„Der mit Product-Lifecycle-Management (PLM) verbesserte Informationsfluss zwischen Technik, Marketing, Vertrieb und Service beschleunigt Abstimmungsprozesse und führt zu einer höheren Qualität der Ergebnisse“, lautet das Fazit der Berthold Hermle AG. Der Maschinenbauer aus Gosheim hat mit dem Wechsel von der 2D- zur 3D-Konstruktion das PLM Produkt „Teamcenter“ von EDS undzusätzlich die PLM-Lösung von SAPs „Mysap“-Portfolio eingeführt. Produktinformationen sind jetzt durchgängig vom ersten Entwurf über die Konstruktion bis hin zur Wartung der Maschinen verfügbar. „Die Suche nach den Zeichnungen bereits vorhandener Bauteile hat aufgehört“, berichtet Tobias Schwörer, Bereichsleiter Konstruktion und Entwicklung bei Hermle. Dies hat umso mehr Bedeutung, als die wirklich neuen Teile eines geplanten Produkts bei Hermle auf nur rund 20 Prozent veranschlagt werden.
„Unsere Fertigung kann nun sehr schnell qualifizierte Aussagen zu einem Bauteil treffen und Rückmeldungen an die Konstrukteure liefern - wesentlich früher, als es der konventionelle Prozess über Werkstattzeichnungen erlaubt hätte“, ergänzt sein Kollege Thomas Vögtle, der als CAD-Organisator auch für die Werksnormen zuständig ist. Trotz des Mehraufwands, der mit der 3D-Modellierung und der Pflege des PLM-Systems bei den Konstrukteuren anfällt, konstatiert Vögtle eine Verbesserung des Gesamtprozesses. So habe sich zum Beispiel in der Montage gezeigt, dass die Schnittstellen zwischen einzelnen Baugruppen auf Anhieb viel besser passen. Außerdem sei es deutlich leichter geworden, technische Änderungen oder Vorschläge von Seiten der Kunden in einem Produkt nachzuführen.
Mit konkreten Zahlen zur Einsparung von Zeit oder Geld kann man bei Hermle noch nicht aufwarten - Aussagen dazu gibt es ohnehin eher selten. Eine Ausnahme ist die in Traunreut ansässige Heidenhain GmbH, ein Hersteller digitaler Präzisionsteile für den Anlagen- und Maschinenbau. Die Einführung eines PLM-Systems des Anbieters Eigner aus Karlsruhe hat dort einen grundlegend neu gestalteten Produktentwicklungsprozess und damit signifikante Kosteneinsparungen in einigen technischen Bereichen zur Folge gehabt. Laut einer im vergangenen Jahr vorgestellten Fallstudie verkürzte Heidenhain die Bearbeitungszeit für technische Änderungen von vier Wochen auf einen Tag.
Komplexe Systeme verwalten
„Das Zusammenspiel von Konstruktion und Fertigung ist signifikant verbessert worden“, erklärt auch PLM-Projektleiter Michael Schacherer von der Firma Schmidt Winterdienst und Kommunaltechnik, die das SAP-Produkt „MysapPLM“ eingeführt hat.Dort geht es unter anderem um die Verwaltung von zirka 55 000 Zeichnungen, auf die alle Abteilungen Zugriff haben sollen.
Dass es notwendig ist, PLM-Strukturen einzuführen, wurde in großen Automobil- und Luftfahrtkonzernen schon vor zehn bis 15 Jahren erkannt - damals war überwiegend noch von Produktdaten-Management (PDM) die Rede. War es dort üblich, ein Produkt mit hunderttausend und mehr Einzelteilen zu verwalten, macht sich eine zunehmende Systemkomplexität nun auch verstärkt im Mittelstand breit.Dies liegt zum einen an den Produkten selbst, die neben ihren mechanischen Komponenten Komponenten auch Elektronik und die dazugehörige Software enthalten. Zum anderen bietet die 3D-Modellierung derart mächtige Entwicklungswerkzeuge, dass die Verwaltung der Geometrien und der dazugehörigen Informationen eine völlig neue Herausforderung darstellt.
