Was ist PLM (Product Lifecycle Management)?

PLM-Vorteile
Wie beginnt man ein Product Lifecycle Management-Projekt? Welche PLM-Systeme sind dabei relevant?
Welches sind die wesentlichen PLM Prozesse?
Wie wird PLM zur Entwicklungsplattform?

Product Lifecycle Management (PLM) ist eine systembasierte Abbildung und Verwaltung des Produktlebens von der Idee über Anforderungen, logische und funktionale Strukturierung und dabei Abbildung in Produktbeschreibungen, Eigenschaften und Validierung von der Planung über die Herstellung und Dokumentation bis zum Recycling.

Product Lifecycle Management (PLM) bietet eine Vielzahl von Vorteilen für Unternehmen, die komplexe Produkte entwickeln, herstellen und verwalten. Hier sind einige der Vorteile von PLM, die PLM-Systeme und Product Lyfecycle Management Software bieten können, um den gesamten PLM Product Lifecycle Management Prozess zu optimieren:

• Reduzierung der Projektdurchlaufzeiten für Design, Konstruktion, Kundendienst, Arbeitsvorbereitung, Musterbau, Werkzeugbau

  -> Time to Market
  -> Know how for Excellence
  -> More Projects or Variants

• Erhöhung der Prozess-Sicherheit

  -> Quality – best in class
  -> Reduce products for waste

• Reduzierung von unproduktiven Tätigkeiten

  -> People in the Middle
  -> Attractive for applicants

PLM ist eine Einstellung. Die Erwartungen sind am Anfang des PLM-Projektes hoch, was oft zu Frustration führen kann. Trotzdem ist die Art und Weise der Koordination des Produktlebenslaufes ein wesentliches Unterscheidungskriterium zum Erfolg eines Unternehmens. Leider wird dies häufig zu wenig im Fokus des Managements gehalten oder mit negativen Erfahrungen assoziiert. Verstehen, was PLM ist und die PLM-Potenziale zu erkennen, kann hier Abhilfe schaffen.

Um Großes durchzuführen, muss man klein anfangen. Aber das Gesamtbild muss existieren. Wir nennen dies Bebauungsplan.

In der Regel laufen die meisten Unternehmen Gefahr, am Projektanfang die falschen Ziele zu definieren. Dann lauten die ersten Ziele eines Projektes in etwa:

• Unternehmensweite Dokumentenverwaltung insbesondere für CAD und alle beschreibenden und steuernden Dokumente
• Versionierung der Dokumente
• Workflow z.B. Freigabemanagement

Wir regen an, dies zu hinterfragen. Dokumente sind Silos mit Informationen. Um mit diesen Informationen zu arbeiten, müssen die Dokumente in geeigneten PLM-Tools geöffnet und analysiert werden. Folgeprozesse haben keinen direkten Zugriff auf die enthaltene Information. Unsere Anregung: Break the silos!

PLM Systeme (außer Excel) sind datenbankbasiert. Also ist das neue Ziel: Alle Informationen sind im direkten Zugriff, so dass jede erforderliche Anwendung diese direkt verwenden und pflegen kann!

Dies gilt auch für komplexe CAD Modelle. Moderne Anwendungen, wie die Power'By Integrationen der 3DEXPERIENCE sind in der Lage, die Modelldaten so zu speichern, dass alle Anwendungen, wie Simulation, Fertigung etc. direkt mit den Detaildaten arbeiten können.

Unsere neuen Ziele eines PLM-Projektes heißen nun:

• Unternehmensweites Management der Produktinformationen: die Verwaltung der Artikelstämme, Stücklisten, Konfigurationen und Dokumentation der Prozesse der Produktentwicklung in allen Phasen
• Förderung der Zusammenarbeit: Jeder bekommt die Information, die er für seine Aufgabe benötigt und liefert die Informationen, die ihm vorliegen

Im klassischen PLM Ansatz wurden die Entwicklungsprozesse im Unternehmen aufgenommen und mit dem PLM Modell (siehe Bilder) abgestimmt. Dabei werden regelmäßig sowohl das Datenmodell wie auch die SOLL-Prozessbeschreibung angepasst. In etablierten Unternehmen ist dies ein aufwändiger und zeitintensiver Vorgang. Parallel erwartet man flexible Entwicklungsprozesse, welche Innovationen zeitnah im Unternehmen umsetzen. Im Ergebnis ist der Änderungswunsch an neue Prozesse stärker als die Möglichkeiten der Realisierung.

Weiterhin finden sich heute in jedem Unternehmen gewachsene Strukturen, Anwendungen und Erfahrungen. Die Mitnahme der Mitarbeitenden im Unternehmen in allen beteiligten Bereichen benötigt darum besonderes Augenmerk. Folgende Faktoren sind in einem PLM-Projekt zu harmonisieren:

• System,
• Prozess,
• Mensch.

Es ist wichtig, die wesentlichen Entwicklungs-Prozesse zu kennen und sich am Anfang auf die Umsetzung der PLM-Prozesse zu konzentrieren, welche den schnellsten Nutzen (RoI) im Rahmen des Life Cycle Managements bringen.

