Product Lifecycle Management

PLM auf allen Ebenen

Innovative Produkte und Technologien gehören zu den Kernkompetenzen und wichtigsten Erfolgsfaktoren für Unternehmen aus der Fertigungsindustrie und insbesondere dem Maschinen- und Fahrzeugbau. Daher sind vor allem Kompetenzen in der Produktentwicklung und in der Produktionsverfahrenstechnik für diese Unternehmen von strategischer Bedeutung. Das Management des Produktlebenszykluses ist ein Managementkonzept, welches Methoden, Prozesse und Tools zur Unterstützung der Produkt- und Produktionsentwicklung sowie -dokumentation über den gesamten Lebenszyklus bereitstellt und damit die Kernkompetenz eines produzierenden Unternehmens unterstützt.

Sich verändernde Rahmenbedingungen im ökologischen und ökonomischen Unternehmensumfeld haben direkte Auswirkungen auf die Produktentwicklungs- beziehungsweise Produktionsmethoden. Ein aktuelles Beispiel ist hier sicher der Trend „Green“, der beispielsweise für die Automobilindustrie die Bedeutung von alternativen Antriebstechnologien und hier speziell der Elektromobilität in den Vordergrund gebracht hat. Die wachsende Bedeutung der aufstrebenden Regionen in Asien als zukünftige Absatzmärkte bringt gleichzeitig neue Anforderungen an die Produktentwicklung mit sich. Lokale Entwicklung und Produktion werden teilweise von den jeweiligen Wirtschaftsnationen vorausgesetzt, um die entsprechenden Absatzmärkte bedienen zu können oder auch zu dürfen. „Engineering Collaboration“, also die Zusammenarbeit vor allem über Landes- und Unternehmensgrenzen hinweg, ist in diesen Bereichen eine Kernkompetenz für die global operierenden Unternehmen.

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PLM-Lösungen bilden einen wesentlichen Baustein zur Unterstützung der notwendigen Methoden und Prozesse. Der Dienstleister Accenture berät und begleitet Unternehmen im konzeptionellen Auf- und Ausbau sowie in der System-Unterstützung dieser PLM-Fähigkeiten. Für den Erfolg entsprechender PLM-Programme im Unternehmen ist sowohl eine Verankerung der PLM-Strategie im Top-Management von hoher Bedeutung, als auch eine Abbildung der Methoden und Prozesse in der breiten Organisation erforderlich. Darüber hinaus ist eine entsprechende technische Realisierung und Anpassung der PLM-IT-Lösung notwendig. Accenture nutzt einen ganzheitlichen Ansatz für PLM-Transformation, der die relevanten Dimensionen „People, Process, Data, System“ betrachtet und adressiert. (Abbildung 2).

PLM-Projekt und -Programm

Ein PLM-Projekt - oder mehrere Projekte zusammengefasst in einem PLM-Programm - gliedert sich in der Regel in zwei Teilabschnitte: Strategieentwicklung und Transformation (Abbildung 3). In der PLM Strategieentwicklung werden grundsätzliche Fragestellungen und Ausrichtungen bestimmt und für alle nachfolgenden Phasen als „Leitplanken“ verbindlich festgeschrieben. Im Rahmen der Strategieentwicklung können zunächst die aktuellen PLM-Fähigkeiten und die angestrebte Ausprägung je PLM-Fähigkeit über das sogenannte „PLM Capability Framework“ analysiert und ermittelt werden. Basierend auf den daraus abgeleiteten Handlungsbedarfen erfolgt nun die Entwicklung einer übergreifenden „PLM Roadmap“ mit in der Regel unterschiedlichen Ausbaustufen oder Releases. In Vorbereitung für die angestrebte PLM-Transformation wird in der Regel eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung in Form eines „PLM Business Cases“ durchgeführt. Um die grobe IT- und Prozesslandschaft in Ist- und Soll-Szenarien zu beschreiben, wird ein „PLM Blue Print“ erarbeitet. Mit diesen übergeordneten Elementen innerhalb der PLM-Strategieentwicklung wird somit die Basis für die nachfolgende PLM-Transformation gelegt.

Detaillierte Prozessanalyse

In der PLM-Transformation ist eine detaillierte Prozessanalyse von Ist- und Soll-Prozessen von hoher Bedeutung. Hier werden in Zusammenarbeit zwischen Fach- und IT-Bereich grundsätzliche Konzepte und Prozesse diskutiert und definiert, aus denen dann die konkreten Anforderungen abgeleitet werden. Diese Anforderungen beschreiben, an welchen Stellen der Geschäftsprozess durch die zu implementierende PLM-Lösung unterstützt werden soll. Mit dieser Transparenz bezüglich Konzepten und Prozessen sowie den Anforderungen aus den Geschäftsbereichen wird die eigentliche PLM-Lösung (PLM-Solution) mittels „PLM Solution Framework“ strukturiert beschrieben. Dieses Framework beruht auf Erfahrungen sowie daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen aus einer Vielzahl erfolgreich durchgeführter PLM-Projekte und ermöglicht so ein zielorientiertes Vorgehen.

