werdenden elektronischen

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1 Knorr-Bremse integriert Standorte mit Teamcenter Systemübergreifend Die großen, international tätigen Automobilzulieferer stehen heute vor ähnlichen Herausforderungen wie ihre Auftraggeber, die OEMs. Entwicklung und Fertigung verteilen sich über mehrere Standorte in verschiedenen Ländern und Zeitzonen, die oft ihre eigenen Produkte und Prozesse haben. Um die Synergien der verteilten Ressourcen optimal nutzen zu können, müssen die verstreut liegenden Produktdaten integriert und die Prozesse standortübergreifend vereinheitlicht werden. Mit diesem Ziel vor Augen hat die Nutzfahrzeug-Sparte der Knorr-Bremse AG die Software Teamcenter Enterprise von EDS PLM Solutions eingeführt. Knorr-Bremse ist weltweit der führende Hersteller von Bremssystemen für Schienen- und Nutzfahrzeuge. Der Unternehmensbereich Systeme für Nutzfahrzeuge, der seinen Hauptsitz in München hat, entwickelt und produziert innovative Bremssysteme und Komponenten für Lastkraftwagen, Zugmaschinen, Omnibusse, Anhänger und Sonderfahrzeuge, angefangen von den Scheibenbremsen über die Aggregate für die Beschaffung und Aufbereitung der Druckluft bis hin zu den immer komplexer werdenden elektronischen Steuerungen. Dazu gehören beispielsweise sensorgesteuerte Kontrollsysteme, die für mehr Fahrsicherheit und -komfort sorgen. Um seine Position auf dem nordamerikanischen Markt zu verstärken, hat Knorr-Bremse im Januar 2002 die Ben- Verantwortlich für das PDM-Projekt bei Knorr-Bremse ist Karsten Rose, Fachbereichsleiter Informationssysteme in Forschung & Entwicklung. dix Commercial Vehicle Systems vollständig übernommen. Nicht zuletzt dank dieser Übernahme stieg der weltweite Umsatz des Nutzfahrzeug-Bereichs im letzten Jahr um 54 Prozent auf 1,254 Milliarden Euro und die Mitarbeiterzahl um knapp auf annähernd Beschäftigte. Die Integration von Bendix stellte das PDM- Projektteam vor neue Herausforderungen.»Als wir Ende 1998 unsere PDM- Strategie formulierten, hatten wir deutlich weniger Standorte als heute, auch wenn damals schon klar war, dass weitere hinzukommen würden. Aber es ist etwas anderes, einen Standort mit Hundert Mitarbeitern anzubinden, als ein Unternehmen der Größe von Bendix mit seinen gewachsenen Strukturen und Prozessen zu integrieren«, erzählt Karsten Rose, Fachbereichsleiter Informationssysteme in Forschung & Entwicklung und damit verantwortlich für das PDM-Projekt. Bendix hatte beispielsweise schon ein PDM-System im Einsatz, während die ERP- 28 CADCAM 1/2004

2 Infrastruktur aus dem Honeywell-Konzern herausgelöst werden musste, zu dem die Firma vorher gehörte. Ein System für alle Standorte Ziel von Knorr-Bremse war es, zwischen allen Standorten ein PDM-System zu installieren, das sämtliche Produktdaten zur Verfügung stellt und die Kernprozesse in der Entwicklung und den angrenzenden Bereichen steuert.»wir wollten nicht nur die Teilestammdaten und Stücklisten, sondern auch die Dokumente mit ihrer gesamten Historie verwalten. Das heißt, die Daten erzeugenden Systeme mussten angeschlossen sein, um bei Änderungen direkt die Originaldateien zur Verfügung stellen zu können. Gleichzeitig sollten alle Anwender die Daten im Tiff- oder PDF-Format betrachten können. Und das PDM-System sollte den Freigabe- und Änderungsprozess standortübergreifend steuern«, erläutert Rose (siehe Abb. 1) Die Produktentwicklung bei Knorr- Bremse verteilte sich beim Start des