Produktionsmanagement II

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1 Werkzeugmaschinenlabor der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen Lehrstuhl für Produktionssystematik Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. G. Schuh Lehrstuhl für Produktionsmanagement Prof. Dr.-Ing. A. Kampker Produktionsmanagement II Product Lifecycle Management II Vorlesungsverantwortlicher: Dipl.-Phys. Oec. Marcus Rauhut Steinbachstr. 53B Raum 521 Tel.: Product-Lifecycle-Management II V09 S. 0

2 Inhaltsverzeichnis: Inhaltsverzeichnis Seite 1 Terminübersicht Seite 2 Vorlesungslandschaft Seite 3 Glossar Seite 4 Ziele der Vorlesung Seite 5 Vorlesung 1. Abgrenzung CAD, PDM und PLM Seite 6 2. Entwicklungsgeschichte von PDM-Systemen Seite 7 3. Bedeutung von PDM-Systemen Seite 8 4. Allgemeiner Funktionsüberblick von PDM-Systemen Seite 9 5. Produktorientierte Funktionen Produktstrukturmanagement 1/2 Seite 10/11 Dokumentenmanagement Seite 12 Konfigurationsmanagement Seite 13 Klassifizierung/Sachmerkmalleisten Seite 14 Sichtenmanagement Seite Prozessorientierte Funktionen Workflow-Management Seite 16 Änderungsmanagement Seite 17 Zugriffsverwaltung Seite Schnittstellen und Integrationen von Systemen Seite Technische Risiken bei der Einführung/Nutzung von PDM-Systemen Seite Potenzial des Product Lifecycle Managements Seite PLM reduziert Zeitaufwände im Engineering Seite PLM senkt qualitätsbedingte Fertigungs- und Folgekosten Seite PLM erhöht den Wiederverwendungsgrad der Baugruppen und der Produktperipherie Seite Nutzung aller Faktoren erbringt ein überproportionales Wachstum des Marktanteils Seite Verwendung von PLM, SCM und CRM-Systemen Seite Fazit Seite 27 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 1

3 Terminübersicht: lfd. Nr. Vorlesungsthema Datum Verantwortlich V1 IT im Produktionsmanagement V2 Customer Relations Management V3 Enterprise Ressource Planning I V4 Enterprise Ressource Planning II V5 Enterprise Ressource Planning III V6 Supply Chain Management I V7 Supply Chain Management II V10 Erfolgreiche Unternehmensführung - Fallbeispiele (Gastvorlesung durch Prof. Noppen) V8 Product Lifecycle Management I V9 Product Lifecycle Management II V11 Digitale Fabrikplanung und Simulation V12 Business Engineering - Methodik zur Systemauswahl (Trovarit) Hr. Rittstieg Tel Hr. Bartoschek Tel Hr. Fuchs Tel Hr. Reil Tel Hr. Potente Tel Hr. Bauhoff (fir) Tel Hr. Hoeschen Tel Hr. Rauhut Tel Hr. Jung Tel Hr. Rauhut Tel Hr. Koch Tel Hr. Cuber (fir) Tel Product-Lifecycle-Management II V09 S. 2

4 Vorlesungslandschaft des Lehrstuhls für Produktionssystematik Produktionsmanagement I Einführung in das Produktionsmanagement F&E, Produktplanung und Konstruktion Materialwirtschaft, Arbeitsplanung & -steuerung Unternehmens- & Prozessmodellierung Produktionsstrategien, Komplexitätsmanagement Fertigungs- und montagegerechte Konstruktion Konstruktionsaufgabe in Kleingruppe Konstruktionsbeispiele Konstruktionsrichtlinien Fabrikplanung Standortplanung Production Systems Logistik Produktionsmanagement II V1 IT im Produktionsmanagement V2 Customer Relations Management V3 Enterprise Ressource Planning I V4 Enterprise Ressource Planning II V5 Enterprise Ressource Planning III V6 Supply Chain Management I V7 Supply Chain Management II V8 Product Lifecycle Management I V9 Product Lifecycle Management II V10 Product Lifecycle Management III V11 Digitale Fabrikplanung und Simulation V12 Methodik zur Systemauswahl Kostenmanagement in Produktionsbetrieben Kostenrechnung Investitionsrechnung & -bewertung Bilanzen Technische Investitions- Planung Fertigungsmittelplanung Technologieplanung Kostenrechnung Innovationsmanagement mit Dr. Wiedeking Integrierte Managementaufgabe Produkt- und Produktprogrammplanung Organisation und Mitarbeiterverhalten Seite 3 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 3

