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Zukunftsthema Integration

Effizientes Zusammenspiel von Entwicklungs- und Geschäftsprozessen

Zukunftsthema Integration

Maschinen- und Anlagenbauer müssen die Wandlungsfähigkeit ihrer Produktionsprozesse optimieren, um schnell und flexibel auf individuelle Kundenanforderungen reagieren zu können. Voraussetzung dafür ist die Verbesserung der unternehmensinternen und übergreifenden Informationsflüsse. Um die Kommunikation zwischen Produktdatenmanagement und Enterprise Resource Planning zu vereinfachen, wird im Rahmen des Forschungsprojektes WInD eine prozessorientierte Standard-Schnittstelle entwickelt.

Bild: Contact Software

Das Thema Schnittstellengestaltung zwischen Produktdatenmanagement (PDM) und Enterprise Resource Planning-Systemen (ERP) ist so lange noch kein alter Hut, wie Firmen Materialdaten und Stücklisten trotz PDM-Einsatz von Hand in ihr ERP-System eingeben. Und das betrifft nicht unbedingt nur kleinere Unternehmen. Manchmal entsteht der Eindruck, dass mittelständische Maschinen- und Anlagenbauer weiter als manche Großunternehmen sind, wenn es um integrierte IT-Prozesse geht.

Interessanterweise ist das Thema PDM/ERP-Integration selbst für Unternehmen, die bereits ein hohes Maß an Prozessdurchgängigkeit erreicht haben, aktueller denn je. Um die wachsende Zahl von kundenspezifischen Aufträgen mit tendenziell kleiner werdenden Losgrößen flexibler durch den Produktionsprozess zu schleusen, benötigen gerade Maschinen- und Anlagenbauer umfassendere Schnittstellen-Funktionen, um Informationen aus beiden Systemwelten kontinuierlich zu synchronisieren und nach Möglichkeit in Echtzeit abzurufen.

Sowohl Anwender als auch Softwarehersteller und Systemintegratoren treiben erheblichen Aufwand, um dieses Mehr an Funktionalität in proprietären Schnittstellen abzubilden. Mit Blick auf die Gesamtkosten für Anschaffung, Betrieb und Wartung der Integrationslösungen ist dieser Aufwand eigentlich nicht zu rechtfertigen. „Wir brauchen mehr Standardisierung, nicht im Sinne einer PDM/ERP-Integration von der Stange, sondern in Form von Best Practices und standardisierten Schnittstellen-Funktionen, die sich entsprechend den Prozessanforderungen des Kunden und den Möglichkeiten der eingesetzten Systeme einfach konfigurieren lassen“, kommentiert Dr. Ing. Jan Kickstein, Leiter Application Development & Manager Research Projects bei der Contact Software GmbH, einem der führenden deutschen Hersteller von PLM-Lösungen.

Flexible Produktionsprozesse unterstützen

Eine engere Verzahnung von PDM- und ERP-Welt spielt eine entscheidende Rolle für die Flexibilisierung der Produktionsprozesse. Wie zukunftsträchtig das Thema auch aus ERP-Sicht ist, zeigt auch die Erweiterung der ERP-Landschaft des ERP-Innovation Lab der RWTH Aachen um die PDM/PLM-Lösung CIM Database von Contact Software. Die Implementierung erfolgte im Rahmen des WInD-Projekts, in dem Contact als Konsortialpartner zusammen mit Psipenta eine universelle PDM/ERP-Schnittstelle entwickelt. Zielsetzung des vom Forschungsinstitut für Rationalisierung der RWTH Aachen (FIR) zusammen mit Partnern aus Verbänden und Industrie initiierten Forschungsprojekts ist es, Produktionssysteme durch Integration der IT-Strukturen und Dezentralisierung der Produktionssteuerung und -planung wandlungsfähiger zu gestalten. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Forschung und Bildung gefördert.

Ein wichtiges Teilprojekt ist die Schaffung prozessorientierter Standard-Schnittstellen, sowohl zwischen ERP- und PDM-, als auch zwischen ERP- und MES-Systemen. Bei der Standardisierung der PDM/ERP-Schnittstelle geht es nicht darum, den kleinsten gemeinsamen Nenner zu definieren, sondern eine maximale Vielfalt möglicher Schnittstellen-Funktionen bereit zu stellen. „Einen Baukasten von Funktionsmodulen, die entsprechend den spezifischen Anforderungen der Unternehmen und unter Berücksichtigung der Möglichkeiten der eingesetzten ERP- und PDM-Systeme zusammengestellt werden können“ beschreibt Kickstein das Projektziel. Basierend auf Erfahrungen aus zahlreichen Integrationsprojekten wird der PLM-Anbieter für bestimmte Branchen oder Fertigungsarten – beispielsweise die Einzelfertigung – Referenzlösungen entwickeln.