• Requirements Management – Erfassung der Produktanforderungen zur Definition der Entwicklungsziele, Partnerschaften und Risikominimierung.
• Configuration Management – Definition einer spezifischen Produktkonfiguration unter Berücksichtigung verschiedenster Funktionsbereiche und Abhängigkeiten.
• Project & Portfolio Management – Strategische Planung, Ressourcenallokation und Steuerung der Projekte innerhalb des gesamten Produktentwicklungsprogrammes.
• Engineering Change Management – Steuerung und Überwachung von Änderungsanforderungen und deren Umsetzung.
• Analysis & Simulation – Nutzung des Produktmodells zu Zwecken der Visualisierung der optischen und physikalischen Eigenschaften sowie Funktionalität zur Vermeidung von Prototypen.
• System Integrity Validation – Überprüfung des Produktdesigns gegen relevante Anforderungen und Spezifikationen.
• Aftermarket Support – Planung der Endbenutzeranwendung und Wartungsanforderungen.
• Commonality & Parts Reuse – Planung der Möglichkeiten und Risiken bei der Wiederverwendung von Teilen und Plattformen.
• Supplier & OEM Collaboration – Zusammenarbeit und Unterstützung der Prozesskette über alle Partner hinweg.

Ein strategisches und kollaboratives Change Management, das auf collaborative engenieering und secure collaboration setzt, erfolgt in enger Zusammenarbeit mit den Verantwortlichen des Änderungsprozesses und allen betroffenen Bereichen und Personen. Key-Faktoren bei der Definition sind die organisatorische und technische Durchführbarkeit und die eineindeutige Nachvollziehbarkeit.

Dazu sind folgende Aufgaben wichtig:

• Die kompletten Organisationen unter einer einzigen Veränderungsmethodik zusammenbringen und gleichzeitig den einzigartigen organisatorischen Bedürfnissen Rechnung tragen
• Richtige Entscheidungen treffen, indem eine vollständige Folgeabschätzung der gewünschten Änderung bei allen betroffenen Bereichen / Personen eingeholt wird
• Klare Kommunikation der Entscheidungen und Zuweisungen an alle betroffenen Bereiche / Personen
• Verbesserung der Effektivität und Qualität im Produktentwicklungsprozess (PEP) durch Festlegung von Prozessstandards
• Reduzierung von Zeit und Kosten, die mit einem iterativen, fehleranfälligen manuellen Änderungsprozess verbunden sind, durch intelligente Digitalisierung der Änderungsprozesse und Automatisierung

In der Vielzahl der Projekte kamen wir zu folgenden Erkenntnissen:

• Jeder Kunde hat viele individuelle Prozesse, die ihn mehr oder weniger erfolgreich machen. Diese Prozesse sind eventuell bekannt, strukturiert, dokumentiert.
• Jeder Kunde schwört auf seine Prozesse und optimiert diese regelmäßig.
• Schnittstellen / Datenübernahmen zwischen den Prozessen sind Zeitfresser.

Handlungsbedarf: Virtueller Zwilling = digitale Prozesse = Single Source of Truth

PLM-Ansatz zur ganzheitlichen Produktentwicklung

Aktuelle Lösungen in der Digitalisierung eröffnen auch in PLM-Projekten neue Möglichkeiten. Insbesondere die Auflösung von sequenziellen Ereignissen hin zu datenorientierten Aktionen vereinfachen Prozesse enorm und erhöhen die Nutzerakzeptanz.

Hilfreich ist die Systematisierung des Entwicklungsprozesses durch Standardisierung der Vorgänge und Industrialisierung der Aktionen, ein Prozess, der im Kern der digital transformation steht. Dassault Systèmes nennt dies CATIA Systems Engineering und verfolgt das RFLP Modell.

Die Abkürzung RFLP steht hierbei für:

• Requirements (Anforderungsmodell): beinhaltet die Anforderungsspezifikationen und umfasst das Requirements Engineering. Hierbei werden die Kundenanforderungen und Wünsche an das zu entwickelnde Objekt identifiziert und verwaltet.
• Functions (Funktionsmodell): hier findet eine Erweiterung des Anforderungsmodells statt. Die Funktionen werden zur Konzeptionierung und Spezifikation aus den Anforderungen abgeleitet. Als Basis für die Entwicklung der Funktionsstruktur dienen die erzeugten Haupt- und Unterfunktionen.
• Logics (Logisches Modell): umfasst die Erstellung eines Architekturkonzeptes. Dieses beinhaltet Lösungen, welche in Form von Wirkprinzipien die zuvor festgelegten logischen Elemente charakterisieren.
• Physics (Physikalisches Modell): jedem logischen Element wird ein modelliertes Systemverhalten zugewiesen. Dadurch kann ein Gesamtsystem erzeugt werden, welches ausreichend Inhalte für eine Simulationsdurchführung aufweist. Die detaillierte Ausarbeitung eines virtuellen Produktes erfolgt in der letzten Phase des RFLP-Ansatzes.

Auf Basis eines 3D-Modells wird das logische Verhaltensmodell um physikalische Eigenschaften ergänzt, wodurch das Product Lifecycle Management zu einem umfassenden digital twin erweitert wird. Mehr dazu erfahren Sie unter  Model Based Systems Engineering.