Integriertes Datenmanagement

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1 Sonderforschungsbereich 361 Modelle und Methoden zur integrierten Produkt- und Prozessentwicklung Integriertes Datenmanagement Aachen, Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh, WZL-PS Dipl.-Ing. Dirk Assmus, WZL-PS

2 Gliederung Studie Innovationsagenda 2006 Integriertes Produkt- und Prozessmodell Erfahrungen aus der Praxis Herausforderungen Zusammenfassung und Fazit Seite 2

3 Studie Innovationsagenda 2006 Das WZL hat gemeinsam mit der Firma PTC eine weltweite Benchmark-Studie über die Leistungsfähigkeit in der Produktentwicklung durchgeführt. Zielbranchen: Automobilindustrie und Investitionsgüter 205 Unternehmen aus Europa, Nordamerika und Asien 76 Unternehmen der Automobilindustrie, 129 Unternehmen aus dem Bereich Investitionsgüter Verglichen wurden finanziell erfolgreiche Unternehmen mit weniger erfolgreichen. Die signifikante empirische Basis zeigt erhebliche Diskrepanzen der finanziellen Performance in Korrelation mit der Leistungsfähigkeit von Produktentwicklung bzw. Engineering. Hohe Leistungsfähigkeit von Produktentwicklung bzw. Engineering ergibt sich aus überlegenen Methoden und Fähigkeiten. Verbesserungsbedarfe können gezielt definiert werden auf Basis fallspezifischer Ausgangsituation und Maßnahmenagenda. Seite 3

4 Klar definierte Prozesse Erfolgskritische Fähigkeiten Transparenter Produktentwicklungsprozess Integrierte und parallelisierte Prozesse Gemeinsame Funktionsund Geometriemodelle Quelle: WZL/PTC Innovationsagenda 2006 Seite 4

5 Single Sourcing der Produktdaten Erfolgskritische Fähigkeiten: Vollständige Produktbeschreibung inklusive aller beschreibender Dokumente Zugriff aus allen Abteilungen von allen Standorten Einfache Auffindbarkeit und Wiederverwendbarkeit Nutzung von Industriestandards (www-basierte Architektur) Integrierte Visualisierung Marketing Vertrieb Service Mechanikentwicklung Produktion Softwareentwicklung Test Einkauf... Arbeitsvorbereitung Quelle: WZL/PTC Innovationsagenda 2006 Seite 5

6 Integriertes Produkt- und Prozessdatenmodell (IPPM) Integriertes Produktund Prozessdatenmodell E B B B B T T T B T T T T T T T Produktdaten Prozessdaten Seite 6

7 Komponenten des IPPM Produktmodell Anforderungs_Schema Funktions_Schema Gestalt_Schema Form_Feature_Schema Produktstruktur_Schema Zeit_Schema Bewertungs_Schema Kosten_Schema Ziel_Schema Leistungs_Schema Lebenszyklus_Schema Lebenszyklus- und Bewertungsmodell Basis- und Metainformationsmodell Informations_Schema Meta_Informations_Schema Ereignis_Schema Workflow_Schema Gleichungs_Schema Parameter_Schema Parameter_ Unsicherheits_Schema Prozessmodell Prozess_Schema Ressourcen_Schema Personal_Schema Werkstoff_Schema Betriebsmittel_Schema Ressourcenmodell Seite 7

8 Aufbau des IPPM Methodenlandschaft Selektion, Adaption und Integration Prozessspezifische Methodenlandschaft Methoden aus der Forschung Standard Prozesse Methoden Datenbank Methoden/ Vorgehensweisen aus der betrieblichen Praxis Standard Methoden... FMEA QFD Methode 1 Methode 2... IPPM Seite 8

9 Umsetzung eines integrierten Datenmanagements Generische Ebene Generisches Prozess Modell Generisches Produkt Modell Unterstützende Methoden Instanzen-Ebene Prozess- Templates IT-Systeme Unternehmensspezifisches Prozessmodell Methoden EDM EDM = Engineering Data Management Seite 9

10 Erfahrungen aus der Praxis Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau Prozesse durchgängig gestaltet und in einem intranet-basierten Entwicklungshandbuch hinterlegt Basis für eine EDM- Systemauswahl geschaffen Weiteres Potenzial: Durchgängige, konsistente Systemunterstützung Prozesse im Entwicklungshandbuch Methodensicht Einzeltätigkeiten Seite 10

11 Beispiel: Virtueller Werkzeugbau Durchgängige Prozesskette als Basis virtueller Techniken Planungssysteme Simulationssysteme Bauteildaten Prozessplanungssysteme Parametrische Konstruktion Prozesssimulation Kinematische Simulation Durchgängige IT- Prozesskette ohne Insellösungen Generierung von Bearbeitungsdaten Bearbeitungssimulation Virtuelle Inbetriebnahme Quelle: Audi AG, awf Kolloquium 2004 Seite 11

12 Erfolgsstrategien des Audi Werkzeugbaus Beispiel: Digitaler Werkzeugbau 3D- Layoutplanung Stylinguntersuchung Rohgussdigitalisierung Werkstattsteuerung Kostenverfolgung Zugänglichkeitssimulation Methodenplanung (CAD, MPS) Bearbeitungssimulation Betriebsmittelkonstruktion Umformsimulation NC-Technik Offline-Programmierung Werkzeug-(Master-) konstruktion Messtechnik Qualitätssicherung Terminplanung Projektsteuerung Quelle: Audi AG, awf Kolloquium 2004 Virtuelle Inbetriebnahme Werkzeugsimulation Seite 12

13 Zusammenfassung und Fazit Integriertes Datenmanagement stellt eine wesentliche Grundlage für die erfolgreiche Produktentwicklung dar. Basis für die Datenmodellierung sind die Prozesse, die eingesetzten Methoden und Produktspezifika. Weiteres Potenzial liegt in der durchgängigen IT-Unterstützung der Prozesskette. Seite 13