Rezensionen

Bedeutung von PLM für die digitale Transformation in der Fertigungsindustrie

PLM ist ein Kernelement für den Aufbau der voll digitalisierten Smart Factory. Als Integrationslösung und Arbeitsplattform in einem ist PLM in der Lage, alle Prozesse der Wertschöpfung zu unterstützen. Durch die Verknüpfung der Geschäftsanwendungen CRM, PDM, ERP/SCM und MES entsteht de facto eine integrale Unternehmens-Datenbank. Für die Tätigkeiten in den Bereichen Vertrieb/Verkauf, Engineering, Produktionsplanung, Produktionssteuerung und Service stehen somit zu jeder Zeit alle erforderlichen Daten in digitaler Form zur Verfügung.

Von besonderer Bedeutung sind hierbei Produktdaten. Das PDM-System ist diesbezüglich die Datenquelle. Für die Prozesse zur Produktentstehung versorgt es die Produktionsplanung in ERP sowie die Produktionssteuerung in MES mit abgesicherten (sprich prozessbezogen freigegebenen) Produktdaten. Das CRM-System bekommt Daten aus PDM und ERP. Gleiches gilt für die MES-Installation. Für die Produktionssteuerung liefert ERP die Produktionsaufträge und PDM die zugehörigen Bauunterlagen. Der Datenaustausch im Einzelnen ist abhängig vom Geschäftsmodell und der Definition der jeweiligen Prozesse.

Entscheidend für den Gesamterfolg ist der durchgängige Datenfluss vom Technischen Büro (Entwicklung, Konstruktion und Arbeitsplanung) bis in die Produktionshallen (Fertigung, Montage und Qualitätssicherung). Ein bedeutender Schritt auf dem Weg zur digitalen Transformation in der Fertigungsindustrie.

Die finale Intention des vorliegenden Fachbuchs ist, Handbuch zu sein, für die außerordentlich anspruchsvolle Aufgabe, eine PLM-Integrationslösung zu planen, zu konzipieren und umzusetzen, die Grundpfeiler für die digitale Transformation im Unternehmen ist.

Einer der wesentlichen Punkte in einem PLM-Projekt ist die Kommunikation zwischen PDM- und ERP-Software. In den Engineering-Prozessen entsteht durch Aufnahme der Arbeitsdaten aus den integrierten Autorensystemen wie MCAD, ECAD, CAM, CAP etc. in der PDM-Datenbasis das "Virtuelle Produkt" (kurz V-Produkt). Durch kontinuierliches Führen der Änderungsstände mit prozessabhängigen Freigabekennzeichen enthält es abgesicherte Informationen zu allen Bauunterlagen. ERP-seitig wird mit Daten des V-Produkts das "Reale Produkt" (kurz R-Produkt) angelegt. Das Adjektiv "real" soll zum Ausdruck bringen, dass in dieser Phase die Vorbereitungen für die Materialisierung des V-Produkts laufen. Das R-Produkt besteht im Wesentlichen aus Artikeln, Stücklisten, Zeichnungen und Arbeitsplänen, mit denen in den Logistik-Prozessen die Aufgaben Beschaffung, Grobplanung und Beauftragung ausgeführt werden.

Soll die Smart Factory durchgängig prozesssicher digital arbeiten, müssen der Produktion Bauunterlagen zur Verfügung gestellt werden, die über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg vollständig, aktuell und widerspruchsfrei sind. Die Systemklasse PDM kann dies aufgrund ihres Datenmodells und ihrer Integrationsplattform leisten. Das V-Produkt (Synonyme: digitales Produkt, digitaler Zwilling) beinhaltet in dieser Qualität alle für die Produktion erforderlichen Nutz-, Stamm- und Strukturdaten (Modelle, Zeichnungen, Arbeitspläne, NC-Programme, Einstelldaten, Rüstpläne, Systempläne, Prüfpläne, Montage-Videos, Stammsätze, Stücklisten usw.). Somit ist PDM der natürliche "Partner" von MES-Komponenten wie MES-DNC und folglich ist eine prozessbezogene Verbindung von beiden dringend notwendig.