5 Glossar: Product-Lifecycle-Management II V09 S. 4

6 Ziele der Vorlesung: Abgrenzung CAD, PDM und PLM-Systeme Entwicklung von PDM-Systemen Produkt- und prozessorientierte Funktionen von PDM-Systemen Potenziale von PDM-Systemen Kurzinhalt Vorlesung 9: Das Product Lifecycle Management (PLM) gewinnt durch die Vielzahl verschiedener Einzelsysteme in der Unternehmenslandschaft und den komplexen Anforderungen an heutige Produkte mehr an Bedeutung und rückt somit vermehrt in den Betrachtungsfokus des Managements. Nach der PLM- Einleitung und der Betrachtung der CAD-Thematik im Rahmen des PLM- Gedankens in vorherigen Vorlesung PM II V8, wird nun in dieser Vorlesung das Produktdaten Management (PDM) mit den verschiedenen Funktionalitäten und Potenzialen dargestellt. Das Produktdaten Management stellt eine wesentliche Grundlage des heutigen Engineering Prozesses dar. Diese Technologie fand in den letzten Jahren eine zunehmende Verbreitung und wird heute auf den gesamten Produktlebenszyklus angewandt. Die Anforderungen an den Einsatz von IT-Systemen in Fertigungsunternehmen sind qualitativ und quantitativ enorm gestiegen. Lean Production, geschäftsprozess-orientierte Strukturen, kürzere Produktlebenszyklen und Lieferzeiten sowie abnehmende Fertigungstiefe in Verbindung mit dezentralen Kunden/Zulieferer-Kooperationen, Kostendruck und Qualitätsmanagement sind Stichworte, auf die moderne IT-Strategien eine Antwort geben müssen. In diesem Umfeld nimmt das Produktdaten Management eine wesentliche Rolle ein. Mit einem Produktdaten-Managementsystem können Informationen erfasst oder über so genannte Erzeugersysteme wie z.b. CAD-, CAE-, CAM- und Office- Systeme automatisch übernommen, individuell aufbereitet, abgerufen, administriert und weitergeleitet werden. Diese Systeme werden durch flexibles Customizing dem Daten- und Prozessmodell des jeweiligen Unternehmens angepasst. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 5

7 Abgrenzung zwischen CAD, PDM und PLM Integrationstiefe Projektplanung und -kalkulation Änderungs- und Konfigurationsmanagement Zusammenarbeit Visualisierung PDM Konfigurationsmanagement Konstruktionsänderungen Projektmanagement Strukturen Collaborative Engineering Variantenkonfiguration Änderungsdienst für Fertigungsaufträge As-built PLM Produktstrukturen Dokumente CAD Dokumentenverwaltung Knowledge- Management Projektierung Basic- Engineering Detail- Engineering Arbeitsvorbereitung Produktion & Montage Instandhaltung & Service Legende: PLM=Product Lifecycle Management Integrationsbreite PDM=Produkt Datenmanagement CAD=Computer Aided Design Quelle: in Anlehnung an Hartmann, Schmidt 2004 Seite 6 Der Lebenszyklus eines Produktes von der Produktentstehung in der Entwicklung über die Beschaffung und Produktion bis hin zum Service ist heute durch eine starke innerbetriebliche Zergliederung und eine heterogene Systemlandschaft gekennzeichnet. Das Product Lifecycle Management (PLM), mit dem Integrationsgedanken sowohl in Integrationstiefe als auch in Integrationsbreite, weist darauf hin, dass die Fokussierung auf Bereiche und Einzelsysteme den heutigen Anforderungen nicht mehr genügt, und bietet eine ganzheitliche Betrachtung über den ganzen Lebenszyklus der verschiedenen Prozesse an. Betrachtet man PLM als Managementkonzept, so umfasst PLM die Verwaltung und Steuerung aller Produktdaten entlang des kompletten Lebenszyklus von der Konstruktion und Produktion über den Vertrieb bis hin zur Wartung. Damit bietet das integrierte PLM Zugriff auf alle Produkt- und Prozessdaten des gesamten Lebenszyklus eines Produktes. (Prof. Dr. Stucky, Karlsruhe) Somit sind die Zeichnungen und Dokumente, die mit CAD erstellt worden sind, Teil des Produktdatenmanagements, das gleichzeitig PLM-Systeme mit den erforderlichen Daten versorgt. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 6

8 Entwicklungsgeschichte von PDM-Systemen 3. Generation horizontale Integration PDM ERP Product Lifecycle- Management 1. Generation Isolierte PDM-Systeme 2. Generation vertikale Integration Dokumentenmanagement Strukturmanagement Strukturmanagement Dokumentenmanagement 2D/3D-CAD-Systeme CAD-AddOns: Zeichnungsverwaltung, Strukturmerkmalsliste, Normteile, Quelle: itm Seite 7 Zu Beginn der 80er Jahre zeichneten sich die ersten Produktdaten Management- Systeme durch die Verwaltung von technischen Dokumenten aus. In der 1.Generation der PDM-Systeme waren die verschiedenen Einzelsysteme noch isoliert, während in der 2.Generation die vertikale Integration im Vordergrund stand. Ende der 90er Jahre wurden dann PDM-Systeme mit vorhandenen ERP- Systemen im Sinne einer horizontalen Integration zu PLM-Systemen weiterentwickelt. Für die Informationsverarbeitung und beschaffung sind von verschiedenen Anbietern Weiterentwicklungen von PDM-Systemen je nach Anwendungsumfang entwickelt worden: PDM EDM PDM 2 CPC cpdm VPDM PDC PKM = Product Data Management = Engineering Data Management = Product and Process Development Management = Collaborative Product Commerce = collaborative Product Data Management = Virtual Product Definition Management = Product Definition and Commerce = Product Knowledge Management Product-Lifecycle-Management II V09 S. 7

