Die Industrie 4.0, resp. die dritte Phase der Digitalisierung, verändert nachhaltig die gesamte Produktentwicklung und damit auch die Basis der Produktstrukturen. Dieses Webinar fokussiert auf die Fragestellung, welche Rolle die Produktstrukturen in der Digitalisierungsstrategie einnehmen werden und weshalb eine Durchgängigkeit zwischen den Strukturen unverzichtbar wird.

1. Intelliact AG
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Christian Bacs, Thomas Lutz, 06.11.2017
PLM OPEN HOURS
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN ALS ZENTRALES ELEMENT DER
DIGITALISIERUNGSSTRATEGIE

2. Inhalt
 Die Industrie 4.0, resp. die dritte Phase der Digitalisierung,
verändert nachhaltig die gesamte Produktentwicklung und
damit auch die Basis der Produktstrukturen
 Dieses Webinar fokussiert auf die Fragestellung, welche
Rolle die Produktstrukturen in der Digitalisierungsstrategie
einnehmen werden und weshalb eine Durchgängigkeit
zwischen den Strukturen unverzichtbar wird.
 Zielgruppen: PLM und Prozess-Verantwortliche, PM,
Produktstrukturierung, Service, CAQ, Industrie
4.0/Digitalisierung/IoT
2
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Inhaltsstruktur
Einführung
Warum eine Durchgängigkeit
wichtig ist
Produktstrukturen im
Unternehmen
Beispiele für eine
Durchgängigkeit:
3 Beispiele / Szenarien
Trends im PLM
Wie Systeme eine Durchgängigkeit
unterstützen
Fazit

3. WARUM IST EINE «DURCHGÄNGIGKEIT»
ÜBERHAUPT WICHTIG?
3

4. «Businesstreiber»
Analyse und Nutzung von Instanz-Daten aus
Sensoren
 Sammeln und Speichern von Instanz-Daten
 Data Analytics – Analyse der Daten und
Abgleich mit PLM-Daten
 Ziel
 Kontinuierliche Verbesserung des Produktes
durch die Rückführung von realen Daten einer
Produkt-Instanz in Form von Fehlermeldungen
oder neuem und unerwartetem Verhalten
 Aber
 Wohin rückführen?
 Was bedeutet dies konkret?
4
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Entwicklungsprozess Systeme in Betrieb
Speichern von Instanz-Daten
AuswertenderNutzungsdaten
fürdieverschiedenen
ModelleundProdukte
Installed Base Physisches Automobil
Rückführung

5. Konsequenz auf die Produktdaten und Produktstrukturen
 Produktdaten und Strukturdurchgängigkeit müssen stets persistent gehalten werden
 Nur so kann auch eine rückwärts-Durchgängigkeit gewährt werden
 Unterstützung der Data Analytics
 Richtige Rückführung von Analyse-Ergebnissen
5
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Data (Sensoren, Suppliers, Services)
BigData
Data Analytics
PDM ERP …
«Produkterzeugung»
Strukturaufbau und – Pflege
Durchgängigkeit «vorwärts»
«Traceability»
Durchgängigkeit «rückwärts»
Entwicklungsprozess Systeme in Betrieb

6. PRODUKTSTRUKTUREN IM UNTERNEHMEN
6

7. Beispiel Struktur «LEGO Porsche 911 GT3 RS»
 Antriebsstrang
 Antriebsstrang
 Doppelkupplungsgetriebe
 Schaltpaddle
 Aufhängung
 Boxermotor
 Grundstruktur
 Grundstruktur
 Sitze
 Überrollkäfig
 Karosserie
 Heck
 Front
 Dach
 Bewegliche Teile
 Kotflügel
 Türen
 Heckflügel
 Räder
7
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
1
2
3
4

8. Baugruppe
Module
Funktionen
Analyse der Struktur
 Stufe 1
 Generische Struktur
 Mehrheitlich konstant
 Funktionen werden verkauft
 Stufe 2
 Module
 Optionen und Varianten
 Vorfertigung
 Stufe 3
 Freie Definition der Struktur
 Montage-Orientiert
 «Frei» strukturierbar
– Regeln
8
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Stufe1Stufe2Stufe3