Mittelstand noch am Anfang
Dennoch haben viele Mittelständler das PLM-Thema bislang eher stiefmütterlich behandelt. Nachdem jedoch die ERP-Standardisierung in den Betrieben eine gewisse Reife erreicht hat, gehen Experten davon aus, dass Product-Lifecycle-Management die Fertigungsindustrie in den nächsten fünf Jahrenmassiv beschäftigen wird. Betroffen sind neben der Automotive-Branche mit ihrer gesamten Supply Chain auch der Maschinen- und Anlagenbau sowie die Hersteller von Hightech- und medizinischen Geräten.
Ist die Bedeutung von PLM erkannt, stellt sich für viele Anwender die Frage, von welcher Seite aus sie dieses Thema angehen sollen. Schließlich werben drei Anbietergruppen um den Zuschlag: die CAx- und die ERP-Hersteller sowie Spezialisten, die ein plattformunabhängiges PLM-System im Portfolio führen. Ein namhafter Vertreter der Spezialisten ist die Firma Eigner mit deutscher Dependance in Karlsruhe. Martin Allemann, Vice President Europe bei Eigner, grenzt die Produktauswahl mit dem Hinweis ein, dass CAD-orientierte PLM-Syteme in erster Linie dann sinnvoll sind, wenn Anwender lediglich den Bedarf haben, ihre Daten nahe der Konstruktion im Umfeld eines einzigen CAD-Systems zu verwalten. Sobald die Informationen jedoch in umfassenderer Form vorliegen sollen, typischerweise über mehrere CAD- und andere dokumentenerzeugende Systeme hinweg, dann reichen die PLM-Funktionen eines eines CADHerstellers nicht mehr aus.
Ähnliche Einschränkungen trifft Allemann für die von der ERP-Seite kommenden PLM-Funktionen. Diese seien meist auf den Produktionsbereich fokussiert, der seinerseits nur einen gewissen Ausschnitt aus dem gesamten Produktlebenszyklus darstellt. Ein Problem hier sei zum Beispiel, dass sehr viele Produktversionen, die noch in der Entwicklung stehen, erst gar nicht für die Produktion freigegeben werden.Um diese Informationen dennoch verwalten zu können, brauche man ein neutrales PLM-System, das den gesamten Produktlebenszyklus von der ersten Produktidee bis hin zur Verschrottung abdeckt.Ähnlich wie CAD-nahes PLM erlaube es eine neutrale Lösung, mit relativ ungenauen Angaben eine konzeptionelle Produktstruktur zu pflegen und beispielsweise die konkreten Nummern beziehungsweise Namen zu einem späteren Zeitpunkt einzusetzen. Auch für IBM, selbst Anbieter von CAx und darauf angepasster PLM-Software, leidet ERP-nahes PLM unter der Schwäche, mit Historieninformationen nicht ausreichend umgehen zu können. Dazu gehören Angaben über die Logik, die sich hinter einer Baugruppe und Produktstruktur verbirgt, oder darüber, wie und aus welchen Gründen ein Produkt während seiner Entwicklung bis hin zur Freigabe der Serienfertigung verändert wurde.
Konkurrierende Ansätze
Für IBMs PLM-Spezialisten Thomas Wedel sind die aus dem ERP Umfeld kommenden PLM-Systeme dann die richtige Lösung, wenn der Wettbewerbsvorteil eines Unternehmens nicht aus der Produktentwicklung, sondern aus der Produktion selbst kommt. Dazu zählen Firmen, deren Geschäft überwiegend aus der Serienfertigung von eher simplen Produkten besteht. Wer dagegen mit Einzelund Kleinserien zu tun hat, wie es im Anlagen- und klassischen Maschinenbau der Fall ist, der ist mit einer CAD-getriebenen Lösung besser bedient. Allerdings wirbt auch IBM wie Eigner in eigener Sache und spricht den neutralen PLM-Systemen das tiefe Verständnis für Produktstrukturen ab.
Völlig entgegengesetzt argumentiert die SAP, deren Mysap- Familie auch eine PLM-Lösung umfasst. Vor allem den Vorwurf, ein PLM-Anbieter mit ERP-Historie könne mit Daten aus der Entwurfsphase nicht umgehen, mag SAP-Spezialist Dirk Bössmann nicht gelten lassen. Schon die Be-zeichnung Lifecycle impliziere, dass auch der kreative Part der Ideenfindung von PLM abgedeckt sein müsse. Das System unterstütze Anwender bei der Aufgabe, im Laufe des Prozessfortschritts von den anfänglichen Freiheiten zu einem definierten Ergebnis zu gelangen. Dies setze natürlich eine direkte CAD-Integration voraus. Hinzu komme, dass die Konstruktion zwar ein wichtiger, aber nicht der einzige Bereich ist, der in der Produktentwicklung eine Rolle spielt. Auch Fertigung, Qualitäts- Management, Marketing und Service müssten ihren Einfluss im Rahmen eines kollaborativen Netzwerks geltendmachen.