Von der Auftragserteilung bis zu Inbetriebnahme und Service einer Anlage fließt zwischen Enterprise Resource Planning- und Produktdatenmanagement-System eine Vielzahl von Daten hin und her. Bild: Contact Software

Änderungsmanagement – ein heißes Eisen

Was die Standardisierungsbemühungen so anspruchsvoll macht, sind die wachsenden Anforderungen an die Qualität und Aktualität der bereitgestellten Informationen. Es sollen nicht nur Materialstammdaten und Stücklisten zwischen den Systemwelten ausgetauscht werden – was Stand der Technik ist – sondern auch Varianten-Informationen oder Projektdaten. Vor allem geht es um die Frage, wie Änderungen an diesen Informationen systemübergreifend kommuniziert werden können.

Eine besondere Herausforderung ist die Synchronisation von PDM- und ERP-Stücklisten nach Änderungen, da hier jedes Unternehmen unterschiedliche Anforderung hat. Manche behalten die Konstruktionsstückliste im ERP-System als Basisstückliste bei, andere entkoppeln beide Stücklisten nach der erstmaligen Übertragung, so dass sie nur noch manuell synchronisiert werden können. „Infolgedessen muss die Schnittstelle unterschiedliche Änderungsszenarien unterstützen, beispielsweise dadurch dass im ERP-System bestimmte Mechanismen des Änderungs-Managements angestoßen werden“, erläutert Kickstein.

Zu den neuen Anforderungen, die für die Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau an Bedeutung gewinnen, gehört das systemübergreifende Varianten-Management. Die Merkmale und Regeln, die eine gültige Produktkonfiguration beschreiben, werden normalerweise im PDM-System angelegt. Man benötigt diese Informationen aber auch im ERP-System, um eine auftragsspezifische Ausprägung der Stückliste erzeugen zu können. Es ist also eine einheitliche Art und Weise erforderlich, wie diese Merkmale und Regelwerke zwischen beiden Systemwelten ausgetauscht werden.

Handlungsbedarf besteht außerden bei der Synchronisation des Projektmanagements, für das es in beiden Systemen Funktionen gibt. Üblicherweise projektiert der technische Vertrieb einen Auftrag im ERP-System und erzeugt davon ausgehend eine Cost-Breakdown-Struktur (CBS). Die Entwickler nutzen hingegen die Projektmanagement-Funktionen des PDM-Systems, um die Aufträge über eine Work-Breakdown-Structure (WBS) in einzelne Arbeitspakete zu untergliedern, die Termine zu definieren, die Ressourcen zuzuordnen und ihre Aufwände zu erfassen. Um das Projekt effizient zu steuern, müssen CBS und WBS miteinander verbunden und bei Änderungen synchronisiert werden.

Auf dem Weg zu sicheren und hochwertigen Abläufen

Eine PDM/ERP-Schnittstelle mit dem beschriebenen Funktionsumfang trägt zu einer höheren Sicherheit und Qualität der Fertigungsprozesse bei, da alle Beteiligten jeweils mit den aktuellen Informationen arbeiten. Gleichzeitig reduziert sich der Aufwand für die manuelle Erfassung und Prüfung der Daten und die Gefahr von Fehleingaben, was Kosten spart und zu einer deutlichen Beschleunigung der Prozessabläufe führt. Das Einsparpotential ist erheblich, wenn man sich vor Augen hält, was allein die Verwaltung eines neuen Artikels im ERP-System bei manchen Unternehmen kostet. Die Vereinheitlichung wesentlicher Schnittstellen-Funktionen unter Nutzung offener Standards wie XML, SOA, ESB, WebServices XMLRCP oder REST beschleunigt die Implementierung entsprechender Integrationen und vereinfacht ihre Administration, insbesondere in Anwendungsszenarien, in denen ein PDM-System mit verschiedenen ERP-Systemen oder -Instanzen gekoppelt werden muss. Auch die Systemlieferanten profitieren von der Standardisierung, weil sie weniger Aufwand für die Entwicklung Wartung von Schnittstellen zu unterschiedlichen Systemlösungen treiben müssen.