9 Bedeutung von PDM-Systemen Die Bedeutung von PDM- Systemen wächst, während die Beherrschung der Systeme eher gering ist. VR-Systeme 1 werden künftig wichtiger, die derzeitige Beherrschung ist jedoch sehr gering. Die Beherrschung der 2D- CAD-Systeme ist am höchsten, Bedeutung wird künftig allerdings abnehmen. Zukünftige Bedeutung hoch mittel niedrig 3D-CAD VR PDM 2D-CAD 1 Virtual Reality keine Legende: Größe = Beherrschungsgrad keine niedrig mittel hoch Derzeitige Bedeutung Quelle: WZL-Studie 2003 Seite 8 In einer Studie wurden durch das WZL 32 Unternehmen hinsichtlich der derzeitigen und zukünftigen Bedeutung, sowie des Beherrschungsgrades von IT- Systemen im Bereich der Produktentwicklung befragt. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 8

10 Allgemeine Funktionsübersicht von PDM-Systemen Produktorientierte Funktionen Produktstruktur-Management Dokumentenmanagement Konfigurationsmanagement Klassifizierung/Sachmerkmalsleisten Sichtenmanagement Versionsmanagement Dateimanagement Archivierung Vaulting Prozessorientierte Funktionen Änderungsmanagement Prozess-/Aufgabenmanagement Workflow-Management Projektmanagement Statusmanagement Schnittstellenmanagement Viewing und Redlining Freigabeabläufe Zugriffrechteverwaltung Prüfabläufe Kommunikationsmanagement Historienverwaltung Lifecycle-Management Seite 9 Die Funktionen der PDM-Systeme sind in zwei Hauptkategorien unterteilt, dies ist die produkt- und die prozessorientierte Gruppe. Die produktorientierten Funktionen zielen überwiegend auf die reine Produktdatenerzeugung und -verwaltung ab, während die prozessorientierten Funktionen auf die unternehmensinternen und unternehmensübergreifenden Informationsflüsse und Abläufe fokussieren. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 9

11 Produktstrukturmanagement (1/2) Unter einer Produktstruktur versteht man die strukturierte Zusammensetzung des Produktes aus seinen Komponenten. Baugruppen und Einzelteile führen zu Strukturstufen, in dem sie Komponenten auf tieferer Ebene in der Produktstruktur zusammenfassen. Um die Produktstruktur in eine maschinenlesbare Form zu bringen, bedient man sich Stücklisten (Datenstrukturen der Produkte) Strukturstufe 0 Strukturstufe 1 Strukturstufe 2 Strukturstufe 3 Legende: P = Produkt BG = Baugruppe ZT = Zukaufteil Produktstruktur P BG BG BG ZT ZT BG ZT ZT ZT Quelle: Schuh, Schwenk 2001 Seite 10 Produkte sind häufig komplexe Gegenstände. Um sie zu verstehen, verändern oder zu gestalten, muss eine Transparenz geschaffen werden. Die Abbildung der der Komplexität der Produkte erfolgt in der Produktstruktur. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 10