9. Typische Strukturen in einem Unternehmen (Beispiele)
 Konzeptstrukturen
 Anforderungsstruktur
 Funktionsstruktur
 Allgemeine Strukturen
 Generische Struktur
 Entwicklungsstrukturen
 Dokumenten-Struktur
 Software-Struktur
 Konstruktionsstückliste
 Mechatronische Struktur
 Verwendungs- Strukturen
 Produktionsstruktur
 Einkaufsstruktur
 Service- Struktur
 Logistik Struktur
 Instanz-Strukturen
 As Delivered
 As Maintained
 …
9
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN

10. BEISPIELE FÜR EINE DURCHGÄNGIGKEIT
10

11. Beispiel: Fehler erfassen und Produkt zuordnen
 Ausgangslage
 Defekter Sitz im Feld
 Schadenfall wird beim Hersteller erfasst
– Über Service
– Digital gemeldet (z.B. IoT)
 Spezifischen Instanz zugeordnet (Seriennummer)
 Rückschluss auf betroffenes Bauteil/Artikel
 Abklärung und Zuordnung
 Intern (Entwicklung, Produktion, Montage etc.) oder
extern (Kunde, Versand, Lieferanten)
 Was kann der Fehler verursacht haben?
 Wie oft ist der Fehler bereits entstanden?
 Auch in anderen Produkten?
Swiss PLM-Forum, 5.4.2017
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Hat das Material
versagt?
Falscher Umgang?
Entwicklungs-
Fehler?
Fehlerhafte Charge?
Falsche Montage?
Neues
Marktsegment?
Serial No: 0900345
Transaction Data
0815/A
Transaction Data
0815/B
Maintenance Today

12. Überblick und Einordnung möglicher Fehler in Produktstrukturen
12
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Generische
Produktstruktur
As Designed
Produktstruktur
As Produced
Produktstruktur
As Delivered
Produktstruktur
As Maintained
Produktstruktur
Funktion
fehlerhaft
BG/ET
fehlerhaft
Charge/Material
fehlerhaft
Montage
fehlerhaft
Kundenspez. Produkt
fehlerhaft
Überprüfung der Funktionen
Überprüfung der Konstruktion
Überprüfung der verwendeten
Materialien/Montage
Überprüfung der Montage
Überprüfung des Produktes
Produktstrukturen Reale Produkte
Alle Produkte
einer Familie
Alle Produkte
Produkt-
Losgrössen
Ein reales
Produkt
Ein gewartetes
Produkt
Überprüfung/Rückschluss
FehlertretenhäufigaufFehlertreteneinzelnauf

13. Überblick und Einordnung
13
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Beispiel Entwicklung
Fehler in der Entwicklung
nach einer ÄnderungI
Beispiel Produktion
Fehler in der Produktion
innerhalb einer ChargeII
Beispiel Produktverbesserung
Produktverbesserung über
Auswertung von MessdatenIII

14. Beispiel: Sitz (Bauteilnummer 4715) fehlerhaft
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Fehler erfassen
Beschreibung, Zeit,
Fehler analysieren
Nutzung der Durchgängigkeit
und daraus resultierenden
Informationen
Fehler rückführen
Rückführung des Fehlers in die
richtige Struktur,
Produktlebenszyklusphase
Fehler Produkt zuordnen
Kunde, Baugruppe, Bauteil
etc.
▪ IoT
▪ Service
▪ Portal
▪ Seriennummer
▪ Produkt
▪ Produktdefinition
▪ Diverse Sichten und
Auswertungen auf
bisherige Fehler
▪ Wiederverwendungen
1
2
3
4
▪ Typisierung
▪ Fehler Rolle zuordnen
Bauteil 4715

15. Beispiel Engineering: Analyse
 Sichten auf Produkte und Fehler verhelfen zu einer
Entscheidung
 Anzahl Fehlermeldung des betroffenen Bauteiles
  Aussage: Teil 4715 war schon mehrmals ab Woche 48
fehlerhaft
 Anzahl Fehlermeldung je Version des Bauteiles
  Aussage: hoher Anstieg bei der Versionsänderung von A
nach B
 Untersuchung und Rückführung des Fehlers
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN

16. Beispiel Engineering: Untersuchung und Rückführung des Fehlers
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
 Was hat sich zwischen der Version A und B geändert?
2357/C
9861/-
Zeichnungsvergleich
zu 4715 zwischen den
Revisionen A und B
Stücklistenvergleich
zu 4715 zwischen den
Revisionen A und B
1
2 4711/B
Serie
1235/A
8649/A
In Änderung
2357/C
Serie
4711/C
Serie
1235/A
8649/A
In Änderung
9861/-
Serie
1455/B 1455/C

17. Beispiel Produktion: Analysieren
 Sichten auf Produkte und Fehler verhelfen zu einer
Entscheidung
 Anzahl Fehlermeldung des betroffenen Bauteiles
  Aussage: Teil 4715C war nur in bestimmten Zeitraum fehlerhaft
 Anzahl Fehlermeldung je Charge des Bauteiles
  Aussage: hoher Anstieg bei der Charge 3
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN

18. Beispiel Produktion: Fehler rückführen und Schlüsse folgern
 Untersuchung der Charge und Prüfanweisung/Reports
 Charge und Lieferanten
 Prüfanweisungen und Prüfreports
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
4715
Prüfanweisung/A
4715
Prüfanweisung/B
Dokumentenvergleich Prüfanweisung

19. Beispiel Produktmanagement: Analyse
 Auswertung von Sensoren
 Vibration: regelmässige Überschreitung von Vibrationen
  Aussage: Bestimmte Kunden setzen Fahrzeug unter
mehr Vibrationen als angenommen, kritische Bauteile
sollen verbessert werden
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
1268/C
1268/C 1298/-

20. PLM UNTERSTÜTZUNG
20

21. Wie macht man Strukturen «Traceable»
Stammdaten
 Gleicher Artikel/Artikelnummer
 Datum/Zeit
 Revision
 Status/Gültigkeiten (Entwicklung/Planung,
Logistik)
Bewegungsdaten
 Werk/Sites
 Seriennummer, Chargen etc.
 …
Beherrschen von Transformationen
 Strukturen auflösen
 Positionen weglassen
 Positionen hinzufügen
 Mengenvariationen
 Konfigurationen
 ….
 Systemunterstützung gefordert!
 Regeln zwischen den Strukturen gefordert
21
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN

22. Beispiele von Regeln: CAD-BOM Alignment
22
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
 Folgende Sonderfälle beim Anlegen
der Artikelstruktur werden
unterschieden:
 0002 Hilfsteil (Skelett o.ä.): kein Artikel
 0003 Phantom: Hilfsbaugruppe die nur
in CAD benutzt wird (Bsp.
Schraubenverbindungen)
 0007 Pseudo: Unterteile die keinen
Artikel erzeugen
(Zukaufteile/Fremdbaugruppen)
 0010/0011 Manuelles Zufügen/Löschen
von Artikel, diese müssen bei erneuerter
BOM Ableitung erhalten werden
 0012 Referenzteil: Erzeugt nur in dieser
Struktur keinen Artikel/Artikel wird der
Struktur nicht hinzugefügt
0001
0004
0005
Entwicklung Produktion
0001
0002 (Aux)
0003 (Ph)
0004
0005
0006
0006
0011
0007 (Ps)
0008
0009
0007
0001
0004
0005
0006
0007
0012 (R)
0012 0012
0010 (M)
0010
Alignment / Derivation
“Traceability”

23. Unterbruch der Durchgängigkeit
 Die Durchgängigkeit von Produktstrukturen lässt
sich leicht (und fahrlässig) unterbrechen
 Oft ist dieses Bewusstsein im Unternehmen nicht
vorhanden
 Konsequenzen des Kettenbruchs nicht vollends bewusst
und offensichtlich
 Brüche sind teils gar nicht offensichtlich
 Beispiele
 Wertschöpfung außerhalb eine Systems/eines
Systemverbundes – z.B. Dokument gebunden (Excel,
Access etc.)
 Änderung wird nicht versioniert bzw. läuft über einen
manuellen Prozess ohne Regelwerk
 Sämtliche Prozesse, welche den Kernsystemen eines
Unternehmens vorbeigeschleust werden (z.B. falsche
Rückbuchungen in das Lager)
23
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Regel-Unterbruch

