Product Lifecycle Management im Mittelstand
Produktdaten nutzen und Prozessintelligenz steigern
Ohne eine gut zugängliche Quelle aller produktrelevanten Informationen ist das Fertigungsleitbild Industrie 4.0 kaum zu erreichen. Anwendungen für Product Lifecycle Management sind darauf ausgerichtet, genau diese zur Verfügung zu stellen. Doch der Nutzen eines solchen Systems stellt sich nicht automatisch ein und die Einführung ist komplex. Mit der richtigen Herangehensweise geht ein Rollout leichter von der Hand – auch im fertigenden Mittelstand.
Industrie 4.0 ist das Schlagwort, das viele produzierende Unternehmen beschäftigt. Die Digitalisierung ist in der Produktion angekommen. Jedes Produkt, als Gesamtheit einzelner Komponenten, generiert über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg Unmengen an Daten. Für eine durchgängig vernetzte, IT-unterstützte und automatisierte Smart Factory gilt es, diese Daten auch zielführend einzusetzen. So kann Industrie 4.0-Technik einen Mehrwert für das Unternehmen schaffen. Die Daten enthalten Informationen, um produktbezogene Prozesse zu optimieren, zu digitalisieren und so beispielsweise dazu beizutragen, Entwicklungszyklen zu verkürzen. Um diese Informationen zu erfassen, auszuwerten und effektiv zu verwalten, setzen viele Unternehmen auf Product Lifecycle Management. Das Kernstück für diese Aufgabe bildet in vielen Unternehmen ein Informations- und Managementsystem, das alle relevanten Daten und Prozesse eines Produktes bündelt, steuert und verwaltet. Das Ziel: Entlang des Produktlebenszyklus den Zugriff auf die richtigen Daten und Informationen zur richtigen Zeit, am richtigen Ort, sicherzustellen. In der Praxis müssen dafür alle am Prozess beteiligten Mitarbeiter der verschiedenen Abteilungen zentral auf die produktspezifischen Daten zugreifen können. Das beginnt bei der Ideenfindung, reicht über das Konzept, die Entwicklung und Konstruktion, die Produktionsplanung und der eigentlichen Produktion bis hin zu den Aftersales-Dienstleistungen. Entsprechende PLM-Software muss diese Daten vorhalten und über den gesamten Lebensweg eines Produktes zur Verfügung stellen. Ein Vorteil dieser Anwendungen ist es, die Zahl der Medien- und Systembrüche bei der Verwaltung solcher Informationen reduzieren zu helfen.
Medienbrüche entstehen schon früh
Schon früh in der Produktentwicklung sind Medienbrüche zu beobachten. So kann die Ideenfindung und das erste Brainstorming zu einem neuen Produkt etwa handschriftlich auf einem Papier dokumentiert werden, während die Projektmanager schon Kalkulationen in Exceltabellen erstellen. Wenig später wird der Konstrukteur in diversen CAX-Systemen auf der Grundlage dieser Daten weiter am Produkt feilen. Bei diesem Vorgehen sind also unterschiedliche Formate und Systeme beteiligt. In vielen Unternehmen sind die Produktionsdaten noch vom Produktionsprozess entkoppelt. Informationen über Veränderungen in der Konstruktion, beispielsweise eines neuen Schrauben- oder Gewindetyps, gelangen meist nicht automatisch und in Echtzeit an die anderen Abteilungen, die ebenfalls am Produkt arbeiten. Das führt zu doppelter Entwicklungsarbeit und oft zu größeren Konflikten bei der Produktentstehung. Diese Abläufe lassen sich mit einer PLM-Software strukturieren und steuern. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Anbindung aller Abteilungen erforderlich
Sind alle Schritte, Systeme und Abteilungen über ein System miteinander verbunden, entsteht meist eine deutlich höhere Prozessgeschwindigkeit. Zudem ist es einfacher, neue Informationen zum Produkt an Kunden oder Zulieferer durchzugeben. In diesem Kontext spielt beispielsweise in der Luftfahrtbranche die Traceability der Fertigungsparameter eine entscheidende Rolle. So weiß der Flugzeugbauer, was er wie unter welchen Fertigungsparametern produziert hat und aus welcher Charge etwa das Vormaterial eines Zulieferer-Produktes stammt.