12 Produktstrukturmanagement (2/2) Anlegen und Verwalten von: Basis-Stücklisten und Teileverwendungen - Mengenstückliste - Strukturstückliste - Baukastenstückliste Variantenstücklisten - Strukturvarianten: Variation von Stücklisten in verschiedenen Positionen - Teilevarianten: Varianten von Einzelteilen (z.b. Farben) Mengenstückliste Nr. Bezeichnung Anzahl 2457 Schraube M Schraube M Flansch Mutter M6 20 Baukastenstückliste 1 Gehäuse Nr. Bezeichnung Anzahl 2 oberer 3 Deckel Unterteil 1 3Unterteil Nr. Bezeichnung 1 Anzahl 4 Seitenwand 1 5 Boden 5 Boden 1 6 Schrauben Nr. Bezeichnung 8 Anzahl 7 Bodenblech 1 8Füße 4 Erzeugnistyp P Nr. Gleichteile P1 P2 P3 B1 1 B2 1 E E2 1 E3 1 E6 1 Strukturstückliste Artikel-Nr. Bezeichnung Anzahl 1 Gehäuse 1 oberer Deckel Unterteil 1 Seitenwand Boden 1 6 Bodenblech 1 7Füße 4 8 Schrauben 8 Erzeugnistyp P Nr. Gleichteile P1 P2 P3 B1 1 B2 2 B3 1 B4 2 E1 1-1 E6 1 Seite 11 Produktstrukturen werden häufig durch Stücklisten dargestellt und beschreiben die Zuordnung von Produktkomponenten (Material, Halbzeug, Einzelteil, Baugruppe, Erzeugnis) zueinander. Die Zuordnung basiert auf Komponentenverwendung ( gehört zu ) und Komponentenauflösung ( besteht aus ). Die Beziehung kann Informationen enthalten, z.b. Menge und Einbauort. Der differenzierte Aufbau von mehreren Strukturen ergibt verschiedene Sichten. Typische Sichten sind die funktionelle Sicht des Konstrukteurs, die fertigungsund montageorientierte Sicht des Arbeitsplaners, die vertriebsorientierte Sicht des Verkaufs, etc.. (siehe Folie zu Sichtenmanagement). Die Produktstrukturen werden textuell, MS-Explorer kompatibel oder voll graphisch dargestellt, wobei die graphische Variante am häufigsten genutzt wird. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 11

13 Dokumentenmanagement Ablegen (Check-in) PLM Applikation Server Holen (Check-out) Dokumentinfosatz Dokumentdatei Frontend-Rechner Frontend-Rechner Struktur des Systems Funktionen Für jede Dokumentdatei wird ein Dokumentinfosatz gespeichert Die Dokumentdatei beinhaltet die eigentlichen Dokumentinformationen (z.b. eine Konstruktionszeichnung) Der Dokumentinfosatz enthält die Metadaten zu einem Dokument (z.b. Bezeichnung, Status, Version, Verfasser, Datum, Gültigkeit) PLM Datenbank Electronic Vault (Tresor) Versionsverwaltung Statusverwaltung Dokumentstrukturen Klassifizierung Dokumentensuche Dokumentenverteilung Web-Zugriff Quelle: Hartmann, Schmidt, 2004 Seite 12 Das Dokumentenmanagement dient der Verwaltung aller technischen Unterlagen, die im Verlauf der Lebensdauer eines Produktes entstehen. Bis heute hat sich in Unternehmen ein grundlegender Wechsel von der manuellen Bearbeitung von Dokumenten hin zur Nutzung von Computern für die Erstellung und den Austausch von Informationen vollzogen. Dadurch hat die Menge an Informationen beträchtlich zugenommen und steigt stetig an. Aus diesem Grund gewinnt auch die Nutzung der Produktdatenmanagementsystemen an Bedeutung, da solche Systeme geeignet sind, große Mengen von Dokumenten mit ihren zugehörigen beschreibenden Daten (Metadaten) zu verwalten. Metadaten beschreiben und identifizieren ein Dokument. Metadaten sind zum Beispiel die Dokumentennummer, Dokumentenbezeichnung oder Autor. Kostenreduktion und Qualitätsverbesserung sind unmittelbare Anreize. Solche Systeme zeichnen sich durch ihren potenziellen Nutzen folgender Aufgaben aus: effiziente Suche und Auffinden bestimmter Dokumente schnelle und direkte Weitergabe von Informationen und deren Änderungen Zugriff auf Wissen aller Art von existierenden Produkten und aus früheren Projekten Förderung der bereichsübergreifenden Zusammenarbeit im Engineering. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 12

14 Konfigurationsmanagement Das Konfigurationsmanagement wendet technische und verwaltungsmäßige Regeln auf den Produktlebenslauf einer Konfigurationseinheit von seiner Entwicklung über Herstellung und Betreuung an. Zukunft Gegenwart A2 Produktstruktur Vergangenheit A1 B2 A1 C1 B1 D1 E1 F1 C1 D2 E1 C2 D2 E1 Dokumentenstruktur B2 ist zu B1 kompatibel F1 ist nicht zu B2 kompatibel Effektivität Legende: = Änderungsantrag = keine Änderung Quelle: Eigner, Stelzer 2001 Seite 13 Die Aktivitäten im Zusammenhang des Konfigurationsmanagement zielen darauf ab, zu jedem Zeitpunkt des Lebenslaufes eines Produktes über seinen aktuellen Bauzustand (=Konfiguration) Auskunft geben zu können. Zusätzlich liegen Informationen darüber vor, welche Maßnahmen den gerade aktuellen Bauzustand verursacht haben. Diese Nachweisführung ist im Zuge der Produkthaftung von großer Bedeutung. Konfigurationen kommen z.b. durch Änderung der Kundenanforderungen zustande, so dass das Produkt teilweise verändert werden muss. Ohne eine Strukturierung würden manche Abteilungen mit alten Versionen arbeiten. Konfigurationen können in zwei Varianten auftreten. Die kompatible Konfiguration tauscht nur ein Bauteil oder eine Baugruppe aus, die vollkompatibel mit der Nachfolgerkomponente ist, während bei der nicht kompatiblen Konfiguration neben dem geänderten Bauteil noch weitere Bauteile oder Baugruppen, wegen z.b. geänderten Anschlussmaßen, ausgetauscht werden müssen. Folgende Fragestellungen sind beim Konfigurationsmanagement von Bedeutung: - Wo und wann wird/wurde welches Teil eingebaut? - Wer hat es hergestellt, geliefert und eingebaut? - Wer hat Änderungen initiiert und durchgeführt? - Aus welchen konkreten Teilen/Baugruppen (Versionen und Varianten) besteht ein gefertigtes Produkt? - In welcher Version wurde ein Teil/eine Baugruppe verwendet? Product-Lifecycle-Management II V09 S. 13