Die Struktur des Frameworks gibt einen Orientierungsrahmen vor, in dem die funktionale und technische Spezifikation der PLM-Lösung inhaltlich ausgestaltet werden kann. Diese „PLM Solution Designs“ bilden dann die Grundlage für die Implementierung konkreter Funktionalitäten in der ausgewählten PLM-Software. Damit sind über die gesamte PLM-Transformation ein strukturiertes Vorgehen und eine begleitende, standardisierte Dokumentation der Lösung und des Lösungswegs sichergestellt. Dies vereinfacht sowohl die Zusammenarbeit und das Verständnis während des aktiven Projektgeschehens als auch den späteren Betrieb und die Wartung der erstellten PLM-Lösung.

PLM Solution Framework

Das PLM Solution Framework hat zum Ziel, die Schnittstelle zwischen den Geschäftsbereichen (und ihren Anforderungen an die zukünftige PLM-Lösung) und der IT-Abteilung (und ihrer IT-technischen Spezifikation der PLM-Lösung) zu strukturieren und möglichst stark zu standardisieren. Das Framework gibt keine „Out-of-the-Box“ Lösungen vor, sondern enthält vorgedachte Methoden und Werkzeuge, um eine auf das jeweilige Unternehmen bzw. die jeweilige Unternehmenssituation zugeschnittene PLM-Lösung zu definieren.

Das PLM Solution Framework gliedert sich in zehn Elemente und baut - beginnend mit dem ersten bis zum letzten Element - schrittweise eine ganzheitliche PLM-Lösung auf (Abbildung 3).

Eindeutigkeit und Transparenz

Im Folgenden werden nun ausgewählte Elemente des PLM Solution Frameworks näher beschrieben, um den Umfang und die pragmatische Wirkungsweise des Ansatzes zu verdeutlichen. Dazu werden zunächst die relevanten Informationsobjekte beschrieben.

Objekte und Attribute: Kern des Informationsmodells, welches einem PLM-System zugrunde liegt, sind die darin definierten Objekte. Es gilt für jedes Unternehmen spezifisch zu erarbeiten, wie die relevanten Entitäten der realen Welt (physische Bauteile, Materialien, Werkzeuge etc.) bestmöglich in der virtuellen Welt identifiziert und beschrieben werden können.

Bei aller gestalterischen Freiheit, die ein PLM-System dabei bietet, ist es besonders wichtig, einen gangbaren Mittelweg zu finden zwischen ausreichender Granularität und überbordender Komplexität.

Nummerierung und Versionierung: Für jedes der definierten Objekte ist ein Nummerierungs- und gegebenenfalls auch Versionierungsschema zu erarbeiten, um die Eindeutigkeit und Transparenz im PLM-System sicher zu stellen. Selbst bei der heutzutage oft angestrebten Identifizierung über nicht-sprechende Nummern ist zu berücksichtigen, welche Nummernbänder schon über andere Systeme verwendet werden und somit belegt sind. Auch die Entscheidung, welche Objekte versioniert werden sollen ist von den Gegebenheiten des Unternehmens beziehungsweise der Industrie abhängig und sollte gut abgewogen werden.

Dokumente: Eine besondere Art von Objekten stellen Dokumente dar. Obwohl in einem PLM-System per Definition hauptsächlich produktrelevante Informationen verwaltet werden sollten, ist in vielen Unternehmen der Umfang der hier gehandhabten Dokumentarten deutlich größer. So werden oftmals vielfältige Hierarchien von Dokumentarten, -kategorien und -typen definiert, um diese spezifisch kategorisieren, attributieren und somit besser auffindbar machen zu können.

Lebenszyklus Status: Aufgabe eines PLM-Systems ist es, die definierten Objekte und Dokumente über ihren Lebenszyklus hinweg zu verwalten. Grundlage dafür ist die vorhergehende Definition dieses Status – und diese kann durchaus von Objekt zu Objekt variieren. Auch in diesem Bereich ist zwischen Individualität der Definition und Simplizität im täglichen Arbeiten abzuwägen. Eine zu große Zahl an Lebenszyklusstatus bei einer Vielzahl von Objekten kann beim späteren operativen Einsatz zu großer Verwirrung führen.

