es wichtig, Mitarbeiter entsprechend auszubilden und bei Bedarf auf die Unterstützung externer Dienstleister zurückzugreifen. Zu unseren Schulungsmöglichkeiten

Flache Strukturen

Bereits beim Aufbau des Regelwerks sollten Strukturen möglichst flach gehalten werden. Je weniger Ebenen und Verarbeitungsschritte erforderlich sind, desto schneller erfolgt die Berechnung einer Variante.

Wie erreicht man flache Strukturen?

In erster Linie durch eine möglichst geringe Anzahl an Bauteilen. Vor allem häufig verwendete Bauteile sollten durch möglichst wenige Regeln beschrieben werden. Dafür ist es wichtig, die Grundprinzipien der Produktkonstruktion zu erkennen und diese möglichst einfach abzubilden.

Deshalb analysieren wir im Rahmen unseres Systematisierungsworkshop zu Beginn des Regelwerksaufbaus Ihre Produkte sehr detailliert und arbeiten die grundlegenden Zusammenhänge systematisch heraus.

Schleifen vermeiden

Werden extrem viele Durchläufe benötigt, deutet dies auf eine Schleife hin. Eine Schleife entsteht dann, wenn sich zwei Formeln gegenseitig referenzieren: Das Ergebnis von Formel 1 wird für Formel 2 benötigt und gleichzeitig das Ergebnis von Formel 2 für Formel 1. Dadurch müssen die Werte immer wieder neu berechnet werden, da jede Änderung Auswirkungen auf die jeweils andere Formel hat.

Schleifen führen somit zu endlosen Berechnungsprozessen, weil die beteiligten Formeln sich permanent gegenseitig anstoßen.

Für die Lokalisierung einer existierenden Schleife kann die Funktion „Variablenänderungen protokollieren“ genutzt werden, die über die rechte Maustaste erreichbar ist.

Formulieren Sie Regeln möglichst unabhängig voneinander und vermeiden Sie Referenzen zwischen Formeln. Behalten Sie Abhängigkeiten stets im Blick und gestalten Sie das Regelwerk so sorgfältig, dass Schleifen erst gar nicht entstehen können.

Bezüge minimieren

Bezüge lassen sich nicht immer vermeiden, sollten aber auf ein Minimum reduziert werden. Sie entstehen immer dann, wenn eine Formel Werte aus einer anderen Formel benötigt. Überlegen Sie bei der Erstellung des Regelwerks immer gut, welche Bezüge wirklich notwendig sind.

Mehrfachbauteile verwenden

Die Geschwindigkeit lässt sich zusätzlich erhöhen, indem statt mehrerer identischer Bauteile sogenannte Mehrfachbauteile eingesetzt werden.

Werden mehrere gleiche Bauteile verwendet, muss jedes einzeln berechnet werden, selbst dann, wenn seine Anzahl per Restriktion auf null gesetzt wird. Bei Mehrfachbauteilen wird dagegen lediglich eine Anzahl hinterlegt. Dadurch werden nur tatsächlich benötigte Elemente berechnet.

Beispiel für Mehrfachbauteile

Für ein Projekt werden mehrere Fenster benötigt.

Bei mehreren gleichen Bauteilen würden Fenster 1, Fenster 2 und Fenster 3 angelegt, die immer alle berechnet werden müssen, auch wenn in dem aktuellen Projekt nur ein Fenster genutzt wird. Effizienter ist es, ein einziges Fensterbauteil mit einer variablen Anzahl und unterschiedlichen Werten zu verwenden. Dadurch werden nur die tatsächlich benötigten Fenster (hier eins) berechnet und nicht die maximal mögliche Anzahl. Im Beispiel betrifft das lediglich drei Fenster, in größeren Projekten können die Unterschiede jedoch erheblich sein.

Mit Blick auf die vorgestellte Formel wird schnell deutlich, wie stark sich die Anzahl der Berechnungen dadurch reduzieren lässt.

Optionale Bauteile nutzen

Gibt es bei Ihrem Produkt Bauteile, die nicht in jeder Konfiguration benötigt werden, sollten diese nicht als feste Bauteile angelegt werden. Feste Bauteile müssen auch berechnet werden, wenn sie über eine Restriktion auf null gesetzt sind.