15 Klassifizierung / Sachmerkmalsleisten Klassifizierung Sachmerkmalsleiste Suchvorgabe A 98 gespeicherte Ausprägung vorhandene Objekte Ergebnis B C B C A ~ B A ~ C Seite 14 Klassifizierung bedeutet eine Gruppierung von ähnlichen Teilen und Standardteilen anhand gemeinsamer Attribute zur Unterstützung der Wiederverwendung. Beispiele für Attribute sind Funktionsbeschreibungen, Gestalt, Material, Freigabedatum, Version, Bearbeiter, Projekt, etc. Klassifizierte Objekte lassen sich durch eine Suche über die Attribute oder durch Browsen innerhalb der Klassifizierungshierarchie identifizieren. Beispiele für Klassifizierungshierarchien sind öffentliche (z.b. DIN-) Normen, Werksnormen, etc. Wichtig sind die Kriterien, nach denen man die Objekte gruppieren kann. Im Rahmen der Klassifikation werden Dinge und Sachverhalte nach bestimmten Gesichtspunkten geordnet. Ein Klassifizierungssystem beschreibt dabei die Gegenstände produktneutral auf der Basis von Eigenschaften. Die Sachmerkmalleiste ist ein Prinzip zur direkten Umsetzung von charakteristischen Merkmalen bzw. Daten in eine von Suchalgorithmen verarbeitbare Form. Das System der Sachmerkmalleisten basiert darauf, dass Teile in Gruppen größtmöglicher Ähnlichkeit zusammengefasst und die Eigenschaften der so benannten Teile als (Sach-) Merkmale tabellarisch erfasst werden. Sachmerkmalleisten, oder kurz SML, werden besonders bei der Beschreibung und Klassifizierung geometrisch ähnlicher Komponenten benutzt. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 14

16 Sichtenmanagement Vertrieb Konstruktion Arbeitsvorbereitung Fertigung Montage Versand Konstruktionssicht Welche Funktionen sind zu erfüllen? Fertigungssicht Wie können die Einzelteile hergestellt werden? Montagesicht In welcher Reihenfolge werden die Teile montiert? Vertriebssicht Welche verkaufbaren Einheiten sind vorhanden? Versandsicht Welche Einheiten werden zusammen verschickt? Foto: Fa. Gallus Seite 15 Entlang der verschiedenen Abteilungen während des Herstellungs- und Produktionsprozesses gibt es verschiedene Sichtweisen auf das Produkt bzw. die Stückliste. Dabei unterscheidet man zwischen der Auftragsabhängigkeit, dem Strukturunterschied, der Informationsmenge und dem Änderungszustand. Eine Konstruktionsstückliste ist auftragsneutral, funktional aufgebaut und wird, wenn erforderlich, manuell vom entsprechenden Konstrukteur geändert. Diese Sichtweise informiert den Konstrukteur über die Entstehungshistorie und die erforderlichen Funktionen des zu konstruierenden Produktes. Die Montagestückliste ist an einen speziellen Kundenauftrag gebunden und gibt hinsichtlich der Produktstruktur detaillierte fertigungs- bzw. montageorientierte Informationen. Die eventuellen Änderungen werden systematisch durch die Änderungsverwaltung vorgenommen. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 15

17 Workflow-Management Das Workflow-Management organisiert und kontrolliert den Informationsfluss zwischen den beteiligten Stellen und den Prozessen in einem Unternehmen. CAD A CAD B Einzelteile detaillieren Konstruktionsstücklisten erstellen/ändern CAD-Zeichnung Stückliste Projektstruktur Die Dokumentenverteilung im Zusammenhang mit dem Workflow-Management stellt sicher, dass zu definierten Zeitpunkten bzw. Meilensteinen die Dokumente an die relevanten Personen automatisch weitergegeben werden. CAD A Werkzeuge CAP Entwurfsumgebung Zeichnungen prüfen/freigeben Arbeitsplan erstellen Workflow- Management Arbeitsplan Dokumenten- Management Produktstruktur Produktdaten- Management Quelle: PDM-Portal 2005 Seite 16 Die Abfolge der Unternehmensprozesse werden im Workflow-Management abgebildet. Es werden für alle möglichen Ergebnisse eines Prozesses die entsprechenden Nachfolger festgelegt. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 16