Was Bössmann meint, lässt sich am genannten Anwenderbeispiel Hermle verdeutlichen. Dort gilt es, vor der Entwicklung eines neuen Produkts noch während der Entwurfsphase eine Reihe von Fragen zu klären. So etwa, ob der Markt eine Serienproduktion zulässt oder ob es bereits ähnliche Verfahren beziehungsweise Patentrechte gibt. Lösungsvorschläge erörtern die marktorientierten und technischen Abteilungen gemeinsam. Man hat eine Make-or-Buy-Entscheidung zu treffen, und es wird über Produktdimensionen und logistische Aspekte gesprochen. Aus diesen Informationen entsteht ein Pflichtenheft für die Konstruktion. Erst dann folgt der Übergang vom virtuellen Entwurf zur parametrischen Konstruktion.
Fokus auf CAD
Eine pragmatischere Sicht auf die PLM-Herangehensweise hat Joachim Stertz, der den Bereich Stuttgart des Competence Centers „Lifecycle Solutions“ von CSC Ploenzke leitet: „Bei mittelständischen Fertigern in der Größe von bis zu 250 Millionen Euro Umsatz ist SAP ohnehin nicht so häufig anzutreffen. Da andere ERP-Systeme mit Ausnahme von Baan jedoch über keine PLM-Komponente verfügen, erübrigt sich für viele Betriebe die ERP-seitige Option.“ Für die reine Zeichnungs und Modellverwaltung würden dort oft die dem CAD-Produkt angegliederten „Team-Data-Management“- Systeme genutzt. Bei einer bereichs- und betriebsübergreifenden Arbeitsweise empfehle sich allerdings der Einsatz einer PLM-Lösung.Hier kämen je nach Anforderung die Produkte der CAD-Hersteller oder die neutralen Angebote in Frage.
Prozesse definieren
Was die eigentliche PLM-Einführung betrifft, sind sich die Experten der unterschiedlichen Lager indes weitgehend einig: Nicht die IT-Infrastruktur ist für einen Projekterfolg ausschlaggebend, sondern methodische und organisatorische Vorarbeiten. Bereits im Vorfeld sollte zum Beispiel geklärt sein, wie die Praxis im Entwicklungs-, Änderungs- und Freigabeprozess eines Unternehmens aussehen soll, welche Systematik zur Nummerierung und Klassifikation von Dokumenten und Teilen gebräuchlich ist oder wie man sich den Aufbau eines digitalen Archivs vorstellt.
Es geht um eine Formalisierung von Prozessen, die gerade im Mittelstand oft noch fehlt. Eine Analyse des aktuellen Zustands ist deshalb die erste Hürde, fördert sie doch unter Umständen recht unangenehme Selbsterkenntnisse zu Tage. Auch wenn ein „Chaos“ innerhalb der betrieblichen Abläufe den Unternehmen sehr viel Flexibilität und damit Wettbewerbsvorteile beschert hat, an einem Mindestmaß an Ordnung kommt man bei einer PLM-Einführung nicht vorbei. Sonst besteht die Gefahr, PLM als Scheinwelt neben der realen zu etablieren.
Zwei weitere große Hürden, an denen PLM-Projekte scheitern können, nennt IBM-Mann Wedel. Zum einen sei die Frage zu klären, wie ein Unternehmen mit seinen Altdaten umgehen will. Der Mittelstand arbeite vielfach noch mit Zeichnungsarchiven, die Informationen ausschließlich auf Papier vorhalten.Um den Migrationsaufwand nicht ins Uferlose steigen zu lassen, empfehle sich hier eine genaue Analyse darüber, welche Altdaten wirklich noch benötigt werden. Dabei sei auch zu entscheiden, ob ein Lesezugriff und damit eine einfache Digitalisierung ausreichen oder ob die Daten als Grundlage für darauf aufbauende Konstruktionen dienen sollten. Dann müssten die Zeichnungen in 3D-Systemen nachmodelliert und mit Kontextinformationen in die PLM-Lösung eingepflegt werden.