Besser ist der Einsatz optionaler Bauteile. Diese werden nur dann berechnet werden, wenn sie tatsächlich ausgewählt werden. Sie werden aktiv hinzugefügt, anstatt deaktiviert zu werden.

Für den Anwender in der Konfigurationsmaske ergibt sich daraus kein Unterschied. Für das Regelwerk und die Berechnungsdauer jedoch sehr wohl.

Klone vermeiden

Auch Klone verlängern die Berechnungsdauer unnötig und sollten daher vermieden werden.

Doch was genau ist ein Klon? Es handelt sich um ein kopiertes Bauteil, das zusätzlich berechnet werden muss. Häufig werden Klone eingesetzt, weil bestimmte Eigenschaften eines Bauteils auch an anderer Stelle benötigt werden. Das Bauteil wird also nur wegen weniger Eigenschaften ein zweites Mal hinzugefügt.

Ein Beispiel: Zwei Bauteile sollen exakt mit den Löchern aufeinanderpassen. Dazu wird ein Klon des ersten Bauteils angelegt und dessen Lochdaten auf das zweite Bauteil übertragen.

Die bessere Lösung besteht darin, einen Verweis zu nutzen. Dieser funktioniert nach dem Prinzip: „Gehe zu Bauteil 1 und übernimm die Werte a, b und c“. Auf diese Weise wird das Bauteil nur einmal berechnet und die Informationen können dennoch mehrfach genutzt werden.

Tabellen und Assistenten begrenzen

Für einige Berechnungen werden Werte aus externen Quellen benötigt. Trotzdem sollten nicht vorsorglich sämtlich Daten und Tabellen bei jedem Berechnungsdurchlauf erneut eingelesen werden.

Jeder zusätzliche Vorgang erhöht den Rechenaufwand und verlangsamt die Verarbeitung.

Laden Sie daher nur die Tabellen neu, die tatsächlich in diesem Moment eine Änderung erfahren haben könnten und verzichten Sie auf das unnötige Einlesen nicht veränderter Datenbestände.

Objektberechnung gezielt einsetzen

Für bestimmte Objekte kann aus Performancegründen bewusst auf eine permanente Berechnung verzichtet werden.

Die Objektberechnung ist ein äußerst wirkungsvolles Werkzeug zur Beschleunigung des Konfigurators. Bereits mit einfachen Anpassungen lassen sich hier große Effekte erzielen. Dabei handelt es sich um einen Systemparameter von customX, der bewusst eingesetzt werden kann.

Nicht jeder Ast des Regelwerks muss während der Konfiguration ständig berechnet werden. Ein typisches Beispiel ist die Preisberechnung: Statt den Preis nach jeder einzelnen Eingabe neu zu berechnen, kann die Berechnung gezielt per Klick ausgelöst werden.

Andere Funktionen bleiben davon unberührt. Die Preview reagiert beispielsweise weiterhin in Echtzeit auf alle Änderungen.

Auch andere Äste des Regelwerks müssen möglicherweise nicht permanent aktiv sein. Prüfen Sie daher genau, welche Informationen wann benötigt werden, was automatisiert erfolgen sollte und welche Äste bei Bedarf manuell ausgelöst werden können.

Ein besonderer Vorteil der Objektberechnung besteht darin, dass im Gegensatz zu Restriktionen keine Einstellungen verloren gehen. Die Verarbeitung erfolgt lediglich zu einem späteren Zeitpunkt.

Fazit

Sie sehen: Schon mit einigen, vergleichsweise einfachen Maßnahmen lässt sich die Performance des Konfigurators deutlich verbessern.

Zu den Einflussfaktoren gehören sowohl externe Aspekte wie zusätzliche Software oder die Systemumgebung als auch die Struktur des Regelwerks selbst. Während Änderungen an Infrastruktur und Sicherheit oft aufwendig, kostenintensiv oder risikobehaftet sind, können Optimierungen im Regelwerk meist schnell umgesetzt werden und zugleich große Wirkung entfalten.

Voraussetzung dafür sind gut geschulte Mitarbeiter, ein professionell aufgebautes Regelwerk und die fallweise Unterstützung durch einen erfahrenen Softwareanbieter.

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