Whitepaper. Erfolgsfaktoren für die Integration von PLM-Systemen

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1 Whitepaper Erfolgsfaktoren für die Integration von PLM-Systemen Product Lifecycle Management wird noch wertvoller, wenn die Anwendung nahtlos in die Unternehmens-IT integriert ist PLM integriert die zentralen Domänen der Produktenwicklung: dazu zählen Mechanik, Elektrik und Elektronik, Software, Hydraulik, Pneumatik sowie die zum Produktumfang gehörenden Dienstleistungen. Damit die Vernetzung mit den unterschiedlichen Anwendungen und Abteilungen reibungslos funktioniert, ist ein gemeinsamer Standard notwendig. Der SOA-Ansatz bietet, sofern standardbasierende Technologien eingesetzt werden, sehr flexible Integrationsszenarien. Der Standard SOAP (Simple Object Access Protocol) stellt sicher, dass Schnittstellen ein gemeinsames Verständnis für den Datenaustausch haben. XML als universelle Datenbeschreibungssprache verpackt die eigentlichen Nutzdaten mit Metainformationen. Ein Feld Bestellnummer wird damit über alle Unternehmensapplikationen hinweg für die Anwendungen als eine Bestellnummer erkannt. SOAP und XML bilden dann auch die Basis für Web Services, die als Dienst innerhalb einer SOA für einen bestimmten Funktionsumfang stehen. Beispielsweise kann ein Web Service die Aufgabe haben, eine neue Bestellnummer zu generieren. Weitere Funktionen lassen sich so sehr einfach und rasch hinzufügen, bis schließlich ein ganzes Set von Diensten bereitsteht, das sich über eine SOA als neue Anwendung zusammensetzen lässt. CAD und PLM wachsen zusammen Innerhalb einer solchen Anwendungs- Infrastruktur gilt es auch die CAD- Lösungen effizient zu integrieren. Bei der SOA-basierenden Enterprise Open Source-Lösung Aras Innovator erfolgt dies über vorkonfigurierte Standard- Schnittstellen. Derzeit lassen sich verschiedenste CAD-Systeme wie Solid Edge, Solid Works, AutoCAD und weitere anbinden. Die Schnittstellen ermöglichen den bidirektionalen Austausch von Zeichnungs- und Modell-Daten sowie eine Ankopplung von ERP-Systemen wie SAP oder Navision. Ebenfalls unterstützt wird die Integration von Microsoft Office: In Fuß- und Kopfzeilen gespeicherte Meta-Daten lassen sich so mit den Verwaltungsdaten in der Aras- Innovator-Datenbank synchronisieren. 1

2 Die Schnittstellen zwischen CAD- und PLM-System sind so aufgebaut, dass der Anwender direkt im CAD-Werkzeug auf PLM-Funktionen zugreift. Hierzu ist zunächst ein CAD-Connector lokal auf der CAD-Workstation zu installieren. Diese Software-Erweiterung sorgt dafür, dass die PLM-Anwendung in der Lage ist, Daten aus dem CAD-System zu lesen und wieder zurückzuschreiben. Zentraler Speicher für diese Produktdaten ist der Aras Innovator-Server, der mit einer Microsoft SQL-Datenbank arbeitet. Der CAD-Connector liefert innerhalb eines CAD-Systems zusätzliche Menüpunkte, die den Datenaustausch steuern: Typische Funktionen sind beispielweise das Laden neuer Teile in das PLM-System und das Erzeugen einer neuen Teilenummer über die PLM- Lösung. Angeboten wird auch eine Funktion zum Ableiten und Hochladen ganzer Stücklisten-Strukturen. Beim Transfer von Zeichnungen in das PLM- System konvertieren die Schnittstellenmodule die Schaltpläne, Gerber- Dateien oder 3D-Modelle optional auch in neutrale Bildformate. Benutzer können sich so die Modelle, Baugruppen oder Produkte mit gängigen Viewern anschauen auch ohne das entsprechende CAD-/ECAD-System im Einsatz zu haben. Darüber hinaus ist bei CAD- Systemen auch die Synchronisation mit gängigen Teilebibliotheken möglich. Dadurch stellen Entwickler sicher, dass nur im PLM bekannte und freigegebene Komponenten zum Einsatz kommen. Alles dreht sich um PLM Ist eine PLM-Lösung einmal eingeführt und mit den übrigen IT- und Produktionssystemen verbunden, übernimmt die Anwendung die Rolle einer zentralen Datendrehscheibe für alle produktrelevanten Informationen. Die von einer CAD-Anwendung freigegebenen Daten speichert die PLM-Lösung in einer Datenbank mit Funktionen für Check-in und Check-out. Entwicklungen, die sich noch in Arbeit befinden, bleiben bis zur weiteren Übergabe im CAD-System oder einen CAD-Team- Data-Management-System gespeichert. Teilebibliotheken sind an beide Applikationen angebunden, wobei die CAD- Seite meist detailliertere technische Details pflegt, während PLM die Basisdaten verarbeitet und mit den CAD- Systemen austauscht. Das Ergebnis: mehr Effizienz in der Entwicklung Zu den Vorteilen einer zentralen Datenhaltung zählt, dass Ingenieure aus unterschiedlichen Abteilungen neu zu entwickelnde Teile nicht mehrfach im System anlegen. Gleichzeitig wird die Wiederverwendung von Teilen über Entwicklungsteams hinweg erheblich verbessert. Zudem entsteht eine besse- 2

