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Mehrwert durch Entwicklungsprozesse

Zeit und Kosten im Engineering sparen

Mehrwert durch Entwicklungsprozesse

Die Verfügbarkeit von klaren und gültigen Produktdaten ist in vielen Unternehmen eine Grundlage für stetige Prozessverbesserungen im Engineering. Dabei erfordern Fertigungsszenarien zunehmend, dass die eingesetzten Lösungen für Produktdatenmanagement mit Komponenten aus der Mechanik, Elektrotechnik und Informatik nicht nur locker einbinden, sondern eine abteilungsübergreifende Entwicklung funktional unterstützen. Ist eine entsprechende Datengrundlage hierfür erst einmal installiert und wird sie konsequent genutzt, können durch Automatisierung von Entwicklungsprozessen – etwa im Änderungsmanagement – häufig Zeit und somit Kosten gespart werden.

Am Freigabe-Prozess für mechatronische Produkte zeigt sich mögliches Potenzial aus paralleler Entwicklungsarbeit. Doch für den Produktdatenmanagement-System ablegen. Bild: Procad

Die Pflege von Produktdaten wandelt sich in vielen Unternehmen zum Instrument für Prozessmanagement. Dabei ist die Datenverwaltung von großer Bedeutung – stellt sie doch die Basis für eine ganze Reihe von Geschäftsprozessen dar. Ohne vollständige und gültige Beschreibung der Daten eines Produktes besteht die Gefahr, dass Automatisierungsprozesse zur Beschleunigung von Entwicklungsabläufen nicht ineinander greifen. Zudem reicht für technische Produkte die Verwaltung der Mechanik-CAD-Daten allein in der Regel nicht mehr aus. Umfassendes Produktdatenmanagement (PDM) steht vielmehr vor der Aufgabe, im System verwendete Komponenten aus der Mechanik, Elektrotechnik, Elektronik, Hydraulik und Informatik abzubilden. Indem eine PDM-Lösung etwa mit einer konsistenten und gültigen Datenbasis das Finden von bereits entwickelten Teilen oder Subsystementen beschleunigt, trägt sie schon für sich zur Wertschöpfung im Unternehmen bei. Das kann sich beispielsweise in reduzierter Entwicklungszeit und Kosten ausdrücken.

Multi-CAD-fähige Systeme als Basis für Entwicklungsrichtlinien

Viele Unternehmen, vor allem im Mittelstand, vervollständigen derzeit ihre installierte PDM-Datenbasis und runden sie zunehmend ab. Hier ist die Verwaltung der Mechanik-Daten meist selbstverständlich geworden: IT-Unterstützung können hierbei CAD-systemnahe Datenverwaltungstools oder sogenannte neutrale PDM-Lösungen leisten. Dabei spricht vieles dafür, dass sich neutrale PDM-Systeme gegenüber ‚kleinen‘ Lösungen in vielen Fällen durchsetzen könnten, sofern sie multi-CAD-fähig sind. Das heißt, sie verwalten nach einem einheitlichen Prinzip CAD-Unterlagen aus mehreren CAD-Systemen und können damit die Basis für einheitliche Entwicklungsrichtlinien bilden, die weit über die Konstruktionsabteilung hinaus reichen. Sie begleiten Unternehmen unter Umständen sogar bei einem Wechsel ihrer eingesetzten CAD-Systeme, wie am Beispiel von Daimler zu sehen ist.

„Bei einer PDM-Systemablösung hätten wir jeden Geschäftsprozess anfassen müssen, bei der CAD-Ablösung war nur ein relativ begrenzter Personenkreis betroffen“, begründet Dr. Michael Gorriz, CIO bei Daimler, die Entscheidung seines Konzerns, das PDM-System beizubehalten und nur den Wechsel auf ein neues CAD-System vorzunehmen. Zum Multi-CAD-Management im Maschinenbau gehört auch die Verwaltung von Schaltschrankdaten, Verkabelungsplänen, Leiterplattenlayouts und anderen Entwicklungsunterlagen aus der Elektrotechnik, Elektronik, Informatik und gegebenenfalls Hydraulik. Systemnahe Computer Aided Engineering-Daten (CAE) werden deshalb in das übergeordnete Konzept einer Product Lifecycle Management (PLM)-Strategie eingeordnet. Multi-CAD-fähige PDM-Systeme können außerdem dafür sorgen, dass diese Unterlagen stets zueinander passen.

Das bedeutet, die Versionierung der Unterlagen der Schaltschränke und anderer Elemente einer Maschine werden synchronisiert. Im Idealfall arbeiten die Elektrotechniker und die Mechanik-Entwickler auf einer gemeinsamen Datenbasis – einem ‚engineering data backbone‘. Neutrale Systeme verfügen in aller Regel über Schnittstellen zu Enterprise Resource Planning-Systemen, über die sie Artikelstammdaten, Stücklisten und andere CAD-nahe Daten und Dokumente mit den IT-Modulen für die Arbeitsvorbereitung und Fertigungssteuerung synchronisieren. Zusätzliche Flexibilität entsteht hierbei, wenn sich Prozesse und Datenumfang bei der Synchronisation der Daten an neue Gegebenheiten in einem Unternehmen anpassen lassen. Diese Schnittstellen können die mehrfache Datenerfassung vermeiden und zusätzlich Fehler bei der Datenübergabe aus den Entwicklungsbüros in die Arbeitsvorbereitung reduzieren – ein weiterer Beitrag zur Wertschöpfung.

