PLM Best Practice Einführungsstrategien. Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici Swiss PLM-Forum Rapperswil,

PLM Best Practice Einführungsstrategien Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici Swiss PLM-Forum Rapperswil, 11.11.2010

Übersicht PLM-Realität 2010 Können wir von erfolgreichen PLM-Anwendern lernen? Lehren von erfolgreichen PLM-Anwendern Zusammenfassung und Ausblick ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 1

Industrieunternehmen nach der Krise Umsatz Erfolgreiche Unternehmen sind mit innovativen Produkten gestärkt aus der Krise herausgekommen Druck der Shareholder hat zugenommen Maximierung der Umsatzrendite Globale Kooperationen nehmen zu Engineering anywhere, production anywhere 2008 2009 2010 2011 Produktkomplexität steigt Multitechnologie-, variantenreiche Produkte und Services Strategien werden laufend angepasst Mergers & Acquisitions, Insourcing, neue Geschäftsmodelle Lehren aus der Krise Eine zuverlässige Zukunftsplanung ist nicht möglich Wandlungs- und Innovationsfähigkeit sind wichtigste Erfolgsfaktoren geworden ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 2

PLM-Anwendungsgrad Stand der PLM-Anwendung in der Industrie PDM-PLM-Anwendung im Automobilbau IT-Anwendungsgrad PLM- Fortgeschrittene PLM- Champions Automobilbau Luftfahrt-Industrie Maschinenund Anlagenbau IT-Anwendungs- Rückstand PLM-Nachzügler PLM-Integrationsgrad Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM 2009 PDM- / PLM-Anwendung im Maschinenbau Anteil der befragten Unternehmen in % 2D-CAD 72 1980 2010 Zeit 3D-CAD 93 zeitlicher Rückstand 5-7 Jahre PDM PLM-Lösungen 55 44 Quelle: VDMA, 2008 Trotz steigender Anforderungen an PLM besteht noch enormes Verbesserungspotential ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 3

Unterschiedliche PLM-Interpretationen Was verstehen Sie unter PLM? PLM-Interpretation im Engineering (alle Branchen) System-, Prozess und Produktbezug Neue Abkürzung für PDM PLM-Interpretation in der Automobilindustrie PDM, Engineering- und CAx-Software Integrationsplattform für Engineering IT-Systeme Unklar, uneinheitlich 16% 16% Engineering-Vision und - Strategie 4% 4% 4% 5% Weiss nicht 20% 28% 25% 58% Geschäftsprozess- Thematik 7% Primär ein IT-System 13% PLM ist im Wesentlichen PDM Führender Oberbegriff für PDM, ERP, SCM, CRM Gesamtkonzept einschließlich Strategie, Prozesse, Methoden und IT- Werkzeuge im Engineering Quelle: EMC 2008 Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2009 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 4

Erhöhte Anforderungen an die PLM-Einführungsplanung PLM-Investitionen wurden nach Ende der Krise freigegeben PLM wird als wichtige, notwendige Lösung für ein effizientes Engineering anerkannt aber: PLM-Planer stehen im Mittelpunkt zahlreicher firmeninterner und -externer Interessenskonflikte Unternehmensinterne Einflüsse Engineering Bereiche Aktive PLM-Anwender (Datenerzeuger) Top Management Zentrale Unternehmensbereiche Passive PLM-Anwender (Datenkonsumenten) PLM Berater / Integratoren Unternehmensexterne Einflüsse? PLM-Planer ERP-Planer und -Manager PLM-Softwareanbieter ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 5

Nur wenige PLM-Projekte sind erfolgreich Gescheitert / gestoppt Abgeschlossen mit über 50% Budgetüberschreitung Abgeschlossen wie geplant 41% 43% 16% z.t. auch Zeitüberschreitung und Leistungsabstriche Quelle: accenture, 2008 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 6