18 Änderungsmanagement Phasen des Freigabe- und Änderungsprozesses Engineering Change Request Engineering 1 Changes Request 2... Engineering Release Request Engineering 1 Release Request 2 Änderungsantrag... Funktionale Verbesserung Fertigungsrationalisierung Kundenwunsch, Marktbedürfnisse Behebung von Fehler in technischen Dokumenten Behebung von Ausschussursachen Gesetzliche Bestimmungen Prüfung und Genehmigung Prüfung und Genehmigung Ergänzung evtl. fehlender Daten Abteilungsfestlegung für Änderungszustimmung Abteilungen prüfen, stimmen zu oder lehnen begründet ab Erstellung des Änderungsauftrag oder die Änderungsanweisung Engineering Change/Release Order Engineering Change Order Sperrung der betroffenen Produkte Änderung von Unterlagen, Stücklisten, Stammdaten Änderungsindex wird inkrementiert Übernahme der gesammelten Daten in den Änderungsschein Verteiler wird festgelegt Ausführung Freigabe Engineering Change/Release Notification Verteilung Informationen Freigabe des Teils Vervielfältigung der Dokumente Verteilung nach Verteiler Änderung vollzogen Quelle: Eigner, Stelzer 2001 Seite 17 Das Änderungsmanagement systematisiert den Änderungsprozess, damit keine Inkonsistenzen in den Daten auftreten. Ein Änderungsantrag wird aufgesetzt und von allen beteiligten Abteilungen geprüft und genehmigt, bzw. begründet abgelehnt. Wenn alle Abteilungen zugestimmt haben, wird durch den Änderungsauftrag als erstes die alte Version gesperrt. Die neue Version wird erarbeitet und für die alte eingesetzt und freigegeben. Mit der Änderung im PDM- System haben nun alle Abteilungen wieder die aktuelle Version. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 17

19 Zugriffsverwaltung Die Zugriffsverwaltung regelt, welche Personen zu einem bestimmten Zeitpunkt Dokumente bzw. Produktinformationen neu erzeugen, zugreifen oder ändern können bzw. dürfen. Die Art des Zugriffs auf Dokumente wird in der sogenannten Access Control List geregelt. Gruppe 1 Rethberg Brendler Engel Access Control List (ACL) Objekt Identifikation Nutzer Recht Dokument 4711 Engel d Dokument 4711 Rethberg - Dokument 4711 Schulz w Dokument 4711 Meier d Dokumente/ Produktinformationen Legende: - Kein Zugriff erlaubt r lesen erlaubt w ändern erlaubt d löschen erlaubt Meier Schulz Gruppe 2 Müller Quelle: Eigner, Stelzer 2001 Seite 18 Die PDM-Systeme erlauben verschiedenen Anwendern den gemeinsamen Zugriff auf gespeicherte Informationen. Daher müssen neben Artikeln, Unterlagen oder Projekten auch Benutzer sowie deren Zugriffsrechte auf Objekte und Funktionen des PDM-Systems verwaltet werden. Die Benutzerverwaltung hat die Aufgabe der Verwaltung von Systembenutzern, Bildung von Benutzergruppen, Rechtevergabe und Datenschutz. Damit existiert eine Kontrolle des Zugriffes auf Informationseinheiten sowie auf die Funktionen des PDM-Systems. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 18

20 Datenaustausch über Standardschnittstellen im CAx-Bereich CAD Computer Aided Design IGES, EDIF VDAFS, VDAPS STEP CAD Computer Aided Design STEP SQL IGES, VDAFS, STEP CAP Computer Aided Planning IGES: Initial Graphics Exchange Specification EDIF: Electronic Design Interchange Format VDAFS: Verband der Automobilindustrie CLDATA, Flächenschnittstelle VDAPS: Verband der Automobilindustrie IRDATA, STEP Programmschnittstelle STEP: Standard for the Exchange of Product Data CLDATA: Cutter Location Data IRDATA: Industrial Robot Data SQL: Structured Query Language Geometriedaten CAM Computer Aided Manufacturing Betriebsdaten Betriebsdaten Betriebsdaten ERP Enterprise Resource Planning CAQ Computer Aided Quality Assurance Applikationsspezifisches Kopplungsprogramm Seite 19 Für den Datenaustausch zwischen den verschiedenen Bereichen des Unternehmens stehen einige Standardschnittstellen zur Verfügung, deren Umfang allerdings nicht ausreicht, um alle notwendigen Informationen zu übertragen. Aufgrund ungenauer Schnittstellendefinitionen kommt es bei der Verwendung unterschiedlicher Pre- und Postprozessoren zu Informationsverlusten. Ein Beispiel hierfür ist der Austausch von Zeichnungsdaten zwischen zwei unterschiedlichen CAD- Systemen über die Standardschnittstelle IGES. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 19

