Thomas Utz Consulting Erstellt am Thomas Utz. Von PDM zu PLM

Transkript

1 Von PDM zu PLM

2 Historie Produktentwicklung Historie der IT Produktdatenmanagement Produktdatenlebenszyklusmanagement Nutzen aus PLM Datenaustausch Full 3D LSA / ILS Funktionelles DMU

3 Von PDM zu PLM HISTORIE DER PRODUKTENTWICKLUNG

4 Historie der Produktentwicklung ab 2010 Seit 1995 Nutzung von 3D CAD Vor 1970 Konstruktion auf Zeichenbretter User Vault = Schublade im Schreibtisch Archievierung als Papier oder Microfish Um 1980 Erste CadCam Arbeitsplätze User Vault auf Großrechner Archievierung als Papier oder Microfish Erste CAD PC Arbeitsplätze mit CATIA V4 User Vault auf PC / Netzwerk Archievierung als Papier oder Microfish User Vault in PDM Systemen Archievierung als Papier oder Microfish und elektronischen Medien

5 Historie der Produktentwicklung Vor 1970 Ein Unternehmen entwickelt und produziert ein Produkt zu 100% eigenständig. Nutzung von IC s und Computer in einem Produkt ist unbekannt. Wenig Konkurrenz Lange Produkt Lebenszyklen Um 1990 Entwicklung zu 80% im eigenen Haus Anteil von Kaufteilen an einem Produkt ca. 20% Erste Nutzung von Elektronik / Computer im Produkt Beauftragung von Dienstleister eher selten. Heute Komplexe Produkte Eigener Entwicklungsanteil ca. 50% zu 50% Fremdentwicklung bei 100% Zuständigkeit Ca. 50% Kaufteile Produktion teilweise in verschiedenen Werken Beauftragung von Dienstleistern ist die Regel Viel Konkurrenz durch offene Weltmärkte Kurze Produkt Lebenszyklen, daher hoher Zeitdruck bei Entwicklung

6 Von PDM zu PLM HISTORIE DER IT

7 Historie der IT Heute bis 2000 Wenn IT nicht funktioniert liegt das Unternehmen still!! Vor 1980 Was ist IT? Ab 1990 Verwendung von Bildschirmarbeitsplätzen Nutzung von PC s nur in Ausnahmen Datenhaltung auf Mainframe oder dezentral Netzwerk = Token Ring IT-Abteilung ist nice to have Implementierung von LAN Netzwerken Mehr und mehr Verwendung von ERP und eigenen PDM Tools Dadurch zentrale Datenhaltung IT Abteilung gewinnt mehr und mehr an Macht IT Abteilung ist mit die mächtigste Abteilung da überall vertreten Verwendung vieler Tools zu ERP und PDM Branchenspezifische Tools Vernetzte Welt, Datenaustausch Ohne Internet geht fast nichts mehr Zentrale Datenspeicher LOng Time ARchving (LOTAR)

8 Produktdatenmanagement Warum wird PDM / PLM nötig? Immer komplexere Produkte. Immer mehr Aufteilung der Arbeit auf verschiedene Standorte und Partner sowie Auslagerung der Arbeit an externe Dienstleister. Immer mehr Datentransfer, Datenaustausch Immer kürzere Produktlebesnzyklen daraus resultieren schnellere Entwicklung und kürzere Testzeiten bei steigendem Aufwand durch komplexere Produkte. Immer größerer Druck durch Konkurrenz, infolge von offenen Weltmärkten. Dadurch großer Zeitdruck auf Entwicklung. Die Notwendigkeit an verschiedenen Orten auf der Welt auf aktuelle Produktdaten zugreifen zu können.

9 PRODUKTDATENMANAGEMENT

10 Produktdatenmanagement Was ist PDM? Wikipedia: Produktdatenmanagement (PDM) ist ein Konzept, welches zum Gegenstand hat, produktdefinierende, -repräsentierende, -präsentierende Daten und Dokumente als Ergebnis der Produktentwicklung zu speichern, zu verwalten und in nachgelagerten Phasen des Produktlebenszyklus zur Verfügung zu stellen. Meine Definition: Produktdatenmanagement (PDM) sind im wesentlichen SW-Tools welche durch Methoden und Prozesse sicherstellen, dass alle Produktdaten, immer aktuell und gültig sind und allen Abteilungen und Funktionen zur Verfügung stehen.

11 Produktdatenmanagement Was sind Produktdaten? Verträge Spezifikationen / Lastenhefte Produktübersichten /DMU (Funktional oder Physikal) CAD-Zeichnungen / 3D Modelle Quellcodes für Software und Software Daten- und Normblätter Lieferanteninformationen Daten aus Marketing und Vertrieb Änderungsmanagement Zulassungsinformationen Fertigungsaufträge / -beschreibungen FEMI Etc..