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PLM-Anwendungsgrad Die Studie Benefits of PLM in der Automobilindustrie Gibt es einen Zusammenhang zwischen PLM-Reifegrad und Unternehmenserfolg? PLM Reifegrad PLM Erfolgsindikatoren (KPIs) PLM Fortgeschrittene KPIs Status 2004-2010 Process Product PLM Best Practice- Lösungen / - Vorgehensweisen PLM Nachzügler PLM-Integrationsgrad Data... ja PLM-Fortgeschrittene sind bei den meisten quantifizierbaren Erfolgsindikatoren erfolgreicher als der Rest Sind PLM-Lösungen und Vorgehensweisen der PLM-Fortgeschrittenen auf andere Unternehmen übertragbar? KPI: Key Performance Indicators Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2009 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 8

Bestehende PLM-Anwendungserfahrungen sind nur zum Teil übertragbar PLM-Anwendungsgrad Erfahrungen erfolgreicher PLM-Anwender PLM-Reifegrad PLM-Best Practice Allgemeine kritische Grundsatzentscheidungen Allgemeingültige PLM-Lösungen und Verhaltensmuster Analyse/ Auswertung PLM Integrationsgrad Firmenindividuell untersch. Produkte untersch. Organisationen untersch. IT-Umgebungen Firmenindividuelle PLM-Strategien und -Lösungen ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 9

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Komponenten einer unternehmensspezifischen PLM- Einführungsplanung PLM-Einführungsplanung PLM-Strategie PLM-Prozesse PLM-Organisation / -Methoden PLM-Systeme / -Daten PLM-Personal ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 11

PLM-Strategie: Grundsatzentscheidungen Braucht man in einem instabilen Wirtschaftsumfeld eine PLM- Strategie? Welche Unternehmensbereiche und -Teilstrategien soll die PLM- Strategie berücksichtigen? Soll die PLM-Strategie IT- oder prozessgetrieben sein? Sollte die PLM-Strategie PLM-anbieterneutral oder -spezifisch sein? Wie kann man das PLM-Vorhaben mit anderen strategischen Unternehmensinitiativen vergleichen? Wie sollte man PLM im Unternehmen positionieren? ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 12

Erfolgreiche PLM-Anwender haben eine klare, anbieterneutrale PLM-Strategie Ausrichtung an die Unternehmensstrategie Produktstrategie Unternehmensstrategie Marktstrategie Mergers & Acqusitions Engineering-Strategie PLM-Strategie/ Roadmap 3-5 Jahre Geschäftsstrategie Unterstützung des Top-Managements Einbettung in die Engineering- Strategie Betrachtung aller Produktlebensphasen P 1 Operative PLM-Umsetzungsprojekte P 2 P 3 P 4 P n PLM-Vorhaben als Programm ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 13

Erfolgreichen PLM-Anwender optimieren die Prozesse vor oder parallel zur PLM-Software-Einführung Zeitpunkt des Prozess-Reengineering (Anzahl der Nennungen je Klassifizierungsgruppe in %, Mehrfachnennungen waren möglich) PLM-Fortgeschrittene PLM-Nachzügler Parallel zur PLM- Einführung 73 78 Vor PLM-Einführung Nach PLM- Einführung 11 20 33 50 PLM Nachzügler führen das Reengineering der Prozesse nur selten vor der PLM- Einführung durch, häufiger danach. 0 20 40 60 80 100 Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2009 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 14

Erfolgreiche Anwender positionieren PLM-Initiativen strategisch, vergleichbar mit den ERP-Vorhaben niedrig hoch mittel Auswirkung auf strategische Ziele PLM PLM ist Grundvoraussetzung für ein effektives Engineering ERP Projektmgmt. Digitale Fabrik PPS Enabling Technologie im Engineering Treiber für die Verbesserung der Prozesse und der Organisation SCM MES Unterstützung von Produktinnovationen CRM Outsourcing Insourcing Grundvoraussetzung zur Einhaltung produktbezogener Gesetze und Richtlinien niedrig mittel hoch Auswirkung auf kurzfristige Ziele Eine Business Case Analyse sollte durchgeführt werden, aber PLM-Initiativen nicht in Frage stellen. ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 15

