PLM ist Voraussetzung für innovative und wirtschaftliche Gestaltung der Entwicklungs-, Planungs-, Produktions- und Qualitätsprozesse

Die konsequent digital arbeitende Fabrik (Smart Factory) mit entsprechend konzipierten Prozessen von der Entwicklung der Bauunterlagen bis zur Produktion und darüber hinaus in der Nutzungsphase ist heute die unerlässliche Voraussetzung für hohe Unternehmensleistung und eine dementsprechende Wettbewerbsfähigkeit in den internationalen Märkten.

Digitalisierung in diesem Kontext bedeutet, Prozesse, ihre Systeme und Daten vollständig zu vernetzen. Dies schließt insbesondere die prozessorientierte Integration von PDM, ERP und MES als Grundlage für Industrie 4.0 ein. Ein weiteres Hauptziel ist das Führen der digitalen Produktakte mit allen Beschreibungs- und Nutzdaten in Sinne des digitalen Zwillings (Synonym: digitales Produkt) über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Darüber hinaus gilt es, die Probleme zunehmender Produktkomplexität durch intelligente Engineering-Methoden nachhaltig zu entschärfen.

In Summe erfordert dies exzellente Strategien, Konzepte und Methoden zum Aufbau einer Integrationslösung aus allen verwendeten Systemen zu einer prozessübergreifenden Arbeitsplattform. Das Ergebnis: PLM als Fundament der digitalen Transformation.

Das demnächst erscheinende Buch liefert mit einer außergewöhnlichen Detailtiefe das Know-how zur Realisierung einer durchgängig digitalen PLM-Lösung einschließlich der Engineering-Methoden Teilestandardisierung, Produktmodularisierung, Baukastenkonstruktion und Produktkonfiguration. Zudem enthält es eine Reihe neuartiger PDM- und PLM-Konzepte. Projektleiter und Systemarchitekten bekommen damit zusätzliche Mittel zur Implementierung profitabler Prozessverbesserungen an die Hand. PLM-Projekte lassen sich so mit optimalen Ergebnissen bezüglich Produktivität und Kosteneinsparung realisieren.

Es ist an der Zeit, die digitale Transformation voran zu treiben. Die Möglichkeiten zur Steigerung der Unternehmensleistung sind enorm. Diese Buch zeigt die Potenziale und liefert grundlegendes Know-how. Das Besondere an diesem Fachbuch ist der Stoffumfang und die Detailtiefe, mit der dieser behandelt wird.

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.