12 Produktdatenmanagement Vorteile durch PDM? Zentrale Datenspeicherung aller Produktdaten Automatische Erstellung von Produktstrukturen Objektorientierte Datenhaltung Alle Vorgänge und relevanten Daten zu einem Objekt Zu jeder Zeit und an jedem Ort immer aktuelle und gültige Daten Fehlervermeidung, dadurch weniger Korrekturen Echte Wiederverwendung von Bauteilen und Baugruppen Automatische Erzeugung eines DMU Kontrolle über Zugriffssteuerung mit Userrechten Zentrale Datensicherung Etc Dadurch Zeit- und Kosteneinsparung und Konzentrierung der vorhandenen Ressourcen auf die Kernaufgaben in den Fachbereichen.

13 PRODUKTLEBENSZYKLUSMANAGEMENT

14 Produktlebenszyklusmanagement Was ist PLM? Wikipedia: Product-Lifecycle-Management bzw. Produktlebenszyklusmanagement (PLM) ist ein Konzept zur nahtlosen Integration sämtlicher Informationen, die im Verlauf des Lebenszyklus eines Produktes anfallen. Das Konzept beruht auf abgestimmten Methoden, Prozessen und Organisationsstrukturen und bedient sich üblicherweise IT-Systemen für die Aufzeichnung und Verwaltung der Daten. Dr. Arne Ostermann (Abteilungsleiter CIMPA GmbH) PLM ist die Logistik der Daten Meine Definition: PLM sind Methoden und Prozesse, keine SW-Tools, die sicherstellen das Produktdaten, über den Lebenszyklus eines Produktes, immer aktuell und gültig und für Jeden zugänglich sind.

15 Produktlebenszyklusmanagement Vorteile von PLM? Einheitliche Methoden und Prozesse im Unternehmen Einhaltung der Methoden und Prozesse im Unternehmen Verknüpfte Tools, daher keine Mehrfacheingabe von Daten nötig Schnelle Prozesse wie z.b. Änderungsprozess Immer aktuelle und gültige Daten Bereit für zukünftige Anforderungen

16 Produktlebenszyklusmanagement Heutige Tool-Landschaft eines Unternehmens Marketing Fertigung AV Konfig Quality ERP PDM Einkauf Lagerwirtschaft Arbeitsvorbereitung Stücklisten Materialstamm Produktion DMS Access Excel CAD User Vault DMS Produkt bezogen event. DMU

17 Produktlebenszyklusmanagement Optimale Tool-Landschaft eines Unternehmens Datenaustausch ERP PDM Einkauf Stücklisten Materialstamm Fertigung Lagerwirtschaft event. DMS Marketing Quality DMS CAD User Vault Änderungsmanagement Quality DMU event. DMS

18 Von PDM zu PLM NUTZEN AUS PLM - DATENAUSTAUSCH

19 Von PDM zu PLM Nutzen aus PLM Datenaustausch

20 Nutzen aus PLM Datenaustausch Nachteile eines unkontrollierten Datenaustausches Keine Kontrolle was versendet wird Keine Kontrolle wer etwas versendet Keine Kontrolle wer diese Datei noch erhält Verschwendung von Ressourcen durch aufgabenfremde Tätigkeiten Verschwendung von Ressourcen durch mehrfach versenden der gleichen Datei Verschwendung von Resourccen durch konvertieren der Dateien in andere Dateiformate (nicht geübt in konvertieren und auch konvertieren in falsches Format) Viele Ansprechpartner, viele verschiedene Tools Bestenfalls tracken des Datentransfers mit Excel

21 Nutzen aus PLM Datenaustausch Datenspeicher Datenservice

22 Nutzen aus PLM Datenaustausch Vorteil zentralisierter Datenservice Kontrolle und Tracken durch Datentransfer Team, was versendet wird Eingespieltes Team konvertiert Daten Nur einmaliges konvertieren der Daten Kontrolle der Manager durch KPI Report

23 Nutzen aus PLM Datenaustausch Datenspeicher

24 Nutzen aus PLM Datenaustausch Vorteil 1st Tier / 2nd Tier Methode Nutzung eines Toolset s Dadurch kein Konvertieren von Daten Nutzung immer aktueller und gültiger Daten Bindung des Lieferanten Aber auch Sicherheit für Lieferanten Dadurch Sicherheit für ROI des Lieferanten Kleines Support Team beim OEM

25 Von PDM zu PLM NUTZEN AUS PLM - FULL 3D

26 Nutzen aus PLM Full 3D Was bedeutet Full 3D? Mit Full 3D ist hier nicht die Funktionalität eines LED TV s gemeint. Full 3D bedeutet die durchgängige Nutzung der 3D Modelle, von der Konstruktion bis zur Fertigung. Das stellt sicher das ein Soll einem Ist entspricht, also die Soll Daten aus der Konstruktion/Entwicklung und dem DMU dem entsprechen was in der Fertigung als Ist produziert wird. Es garantiert schnelle Änderungsprozesse.