PLM-Prozesse: Grundsatzentscheidungen Welche Prozesse sollen innerhalb der PLM-Lösung betrachtet werden? Wie stark sollen PLM-Prozesse standardisiert und formalisiert werden, um Flexibilität und Wandlungsfähigkeit nicht zu behindern? Sollte man Engineering-Prozesse an die Standard-Workflows der PLM-Softwareanbieter oder diese Workflows an die Unternehmensprozesse anpassen? Sollte man bei standortübergreifenden Kooperationen gleiche Prozesse an jedem Standort vorgeben? Sollte man Standardprozesse Bottom-up vereinbaren oder Topdown vorgeben? ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 16

Erfolgreiche PLM-Anwender formalisieren die Prozesse so viel wie nötig, so wenig wie möglich Erfolgreiche PLM- Anwendungen lassen Ausnahmeprozesse und -Handlungen zu (ad-hoc Prozesse) (bypass Prozesse) Erfolgreichen PLM-Anwender standardisieren Engineering-Freigabe-, -Änderungs- und -Routineprozesse Bottom-up Abstimmung, Top-down Vorgabe! Formalisierungsgrad Prozesseffizienz Beispiel Formalisierungsgrad Optimum erfolgreicher PLM-Anwender Prozessdefinition Anpassung eigener Prozesse Definition eigener Prozesse PLM- Prozess- Templates des SW-Anbieters Anpassung der Prozesse in der PLM-SW Erfolgreiche PLM-Anwender definieren eigene Prozesse in Abstimmung mit den Prozess-Templates der Anbieter ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 17

Erfolgreiche PLM-Anwender harmonisieren standortübergreifende Engineering Prozesse Standort, Abteilung, Unternehmensbereich A Beispiel Prozess-Harmonisierung so viel wie nötig so wenig wie möglich Standort, Abteilung, Unternehmensbereich B Standort, Abteilung, Unternehmensbereich C Bottom-up Analyse und Abstimmung, Top-down Vorgabe ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 18

PLM-Organisation/-Methoden: Grundsatzentscheidungen Braucht man standardisierte Organisationsstrukturen für Produktdaten und Dokumente innerhalb eines Unternehmens? (z.b. Produktdatenmodell, Stammdaten, Stücklisten, Dokumentenstrukturen, Begriffe, Nummernsysteme, Klassifizierungssysteme, Konfigurationsmanagement) Wenn ja, welche sind die geeignetsten Konzepte? (z.b. zentrales / föderiertes Produktdatenmodell, Konstruktions-/ Fertigungsstücklisten, Begriffssystem / Glossar, sprechendes / nicht sprechendes Nummernsystem) Wie sollen externe Partner im Unternehmens-PLM eingebunden werden? (z.b. direkte Einbindung / Portal-Einbindung / keine Einbindung) Welche Engineering-Methoden sollte man innerhalb der PLM-Lösung berücksichtigen? (z.b. Anforderungs-, Funktions-, Projekt-, Qualitätsmanagement, Ressourcen- / Energie- Assessments, IPR-Schutz, Technische Produktdokumentation) ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 19

Erfolgreiche PLM-Anwender standardisieren und harmonisieren Organisationsstrukturen im Engineering Standort, Abteilung, Unternehmensbereich A Beispiel Begriffe: Stammdaten: Stücklisten: Strukturstückliste mit integrierten Dokumenten Harmonisierung Metamodell: von Achse Materialnummer: 5846 Version: 1 Organisationsstrukturen Standort, Abteilung, Unternehmensbereich B Begriffe: Stammdaten: Stücklisten: Metamodell: Welle Teilenummer: 44-5846 Version: A Strukturstückliste (FSL) Dokumentenstruktur so viel wie nötig so wenig wie möglich FSL: Fertigungsstückliste ; KSL: Konstruktionsstückliste Standort, Abteilung, Unternehmensbereich C Begriffe: Stammdaten: Stücklisten: Metamodell: Spindel Teilestamm-Nr.: 5846-4478 Version: 1.3 Mengenübersichtsstückliste (KSL) Keine Dokumentenstückliste ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 20

PLM-Systeme / -Daten: Grundsatzentscheidungen Welche ist die richtige PLM-Systemarchitektur? (ERP-PLM-TDM, ERP für alle PLM-Aufgaben, ERP-TDM, ERP-PLM) Welche ist die optimale Anzahl von datenerzeugenden und von PLM- Softwaresystemen? Ist in einem Konzernverbund die Umsetzung einer einheitlichen PLM- Systemarchitektur sinnvoll und wirtschaftlich? Wie umfangreich sollen PLM-Systemanpassungen sein? Welche Methoden sollen in die PLM-Lösung integriert werden? (z.b. Änderungsmanagement, Stücklistenmanagement, Konfigurationsmanagement) ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 21

