Das Produktdatenmanagement (PDM-System) speichert und verwaltet produktdefinierende, repräsentierende und präsentierende Daten als Ergebnis der Produkterstellung und stellt sie während des gesamten Produktlebenszyklus zur Verfügung.
Das Software-Genre der PDM-Systeme entwickelte sich aus den Unzulänglichkeiten der reinen Zeichnungsverwaltung mit einem CAD-Datenverwaltungssystem. Der Grund dafür: Um technische Systeme darzustellen, reicht es nicht aus, sie in Form von technischen Zeichnungen zu präsentieren. Alle Informationen, die ein Produkt während seines gesamten Entwicklungs- und Herstellungsprozesses begleiten und dokumentieren, müssen enthalten sein. Das Problem bei der reinen CAD-Modell- oder Zeichnungsverwaltung war vor allem der drastische Anstieg der Produktdatenmenge.
Die zunehmende Produktkomplexität führte auch zu einem höheren Vernetzungsgrad der Produktdaten, so dass die Suche nach neuen Konzepten für die Produktdatenverwaltung dringend notwendig wurde.
Das Produktdatenmanagement ( PDM-System ) stellt nach dem reinen CAD-Datenmanagement den zweiten Schritt in der Evolution von PLM in Unternehmen im technischen Umfeld dar. Während es bei letzterem lediglich um das Speichern und Abrufen von CAD-Daten geht, werden beim Produktdatenmanagement Zeichnungen, Dokumente und Stücklisten miteinander verbunden und mit ERP, Workflow oder einem Dokumentenmanagementsystem (DMStec system) gekoppelt. Das Produktdatenmanagement umfasst daher alle Informationen, die zur Beschreibung eines Produkts benötigt werden – aus CAD, ERP und PLM. Seine Aufgabe ist es, die Ergebnisse der Produktentwicklung und des Produktmanagements in Form von Daten und Dokumenten während des gesamten Produktlebenszyklus zu speichern, zu verwalten und zur Verfügung zu stellen. PDM ist mehr als nur Zeichnungsmanagement.
Mit PDM-Software werden Stücklisten zwischen dem CAD- und dem ERP-System auf automatisierte und transaktionssichere Weise ausgetauscht, anstatt abgetippt und manuell in die ERP-Software eingegeben zu werden. Bau- und Einkaufsartikel werden ebenfalls automatisch synchronisiert. Ein flexibel anpassbares Regelwerk bestimmt die Datensynchronisation, die über das PDM-System zentral gesteuert und überwacht werden kann. Dies bildet eine Brücke zwischen der ERP-, CAD- und PDM-Landschaft. Das Unternehmen verfügt über eine integre Produktdatenbank, da alle produktionsrelevanten Informationen nicht getrennt in den Bereichen Produkterstellung und Projektmanagement, Wartung, Entwicklung und Produktion gepflegt werden, sondern abteilungsübergreifend zur Verfügung stehen. Die Konstruktionsabteilung kann bei Bedarf direkt von ihrem CAD-Arbeitsplatz über das PDM-System auf Lieferanten- und Materialstammdaten im ERP-System zugreifen. Die Fehleranfälligkeit sinkt erheblich und das Unternehmen vermeidet teure und ineffiziente Mehrfachentwicklungen.
Entwicklung und Konstruktion arbeiten traditionell in CAD-Software und speichern die Produktdaten im CAD-Datenverwaltungssystem (z.B. AutoCAD, Autodesk Inventor, Creo, Solid Edge oder Solidworks). Auf der anderen Seite gibt es die Arbeitsvorbereitung, den Einkauf, die Disposition und die Produktion, deren Informationen im ERP-System gepflegt werden. PDM/PLM-Systeme können an der Schnittstelle zwischen beiden IT-Systemen eingesetzt werden. Als einheitliches Produktdaten-Backbone integrieren sie ERP und CAD und synchronisieren die Produktdaten zwischen beiden Welten.
Bei der Integration von CAD- und PDM- (oder in einem weiteren Schritt auch PLM-) Systemen mit einem ERP-System geht es im Wesentlichen um den Austausch und die Übertragung von Artikelstammdaten, Produktstrukturen (Baugruppen), Stücklisten und mechanischen und elektrischen Dokumenten – und der Elektronikentwicklung an das ERP-System. Stücklisten aus dem Maschinenbau und der Elektrotechnik fließen im ERP in einer einheitlichen mechatronischen Stückliste zusammen. Dadurch wird automatisch verhindert, dass ein Laufwerk, das sowohl als mechanische als auch als elektrische Komponente betrachtet werden kann, vom Einkauf gar nicht oder doppelt bestellt wird.