Anforderungen an Industrieunternehmen

• Innovationsdynamik

• Produktkomplexität

• Produktqualität

• Kundenlösungen

• Wirtschaftlichkeit

Produktionsformen für Kundenlösungen

• Design to Order/Engineer to Order

• Make to Order

• Assemble to Order

• Pick to Order

• Configure to Order

• Make to Stock

• Zielsetzung und Abgrenzung

Baukastenkonstruktion

• Grundlagen

• Baukasten-Konstruktionsprinzip

• Teile und Baugruppen

• Geometriebausteine, Teile und Baugruppen

• Aufbau der Konstruktionsbausteine

• Parametrisch-assoziatives Geometriemodell

• Geometrieparameter und Teilemerkmale

• Merkmalverknüpfte Geometriemodelle

• Mastermodell und Masterzeichnung

• Baukastenelemente und Produktstruktur

• Nichtgeometrische Baukastenelemente

• Nachweisführung

• Teileprogramm

• Arbeitsplan

• Standardisierungsarten

• Normierte Standardteile

• ABC-Teileanalyse

• Geometrieanalyse

• Parameteranalyse

• Definition der Sachmerkmale

• Aufbau der Klassifikationsstruktur

• Aufbau des Mastermodells

• Aufbau der Masterzeichnung

• Normierung

• Anlage der Modell- und Teilevarianten

• Anlage der Standardzeichnungen

• Normierte Produkte

• Normierte Elemente eines Produktbaukastens

• Modulare Funktionseinheiten

• Hierarchische Funktionsstruktur

• Funktions- und Produktstruktur

• Basis- und Funktionseinheit

• Modulschnittstellen

• Plattform-Standardisierung

• Plattform

• Modulvarianten

• Modulare Baukästen

• Bodengruppenvarianten aus Ähnlichkeitsteilen

• Dynamische Auslegung

• Teilevarianten aus normierten Geometriebausteinen

• Laufzeitgenerierte Bauteile

• Strategische Bedeutung

• Kundenorientierung

• Nutzenpotenziale

• Zeiteinsparung

• Kostenreduzierung

• Qualitätsverbesserung

• Wettbewerbsstärke

• Industrie 4.0

Reorganisation von Entwicklung und Konstruktion

• Aufgaben der Entwicklungskonstruktion

• Neuentwicklung und Reengineering

• Detaillieren der Aufgabenstellung

• Entwicklung der Funktionsstruktur

• Festlegung der Wirkprinzipien

• Entwicklung der Produktstruktur

• Bau eines Prototyps

• Festlegung der Gleich-, Alternativ- und Ergänzungsteile

• Aufbau der Variantenkonfiguration

• Zusammensetzung des Baukastensystems

• Aufgaben der Auftragskonstruktion

• Konfigurieren der Produktvariante

• Ausführen von Sonderheiten

• Erstellen der Bauunterlagen

• Übergabe der Bauunterlagen an Logistikprozesse

• Rückkopplung der Auftragskonstruktion mit der Entwicklungskonstruktion

• Einfluss auf nachgelagerte Prozesse

• Vertrieb

• Beschaffung

• Produktion

Mass Customization

• Produktkonfiguration

• Bau- und Anwendungsunterlagen der Produktvariante

• Produktstruktur/Stückliste

• Geometrisches Produktmodell

• Montageplan

• Produktdokumentation

• Klassifikation von Produktvarianten

• Auftragsabwicklung

• Individualkonstruktion

• Individualkonfiguration

Produktdatenmanagement und Product Lifecycle Management

• Produktdaten ohne PDM-Methodik

• Produktdaten gleich Nutzdaten

• Fehlende Grunddaten

• Stammdaten

• Strukturdaten

• Grundlegendes

• Fachliche Kategorien von Produktdaten

• Datentechnische Kategorien von Produktdaten

• Zielsetzung für Produktdaten

• Speicherung von Produktdaten

• Integration von Produktdaten

• Ersteller und Nutzer von Produktdaten

• PDM-Funktionalität

• PDM-Systemarchitektur

• Darstellung von Produktdaten

• Objektklassen

• Objekte

• Objektrelationen

• Teilemanagement

• Teilestammsatz

• Grundaufbau

• Typspezifische Ergänzungen des Grundaufbaus

• Teileklassifikation

• Teilebeschreibende Merkmale

• Klassenbildung

• Klassifikationsstruktur

• Klassifikationsmerkmale

• Merkmalverknüpfung und Merkmalvererbung

• Mehrfach-Klassifikation

• Klassifikationstechniken

• Kopie eines Merkmalsatzes mit TSS-Anlage

• Klassifikationsstandards

• Semantische Klassifikation

• Recherche-Möglichkeiten

• Dokumentenmanagement

• Dokumentkategorie "Unterlage"

• Unterlagenstammsatz

• Unterlagendatensatz

• Dokumentkategorie "Modell"

• Modellstammsatz

• Modelldatensatz

• Dokumentkategorie "Zeichnung"

• Zeichnungsstammsatz

• Zeichnungsdatensatz

• Dokument- und Teilerevision

• Dateiversion

• Dateiformate

• Notiz

• Volltextrecherche

• Dokumentklassifikation

• Produktstrukturmanagement

• Aufbau der Produktstruktur

• Hierarchische Beziehung zwischen Teilen

• Zulässige hierarchische Beziehungen zwischen Teiletypen

• Symmetrische Beziehung zwischen Teilen

• Unterlagenverknüpfung mit Teilerelation

• Alternativteile-Relation

• Sammelrelation

• Positionsnummer

• Bedeutung der Stückliste

• Integrale Produktstruktur

• Sicht auf Produktstruktur

• Gerichtete Verknüpfung von Sichten

• Konstruktionsbaugruppe partiell vormontieren

• Konstruktionsbaugruppe auflösen

• Prozessbasierte Sichtenstruktur

• Standardoperationen auf Produktstruktur

• Ableitung von Stücklistenarten

• Vergleich von Produktstrukturen

• Kopie einer Produktstruktur

• Teileverwendungsnachweis

• Anwendungsfälle mit Bezug zur Produktstruktur

• Produktbezogene Dienstleistungsarten

• Ersatzteil-Set

• Fertigteile mit Vorstufenteilen

• Hilfsteil "Halbzeug-Zuschnitt"

• Hilfsteil "Pseudo-Baugruppe"

• Hilfsteil "Formelement"