Marktanforderungen mit PLM bewältigen
Die Integration einer PLM-Lösung in Stufen gegliedert.
Bild: H&D International Group
Die Betrachtung des gesamten Produktlebenszyklus wird in Zukunft immer wichtiger, da sich die Branche verändert. Die Entwicklung geht – auch aufgrund von stärkerem Wettbewerbsdruck in globalisierten Märkten – mehr in Richtung Individualisierung. So nimmt beispielsweise in der Automobilindustrie die Variantenvielfalt weiter zu. Ein und dasselbe Fahrzeugmodell gibt es in vielfältigen Ausführungen und Ausstattungskombinationen. Ohne PLM-Software fallen kundenspezifische Anpassungen der Produktion deutlich schwerer. Darüber hinaus geht der Trend hin zu einer wachsenden Verantwortung der Unternehmen gegenüber ihren Produkten auch nach Auslieferung an den Kunden. Hier spielt die Zunahme von Leasing-Modellen eine Rolle. So werden beispielsweise Fertigungsanlagen oder Turbinen zuweilen nicht mehr komplett verkauft, sondern nur noch innerhalb eines Leasing-Vertrags überlassen. Hersteller sind so immer öfter in der Pflicht, ihre Produkte auch außerhalb der eigenen Produktionshallen zu überwachen, zu warten und gegebenenfalls umzurüsten. Für diese Unternehmen reicht ein klassisches Produktdatenmanagement (PDM) allein meist nicht aus. Die Nachfrage ist da nach Projektmanagement-Werkzeugen, die datenhaltende Systeme umfassen und gleichzeitig Werkzeuge für die Entwicklungsprozesse und das Portfolio- und Anforderungsmanagement mitbringen.
Mehr Intelligenz in die Prozesse bringen
In vielen Produktionshallen ist schon heute genug Technik für eine intelligente Fabrik verfügbar. Der Trend Internet of Things wird dies weiter verstärken. Fräsmaschinen kommunizieren, wie viel Schmiermittel sie noch enthalten, wann die nächste Wartung ansteht oder ob ein Mitarbeiter eine außerplanmäßige Reparatur vornehmen musste. Doch nicht alle Anlagenbauer sind so weit: Zwar sind über die speicherprogrammierbaren Steuerungen die Daten vielerorts abrufbar, doch oft fehlt die Möglichkeit, diese auch auszuwerten. Eine der Kernfragen ist daher: Wie können Daten so aufbereitet werden, dass sie Rückschlüsse auf die beteiligten Prozesse zulassen? Auch diese Aufhaben können moderne PLM-Anwendungen übernehmen, wenn sie auf das Unternehmen zugeschnitten sind. Dabei zeigt sich auch eine Herausforderung im Umgang mit PLM-Anwendungen: Um die gewollte Intelligenz auch in den Produktlebenszyklus einzubinden, müssen entsprechende Lösungen mit einem gut durchdachten Konzept und Erfahrung in den Bereichen Engineering und IT eingeführt werden. Das Engineering-Knowhow ist im Industrieunternehmen meist hinreichend vorhanden. Für die IT-seitige Erfahrung werden in der Regel externe IT-Dienstleister mit einem Fokus auf Product Lifecycle Management an Bord geholt. Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Performance hängt an der IT-Infrastruktur
Grundlage für eine PLM-Software bilden klar definierte Prozesse. Deshalb steht am Anfang eines Einführungsprojektes vor allem die Evaluation der vorhandenen Abläufe. Um den tatsächlichen Bedarf im eigenen Unternehmen zu erkennen, sollten Entscheider und die späteren Systemanwender aller Abteilungen an einem Tisch sitzen. Nicht selten gibt es für denselben Prozess je nach Abteilung verschiedene Vorgehensweisen. Vor Inbetriebnahme einer Software muss aber geklärt sein, welcher Prozess gilt, wo und wie Daten abgelegt und weitergegeben werden. Je sorgfältiger diese Analyse im Vorfeld gelingt, desto effizienter funktioniert die Einführung der Software später und deren Anpassung an die Vorstellungen des Fertigungsbetriebes. Hier sollte auf den Zeitplan geachtet werden, denn jahrelange Einführungsprojekte wünschen sich weder große noch kleine Unternehmen. Die wirtschaftlichen Folgen eines verzögerten PLM-Projektes treffen jedoch kleine Unternehmen oft ungleich härter.