Umgekehrt kann die Entwicklungs- oder Konstruktionsabteilung Informationen über das PDM/PLM-System im ERP-System einsehen, z.B. Preise oder Informationen über die Lagerverfügbarkeit von eingekauften Artikeln. Dies ist wichtig, wenn z.B. der Einkauf mit einem Lieferanten besondere Konditionen ausgehandelt hat. Die Designer müssen das wissen. Dank der CAD-, ERP- und PLM-Integration sind diese Informationen sofort für alle Beteiligten verfügbar. Durch die CAD-PDM/PLM-ERP-Integration stellt die Einkaufsabteilung sicher, dass die bevorzugten Teile, die das Unternehmen mit bestimmten Lieferanten vereinbart hat, auch tatsächlich im Entwurf verwendet werden.
Wenn alle produktbezogenen Informationen untereinander ausgetauscht werden, stellt sich die Frage der Datenhoheit. Wer vergibt die Artikelnummern oder Materialstammnummern? In welchem System befinden sich die Artikel- und Teilestammdaten? Wo werden die Ersatzteillisten gepflegt? In dem CAD- und PDM-System, in dem die Komponenten entwickelt werden, oder in der ERP-Lösung, in der alle produktions- oder einkaufsrelevanten Daten gespeichert sind und Kosten und Arbeitspläne zusammenlaufen?
Die Praxis zeigt: In den meisten Unternehmen teilen sich Entwicklung/Design und Arbeitsvorbereitung die Verantwortung. Die Materialnummern können daher frei gewählt werden. Die Systeme synchronisieren einfach die angegebenen Nummern. Das ist auch logisch, denn es geht um die optimale Gestaltung von Prozessen.
Der Prozess bestimmt, wo und wann welche Daten benötigt werden. Wo diese letztendlich gespeichert werden, ist zweitrangig. Die Fachabteilungen liefern das Datenmaterial, die IT unterstützt die Zusammenführung und Synchronisierung. Durch schnellere und sicherere Prozesse und die Vermeidung von Duplikaten können die Benutzer viel Geld sparen.
Die getrennte Speicherung von Produktdaten und die manuelle Übertragung von Informationen zwischen verschiedenen IT-Systemen führen in Unternehmen oft zu Fehlern, Nacharbeit und unnötigen Kosten. Diese typischen Folgen können durch konsistente Daten und einen automatisierten Abgleich zwischen IT-Systemen vermieden werden. Für technische Unternehmen liegt die große Herausforderung genau in dieser Synchronisation von Artikelstammdaten, Stücklisten und Projektdaten zwischen Konstruktion und Produktion. Dazu muss zunächst geklärt werden, welche Daten zwischen der CAD-Software, dem ERP-System und einer zwischengeschalteten PDM/PLM-Lösung ausgetauscht werden sollen und wie die Schnittstellen gestaltet werden müssen.
Wenn die Synchronisation nicht stimmt, kommen die Arbeitsabläufe in der Fertigungsindustrie zum Stillstand. Klassische Ursachen: Stücklisten sind falsch, Zeichnungen sind veraltet, benötigte Kaufteile werden dem Einkauf zu spät gemeldet. Wenn bei der Terminplanung falsche oder unvollständige Informationen eingehen, entstehen Fehler. Nacharbeiten in der Produktion werden notwendig sein und gegebenenfalls muss neu produziert werden – typische Probleme in der Zusammenarbeit zwischen Design und Produktion und der Grund für Spannungen zwischen den Fachabteilungen.
Das Kernelement der Datensynchronisation ist die Übertragung von Artikelstammdaten, Produktstrukturen (Baugruppen), Stücklisten und Dokumenten aus der mechanischen, elektrischen und elektronischen Entwicklung in das ERP-System. Hier fließen die Stücklisten aus Mechanik und Elektrotechnik in eine gemeinsame mechatronische Stückliste zusammen. Dadurch wird verhindert, dass Sie einen Antriebsmotor, der sowohl als mechanische als auch als elektrische Komponente betrachtet werden kann, gar nicht oder doppelt bestellen.
Veraltete Zeichnungen und Produktionsunterlagen sind ein typischer Stolperstein auf dem Weg zu einer fehlerfreien Produktion. Sie lassen sich vermeiden, indem man immer nur eine Zeichnung hat, die als neutrales PDF-, PDF/A- oder TIF-Dokument allen Abteilungen zum direkten Zugriff zur Verfügung steht. Die PLM-Lösung macht dies möglich. Es sorgt dafür, dass Zeichnungen und andere Dokumente aus der Konstruktion im ERP-System verfügbar sind.