Erfolgreiche PLM-Anwender haben konzernweit eine einheitliche / harmonisierte PLM-Systemarchitektur Standort, Produktbereich, Konzernbereich A Beispiel M-CAD ERP PLM E-CAD CAE PLM-System-Architektur- Harmonisierung Standort, Produktbereich, Konzernbereich B M-CAD ERP / PLM CAD CAS so viel wie nötig so wenig wie möglich Standort, Produktbereich, Konzernbereich C M-LDM M-CAD ERP E-LDM E-CAD CASE SCM ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 22

Die Mehrheit erfolgreicher PLM-Anwender favorisieren eine vierstufige PLM-Systemarchitektur und reduzieren dabei die Anzahl der Systeme Unternehmensspezifische PLM-Systemarchitektur (56% der befragten Unternehmen) ERP PLM Lokale PDM-Systeme (TDM) 1 2 3 Anzahl PDM/-PLM-Systeme 5 Operative / Autorensysteme M-CAD E-CAD CAx 100 Anzahl operativer / datenerzeugender Systeme 4 3 2 1 4,3-23% 3,3-24% 2,5 Die Reduzierung der Anzahl operativer / datenerzeugender Systeme wurde durch immer neue Anforderungen seitens der Kunden erschwert 80 60 40 20 72 +15% 83-18% 68 Für die Zukunft ist dennoch eine schrittweise Reduzierung geplant 0 2004 2009 2012 0 2004 2009 2012 Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2009 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 23

Erfolgreiche PLM-Anwender streben eine Minimierung des Customizing-Aufwandes an dies ist aber leider kaum möglich! Prioritäten: 1. PLM-Standardfunktionen und -Daten 2. Konfiguration des PLM-Standardsystems 3. Customizing des PLM-Standardsystems 2009 2012 PLM- Fortgeschrittene 6 +13 % 19 94 81 Handelsübliches System ohne Anpassungen Handelsübliches System mit Anpassungen Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2009 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 24

PLM-Personal/ -Mitarbeiter: Grundsatzentscheidungen Welcher Unternehmensbereich sollte idealerweise ein PLM-Vorhaben initiieren und managen? (z.b. Geschäftsführung, zentrale Stabsabteilungen, Produktentwicklung, IT, ERP, Service) Wie können Interessenskonflikte und Kulturunterschiede gemanagt werden? (z.b. zwischen Anwendern und zentralen Bereichen, zwischen aktiven / passiven PLM- Anwendern, ) Wie können operative Anwender motiviert werden Mehraufwand für prozessübergreifende Unternehmensziele einzubringen? Wie intensiv soll die Schulung sein? Sollte sie IT-Systemspezifisch oder -neutral sein? ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 25

Best Practice: Umfassendes Akzeptanz- und Change Management PLM-Kompetenzen auf allen Unternehmensebenen permanent ausbauen Schnelle, erfolgreiche PLM- Teilprojekte realisieren und werben PLM-Projektfortschritte im Unternehmen permanent kommunizieren Kontakte zum Betriebsrat pflegen Vertreter aller Unternehmensbereiche in PLMprojekten einbeziehen Key Users und Multiplikatoren in den operativen Bereichen aufbauen ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 26

PLM-Einführungsplanung: Grundsatzentscheidungen Welche Lösungs-Komponenten sollte eine PLM-Einführungsplanung beinhalten? (nur IT-Einsatzplanung oder auch weitere Komponenten der PLM-Lösung) Wie groß sollen die Einführungsschritte sein? Wie sollte man die Einführung von PLM-Methoden bzw. PLM- Integrationsvorhaben gewichten und priorisieren? Wie sollte man den Erfolg von PLM-Einführungsprojekten messen? Wie sollen PLM-Kosten realistisch geschätzt werden? Welche sind die größten PLM-Einführungsrisiken? ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 27