Ein weiterer Punkt, der für die Einbeziehung von PDM in die Digitalisierungsstrategie spricht, ist die Aufnahme von Arbeitsdaten aus dem laufenden Betrieb von Kundenmaschinen. Durch eine kleine Erweiterung des Datenmodells lässt sich in PDM das "Physische Produkt" (kurz P-Produkt) realisieren. Damit kann jedes Kundenprodukt mit Relation zu dem V-Produkt, auf dessen Grundlage es gebaut wurde, digital verwaltet werden. Mittels einer eingebundenen IIoT (Industrial Internet of Things)-Plattform ist es möglich, Kunden-Betriebsdaten in verdichteter Form in das jeweilige P-Produkt einzubringen. Zudem lassen sich alle Wartungsarbeiten mit Hilfe des P-Produkts dokumentieren und dem Kunden so passgenaue Service-Intervalle anbieten.

Mit der Integration von PDM, ERP und MES zur PLM-Arbeitsplattform ist prozesssichere Wertschöpfung von Entwicklung bis Produktion und Service gegeben. Virtuelles, Reales und Physisches Produkt bilden die Grundlage und ermöglichen zusammen lückenloses Lifecycle Management für alle digitalen Produktdaten dieser Prozesse. Es lohnt sich, PLM neu zu denken.

>> Mit dem Know-how dieses Buchs zum erfolgreichen PLM-Projekt.

Anforderungen an Industrieunternehmen

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• Kundenlösungen

• Wirtschaftlichkeit

Produktionsformen für Kundenlösungen

• Design to Order/Engineer to Order

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• Assemble to Order

• Pick to Order

• Configure to Order

• Make to Stock

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Baukastenkonstruktion

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• Geometriebausteine, Teile und Baugruppen

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• Parametrisch-assoziatives Geometriemodell

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• Baukastenelemente und Produktstruktur

• Nichtgeometrische Baukastenelemente

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• Arbeitsplan

• Standardisierungsarten

• Normierte Standardteile

• ABC-Teileanalyse

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• Anlage der Standardzeichnungen

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• Normierte Elemente eines Produktbaukastens

• Modulare Funktionseinheiten

• Hierarchische Funktionsstruktur

• Funktions- und Produktstruktur

• Basis- und Funktionseinheit

• Modulschnittstellen

• Plattform-Standardisierung

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• Dynamische Auslegung

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• Laufzeitgenerierte Bauteile

• Strategische Bedeutung

• Kundenorientierung

• Nutzenpotenziale

• Zeiteinsparung

• Kostenreduzierung

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Reorganisation von Entwicklung und Konstruktion

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• Aufbau der Variantenkonfiguration

• Zusammensetzung des Baukastensystems

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• Rückkopplung der Auftragskonstruktion mit der Entwicklungskonstruktion

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Mass Customization

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Produktdatenmanagement und Product Lifecycle Management

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• Schweißnaht in der Produktstruktur

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• Verwendbarkeit einer Baugruppe nach Revision eines ihrer Teile

• Revisionierung einer Baugruppe nach Austausch eines ihrer Teile

• Vorkalkulation und Mitlaufende Kalkulation

• Kalkulationsansatz im Engineering-Zyklus

• Kalkulationsstammsatz

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• Ergänzungen für Teilekalkulation

• Ergänzungen für Baugruppenkalkulation

• Übergang von der Vorkalkulation zur Mitlaufenden Kalkulation

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• Wissensbasierte Kalkulation

• Physisches Produkt in der Teileverwaltung

• Stammsatz physisches Teil

• Verwendungen des physischen Teils

• Relationen des physischen Teils

• Erzeugung des physischen Teils

• Anwendungsfälle

• Montage

• Bemusterung

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• Relationen zwischen den Regeln

• Relationen der Variantenbaugruppe

• Relationen des Variantenteils

• Aufbau einer Variantenkonfiguration

• Produktkonfiguration

• Erzeugen einer Produktvariante

• Ausleiten der Stückliste aus der Produktvariante

• Klassifikation der konfigurierten Produktvariante

• Workflow-Management

• Prozessverständnis

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• Kollaborationsprozesse

• Prozess mit festgelegter Abfolge

• Ad-hoc-Prozess

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• Freigabe von Produktdaten

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• Arbeits-, Prüf- und Ablagebereich

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• Projektaufgabe

• Projektplanung

• Strukturplan

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• Änderungen im Projektrahmen

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• Physisches Produkt und Daten aus Betriebsphase