Auch der umgekehrte Ansatz muss funktionieren: Mitarbeiter der Entwicklung haben Zugriff auf Informationen im ERP, wie z.B. Preise oder die Lagerverfügbarkeit von gekauften Artikeln. Wenn der technische Einkauf mit seinem Lieferanten bestimmte Bedingungen für Motoren vereinbart hat, muss diese Nutzungsspezifikation über die CAD-ERP-Integration an die Konstruktionsabteilung weitergegeben werden. Dies kann – wie beim PDM/PLM-System PRO.FILE – durch ein Ampelsystem für Kaufteile realisiert werden: gelb, wenn sie empfohlen werden, grün, wenn sie erlaubt sind und rot, wenn sie nicht verwendet werden dürfen.
Eine Stückliste ist eine strukturierte Anordnung von Objekten (z.B. Komponenten) eines umfassenderen Objekts, insbesondere von Produkten (Erzeugnissen) oder Baugruppen oder einer Baugruppe, wobei eine fortlaufende Liste die einfachste Form der Anordnung darstellt.
Konsistente Stücklisten sind die Voraussetzung für eine fehlerfreie Produktion. Die Stücklisten im ERP-System und in der CAD/PDM/PLM-Umgebung sollten daher die gleiche Struktur haben. Das bedeutet, dass Duplikate gar nicht erst entstehen können. Dies wird durch die automatische Synchronisierung von Artikelstammdaten, Stücklisten und Projektdaten zwischen Konstruktion, Produktion und dem kaufmännischen Bereich gewährleistet. Mit konsistenten gemeinsamen Dokumenten und einem automatisierten Abgleich zwischen den verschiedenen IT-Systemen können Unternehmen Fehler und Nacharbeit vermeiden und dadurch unnötige Kosten einsparen.
PDM/PLM-Software wie PRO.FILE, die an der Schnittstelle zwischen beiden IT-Systemen eingesetzt wird, überträgt die Stücklisten automatisch aus CAD und PDM in das ERP. Sie werden – analog zu den Artikelstammdaten – automatisch verglichen, wenn sie in unterschiedlicher Form vorliegen, als Bau-, Modul- und Mengenstückliste. Die PDM/PLM-Software wird so zu einer Datendrehscheibe im Stammdatenmanagement zwischen Entwicklung, Beschaffung, Fertigung, Vertrieb und Service.
Die Synchronisierung von Artikelstammdaten ist ein wesentliches Merkmal bei der ERP-Integration von Produktdatenmanagement (PDM/PLM). Konsistente Artikelstammdaten sind für einheitliche, fehlerfreie Arbeitsabläufe im Unternehmen unerlässlich und senken die Kosten erheblich. Das PDM/PLM-System überträgt automatisch Artikelstammdaten aus der Entwicklung in die Arbeitsvorbereitung, die Produktion und den Einkauf. Im Gegenzug liefern diese Entwicklungsabteilungen bevorzugt Standard- und Kaufteile. Die PDM/PLM-Software sorgt für einen automatischen Abgleich von Namen und Merkmalen in der Stammdatenverwaltung. Dadurch wird verhindert, dass bestimmte Teile und Baugruppen in der Produktion anders benannt werden als in der Arbeitsvorbereitung. Das Ergebnis ist eine saubere und konsistente Teileverwaltung.
Verschiedene Studien der letzten Jahre sind zu dem Ergebnis gekommen, dass durch die automatische Übernahme von Artikelstammdaten aus dem CAD in das PDM/PLM und ERP und die Reduzierung von Duplikaten bei Kaufteilen rund 10 Prozent der Neuteile pro Jahr eingespart werden können. Wenn Sie dies mit den durchschnittlichen Kosten für die Pflege eines Datensatzes im ERP-System (Anlegen von Lieferanten, Zuweisung von Artikelnummern und Identifikatoren, Abstimmungsprozesse) multiplizieren und die Kosten für Einkauf, Wareneingangskontrolle und Rechnungsstellung hinzurechnen, kann ein Unternehmen durchschnittlicher Größe in der Fertigungsindustrie durch die Synchronisierung Ihrer Artikelstammdaten jährlich erhebliche Kosten einsparen.
Um Artikelstammdaten zu standardisieren, reicht es nicht aus, Daten unkontrolliert über Excel-Tabellen oder ASCII-Dateien auszutauschen. Für eine ordnungsgemäße Synchronisierung sind eine transparente Prozesssteuerung und eine Dokumentation des Austauschprozesses (Überwachung) erforderlich.
Das PDM/ PLM-System PRO.FILE zum Beispiel setzt auf Standards und nutzt den PRO.FILE ERP-Server zur Synchronisation der Artikelstammdaten. Die Daten aus dem CAD-Kontext werden über einen Adapter geliefert und über den Microsoft BizTalk-Adapter an das ERP-System übertragen und umgekehrt.
CAD-Datenmanagement bedeutete ursprünglich das Speichern und Abrufen von CAD-Daten – einer der wichtigsten Vermögenswerte eines Unternehmens. Dazu gehören neben CAD-Modellen, Zeichnungen und Stücklisten auch alle CAD-bezogenen Informationen wie Spezifikationen, Berechnungen, Produktionshinweise (NC-Programme), Arbeitspläne, Montageinformationen usw.
