Section1 Das Digitale Produkt

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1 Section1 Das Digitale Produkt Vertiefung Produktstrukturierung & -Konfiguration im Digitalen Produkt Übersicht Erläuterung des Digitalen Produktes Beispiele der Umsetzung des Digitalen Produktes in der Industrie Zusammenhang zwischen dem Digitalen Produkt, der Produktstrukturierung und der Konfiguration

2 Zielsetzung des Digitalen Produktes Unterstützung des Innovationsprozesses: - marktgerechte Strukturierung und Modularisierung der Produkte - frühzeitige Verifizierung und Optimierung der Produkte durch CAx- und Visualisierungstools. - strukturierte Ablage der entstehenden Produktdaten so dass diese direkt in den nachgelagerten Unternehmensprozessen genutzt werden können Innovations- Marktleistungs- Fertigungs- Ideen- Generiereung Analyse Projektion Strategie Sekundär Entwicklung- Entwicklungs- Konzept- Entwurfs- Dokumentat.- Realisierungs- Reife- Engineering Modifikations- Produktpflege- Verkaufs- ERP PLM Digitales CAx DTP Produkt Einkaufs- / Log.- Nutzung in den Unternehmensprozessen: - direkte Nutzung und Ergänzung der Daten in den nachgelagerten Unternehmensprozesse - Rückfluss in den Innovationsprozess und / oder die Sekundärentwicklung Markteinf.- Montage- Service- Optimierung der Sekundärentwicklung: - Schnelle Realisierung von kundenspezifischen Anpassungen - Verbesserung / Optimierung des Produktes - Laufende Integration der Informationen in das Digitale Produkt Externe Nutzergruppen des Digitalen Produktes Innovations- Marktleistungs- Lieferanten Zukaufskomponenten Strategische Entwicklungspartner Entwicklungs- Kunden Verkaufsprozess Einkauf / Log. Lieferanten Analyse Projektion Strategie Ideen- Generiereung Konzept- Entwurfs- Dokumentat.- Realisierungs- Reife- Markteinf.- Sekundär Entwicklung- Engineering Modifikations- Produktpflege- ERP Digitales PDM Produkt Office CAD Fertigungs- Externe Fertigungspartner Lieferanten Zukaufskomponenten Strategische Entwicklungspartner Montage- Service- Externe Montagepartner Kunden

3 - Die Ausprägung des Digitalen Produktes Konfigurator CRM Innovations- Marktleistungs- Verkaufsprozess Ideen- Generiereung Analyse Projektion Strategie Entwicklungs- Konzept- Sekundär Entwicklung- Entwurfs- Dokumentat.- PIM CAx (CAD/CAE) Engineering Modifikations- Produktpflege- Installed Base PDM Digitales ERP ERP PDM Produkt (CAP/CAM) Office CAD CAx (CAA) CAx Realisierungs- Reife- Markteinf.- Fertigungsprozess Serviceprozess Innovationscase: Mikron Machining Technology, Agno Entwickler und Anbieter von: Transfermaschinen Applikation und Gesamtlösungen in der zerspanenden Bearbeitung Das Produkt Multifast : rundegetaktete Transferstrasse Ausstoss > Teile / Jahr ca Offerten / Jahr ca. 30 Maschinen / Jahr

4 Problemstellung / Ausgangssituation Mikron, Agno Entwicklung Entwicklungsdauer 6 Jahre Prototypenkosten 1.5 Mio. CHF Offertphase: Aufwand 4 d Zeitraum 4 Wochen technische Treffsicherheit +/- 25% Engineeringphase: Aufwand: 300 h Zeitraum: 3 Monate Standard Entwicklungsphasen A-Version Prototyp B-Version Vorserie Serie Zeit Nutzen des Digitalen Produktes bei Mikron Agno Die Maschine rundegetaktete Transferstrasse Ausstoss > Teile / Jahr ca Offerten / Jahr ca. 30 Maschinen / Jahr Offertphase: bisher neu Aufwand 4 d 2 d Zeitraum 4 Wochen 4 d technische h Treffsicherheit h it +/- 25% +/- 10% Engineeringphase: bisher neu Aufwand: 300 h 100 h Zeitraum: 3 Monate 3 Wochen

5 Ausgangslage Anlagenbau Kundenspezifisches Produkt (Kombination aus Standardmodulen und kundenspezifischen Anpassungen) Komplexer Konfigurationsvorgang Grosser Aufwand zur Erstellung von Offerten Zielsetzung Firma Schnelle Anpassung der Anlage an kundenspezifischen Anforderungen Visualisierung der kundenspezifischen Anlage Verkürzung der Offerteerstellungszeit Verbesserung der Offertequalität (Vollständigkeit)

6 Konzept 1. Kundenkontakt 2. Anlagenkonfiguration KV-System Unterscheidung Beziehungs- Wissen der Anlage (Konfigurator) mit dem Positionswissen der Elemente (im CAD) Angebot 3. Anlagenvisualisierung Vorteile Anbindung Konfigurator - CAD Offerte Visualisierung der Standardanlage Anpassung der Anlage aufgrund kundenspez. Wünschen Im Auftragsfall: Schnelle Erstellung von Zeichnungen und Stücklisten Konfigurieren und Visualisieren einer Anlage Konfigurierung der Module Steuerung und Positionierung der Module Parametrisiertes Modell K- & V-Matrix System ProProgram ProEngineer ProProgram ist eine Programmiersprache in Pro/E, die ermöglicht, das Beziehungswissen der Teile im Assembly zu beschreiben