21 Technisches Risiko: Integration der Systeme Abteilungen und Partner in Netzwerken arbeiten nicht mit gleichem, integrierbaren CAD/CAM-Systemen AutoCAD Solid Works Keine Öffnung der Systeme durch Systemhersteller Schnittstellen und Standards Sicherstellung schwierig Gleiche Hersteller von CAD- und PDM-Systemen Verlagerung des Problems auf PDM/ERP-Integration CAD = PDM PDM ERP Qualität der Schnittstelle ist abhängig von der Übernahme und der Verwaltung von nicht geometrischen Informationen. PDM/PPS-Kopplung ist ein softwaretechnisches und organisatorisches Problem (z.b. in welchem System wird welche Stückliste gepflegt, etc.) Verschiedene CAD-Systeme greifen auf verschiedene Strukturinformationsverarbeitungen zurück Prozessabläufe sind schwer abbildbar Umsetzung sehr schwierig? +? Quelle:: Océ2001/M. Wendenburg Seite 20 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 20

22 Potential des Product Lifecycle Managements Synergiefaktor Produktumsatz Qualitätsfaktor Umsatzfaktor Verlauf mit PLM Verlauf ohne PLM Time-to-market-Faktor Realisierungskosten Produktgewinn Freigaben Qualitätsfaktor, Wiederverwendungsfaktor Wachstum Produktfindung Produktrealisierung Markteinführung Reifezeit Marktsättigung Abstieg zeitlicher Ablauf der Zyklusphasen ohne PLM Quelle: Betriebshütte Seite 21 Abhängig von der typischen Umsatz- und Gewinnentwicklung jedes Produkts werden sieben Lebensphasen zwischen der Ideenfindung und der Rücknahme vom Markt unterschieden. Zur Abgrenzung der einzelnen Phasen dient der Verlauf von Produktumsatz bzw. -gewinn. Voraussetzung für die erfolgreiche Planung neuer Produkte ist eine starke Marktorientierung, d.h. Abnehmerorientierung bereits in den ersten Lebensphasen eines Produkts sowie ein effizient ablaufender Produktentstehungsprozess. Da jede Freigabe einer Produktrealisierung ein erhebliches finanzielles Engagement darstellt, muss sie durch die Produktfindung sorgfältig vorbereitet und geeignet abgesichert sein. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 21

23 PLM reduziert Zeitaufwände im Engineering Synergiefaktor Funktionen Produktumsatz Umsatzfaktor Qualitätsfaktor Produktorientiert Dokumentenmanagement Abbildung der Produktstruktur Konfigurationsmanagement Qualitätsfaktor, Wiederverwendungsfaktor Realisierungskosten Wachstum Time-to-market-Faktor Produktgewinn Produktfindung Produktrealisierung Markteinführung Reifezeit Marktsättigung Zeitlicher Ablauf der Lebenszyklusphasen eines Produktes Abstieg t Prozessorientiert Workflow Management Sinkende Time-to-market Sinkender Suchaufwand Weniger Datenbankschnittstellen Weniger Pflegeaufwand Erhöhung des Umsatzes aufgrund des gesteigerten Marktanteils (Umsatzfaktor) Verlauf ohne PLM Verlauf mit PLM Quelle: PLM-Seminar des WZL 2004 Seite 22 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 22

24 PLM erhöht den Wiederverwendungsgrad der Baugruppen und der Produktperipherie Synergiefaktor Funktionen Produktumsatz Umsatzfaktor Qualitätsfaktor Produktorientiert Dokumentenmanagement Abbildung der Produktstruktur Konfigurationsmanagement Qualitätsfaktor, Wiederverwendungsfaktor Realisierungskosten Wachstum Time-to-market-Faktor Produktgewinn Produktfindung Produktrealisierung Markteinführung Reifezeit Marktsättigung Zeitlicher Ablauf der Lebenszyklusphasen eines Produktes Abstieg t Prozessorientiert Prozess-/Aufgabenmanagement Sinkende Erstellungszeit bei Stücklisten, Stammsätzen, Zeichnungen etc. Bestandsreduktion identischer Daten Weniger Pflegeaufwand Verlauf ohne PLM Verlauf mit PLM Quelle: PLM-Seminar des WZL 2004 Seite 23 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 23

