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Mechatronische Produktentwicklung

Fachübergreifende Zusammenarbeit

Den schnell wechselnden Marktanforderungen begegnen viele Anbieter mechatronischer Produkte mit einer zunehmenden Anzahl von Varianten mit flexiblen Adaptionsmöglichkeiten. Um den schnellen Entwicklungszyklen folgen zu können, wird dabei häufig ein Großteil der Funktionalität softwaregestützt umgesetzt. Die Entwicklung mechatronischer Produkte stellt jedoch hohe Anforderungen an das Produktdatenmanagement. Insbesondere die stark unterschiedlichen Entwicklungszyklen von der traditionellen mechanischen Entwicklung zum Update-Zeitalter der Softwarebranche stellt Unternehmen vor Herausforderungen.

Bild: Autonomous Systems Lab

Bei der systemübergreifenden, mechatronische Produktentwicklung werden mechanische, elektronische und informationstechnische Elemente zu einem Gesamtsystem kombiniert. Die verschiedenen Fachdisziplinen sind primär durch eigene und teils stark unterschiedliche Prozesse charakterisiert, was sich auch in den verwendeten IT-Tools und einer dementsprechend heterogenen Systemlandschaft widerspiegelt. Diese Entwicklung geht unter anderem aus den differierenden Bedürfnissen und Arbeitsweisen der einzelnen Bereiche hervor. Zu den zentralen Herausforderungen eines durchgängigen Produktdatenmanagements gehört es jedoch, das Zusammenspiel von Produktstrukturen und Plattformen über die entsprechenden Prozesse mit den notwendigen IT-Tools sicherzustellen. Erschwerend müssen die Produktstrukturen den verschiedenen Ansprüchen oder ‚Sichten‘ der Abteilungen gerecht werden. Da jede Fachrichtung sich ihrer eigenen ‚Fachsprache‘ bedient, müssen Disziplingrenzen klar definiert und die Kommunikation über die verschiedenen Systembeteiligten geregelt werden. Was heute noch vielerorts in der Kaffee-Ecke besprochen wird, muss dazu identifiziert und in einen geregelten Prozess überführt werden.

Standardisiert statt anwenderspezifisch

Oft versuchen Unternehmen der Heterogenität der Bereiche entgegenzuwirken, indem sie den Integrationsgrad der unterstützenden IT erhöhen. Der Aufbau von gigantischen, monolithischen IT-Systemen ist jedoch in der Regel sehr aufwändig und erfordert aufgrund der unterschiedlichen Bedürfnisse in den meisten Fällen kundenspezifische Anpassungen. Das verursacht sowohl in der Entwicklung wie auch im Betrieb hohe Kosten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass es weitaus sinnvoller ist, die Stärken der einzelnen Systeme auszunutzen und dadurch in die Breite und nicht in die Höhe zu bauen. Ziel ist es, die eingesetzten spezifischen Systeme möglichst nahe am Standard einzuführen, um flexibel zu bleiben und den Betrieb sowie die Pflegbarkeit zu vereinfachen.

Betriebe müssen dabei vermeiden, im Perfektionismus zu verfallen, sämtliche Anforderungen des Betriebs zu erfüllen und die einzelnen Tools zu überladen. Der grösste Nutzen aus diesem Ansatz lässt sich durch die Vernetzung beziehungsweise Teilintegration der Systeme über eine Portallösung erreichen, welche die Informationen in einer neutralen Schicht zusammenzieht und entsprechend den Anforderungen der Zielgruppe darstellt. Damit der Projektleiter zu jedem Zeitpunkt über den technischen wie auch betriebswirtschaftlichen Stand eines Entwicklungsprojekts informiert ist, muss dafür eine strukturierte Datenbasis zur Verfügung stehen – sowie eine gute Kenntnis der Unternehmensprozesse vorhanden sein.

Statt ein System stark auszubauen, bietet es sich an, die Systeme abzugrenzen und durch die Einführung einer weiteren Schicht den Zugang zu den Informationen zu vereinfachen.

Informationsflussanalyse für die systemorientierte Entwicklung

Das Ziel einer ganzheitlichen Strategie zu einem systemorientierten Entwicklungsprozess kann auf verschiedene Arten realisiert werden; die in der Praxis oft angetroffene Fokussierung auf die Tools gilt es jedoch unbedingt zu vermeiden. Bevor Unternhemen Tool-Entscheidungen treffen, sollte der Ist-Stand umfassend aufgenommen werden. Es gilt, die betrieblichen Anforderungen möglichst gut abzubilden und keine Insellösungen zu schaffen. Dabei verfolgt das Beratungshaus Intelliact AG den Ansatz des Digitalen Produktes: Das Konzept fokussiert auf die drei Disziplinen Produkt, Unternehmensprozess und strategische IT-Tools (PUT), die das Unternehmen zusammen mit dem Software-Anwender im Rahmen einer Informationsflussanalyse untersucht und Verbindungen aufzeigt. Diese schafft die benötigte Grundlage für eine systemorientierte Entwicklung. Entsprechend dem PUT-Konzept geht es im ersten Schritt darum, das Produkt zu verstehen und entsprechend den Produkttypen einzuordnen. Denn je nachdem, ob es sich um Serienprodukte oder solche mit hohem kundenspezifischen Entwicklungsanteil handelt, sind die Anforderungen an die Produktstruktur sehr unterschiedlich.

Strukturen und Prozesse abgleichen

Im zweiten Schritt wird der Informationsfluss im Unternehmen aufgenommen. Hierbei steht im Vordergrund, den Strom von Datenobjekten über die verschiedenen Fachbereiche sowie Entwicklungsphasen einzuordnen und zu visualisieren. Sind Produkte beziehungsweise Strukturen und Prozesse bekannt und aufeinander abgeglichen, sowie die Anforderungen an die Systeme definiert, lassen sich Varianten für die Abbildung in der Tool-Landschaft skizzieren und bewerten. Die Darstellung von Strukturen, Prozessen und Tools im Ist-Zustand erfolgt dabei in der sogenannten Informationsflussmatrix. Diese visualisiert den Informationsfluss von Daten über Systemgrenzen entlang der Entwicklungs- und Auftragsabwicklungsphasen beziehungsweise -prozesse, dient als Diskussionsgrundlage für alle Beteiligten und eignet sich ideal für einen transparenten Soll-/Ist-Vergleich.

Diese Darstellung erlaubt das Erkennen von Schwachstellen im Informationsfluss, der Art der Arbeitsweise sowie der Anforderungen an die Schnittstellen. Die darauffolgende Identifizierung und Priorisierung von Themenstellungen bildet die Basis für den Aufbau des Sollkonzepts. Es gibt letztendlich jedoch kein Patentrezept, das sämtlichen Anforderungen gerecht wird. Die Erfahrung zeigt aber, dass die Durchführung einer Grobanalyse mit Fokus auf die Produkte und Prozesse erlaubt, eine gemeinsame ‚Sprache‘ anhand der Informationsflüsse zu finden und einen ‚Roten Faden‘ zwischen den Bereichen zu erkennen und zu definieren. Erst anschliessend sollten Unternehmen über den Einsatz geeigneter IT-Tools sowie deren Integration in die bestehende Landschaft nachdenken. Nichtsdestotrotz sind das gegenseitige Verständnis der involvierten Fachbereichen elementar und lassen sich in der Regel nicht durch Software ersetzen.

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