Vor diesem Hintergrund sind PDM-Lösungen sowohl Verwaltungssysteme für die Produktdaten als auch Dokumentenmanagementsysteme (DMS). Gerade bei projektbezogener Arbeit können diese Lösungen ihre Vorteile ausspielen. Die Einheit von Produktdaten- und Dokumentenmanagement spielt auch eine wichtige Rolle, um die Dokumentation von Komponenten sicherzustellen. Ein Hersteller von Maschinen, in denen Druckkessel zum Einsatz kommen, benötigt für die Zulassung seiner Maschine beispielsweise eine Reihe von Materialzertifikaten dieser Kessel und Zulassungen von Prüfinstitutionen, die international zudem recht unterschiedlich sein können. Das Beispiel zeigt, dass die Datenhaltung für viele Fertigungsszenarien stärker mit den Arbeitsabläufen zusammenwächst. Das bedeutet aber auch, dass sich viele PLM-Prozesse ohne eine klare und gültige Datenverwaltung nicht automatisieren lassen.




Stefan Kühner, Procad GmbH & Co. KG

Wertschöpfung in Entwicklungs- und Änderungsprozessen

Wohl am stärksten mit dem Maschinenbau verbunden sind die Änderungsprozesse. Sowohl kundenspezifische Anlagen als auch Serienprodukte unterliegen einem permanenten Wandel. Das Prozessmanagement der PLM-Lösung sollte in diesem Branchenumfeld Änderungsprozesse gezielt unterstützen: DMS und Ablaufsteuerung, Ablaufüberwachung und Ablaufdokumentation greifen hier eng ineinander. Änderungsprozesse beginnen mit einem Hinweis. Irgendwo ist eine Produktschwäche zu erkennen, eine Verbesserung ist notwendig, um die Marktfähigkeit eines Produktes zu erhalten. Diese Verbesserungsidee wird normalerweise in einem mehr oder weniger formlosen Formular ‚Verbesserungsidee‘ erfasst und inhaltlich geprüft. Soll sie umgesetzt werden, wird sie meist in einem formalen Änderungsantrag – oder Engineering Chance Request (ECR) – spezifiziert. Hier entsteht ein weiteres Dokument und der Änderungsprozess beginnt.

Änderungswunsch und ECR wandern in eine Änderungsakte, die dann Schritt für Schritt alle Dokumente aufnehmen wird, die mit dem Vorgang zusammenhängen. Bevor die Änderung in Kraft tritt, durchläuft der ECR meist zahlreiche Prüfschritte. Deren Ergebnisse werden der Änderungsakte hinzugefügt. Dann folgt der Änderungsauftrag – oder Engineering Chance Order (ECO) – an die Entwickler. Er enthält die Spezifikationen, was zu tun ist. Teilestammdaten, CAD-Modelle, Zeichnungen, NC-Programme und so weiter werden in die dem Prozess beigefügte Änderungsakte aufgenommen. Sie bilden den Nachweis über die durchgeführten Maßnahmen. Nach Abschluss aller Arbeiten gilt es diese über eine Änderungsmitteilung – die Engineering Chance Notice (ECN) innerhalb des Unternehmens zu kommunizieren. Auch die ECN gehört in die Änderungsakte. Sie kann durchaus in unterschiedlichen Ausprägungen vorliegen und muss für unterschiedliche Arbeitsbereiche wie Fertigung, Service, Vertrieb zudem häufig in unterschiedlichen Sprachen verfasst werden.



Bild: Procad

Erfahrungen im Prozessmanagement sammeln

Wenn Mittelständler im Rahmen von Prozessmanagement-Projekten schnell Ergebnisse erzielen wollen, können Beratungsprozesse, die alles Vorhandene in Frage stellen, dem Erfolg im Weg stehen. Abhilfe versprechen vorkonfigurierte PLM-Prozesse und vorkonfigurierte Änderungsakten, die sich in anderen Unternehmen bereits bewähren konnten und so den Einstieg in die Steuerung von Arbeitsabläufen durch Prozessmanagement erleichtern. Wenn sich die Prozess- und Aktenvorlagen darüber hinaus erweitern und anpassen lassen, ist ein Fertigungsunternehmen der Implementierung von leistungsfähigen PLM-Prozessen bereits einen großen Schritt näher. Denn die zu Projektbeginn erworbenen Erkenntnisse können bei der Erstellung weiterer Prozesse helfen.

Prozessgesteuerte Änderungen bei mechatronischen Produkten

Am Beispiel eines Änderungsprozesses für mechatronische Produkte zeigt sich, welchen Nutzen prozessgesteuerte Änderungen entfalten können: Der Prozess beinhaltet notwendige Schritte in der Elektroentwicklung und Mechanikkonstruktion, in die jeweils freigaberelevante Kontroll- und Compliance-Anforderungen integriert sind. Die Einzelfreigaben aus Elektrokonstruktion und Mechanik führen erst dann zur finalen Freigabe, wenn auch die Anforderungen an das gesamte System erfüllt sind. Doch auch in diesem Fall reicht Prozessmanagement allein nicht aus, um Änderungen kostenoptimiert und fehlerfrei durchzuführen. Alle Beteiligten müssen Daten und Dokumente konsequent in der PLM-Lösung abspeichern, um sie anderen zur Verfügung zu stellen. Diese Disziplin im Umgang mit den IT-Systemen stellt eine Voraussetzung für durchgängig synchronisierte und dokumentierte Arbeitsabläufe dar. Werden die Regeln jedoch eingehalten, können häufig Iterationen verringert werden, die zwischen Elektrotechnik und Mechanik zu Nacharbeiten und damit letztendlich zu Verzögerungen bei der Auslieferung von Maschinen und Anlagen führen können.