27 Änderung Von PDM zu PLM Nutzen aus PLM Full 3D Aktueller Prozess zur Zeichnungserstellung Konstruktion Erstellt 3D-Modell 2D-Zeichnung mit allen benötigten Informationen Archiv Konfiguration Management DMU Zur Fertigung/Beschaffung freigegebene 2D-Zeichnung Fertigung Änderungen Kunde / Lieferant Änderung aus der Fertigung

28 Nutzen aus PLM Full 3D Nachteile des aktuellen Prozesses Zeitaufwendiger Freigabeprozess mit Konfiguration Management Zeitaufwendige Änderungen 2D-Zeichnung ist Master, nicht das 3D Modell Risiko das 3D Modell (=DMU) nicht geändert wird ist hoch Zusätzliche und aufwendige Zeichnungen für Baugruppen Alle Informationen wie Bemaßung, Form und Lage Toleranzen, Notes zu Oberflächen, Montage, Fertigung, etc, auf einer Zeichnung.

29 Nutzen aus PLM Full 3D Full 3D Prozess zur Zeichnungserstellung Änderungen DMU Konstruktion Erstellt 3D-Modell mit allen Informationen Freigabe Workflow Archiv (LOTAR) Fertigung Änderung aus der Fertigung Änderungen Kunde / Lieferant

30 Nutzen aus PLM Full 3D Vorteile des Full 3D Prozesses Schneller Freigabe Workflow 3D Modell ist Master Sichergestellt das DMU immer aktuell Für jeden Arbeitsschritt nur die benötigten Informationen Mehrsprachige Informationen auf Knopfdruck Animierte Zusammenbauinformationen Direkte Ausleitung von Daten für Maschinen Aber: Aus Werkbank wird ein Bildschirmarbeitsplatz Arbeitsmedizinische Änderung, Betriebsrat und HR relevant

31 Von PDM zu PLM NUTZEN AUS PLM - LSA / ILS

32 Nutzen aus LSA / ILS Was bedeutet LSA / ILS? LSA = Logistic Support Analysis ist eine Methodig die z.b. bei Ausschreibungen von Projekten, speziell beim Militär, verwendet wird. ILS = Integrated Logistc Support ist eine Methode zur Bereitstellung von Daten / Informationen die zur wartung und Instandhaltung von Produkten benötigt werden. Die Industrie erstellt einen Datensatz as build zusammen der mit dem Produkt an den Kunden übergeben wird. Dieser enthält einen Teilekatalog, Time Life Items und Serialized Items. Muss das Produkt zurück zur Industrie liefert der Kunde einen as maintained Datensatz mit dem Produkt an die Industrie.

33 Änderung Von PDM zu PLM Nutzen aus LSA / ILS Aktueller Prozess zur LSA / ILS Datenerzeugung 3D Modelle Konstruktion Erstellt 3D-Modell 2D-Zeichnung mit allen benötigten Informationen Konfiguration Management Gültigen Daten Archiv LSA / ILS Daten Erstellung und Validierung Übergabe Produkt mit as Maintained Daten an Industrie Zur Fertigung/Beschaffung freigegebene 2D- Zeichnung Fertigung Übergabe der as build Daten mit Produkt an den Kunden LSA / ILS Daten Erstellung und Validierung Änderung aus der Fertigung

34 Nutzen aus LSA / ILS Nachteile des aktuellen Prozesses Die benötigten Daten kommen aus verschiedenen Quellen. Das ist zeitaufwendig und fehlerbehaftet. Die Information welche Daten gültig sind kommt z.b. aus dem Archiev Die Modelle für den Teilekatalog und die Explosionsabbildungen kommen aus dem CAD. Die Informationen über verbaute Serialized Items kommt aus der Fertigung (ERP) Die Information über Time Life Items kommen vom Einkauf / Quality

35 Nutzen aus LSA / ILS Full 3D Prozess zur Zeichnungserstellung Änderungen Konstruktion Erstellt 3D-Modell mit allen Informationen Freigabe Workflow Archiv (LOTAR) Fertigung LSA / ILS Daten Erstellung und Validierung Übergabe Produkt mit as Maintained Daten an Industrie Änderung aus der Fertigung Übergabe der as build Daten mit Produkt an den Kunden LSA / ILS Daten Erstellung und Validierung

36 Nutzen aus LSA / ILS Vorteile eines optimierten Prozesses Alle Daten kommen zentral aus einem System, z.b. dem PDM. Das garantiert dass alle Daten aktuell und gültig sind und vermeidet Fehler und dadurch Nacharbeit.