PDM- Projekts Anfang 1999 über sechs Standorte inzwischen sind nicht nur durch die Übernahme von Bendix fünf weitere hinzugekommen. Nur etwa 20 Prozent der rund 460 Entwickler sitzen noch in München. Von daher war die Unterstützung der verteilten Produktentwicklung ein wesentliches Kriterium bei der Systemauswahl. Das System musste skalierbar sein, um mit dem Unternehmen wachsen zu können, wie Rose sagt, und es sollte schon beim Projektstart die funktionalen Anforderungen für die späteren Projektphasen abdecken. Das sprach zum damaligen Zeitpunkt gegen die Software Windchill, deren Einsatz insofern nahe gelegen hätte, als Knorr-Bremse konzernweit das 3D-CAD/CAM-System Pro/- Engineer von PTC einsetzt. Aber auch gegen SAP PLM, der bevorzugten Lösung im Bereich Systeme für Schienenfahrzeuge. Knorr-Bremse entschied sich für den Einsatz der vorkonfigurierten Teamcenter- Lösung MetaKON von der Firma ECS Engineering Consulting & Solutions aus Neumarkt, die auch die Implementierung der Software übernahm.»wir haben einen lokalen Implementierungspartner gesucht, bei dem wir als Kunde möglichst großes Gewicht haben«, Die Mitarbeiter von ECS unterstützten das Projektteam bei der Prozessdefinition, programmierten die kundenspezifischen Anpassungen und importierten auch die Daten. Die eigenen Leute kümmern sich vor allem um den Support und stellen sicher, dass die Anwender auch nach Release-Wechseln ein stabiles System vorfinden. Diese Arbeitsteilung funktioniert gut, wie Rose sagt. Migration der Bestandsdaten Die PDM-Einführung in der Nutzfahrzeug- Sparte war keine rein deutsche Angelegenheit, sondern ein internationales Projekt, in das die anderen Standorte eingebunden waren, soweit sie entsprechende Ressourcen bereitstellen konnten. Es gab ein internationales Projektteam bestehend aus einem Kern von vier Leuten und Keyusern aus den verschiedenen Fachbereichen, die je nach Teilprojekt wechselten.»wir haben ein Stufenkonzept entwickelt, was den Ausbau der Funktionalität und der Anwenderzahl anbelangt«, erläutert Rose (siehe Abb. 2). Absolute Priorität in der ersten Projektstufe hatte die Ablösung der beiden alten CAD-Zeichnungsverwaltungen an den deutschen Standorten, die nicht Jahr fähig waren, und der Aufbau eines zentralen Dokumenten-Managements. Es wurde im September 1999 in Deutschland produktiv geschaltet und dann Schritt für Schritt auf die anderen Standorte ausgedehnt. Gleichzeitig wurde der Umfang der verwalteten Unterlagen erweitert und ein Webclient installiert (siehe Abb. 3), über den man von überall auf die freigegebenen Dokumente zugreifen kann. Dadurch gelang es relativ schnell, die dezentralen Mikrofilmarchive abzuschaffen.»vorher haben wir jede freigegebene Zeichnung verfilmt und in die ganze Welt verteilt, was mit einem erheblichen administrativen Aufwand verbunden war und immer wieder zu inkonsistenten Datenständen führte«, erzählt Rose. Rund Altzeichnungen auf Papier oder als CAD-Dateien wurden in der ersten Projektstufe in Teamcenter übernommen. Die Migration der Dokumentenbestände ist eine Daueraufgabe, die immer noch nicht abgeschlossen ist. Eine Mitarbeiterin von ECS ist ständig damit beschäftigt, Dokumente und Produktdaten aus dezentralen Archiven, Projektlaufwerken oder Datenbanken in Teamcenter einzupflegen. Während des weltweiten Roll-outs des Dokumenten-Managements bereitete das CADCAM 1/