25 PLM senkt qualitätsbedingte Fertigungs- und Folgekosten Synergiefaktor Funktionen Produktumsatz Umsatzfaktor Qualitätsfaktor Produktorientiert Dokumentenmanagement Datei- und Archivierungsmanagement Realisierungskosten Time-to-market-Faktor Produktgewinn t Prozessorientiert Zugriffsverwaltung Lifecycle Management Qualitätsfaktor, Wiederverwendungsfaktor Wachstum Produktfindung Produktrealisierung Markteinführung Reifezeit Marktsättigung Zeitlicher Ablauf der Lebenszyklusphasen eines Produktes Abstieg Frühzeitige Fehleridentifikation Weniger Fertigungsfehler Weniger Garantiefälle, Folgekosten Erhöhung des Marktanteils durch gesteigerte Qualität Verlauf ohne PLM Verlauf mit PLM Quelle: PLM-Seminar des WZL 2004 Seite 24 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 24

26 Die Nutzung aller Faktoren erbringt ein überproportionales Wachstum des Marktanteils Synergiefaktor Funktionen Produktumsatz Umsatzfaktor Qualitätsfaktor Produktorientiert Dokumentenmanagement Datei- und Archivierungsmanagement Qualitätsfaktor, Wiederverwendungsfaktor Realisierungskosten Wachstum Time-to-market-Faktor Produktgewinn Produktfindung Produktrealisierung Markteinführung Reifezeit Marktsättigung Zeitlicher Ablauf der Lebenszyklusphasen eines Produktes Abstieg t Prozessorientiert Prozess-/ Aufgabenmanagement Änderungsmanagement Bessere Entscheidungsunterstützung Weniger Änderungen Durch gleichzeitige Nutzung des Time-to-market-Faktors und des Qualitätsfaktors steigt der Marktanteil überproportional Für alle Beteiligten zugängige transparente Informationen und webbasierte Kooperation Verlauf ohne PLM Verlauf mit PLM Quelle: PLM-Seminar des WZL 2004 Seite 25 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 25

27 Verwendung von PLM, SCM, CRM im Lebenszyklus Bedeutung/ Verwendung der Systeme Konstruktion Produktion Aftersales, Service CRM SCM PLM Zeit Produktidee Legende: PLM=Product Lifecycle Management SCM=Supply Chain Management CRM=Customer Relationship Management SoP Produktionsstart SoP= Start of Production EoP= End of Production EoP Produktionsende Ende des Lebenszyklus Quelle: CIM Data 2001 Seite 26 PLM, SCM und CRM sind die wichtigsten Systeme zur Unterstützung der betrieblichen Prozesse von produzierenden Unternehmen. Während des Produktlebenszyklus haben die Systeme unterschiedlich starke Verwendungen, z.b. wird in der Phase der Produktentwicklung/Konstruktion ein PLM-System wesentlich häufiger benutzt, als ein SCM-System, während ein SCM-System in der Produktionsphase häufiger eingesetzt wird. Product-Lifecycle-Management II V09 S. 26

28 Fazit Ein PDM-System ist ein zentraler Bestandteil für PLM. PLM bietet Zugriff auf alle Produkt- und Prozess-Daten des gesamten Lebenszyklus eines Produktes PLM impliziert eine neue Ablaufprozessroutine über den gesamten Produktlebenszyklus PLM-IT-Systeme verkörpern die Funktionalitäten und Prozesse, die hinter dem PLM-Gedanken stecken PLM erschließt Qualitäts-, Kosten-, Zeit- und Synergiepotenziale PLM ist mehr als ein IT-System Seite 27 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 27

29 Literaturhinweise: /1/ Hartmann, G.; Schmidt, U.: mysap Product Lifecycle Management Strategie, Technologie,.Implementierung, 2. aktualisierte und erweiterte Auflage Galileo Press, Bonn, 2004 /2/ Schichtel, M.: Produktdatenmodellierung in der Praxis Carl Hanser Verlag, München, Wien, 2002 /3/ Eigner, M.: Produktdatenmanagement-Systeme, Stelzer, R. Ein Leitfaden für Product Development und Life Cycle Management Springer Verlag, Berlin, 2001 /4/ Schuh, G.: Produktkomplexität managen - Strategien, Methode, Tools Carl Hanser Verlag, München, Wien, 2005 /5/ Eversheim, W.; Schuh, G.: Betriebshütte, Produktion und Management, Springer-Verlag, 1996 /6/ Eversheim, W.; König, W.; Pfeifer, T.; Weck, M.: Wettbewerbsfaktor Produktionstechnik, (AWK 1996) VDI Verlag, Düsseldorf 1996 /7/ N.N., PDM-Marktstudie 2000 in Deutschland, Beitrag in Zeitschrift edm REPORT Nr. 2/2001 S. 26 ff., Dressler-Verlag, Heidelberg, 2001 /8/ Assmus, D.; Pfeifer, T.: FE Tomorrow Studie 2003 Unveröffentlichte Studie des Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre (WZL) der RWTH Aachen, Aachen 2003 /9/ Wendenburg, M.: Guten Ideen schneller zum Durchbruch verhelfen Beitrag im CAD/CAM-Report 2001 Heft 11 S Dressler Verlag. Heidelberg, 2001 Product-Lifecycle-Management II V09 S. 28