3 re Transparenz zu anderen Unternehmensbereichen, die ebenfalls mit dem PLM-System arbeiten. Beispielsweise lässt sich über einen speziellen Anforderungsprozess sicherstellen, dass der Einkauf frühzeitig in die Entwicklung eines neuen Teils eingebunden wird. Unternehmen bringen so technische und kommerzielle Anforderungen in Einklang. Gerade in der Elektronik ist es wichtig, dass Entwickler schon in einer frühen Phase erkennen, ob bestimmte Teile über einen geplanten Zeitraum überhaupt verfügbar sind. Design for Target Cost, Design for Supply Chain oder Design for Manufacturing sind die Fachbegriffe für einen schlanken und beschleunigten Entwicklungsprozess unter Einbeziehung mehrerer Fachteilungen. Automatisierungstechnik gewinnt durch PLM an Fahrt PLM kann auch die Entwicklung von Automatisierungstechnik beschleunigen. Zusätzlich zu den mechanischen und elektronischen Komponenten verwaltet das PLM-System dafür auch die Software-Komponenten einer neuen Entwicklung. Um dies zu erreichen, wird die Software im PLM-System wie ein herkömmliches Teil geführt. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um den Quellcode oder den ablauffähigen Programmcode handelt. Beispielsweise kann ein Ingenieur für ein SPS- Programm eine Teilenummer anlegen. Der ausführbare Programmcode sowie der Quelltext gehören dann zu einer definierten Versionsnummer des Produktes und lassen sich mit den zugehörigen Hardware-Komponenten in einer Stückliste führen. Eine solche Integration von Software- Komponenten in die Produktentwicklung erleichtert insbesondere das Konfigurationsmanagement und die Fehleranalyse ganz erheblich. Kommt aus der Software-Entwicklung eine neue Programmversion, verwaltet das PLM- System das neue Release wie ein weiteres Bauteil. Diese Software-Bausteine lassen sich innerhalb der Produktstruktur mit Teilen, Stücklisten und Dokumenten mischen und unterliegen den gleichen Konfigurationsmanagementregeln wie die Hardware. Ingenieure können nun sehr einfach nachvollziehen, in welchen Produkten beispielsweise identische SPS-Module zum Einsatz kommen. Bei neuen Produktversionen wird so automatisch sichergestellt, dass die neue Software auch in alle Produkte einfließt. Inbesondere in der Fertigung zeigen sich die Vorteile, da über die PLM- Lösung ständig die neuesten Software- Versionen bereitstehen und in den richtigen Maschinen zum Einsatz kommen. Ein Beispiel sind Fertigungsstraßen, in denen Arbeitsaufträge für unterschiedliche Produktvarianten laufen und Ma- 3

4 schinen regelmäßig umzurüsten sind (High-Mix). Die PLM-Lösung kann hier als zentraler Datenspeicher dabei helfen, dass die Produktionsanlagen mit korrekten Daten über die jeweils zu produzierende Variante versorgt werden. und macht diese Abläufe transparent und nachvollziehbar. Definierte Prozesse, die sich zum Beispiel an der ISO 9000-Norm orientieren, lassen sich über das PLM-System von zentraler Stelle aus überprüfen und bieten damit eine hohe Audit-Sicherheit. Ein weiterer Vorteil ist, dass Problemanalysen zum gesamten Produkt direkt im PLM-System stattfinden. Registrierte Symptome und Fehler aus allen Phasen des Produktlebenszyklus lassen sich in einer Ursachenanalyse mit den auslösenden Komponenten in Verbindung bringen. Auch SPS-Module und Software-Komponenten fließen in die Betrachtung ein, so dass Ingenieure gezielt nach Fehlern suchen und entsprechende Lösungen entwickeln können (CAPA corrective actions & preventative actions). PLM in der digitalen Fabrik Der Einsatz von PLM auf Produktebene ist übertragbar auf ganze Produktionsprozesse. Regularien, Vorschriften und Qualitätssicherungsmaßnahmen sorgen dafür, dass in einem Produktionsablauf eine Vielzahl von Daten und Dokumenten entstehen. Ein PLM-System kann innerhalb einer digitalen Fabrik beispielsweise die Arbeitsabläufe rund um die Kontrolle und Freigabe von Vorschriften optimieren. Hierfür steuert und protokolliert die PLM-Lösung die Freigaben der Prozessverantwortlichen Fazit Eine PLM-Lösung erhöht schon in der frühen Entwicklungsphase das Produktwissen dies ist besonders relevant, da in dieser Phase ein Großteil der Produktkosten definiert wird. Weiterhin unterstützt ein PLM-System die interne und firmenübergreifende Kommunikation von Ingenieuren in verteilten Entwicklungsprozessen, wobei individuell gestaffelte Zugriffsrechte den Schutz des geistigen Eigentums im Unternehmen sichern. Prozessabläufe werden beschleunigt, da Mitarbeiter in allen Phasen des Produktlebenszyklus Zugriff auf die für sie relevanten Produktinformationen erhalten. Voraussetzung für den erfolgreichen Start ist aber die hohe Integrationsfähigkeit der PLM-Software. Schnittstellen zu CAD-Systemen, offene Standards und Open-Source- Geschäftsmodelle mit tatkräftiger Entwickler-Community helfen auch mittelständischen Betrieben, schnell und effizient mit einem PLM-Projekt produktiv zu starten. 4

5 Aras Corp. Aras ist der führende Anbieter im Bereich Microsoft Enterprise Open Source Solutions und bietet die innovativste SOA-Lösung im Markt für Product Lifecycle Management-Systeme auf einer Microsoft Plattform. Kunden wie z.b. Motorola, Rolls-Royce, Freudenberg, Lockheed Martin, Ingersoll Rand und ACCO Brands vertrauen auf Aras. Aras ist ein privat finanziertes Unternehmen mit Hauptsitz in Andover, Massachusetts, USA. Weitere Informationen unter Kontakt Aras Software AG CH-4502 Solothurn Telefon: Internet: 5