• Baugruppe mit vereinfachter Geometrie

• Katalogteil-Demontage

• Lose Konfigurationen

• Schweißbaugruppe mit Härtezonen

• Schweißnaht in der Produktstruktur

• Service-Baugruppe

• Software in der Produktstruktur

• Regelwerk für Teilerevision

• Austauschbarkeit eines geänderten Teils

• 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

• Grundaufbau

• Ergänzungen für Teilekalkulation

• Ergänzungen für Baugruppenkalkulation

• Übergang von der Vorkalkulation zur Mitlaufenden Kalkulation

• Verkaufspreis

• 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

• Prüfung

• Reklamation

• Service

• Variantenmanagement

• Variantenkonfiguration

• Variantenstammsatz

• Regel

• 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

• Prozessbeschreibung

• Prozessinstanz

• Prozess-Tailoring

• Prozessausführung

• Simulation

• Interaktion

• Dokumentation

• Kollaborationsprozesse

• Prozess mit festgelegter Abfolge

• Ad-hoc-Prozess

• Datenbezogene Prozesse

• Erstellung von Produktdaten

• Freigabe von Produktdaten

• Projektmanagement

• Projektstammsatz

• Projektarten

• Projekttypen

• Projektphasen

• Projektstatus

• Produktdatenverknüpfung

• Projektteam

• Projektteam und Rolle

• Rolle und User

• Rolle, Gruppe und User

• Arbeits-, Prüf- und Ablagebereich

• Projektstrukturplan

• Projektstrukturelement

• Projektaufgabe

• Projektplanung

• Strukturplan

• Netzplan

• Balkenplan

• Workflow

• Vorwärtsplanung und Rückwärtsterminierung

• Projektüberwachung

• Report für Sammelaufgabe

• Report auf allen Strukturebenen eines Projekts

• Mitarbeiterkapazität

• Verfügbarkeit für Projektplanung

• Verfügbarkeit für Forecast-Planung

• Verfügbarkeit für Forecast-Planung

• Änderungsmanagement

• Änderungsfälle

• Standardisierte Problemmeldungen

• Gewichtung von Problemmeldungen

• Problemmeldung

• Bewertung von Problemmeldungen

• Produktpflegefall

• Bearbeitung der Änderungsfälle

• Standardänderung

• Marginaländerung

• Ad-hoc-Änderung

• Datenkorrektur

• Änderungen im Projektrahmen

• Anforderungsmanagement

• Anforderungsstruktur

• Anforderungskopf

• Anforderungsdefinition

• Anforderungsbeispiel "Scooter"

• Änderung der Spezifikation

• Konsistenz zwischen Produkt/System und Spezifikation

• Nummerung

• Nummernsysteme

• Verbundnummernsystem

• Parallelnummernsystem

• Identifikationsnummer

• Objektnummer

• Revisionsnummer

• Publikationsrevisionsnummer

• Versionsnummer

• Klassifikationsnummer

• Schlüsselnummer aus Klassensystem

• Schlüsselnummer aus kodierten Objektattributen

• Klassifikationsnummern durch alternative Klassenpfade

• Logistik-Teilenummer

• Ablösung von Verbundnummern

• Import von Bestandsartikeln

• Anlage und Transfer von Neuteilen

• Teile- und Dokumentnummern

• Beziehungen zwischen Teil und Unterlage

• Beziehungen zwischen Teil und Modell

• Beziehungen zwischen Teil und Zeichnung

• Nomenklatur

• Benennungsbildung

• Einwortbenennung

• Mehrwortbenennung

• Kurzformen

• Begriffsmerkmale

• Benennungskataloge

• Mehrsprachigkeit

• Begriffslexikon

• Ablösung von Benennungen

• Import von Bestandsartikeln

• Anlage und Transfer von Neuteilen

• Datenverwaltung

• Vault-Konzept

• Physischer Vault

• Logischer Vault

• Vault, Rechte und Rollen

• Öffentlicher Vault

• Privater Vault

• Regelwerk für Berechtigungen

• Vault-Operationen auf Objekte

• Schreibrecht nehmen/zurückgeben

• Revisionieren

• Versionieren

• Check-out

• Verlagern

• Check-in

• Ideen-Pool

• Verteilte Datennutzung

• Datenreplikation

• Zentrale Metadaten und dezentrale Nutzdaten

• Offline-Datenreplikation

• Datenausleitung

• Datenaustausch

• Cloud-basierte Kollaborationsplattform

• Systemintegration

• Autorensysteme mit Arbeitsergebnissen in Dateiform

• Autorensysteme mit Datenbank und Arbeitsergebnissen in Dateiform

• Autorensysteme mit Arbeitsergebnissen in der Datenbank

• Geschäftsanwendungen

• PDM im Kontext von Industrie 4.0

• Ziele der Digitalisierungsstrategie Industrie 4.0

• Virtuelles Produkt mit produkt- und prozessbeschreibenden Daten

• PDM und MES in der Integrationslösung PLM

• Physisches Produkt und Daten aus Betriebsphase