3 Abb. 1: Das standortübergreifende Änderungs-Management bei Knorr-Bremse lehnt sich an den CM2-Prozess an. Kernteam die nächste Projektstufe vor. Sie beinhaltete die Bereitstellung der Teilestämme, allerdings nicht auf der Ebene der Einzelteile, sondern der verkaufsfähigen Produkte und Ersatzteile. Treiber für das Teilprojekt war die Vorstellung eines Webkatalogs zur IAA 2000, in dem Kunden Produkte suchen, sie sich als 3D-Bild anzeigen lassen und mit gewissen Berechtigungen auch auf die Angebotszeichnungen zugreifen konnten. Das PDM-System füttert diesen Katalog automatisch mit den aktuellen Daten. Flexibles Änderungs- Management Dann begann die mit Abstand aufwändigste Projektstufe, nämlich die Implementierung eines standortübergreifenden Änderungs-Managements, die sich über ein Jahr hinzog. Die Schwierigkeit bestand nicht etwa darin, den Änderungs- Workflow in der Software abzubilden, sondern überhaupt einen einheitlichen Prozess zu definieren.»unsere Änderungsprozesse hatten lokale Abweichungen in Form und Ausführung der Änderungen, und es gab Interpretationsspielräume, was die Wahl der Änderungsklassen anbelangt«, erläutert Rose.»Wir haben deshalb erst einmal den Prozess vereinheitlicht und dann im Detail geschaut, welche Funktionen der Anwender in der Software benötigt, um sich in diesem Prozess bewegen zu können.«es gibt im Änderungsprozess zwei wesentliche Meilensteine, an denen, von ganz wenigen Ausnahme abgesehen, keiner Abb. 2: Das Projektteam entwickelte ein Stufenkonzept für den Roll-out von Funktionen, Infrastruktur und Anwendergruppen. Abb. 3: Die neue Weboberfläche des PDM-Systems reduziert den Schulungsaufwand und fördert die Akzeptanz bei den Anwendern. vorbeikommt: Bevor eine Änderung begonnen wird, muss sie genehmigt werden, und es muss klar sein, was zu tun ist und welche Auswirkungen das hat. Und sie ist erst dann freigegeben, wenn das Fertigungswerk sagt, dass sie einfließen kann. Dafür gibt es einen starren Workflow mit klar definierten Stati. Was dazwischen passiert und wer mit wem interagiert, ist dagegen individuell verschieden. Man kann flexibel Anwender abwählen oder hinzuziehen, beispielsweise den Einkauf, wenn ein neuer Lieferant gesucht werden muss, oder den Werkzeugbau, um ein Werkzeug zu ändern. Der workflowgestützte Änderungsprozess ist inzwischen implementiert, aber noch nicht an allen Standorten ausgerollt, weil die Umstellung auf Akzeptanzprobleme gestoßen ist. Gerade die kleineren Einheiten reagieren zögerlich, weil sie keine immensen Zeitvorteile verspüren. Einige Standorte warten auch noch darauf, dass die Bedienung vereinfacht wird. Auf Grund dieser Erfahrung kommt Rose zu dem Schluss, dass die Reihenfolge der Projektstufen nicht die glücklichste war.»ich würde das Änderungs-Management beim nächsten Mal weiter nach hinten schieben. Wir haben gemerkt, dass die Automatisierung eines papiergestützten Ablaufs einfacher ist, wenn das System breiter genutzt wird.«direkter Zugriff auf Modelldaten Das 3D-CAD-System Pro/Engineer wurde erst in einem relativ späten Projektstadium in das unternehmensweite Produktdaten-Management integriert, wobei zu berücksichtigen ist, dass einige Standorte ihre Modelldaten lokal mit Pro/PDM verwalteten. Die Entwickler und Konstrukteure bei Bendix nutzten dafür die Software Pro/Intralink. Diese CAD-nahen Verwaltungstools wurden im Zuge der 3D- Integration durch eine Schnittstelle zwischen Pro/Engineer und Teamcenter abgelöst. Die Direktintegration war nicht nur deutlich kostengünstiger, wie Rose betont, sondern reduziert auch den Verwaltungsaufwand, da die Systemadministratoren nicht noch eine Datenbank pflegen müssen. Für die Anwender hat die Direktintegration den Vorteil, dass sie über Teamcenter 30 CADCAM 1/2004

