Schneller von der Konstruktion in die Produktion

Aktuell besteht die große Herausforderung darin, den Übergang von der Entwicklung zur Produktion zu bewältigen. Liegt ein Produkt nach der Entwicklung digital vor, gelangen die Daten nicht nahtlos in den Fertigungsprozess.

Das ist eine große Schwachstelle. Um sie zu beseitigen, müsste man den Prozess, etwa für die Arbeitsvorbereitung, kennen — inklusive der Schritte dazu und der Verzweigungen.

Der Schritt in die Produktionsvorbereitung und die anschließende Fertigungsprozessplanung sind ein umfangreicher und anspruchsvoller Prozess. Üblicherweise brauchen Fertigungsunternehmen maximale Flexibilität, wenn sie über die einzusetzenden Ressourcen entscheiden müssen.

Wie wirken sich Änderungen, die in der Entwicklung vorgenommen werden, auf die Arbeitspläne und die Ressourcen aus? Oder kann man umgekehrt die Entwicklung bereits mit Blick auf die Fertigung optimieren?

Wenn eine Werkbank 5 cm kürzer wäre, könnte sie eventuell nicht nur in Russland, sondern auch in Brasilien oder in China gefertigt werden und das Unternehmen hatte mehr Flexibilität bei der Auslastung der Produktionsstätten.

Gleichzeitige Entwicklung und Fertigungsvorbereitung senken Durchlaufzeiten

Durch die Parallelisierung von Entwicklung und Fertigungsvorbereitung verkürzen sich die Durchlaufzeiten im Gesamtprozess deutlich. Zudem steigert der synchronisierte Ablauf die Qualität, weil Änderungen bereits im Vorfeld des Produktionsanlaufs vorgenommen werden und nicht erst zu einem späteren Zeitpunkt.

Dadurch lassen sich enorme Kosten einsparen, denn Anlaufkosten fallen nicht nur in der Automobilindustrie an, sondern auch die mittelständische Fertigungsindustrie hat mit diesem Posten zu kämpfen. Deshalb profitiert auch der Maschinenbau enorm von der Parallelisierung von Entwicklung und Fertigung.

Spezielle PLM-Software für die Fertigungsindustrie entwickelt

Mit Windchill MPM Link (Manu-facturing Process Management) hat PTC auf Kundenwunsch eine integrale PLM-(Product-Lifecyle-Management-)Anwendung speziell für die Fertigungsindustrie entwickelt. Sie enthält die Software-Werkzeuge, die es ermöglichen, Prozessplan-Lieferbestandteile bereits parallel und nicht erst sequentiell zur Produktentwicklung digital zu verwalten.

Die neue Software geht zurück auf das im Juni 2005 von PTC übernommene Unternehmen Polyplan. PTC hat die PLM-Software komplett überarbeitet, den Quellcode neu geschrieben und vollständig in die neue Version der Daten- und Prozessmanagement-Software Windchill integriert. Die Fertigungsplanung erfolgt mit dem gleichen System, mit dem auch die Produkte entwickelt werden. Somit wird eine parallele Definition von Produkt und Fertigungsprozess möglich, wodurch sich Produktionskosten und Markteinführungszeiten deutlich reduzieren lassen.

Fertigungsplanung beginnt meist sehr spät

Bislang ist die Fertigungsplanung auf Basis von Konstruktionsentwürfen ein aufwändiger und langwieriger Prozess, der erst in einer späten Phase des Produktentwicklungsprozesses beginnt. In der Regel findet die Fertigungsvorbereitung in einem manuellen Prozess statt. Wenn sich danach noch einmal Änderungen in der Konstruktion ergeben, müssen die Arbeitspläne erneut mit hohem Aufwand manuell angepasst werden.

Diesen Effizienzverlust kann Windchill MPM Link überwinden, weil das Änderungsmanagement hier automatisch erfolgt und eine Verknüpfung zwischen den Daten der Konstruktion und der Fertigungsplanung besteht. Die PLM-Anwendung hat ihren Schwerpunkt auf den täglichen Kernaufgaben der Fertigungs- und Ressourcenplanung und macht komplexe, teure Simulationswerkzeuge überflüssig. Mit der PLM-Software können Produkt- und Prozessdefinitionen gemeinsam verwaltet und damit fehlerträchtige Datendoppelungen und Versionskonflikte vermieden werden.