Es geht darum, sie nicht einfach im Dateisystem zu speichern, sondern organisiert und in strukturierter Form. Es gibt keine andere Möglichkeit, technisch anspruchsvolle Produkte effizient zu bearbeiten und sie rechtzeitig auf den Markt zu bringen. CAD-Modelle und die dazugehörigen Daten und Dokumente enthalten das gesamte Produktwissen, das Design und das technische Know-how eines Unternehmens. Dies muss unternehmensweit zur Verfügung gestellt werden.
Das Grundelement eines professionellen Produktdatenmanagements in der Produktion ist die parallele Integration von CAD-Systemen (wie AutoCAD, Autodesk Inventor, Creo, Solid Edge oder Solidworks) und PDM. Ohne CAD-Integration in das PDM/PLM-System können vor allem technisch anspruchsvolle Produkte nicht effizient entwickelt und mit der erforderlichen Geschwindigkeit auf den Markt gebracht werden.
Das Know-how über ein Produkt ist im Wesentlichen in den CAD-Modellen und den damit eng verbundenen Daten und Dokumenten enthalten. Dieses Wissen aus Entwicklung und Konstruktion wird auch in anderen Bereichen des Unternehmens benötigt. Die Integration von CAD, ERP und PLM macht diese Informationen für alle autorisierten Mitarbeiter zugänglich. Unabhängig vom Typ des CAD- und ERP-Systems werden alle Daten (CAD-Modelle, Fertigungs- und Montagezeichnungen, NC-Programme, Artikelstammdaten, Stücklisten und Dokumente mit Grafiken, Text oder Berechnungstabellen) sicher im PDM-Datentresor gespeichert. System gespeichert. Dadurch sind die Produktdaten innerhalb und zwischen den Abteilungen aktuell und konsistent.
Es gibt heute kaum noch ein mechanisches Bauteil, das nicht elektronische/elektrische Technologiekomponenten benötigt und keine elektronischen Steuerbefehle erhält. Mechatronische Produkte wie das Bedienfeld eines Roboterarms enthalten mechanische Baugruppen, elektrische Komponenten und oft auch elektronische Komponenten mit Software. Hydraulische und pneumatische Komponenten werden oft hinzugefügt. Die mechatronischen Systeme sind also komplex und funktionieren nur dann richtig, wenn alle Einzelaspekte präzise aufeinander abgestimmt sind. Technische Unternehmen müssen sich daher heute mit Mechatronik beschäftigen. Für das PDM/PLM-System bedeutet dies, dass es neben den mechanischen Teilen auch die Teile aus dem Bereich Elektrotechnik/Elektronik in einer gemeinsamen CAD-Datenbank ( Multi-CAD ) verwalten muss.
Die Gräben zwischen Mechanik und Elektronik sind traditionell tief: beide Bereiche verfolgen unterschiedliche Denkmuster und Lösungsmethoden. Es gibt unterschiedliche Daten- und Produktstrukturen sowie getrennte Autorensysteme und Datenspeicherungstools. Da Mechanik und Elektronik zu unterschiedlichen Zeiten arbeiten, ist die Koordination nicht immer einfach. Deshalb laufen viele Prozesse an der Schnittstelle zwischen M-CAD und E-CAD immer noch von Hand ab. Entwicklungsingenieure tauschen Installationsdaten, Kabellängen oder Steckerbelegungen über Excel-Tabellen oder per E-Mail aus.
Ein PDM/PLM-System schlägt hier eine Brücke, indem es den Produktdaten- und Informationsfluss über Abteilungsgrenzen hinweg steuert. Als Produktdaten-Backbone enthält es alle Elemente eines Produkts aus Mechanik, Elektrotechnik, Elektronik, Hydraulik, Pneumatik und Software in einer gemeinsamen Stückliste. Es speichert die Dokumente gemeinsam in der Datenbank und stellt sie über eine Benutzeroberfläche zur Verfügung. Diese Systeme gewährleisten also eine saubere Durchgängigkeit von der Entwicklung über die Verwaltungsprozesse bis hin zur Übergabe vom PDM/PLM-System an das ERP-System.
So können Mechanikdesigner beim Entwurf des Gehäuses die Layoutpläne aus der Elektronikentwicklung einsehen. Elektronikingenieure kennen die Abmessungen und Bohrstellen des Gehäuses, in das eine Leiterplatte eingebaut werden muss. Dies ist besonders wichtig, wenn Arbeitsgruppen auf Distanz zueinander arbeiten. PDM/PLM-Software wie PRO.FILE bietet die notwendige gemeinsame Datenbasis für die interdisziplinäre Arbeit in der Mechatronik!
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