4 direkt auf die Modelldaten an anderen Standorten zugreifen können. Früher standen ihnen im PDM-System nur die Tiff- Zeichnungen der freigegebenen Bauteile zur Verfügung.»Wenn die Entwickler in München beispielsweise das 3D-Modell eines Kompressors benötigten, mussten sie bei den Kollegen in Frankreich anrufen und den Datenaustausch veranlassen. Davon wollten die Entwicklungsleiter wegkommen«, Der Funktionsumfang der CAD-Schnittstelle deckte weitgehend alle Anforderungen von Knorr-Bremse ab. Die Strukturen und Abhängigkeiten der Modelldaten werden im PDM-System abgebildet, so dass beispielsweise sichergestellt ist, dass bei der Freigabe einer Baugruppe auch alle Einzelteile freigegeben sind. Allerdings wurde der Freigabeprozess durch die Schnittstelle nicht optimal unterstützt. Der Anwender musste sehr genau darauf achten, dass er die Teile und Dokumente in der richtigen Reihenfolge freigab, sonst bekam er vom Abb. 4: Dank der Freigabeordner muss sich der Anwender nicht mehr mit den komplexen 3D-CAD- und Stücklistenstrukturen auseinander setzen. Workflow ständig Fehler zurückgemeldet. Um diesen Vorgang zu vereinfachen, hat Knorr-Bremse mit relativ wenig Programmieraufwand so genannte Freigabeordner geschaffen (siehe Abb. 4), in denen die freizugebenden Daten gesammelt werden. Mit Hilfe dieser Ordner kann der Anwender auf Knopfdruck prüfen, ob die Daten vollständig sind, ob alle Bedingungen für die Freigabe erfüllt sind beziehungsweise welche Aufgaben in welcher Reihenfolge noch zu erledigen sind. Statt unverständlicher Fehlermeldungen erhält er eine Liste, die ihm klar sagt, was er falsch gemacht hat oder welche Informationen noch fehlen (siehe Abb. 5).»Dadurch wird die Freigabe komplexer Strukturen aus 3D-Baugruppen, 3D-Einzelteilen und damit verknüpften Zeichnungen für den Prüfer übersichtlicher«, CADCAM 1/

5 Der weltweite Roll-out der 3D-Integration ist noch nicht abgeschlossen, da einige Einheiten bislang ganz ohne 3D-Datenverwaltung arbeiteten und ihre Modelldaten erst einmal in das System einpflegen müssen. Die Entwickler und Konstrukteure bei Bendix haben bereits ihre Pro/Engineer-Daten aus Pro/Intralink in Teamcenter migriert. Das bestehende PDM-System Matrix wurde allerdings nicht angetastet, das heißt, die Zeichnungen werden für die Freigabe aus Teamcenter ausgekoppelt und durchlaufen dann den gewohnten Prozess.»Wir überlegen noch, wie wir mit der Koexistenz der beiden PDM-Systeme bei Bendix umgehen«, Stücklisten im PDM-System 32 CADCAM 1/2004 Abb. 5: Fehler bei der Datenbereitstellung werden dem Anwender objektbezogen und im Klartext mitgeteilt. In der letzten Projektstufe wurde die ERP- Integration erweitert, um neben den Teilestämmen auch die Stücklisten austauschen zu können. Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge setzt beinahe an allen Fertigungsstandorten die ERP-Software XPPS ein, allerdings in unterschiedlichen Ausprägungen und Landessprachen.»Deshalb haben wir sehr früh auf eine XML-basierte Middleware-Technologie gesetzt und nutzen seit Ende letzten Jahres den Biztalk- Server von Microsoft mit einem neutralen Schema für die Teilestämme und Stücklisten«, erläutert Rose. Teamcenter kommuniziert an den Server nur die Ereignisse und stellt auf Abruf die entsprechenden Informationen