7 Modellierung Varianten im CAD Variantenmodellierung 1. Teilefamilie (Family tables) 2. Positionieren von Komponenten in einem Assembly Input Module 5 Components 6 Components 7 Components 8 Components9 Components10 Components ergänzen Das Dreieck des Digitalen Produktes Das Konzept des Digitalen Produktes schafft die Voraussetzung dieses Potential zu nutzen indem es die 3 folgenden, wesentlichen Erfolgsfaktoren vereint: P klar strukturierte Produkte, U daraus angepasste Unternehmensprozesse und T geeignete IT-Tools

8 Aufgabe der Produktstrukturierung Die Aufgabe der Produktstrukturierung ist die strukturierte Aufnahme der vielfältigen Kundenanforderungen und der effektiven Umsetzung dieser Anforderungen in einem optimierten Auftragsabwicklungsprozess Marktgerechtes Produktangebot Senkung der Durchlaufzeit Senkung der Kosten Einfluss Strukturierung auf die Auftragsabwicklung Ursache Wirkung Keine prüfbaren Hoher Zeit- und Kostenaufwand Unterbaugruppen für die Endprüfung Zeitintensive Suche nach Fehlern Keine vormontierbaren Baugruppen Lange Montagezeiten aufgrund fehlender Parallelisierung der Abläufe Grosser Lieferdruck in der Montage Keine Klassifizierungier nach Standard, Varianten und Optionen Keine auftragsneutrale Vormontage Keine eindeutige Kostenzuweisung und Preisbildung für die verschiedenen Baugruppen Umfangreiche Baugruppeninhalte Unübersichtliche und platzaufwendige Bereitstellung der Teile Lange Vorbereitungszeiten für Montageprozesse

9 Verschiedene Produkttypen Standardprodukt (CD-Player, Waschmaschine) Standardprodukt mit herstellerspezifizierten Varianten (Computer, Auto) Standardprodukt mit kundenspezifizierten Varianten (Werkzeugmaschine) Einzelprodukt (Anlage, Spezialgetriebe) Standardprodukt ohne Varianten Verkaufsprozess: Selektion durch den Kunden Produktion: Lieferung des Produktes ab Lager Engineering: die aufgelöste Produktstruktur des Enderzeugnisses vorhanden Bsp.: Standardprodukt (CD-Player, Waschmaschine)

10 Standardprodukt mit herstellerspezifizierten Varianten Verkaufsprozess: Konfiguration durch den Kunden Produktion: Endmontage des Produktes mit vormontierten Baugruppen Engineering: die aufgelöste Produktstruktur des Enderzeugnisses in der auftrgsneutralen Produktsstruktur vorhanden Bsp.: Produkt mit herstellerspezifizierten Varianten (Computer, Auto) Standardprodukt mit kundenspezifizierten Varianten Verkaufsprozess: Konfiguration und teilweise Spezifikation durch den Kunden Produktion: Baugruppen nach den Kundenspezifikationen herstellen und montieren Engineering: die Produktstruktur des Enderzeugnisses ist zum Zeitpunkt des Auftragseinganges in der auftragsneutralen Produktsstruktur teilweise vorhanden Bsp.: Produkt mit kundenspezifizierten Varianten (Werkzeugmaschine)

11 Produkt nach Kundenspezifikationen Verkaufsprozess: Angabe der Spezifikationen durch den Kunden (Pflichtenheft) Produktion: alle Baugruppen nach den Kundenspezifikationen herstellen und montieren Engineering: keine Produktstruktur zum Zeitpunkt des Auftragseinganges vorhanden neues Entwicklungsprojekt Bsp.: Einzelprodukt (Anlage) Produkttypisierung nach Auftragsabwicklung F (Lagerbewirtschaftung, Produktion, Montage, Einkauf und Logistik) Standardprodukt ohne Varianten Standardprodukt mit herstellerspezifizierten Varianten Standardprodukt mit kundenspezifizierten Varianten Produkt nach Kundenspezifikation

12 Produktkonfiguration Datennutzung (-rückführung) im Sinne des Digitalen Produktes Voraussetzung für die Auftragsauslösung Konfiguration Unternehmensgrenze Produktkonfiguration Die Produktkonfiguration findet in direktem Kontakt mit dem Kunden statt und beschreibt die (Konfigurierungs-) Aufgabe, die vielfach von einem Produktkonfigurator unterstützt wird. Dabei gilt es, die variantenbehafteten Elemente in der Variantenstückliste mittels der Auswahl von Merkmalsausprägungen so zu fixieren, dass eine funktional vollständige und technisch konsistente Lösung generiert werden kann, welche die Kundenanforderungen am besten befriedigt. Um die Konsistenz zu gewährleisten muss eine Wissensbasis definiert und mittels Regeln, Formeln und Constraints beschrieben werden, welche die Abhängigkeiten zwischen den variantenbehafteten Elementen festhalten.

13 Konfiguration Ableitung einer auftragsspezifischen Stückliste aus einer auftragsneutralen Stückliste mittels Bestimmung der variantenbehafteten Elemente Ziel: die auftragsspezifischen, für die Herstellung des Produktes nötigen Unterlagen generieren. Ablauf der Konfiguration Produktkonfiguration Eindeutige Beschreibung des Produktes Auftragsabwicklung (Konfigurationsaspekt) Beschreibung der Auftragsaktivitäten (Info an Lager, Fertigungsunterlagen oder Entwicklungsauftrag) Wertschöpfungskette