Die Infrastruktur darunter muss passen
Neben den organisatorischen Aspekten, spielt die IT-Infrastruktur eine wichtige Rolle. An ihr hängt die spätere Performance der PLM-Anwendung. Um Probleme bei der Inbetriebnahme der PLM-Lösung zu vermeiden, ist Vorarbeit gefragt. Erfasst werden diese Aufgaben in der Regel als nicht-funktionale Anforderungen an eine PLM-Software. Die Infrastruktur muss darauf ausgelegt sein, alle geplanten Anwender versorgen zu können, eventuell auch über Standorte hinweg. Ist die Datenleitung für das erforderliche Volumen ausgelegt? Diese Rahmenbedingungen können sich auch auf die PLM-Software selbst auswirken. Ist beispielsweise die Verbindung zwischen unterschiedlichen Standorten schlecht, lassen sich Mandanten oder Caches aufbauen, die sich nachts replizieren. So wird während der Stoßzeiten tagsüber die Leitung nicht zusätzlich belastet. Hat die WAN-Strecke hingegen nicht die Bandbreite, um die PLM-Umgebung im Betrieb online zu nutzen, ist ein zusätzlicher Replikationsserver empfehlenswert.
Das richtige Datenformat bringt Geschwindigkeit
Um einer Überlastung des Netzes vorzubeugen, sind schlanke Konstruktionsdaten eine wichtige Stellschraube. Hier entscheidet das Format, in dem Daten das gesamte System durchlaufen. Wer beispielsweise native CAD-Daten möglichst früh in ein neutrales Format wie JT überführt, hat bereits viel gewonnen. Auf diese Weise sind Datenpakete auf ein Zehntel ihres ursprünglichen Volumens reduzierbar. Gerade in Hinblick auf die wachsende Datenflut in Unternehmen könnte dieser Schritt recht weit vorne im Produktlebenszyklus angesiedelt sein. Mit dem passenden Format entstehen, neben der sinkenden Belastung des Netzwerks und den eingesparten Rechnerkapazitäten auf Client-Seite, zusätzliches Potenzial, die Daten durchgängig nutzen zu können. Mit dem JT-Format arbeiten etwa nicht nur die Konstruktionsabteilung, sondern auch im Produktlebenszyklus nachgelagerte Fachbereiche. So ist die Produktionsplanung auf die genauen CAD-Daten angewiesen, um Produktionshallen zu visualisieren. Während in manchen Unternehmen Mitarbeiter ausschließlich damit beschäftigt sind, diese bei den Entwicklern anzufordern, stünden sie in einem PLM-System im Idealfall sofort zur Verfügung.
Grundlage für weitere Verbesserungen
Ein durchdachtes Konzept und die passende Software für Product Lifecycle Management bieten Unternehmen die Basis, sich Daten zu einem Produkt umfassend zu Nutze zu machen. Neben der ständigen Verfügbarkeit relevanter Daten wächst die Prozessintelligenz. Diese ist eine hervorragende Grundlage für weitere Verbesserungen.