bereit. Was damit zu geschehen hat, entscheiden die angeschlossenen Systeme. Enthält der Teilestamm beispielsweise das standortspezifische Attribut make, legt das ERP- System zusätzlich die Stückliste an, Standorte, in denen das Teil auf buy gesetzt ist, verzichten auf die Stückliste. Ob und wann ein Teilestamm im jeweiligen ERP-System angelegt wird, entscheidet das ERP-System anhand von Freigabestand, Revisionsindex und standortspezifischen Attributen. Die Stücklisten werden bei Knorr- Bremse grundsätzlich im PDM-System angelegt und gepflegt (siehe Abb. 6.) und erst dann an die lokalen ERP-Installationen übertragen, wenn sie dort gefertigt werden sollen. Das hat unter anderem den Vorteil, dass sie bei der Verlagerung von Fertigungsaufträgen sehr einfach zwischen den Standorten ausgetauscht werden können.»dadurch dass Teamcenter verschiedene Sprachen unterstützt, während die PPS-Systeme einsprachig sind, haben die bewerbenden Standorte die Möglichkeit, sich im PDM- System die Fertigungsstückliste und die Abb. 6: An den Produktstrukturen hängen alle produktbeschreibenden Informationen wie 2Dund 3D-CAD-Daten und die mit Word oder Excel erzeugten Dokumente. Werkzeuge, die sie für die Fertigung benötigen, in ihrer Sprache anzuschauen, bevor sie ein Angebot abgeben«, erläutert Rose. Kontinuierliche Verbesserungen Nachdem die Implementierung der einzelnen Projektstufen abgeschlossen ist, werden die verschiedenen Module nun kontinuierlich verbessert, um Akzeptanzprobleme zu beseitigen und den weltweiten Roll-out zu erleichtern. Verbesserungsbedürftig ist neben der Performance vor allem die Bedienerführung, die vielen Anwendern noch zu kompliziert ist.»das hat aber nichts mit Teamcenter zu tun, sondern damit, dass wir mehr Geld für die Konsolidierung der Prozesse als für eine intuitive Bedienung ausgegeben haben«, Um den Gelegenheitsanwender besser durch die komplizierte Prozesslandschaft zu führen, sollen deshalb in einem nächsten Projektschritt so genannte Wizzards eingeführt werden. Während der Projektlaufzeit wurden weitere Rationalisierungspotenziale identifiziert, die in nächster Zeit umgesetzt werden sollen. Nachdem fast alle Produkte inzwischen elektronische Bauteile und individuelle Software enthalten, müssen auch die Produktdaten zusammenwachsen. Zur Zeit wird deshalb geprüft, wie die Ergebnisse der Software-Entwicklung so mit den Produktdaten verknüpft werden können, dass sie ebenso leicht abrufbar sind wie ein 3D-CAD-Modell. Ein weiterer Projektantrag sieht die Integration eines Collaboration- Tools vor, um die standort- und firmenübergreifende Zusammenarbeit noch besser zu unterstützen. Durch das standortübergreifende Produktdaten-Management lassen sich bereits eine Reihe von Rationalisierungseffekten feststellen, die aber schwer zu quantifizieren sind. Die Verteilung der Produktdaten im Unternehmen beziehungsweise der Zugriff auf diese Daten ist deutlich schneller geworden, und auch die Qualität und Konsistenz der bereitgestellten Informationen hat sich wesentlich verbessert. Inwieweit der schnellere Informationsfluss dazu beiträgt, die Entwicklungszeiten zu verkürzen und die Kosten für Blindleistungen zu reduzieren, hat Knorr-Bremse nicht untersucht.»die Projektlaufzeiten sind einfach zu lang, um andere Einflüsse ausschließen zu können«,»außerdem haben wir die alten Prozesse nicht gemessen und von daher wenig Vergleichsmöglichkeiten.«Michael Wendenburg, Sevilla, und Karsten Rose, München