24. WIE PLM-SYSTEME/ANBIETER DIE DURCHGÄNGIGKEIT
UNTERSTÜTZEN – 3 BEISPIELE
24

25. eBOM mBOM
Engineering Manufacturing
eBOM – mBOM Integration
 Anbieter bieten Tools für die Durchgängigkeit eBOM,
mBOM, Prozess-Struktur
 SAP: PSM
 PTC: MPMLink
 Siemens: Teamcenter Manufacturing
 Struktur kann in unterschiedlichen Sichten abgebildet
werden (Engineering, Manufacturing, Service, Logistik etc.)
 Ziel: Durchgängigkeit der Struktur soll erhalten bleiben
 Nutzen: Abhängigkeiten bei Änderungen oder Anpassung im
Kundenkontext soll früh erkannt werden
–  Simulation von Änderungen mit Auswirkung auf
nachgelagerte Prozesse
–  Parallelisierung der Entwicklung in der Produktentwicklung
und Manufacturing Engineering
 Fragenstellungen in diesem Kontext
 Fragestellungen zur Struktur werden durch Tools nicht
beantwortet (Siehe Bsp. Lego)
 Gesamtarchitektur im Zusammenspiel mit ERP und MOM muss
definiert werden
25
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN

26. Integration der Tools
26
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
 Service Orientiere Architekturen (SOA)
 Einfache Integration der IT Systeme über
Webservices (SOAP, REST)
 Orchestrierung der Services
 Aggregieren von Informationen aus
unterschiedlichen Tools auf Portal
 Open Services for Lifecycle Collaboration
(OSCL):
 Bei OSLC geht es darum, die Arbeit von
Werkzeug-Anbietern und -Nutzern durch
Standardisierung zu vereinfachen
System
2
Syste
m 3 Syste
m 5
Syste
m 1
Funktionsumfang
Syste
m 4
Portal – Zusammenführung der Prozess spezifischen Informationen

27. Beispiel SOA
Services (Beispiele):
 getMaterialByID(ID)
 Zusätzliche Merkmale wie Datum, Status,
Reifegrad etc.
Vorteile:
 Profit von der serviceorientierten Architektur
 Unternehmensweite Nutzung von
existierenden Services
 Mehr Unabhängigkeit und Flexibilität
 API-Konzeption und -Dokumentation
integraler Bestandteil der SOA Lösung
27
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
Service-Schnittstelle
System 1 System 2
Daten- und Struktur API
System-Bruch

28. Ganzheitliche Modellierung des Systems
28
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN
 MBSE ist ein interdisziplinärer Ansatz
des Systems Engineering
 Verbindet die bewährten Vorgehensweisen
des traditionellen Systems Engineering
 mit strikten/vordefinierten visuellen
Modellierungstechniken für ein
Systemmodell
 Über den Gesamten Lebenszyklus eines
Systems
 Systementwurf (Systemanforderungen,
Analytische Modelle, System-Modell etc.)
 Domänenspezifischer Entwurf (mechatronische
Modelle, Simulationen etc.)
 Systemintegration (virtuelle Validierung)

29. SCHLUSSFOLGERUNGEN
29

30. Zusammenfassung / Fazit
 Das Thema «Produktstrukturierung» erhält durch die Bewegung der
«Digitalisierung» eine neue und wesentliche Bedeutung in der
Unternehmensstrategie
 Durch Daten aus dem Feld stellt sich die Frage, in welche Abteilungen und
schlussendlich welche Strukturen die Ergebnisse aus der Data-Analytics
zurückgeführt werden müssen
 Für eine erfolgreiche Durchführung von Analysen und Rückführung von Analyse-
Ergebnissen müssen Strukturen über den gesamten Produktlebenszyklus
durchgehend gepflegt werden
 D.h. Sichten müssen persistent in den Systemen abgebildet werden und dafür
sind gemeinsame ausgerichtete Strukturen und Regeln notwendig
 Die Produktstrukturierung erhält durch die Anforderung der Rückverfolgbarkeit
einen neuen Schwerpunkt, dieser muss konzeptionell mit den Anforderungen
abgeglichen werden
30
DURCHGÄNGIGE PRODUKTSTRUKTUREN

31. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
31