37 Von PDM zu PLM NUTZEN AUS PLM - FUNKTIONELLES DMU

38 Funktionelles DMU Was ist ein funktionelles DMU? Ein funktionelles DMU ist ein ausführbares DMU. In aktuellen DMU s wird nur Hardware verwaltet. Was sich ausgeführt werden kann ist z.b das öffnen der Heckklappe am Auto, also Hardware die sich bewegt. Die Software die dazu nötig ist wird in anderen Tools entwickelt und verwaltet. Ein echtes funktionelles DMU verwaltet Beides, Software und Hardware. Hier kann man im DMU auf den Knopf drücken, die Software wird ausgeführt und die Heckklappe öffnet sich. Hier betritt man nun Neuland weil: Es geeignete PDM Tools noch nicht gibt Es das daraus entstehende DMU noch nicht gibt Es eine 3D Produktübersicht nicht gibt

39 Geeignete PDM Tools PDM Tools die Hardware und die dazugehörige Software zugleich und gleichzeitig verwalten gibt es aktuell nicht. Das Nicht ist nicht ganz richtig weil an der Lösung des Problems gearbeitet wird. Aber bis jetzt gibt es kein Tool von der Stange welches von beiden Fachabteilungen akzeptiert wird und welches alle Anforderungen gleichermaßen erfüllt. Erst wenn es möglich sein wird Hardware und Software Items in einem PDM Tool verwalten zu können, wird es ein echtes funktionelles DMU geben. Man drückt im DMU den Knopf zu öffnen des Kofferraumes und wie dann im Auto geht das Signal über Kabel zum Computer und weiter zum Antrieb und die Heckklappe öffnet sich

40 Nutzen aus PLM Full 3D Vorteile eines funktionellem DMU Wie heute an großen Baugruppen arbeiten dann die verschiedenen Teams der Entwicklung in einem Tool mit den gleichen Methoden und Prozessen. Schnellere und abgestimmte Produktentwicklung Fehler treten schon im DMU auf Testriggs entfallen, dadurch Kosteneinsparung

41 3D Produktübersicht Was ist ein 3d Produktübersicht? Aktuell gibt es eine Funktionelle oder Physikalische Produktübersicht. Beide sind 2 Dimensional. Eine elektrische Heckklappe hat Hardware an verschiedenen Positionen Den Schalter am Armaturenbrett, am Schlüssel an der Heckklappe Eine Antenne zum Empfangen der Signale vom Schlüssel Die verschiedenen Kabel vom Schalter und der Antenne zum Computer Der Computer ohne Software Den Antrieb für die Heckklappe Das Schloss der Heckklappe Alles wird je nach Produktsicht als CI s in der Produktübersicht dargestellt.

42 3D Produktübersicht Die 3D Produktübersicht? In einer 3D Produktübersicht kommt nun die Software hinzu. Sie verbindet alle Hardwarekomponenten an den verschiedenen Positionen im Fahrzeug. Der Vorteil einer 3D Produktübersicht? Was passiert wenn ich einen Komponenten des Systems ändere? Welche Auswirkungen hat es auf andere Komponenten und Systeme? Welche weiteren Komponenten und Systeme sind noch betroffen oder müssen ebenfalls geändert werden? Voraussetzung für ein funktionelles DMU

43 LOTAR Was ist LOTAR? LOTAR bedeutet Long Time Archiving. Die Archivierung aller Produktdaten über den kompletten Lebenszyklus des Produktes. LOTAR ist ein zentraler Baustein von PLM. Jede Art von Daten hat eigene Anforderungen Personaldaten 10 Jahre Finanzdaten 10 Jahre Engineering Daten abhängig vom Produkt bis zu 30 Jahre und länger (bis das letzte Produkt nicht mehr verwendet wird)

44 LOTAR Was sind die Herausforderungen durch LOTAR? So verschieden wie die Anforderungen an die einzelnen Daten auch sind, die zu lösenden Probleme sind immer die Gleichen. Wie stelle ich sicher das es keinen Datenverlust gibt? Wie schütze ich die Daten vor: Datendiebstall Beschädigung durch Feuer, Wasser, etc und der Zeit Welches Datenformat ist für eine Archivierung geeignet? Welche Hardware verwende ich? Wie stelle ich sicher das man die Daten auch nach 30 Jahren noch öffnen und bearbeiten kann?