Business Rules für PLM

Geschäfts-Regeln: Grundlegend ist es wichtig, die im operativen Geschäft bestehenden Regeln (Business Rules) in der PLM-Lösung abzubilden und mögliche Verstöße dagegen gar nicht erst zuzulassen. Ansonsten besteht die Gefahr, dass im System Informationen vorhanden und in Verbindung gebracht werden, die inhaltlich nicht sinnvoll sind und somit für Verwirrung und unnötige Mehraufwände in den Geschäftsbereichen verursachen. Dies erhöht die Transparenz, Konsistenz und schlussendlich auch die Akzeptanz der PLM-Lösung bei den Anwendern.

Workflows: Um besonders kritische Prozesse oder Abläufe abzusichern und transparent zu machen, werden häufig Workflows – also eine systemgestützte und -gesteuerte Abarbeitung von Aufgaben nach vorgegebener Sequenz – definiert. Durch sie wird die Prozess-Sicherheit erhöht und die Nachvollziehbarkeit vor allem bei erforderlichen Prüfungen und Freigaben gewährleistet. Auch für weitere Themenbereiche können Workflows eine sinnvolle Alternative zur manuellen und ungesteuerten Ausführung von einzelnen Aufgaben durch die jeweiligen Nutzer darstellen.

Berichte und Auswertungen: Die Vielzahl an Daten und den dazwischen bestehenden Verknüpfungen in einem PLM-System ist enorm. Voraussetzung für die intelligente und effektive Nutzung dieser Informationen ist daher eine sinnvolle und Zielgruppen-spezifische Aufbereitung in Gestalt von Berichten und Auswertungen. Abhängig von den definierten Attributen, Lebenszyklus-Status etc. können die einzelnen Objekte somit in Kontext gesetzt und je nach Anforderung tabellarisch, grafisch oder anderweitig aufbereitet werden. Diese Berichte werden dann zu einem definierten Zeitpunkt oder auch ad hoc erzeugt und dem Nutzer zur Verfügung gestellt.

Zentrale Datenquelle

Schnittstellen: Als „Single Source of Truth“ für Produktdaten muss ein PLM-System per Definition mit diversen Systemen vernetzt sein, die im Unternehmen für die vor- und nachgelagerten Prozesse genutzt werden. Nur so kann Konsistenz der Daten und somit auch Effizienz der gesamten Prozesskette gewährleistet werden. Daher ist genau zu definieren, zu welchen Zeitpunkten welche Daten aus den jeweiligen Systemen transferiert, aufgenommen und auch wieder zurück gespiegelt werden. Eminent wichtig ist dabei, zu jedem Zeitpunkt eine klare Rangordnung von führendem und folgendem System sicherzustellen, um Inkonsistenzen zu vermeiden.

Zugriffsrechte: Die in einem PLM-System verwalteten Daten sind oftmals hochsensibel. Die hier neu erdachten und entwickelten Produkte, Prozesse und zugehörigen Informationen sind der Grundstein für den zukünftigen Markterfolg vieler Unternehmen. Daher ist der Zugriff auf diese Inhalte entsprechend der jeweiligen Nutzergruppen zu definieren. Ein zu granulares Rechtekonzept führt jedoch andererseits zu großen Akzeptanzproblemen bei den Nutzern und einem extrem hohen Aufwand in der Administration: Typischerweise wird das „Rollen- und Rechtekonzept“ (ACL) mit den jeweiligen Zugriffsrechten recht spät im PLM Solution Framework erarbeitet, da hier ein sehr detaillierter Blick auf die zukünftige Gesamtlösung notwendig ist und alle zuvor definierten Lösungselemente – wie Objekte oder Workflows – bedacht werden müssen.

Nutzen & Ausblick

In der Praxis wird das PLM Solution Framework eingesetzt, um durch die erprobte Struktur die Phase der Lösungsermittlung und -spezifikation zu beschleunigen und die Ergebnisqualität zu erhöhen. Oftmals können somit die nachfolgenden Projektphasen ebenfalls beschleunigt werden, da die zu implementierende PLM-Lösung transparent und nachvollziehbar ausgearbeitet und beschrieben wurde. Genau hier sehen wir auch zukünftig den Nutzen des Frameworks und werden dieses regelmäßig mit weiteren Projekterfahrungen ausbauen und aktualisieren.

Darüber hinaus erscheint das Framework nicht nur für Gesamtprojekte in globalen Konzernen geeignet zu sein, sondern auch ein pragmatisches Instrument, welches für PLM-Projekte im Mittelstand oder in kleineren PLM-Initiativen geeignet. -sg-

Michael Bitzer und Jörg von Heißen, Kronberg

Accenture, Kronberg im Taunus, Tel. 06173/94-99, http://www.accenture.com

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