Die Definition von Fertigungsprozessen und die Umwandlung von Konstruktionsstücklisten (Engineering Bills of Materials/eBoMs) in Fertigungsstücklisten (Manufacturing BoMs/mBoMs) im gleichen System stellt sicher, dass Produkte exakt nach den Konstruktionsvorgaben hergestellt werden. Mit einem derart integralen System können Fertigungsunternehmen ein durchgängiges Änderungsmanagement von der Konstruktion bis zur Fertigung gewährleisten. Diese Vorteile zahlen sich insbesondere in Branchen aus, die ständig neue Produkte auf den Markt bringen sowie unter hohem Kosten- und Zeitdruck stehen.

Niedrigere Kosten, höhere Produkt- und Datenqualität

Durch den Einsatz von Windchill MPMLink für die Fertigungsplanung lassen sich Kosten senken. Zudem verbessert sich die Produkt- und Datenqualität. Auch Ausschuss und Nacharbeit lassen sich minimieren. Das Ergebnis sind exakter gefertigte Produkte und kürzere Entwicklungszyklen.

Bei der Festlegung der Funktionalitäten hat PTC eng mit Kunden aus Schlüsselbranchen zusammengearbeitet, um sicherzustellen, dass die Anforderungen von Fertigungsunternehmen weltweit erfüllt werden. Da Windchill MPM Link integrale Komponente von Windchill ist, muss der Anwender nicht mit Integrationsproblemen oder Inkompatibilitäten rechnen.

PLM-Anwendung erweitert Produktentwicklungssystem

Die integrale Komponente erweitert das Produktentwicklungssystem von PTC um die folgenden Funktionen:

-Erstellen und Verwalten assoziativer Stücklisten: Konstruktionsstücklisten können über rückverfolgbare Verknüpfungen einfach in mehrere Fertigungsstücklisten umgesetzt werden.

-Erstellen und Verwalten digitaler Prozesspläne: Produktionsabläufe können abhängig von Produktionsstandorten definiert werden. Dabei kann genau festlegt werden, wie ein Bauteil gefertigt, montiert, nachgearbeitet, repariert oder geprüft werden soll.

-Integriertes Änderungsmanagement: Konstruktion und Fertigung arbeiten mit einem durchgängigen Änderungsmanagementprozess.

-Integriertes Konfigurationsmanagement: Fertigungsressourcen können nach den Prinzipien von Revisionierung, Lebenszyklusmanagement, Gültigkeitsprüfung und Zugriffssteuerung verwaltet werden.

-Visuelle Arbeitsanweisungen für die Produktion lassen sich stets aktuell dynamisch aus dem Produktionsplan generieren.

-Übersichten der Fertigungsressourcen und -normen lassen sich zentral verwalten.

-Integration in die ERP- und MES-Systeme: Die Arbeitsabläufe und Fertigungsteilelisten aus freigegebenen Produktionsplänen lassen sich auf diese Weise sicher digital übermitteln. Dabei kommt transaktionssichere Systemintegrationstechnologie zum Einsatz.

Erste PLM-Software mit einem integrativen Ansatz

Digitale Fertigung ist eine PLM-Schlüsselkomponente und für jedes Fertigungsunternehmen unverzichtbar, das eine umfassende Strategie zur Produktentwicklung verfolgt. Windchill MPM Link ist die erste PLM-Anwendung für die digitale Fertigungsprozessplanung mit einem integrativen Ansatz für Konstruktions- und Fertigungsprozesse. Die Architektur erlaubt eine nahtlose Verbindung von Produktentwicklung, Prozessplanung, Ressourcen- und Konfigurationsmanagement sowie dynamischem Publishing.

Jörg Iske ist Technical Manager Central Europe bei PTC — Parametric Technology GmbH in 85716 Unterschleißheim.