Erfolgreiche PLM-Anwender behandeln nicht nur die PLM-Systemeinführung sondern alle Lösungskomponenten Einfluss einzelner PLM-Komponenten auf den PLM-Projekt-Erfolg Engineering- Prozesse 34,0% Produktstrategie 13,0% IT-System 10,0% Engineering- Organisation 16,0% Produktdaten 27,0% Das IT-System hat den geringsten Beitrag zum PLM-Erfolg Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2004 / 2007 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 28

Erfolgreiche PLM-Anwender planen kleine, gewinnorientierten Einführungsschritte Beispiel ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 29

Erfolgreiche PLM-Anwender führen PLM-Projekte sehr straff mit kontinuierlicher Erfolgskontrolle Straffes Projektmanagement mit kontinuierlichen Erfolgsmessungen Realistische Kostenschätzung am Beispiel der Automobilindustrie Sonstige Software Hardware Externe Dienstleistungen Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2009 Straffes Projektmanagement Erfolgsmessung mit messbaren Key Performance Indicators (KPI s) 46 Prozesse ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 30

Erfolgreiche PLM-Anwender führen ein kontinuierliches Risiko-Management Größte Risiken bei der PLM-Einführung (Anzahl der Nennungen in %) Anwenderakzeptanz 78 Mangelhaftes PLM- Projektmanagement 52 Zu große Projektschritte 48 Mangelhafte Kommunikation 44 Zu starker Fokus auf technische Details 30 Fehlende Kostentransparenz 13 Quelle: ITM/IBM: Studie Benefits of PLM, 2009 ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 31

Übersicht PLM-Realität 2010 Können wir von erfolgreichen PLM-Anwendern lernen? Lehren von erfolgreichen PLM-Anwendern Zusammenfassung und Ausblick ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 32

Zusammenfassung PLM ist ein existentieller Lösungsansatz für Unternehmen geworden. Unternehmensspezifische Lösungen sind immer firmenindividuell. Bei der PLM-Einführung kann man sich nach allgemeinen Erfolgsmustern fortschrittlicher PLM-Anwender orientieren (Best Practice). Jedes Unternehmen muss aber selbst eine Vielzahl von PLM-Grundsatzentscheidungen treffen und umsetzen. Neue unternehmensspezifische PLM-Lösungen sollen aber weit über die Best Practice hinaus gehen, um Wettbewerbsvorteile zu schaffen (Next Practice). ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 33

Bochumer ITM-Referenzmodell für eine erfolgreiche PLM-Einführung (ITM-PLM 2) Initialisierung des PLM- Planungszyklus Rollierender Planungsprozess (z.b. 1x/Jahr oder alle 2 Jahre) Unternehmens-Strategie І Umfeld-Einflüsse/Restriktionen Entwicklung/ Fortschreibung Entwicklung/ Fortschreibung PLM-Standort- Bestimmung PLM-Vision/ -Sollkonzept PLM-Stufenkonzept/ -Roadmap PLM-Detailplanung/ -Umsetzung Stufe i PLM-Strategie PLM-Prozesse PLM-Methoden / -Organisation PLM-IT-Werkzeuge / -Daten Mitarbeiter-Potentiale / -Fähigkeiten Objektive PLM-Entscheidungsunterstützungs-Methode ITM xbca (Erweiterte Business Case Analyse) ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 34

Ausblick Die erfolgreichsten Hidden Champions gehen ihren eigenen Weg und machen alles anders als andere Unternehmen und als populäre Management-Gurus predigen. Sie haben keine geheime Erfolgsformel, sondern achten sehr auf gesunden Menschenverstand. So einfach, jedoch so schwierig umsetzen! Vielleicht ist dies die wichtigste Lehre. Hermann Simon, Hidden Champions Dies gilt auch ohne Einschränkung für die PLM-Einführung ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 35

Kontakt ITM Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici michael.abramovici@itm.rub.de Ruhr-Universität Bochum Fakultät für Maschinenbau Maschinenbauinformatik Universitätsstraße 150 D 44780 Bochum Gebäude IB, Raum 02/48 www.itm.rub.de ITM Prof. Dr.-Ing. Michael Abramovici 36