Effizienter kommunizieren
Das zweite Problem ist, so Wedel, rein organisatorischer Natur. Da PLM eine Horizontalfunktion darstellt, die sich im Idealfall über das gesamteUnternehmen von der Entwicklung über die Produktion bis hin zu Vertrieb, Einkauf und Service spannt, gebe es keine hauptverantwortliche Abteilung. Damit werde das Thema zwangsläufig zur Chefsache, doch der habe oft weder das Interesse noch die Zeit, sich die dafür erforderlichen technischen Kenntnisse anzueignen. Deshalb sollte er die betroffenen Abteilungsleiter und Mitarbeiter zur Zusammenarbeit verpflichten - und diese Kollaboration auch überwachen. Schließlich gehe es darum, die bislang von Medienbrüchen geprägte Kommunikation auf Basis eines durchgängigen Informationsflusses effizienter zu gestalten.
Weshalb die Management-Unterstützung so wichtig ist, lässt sich an einem klassischen Problem erkennen: Jede Abteilung ist bemüht, ihre Abläufe und Prozesse zu optimieren - daran wird sie schließlich gemessen. Doch sie kann die Informationen noch so schnell erzeugen, der im Prozess nachfolgenden Abteilung nutzt dies wenig, wenn die Daten dort nicht in einer verwertbaren Form vorliegen. Die Summe der isolierten Einzeloptima stellt also nicht zwangsläufig die beste Situation für den Gesamtprozess dar. Hier ist die Vogelperspektive des Geschäftsführers oder eines Projektverantwortlichen gefragt.
Ebenso sollte das Management den Projektfortschritt im Auge behalten, denn Konfliktstoff im Team gibt es reichlich. So fällt ein großer Teil des PLM-Aufwands üblicherweise in einer sehr frühen Phase des Produktlebenszyklus an, also meist im Engineering, wo die Daten sauber in das System eingepflegt werden müssen, während nachfolgende Prozessbeteiligte den Nutzen daraus ziehen. Außerdem gilt es, die in den einzelnen Abteilungen unterschiedlich verwendeten Nomenklaturen weitgehend zu vereinheitlichen. Zwar zeigen sich PLM-Werkzeuge in ihren Bezeichnungsmöglichkeiten äußerst flexibel, dennoch ist es sinnvoll, wenn sich die Abteilungen aufeinander zubewegen und Kompromisse für Namensstandards finden.
In Bezug auf PLM-Projekte gibt SAP-Experte Bössmann noch weitere Tipps: Statt PLM in einem Kraftakt über die gesamte Prozesskette zu implementieren, empfehle sich oftmals ein Vorgehen in überschaubaren Schritten. So ließen sich zunächst die Konstruktions- und Dokumentationsabteilungen an das System bringen, während zum Beispiel die Materialwirtschaft und Produktion erst in einer späteren Projektphase folgen. Wo die PLM-Einführung starten soll, lässt sich aus denGesprächen mit den involvierten Abteilungen identifizieren. Es kann sich zum Beispiel herausstellen, dass ein erfolgreich arbeitender Unternehmensbereich an der PLM-Einführung nicht sonderlich interessiert ist, während etwa die Dokumentation zugibt, allmählich den Überblick zu verlieren, und deshalb großen Bedarf anmeldet.
Bössmann warnt jedoch vor der Versuchung, dass sich jede Abteilung ihre eigene Lösung für Produktdaten-Management aufbaut und letztlich nur Daten zwischen unterschiedlichen IT-Systemen ausgetauscht werden. Diese vielleicht auf den ersten Blick zufrieden stellende Situation stoße schnell an ihre Grenzen, da weder eine übergreifende semantische Integration von Informationen stattgefunden habe noch eine spätere Kollaboration auf den vorhandenen Daten möglich sei. Wer solche Features dann nachrüsten wolle, gerate mit den dafür nötigen Integrationsarbeiten unweigerlich in eine Kostenspirale.
Schließlich gilt es im Vorfeld der PLM-Einführung noch einige technische Fragen zu klären, die oft unterschätzt werden. Abgesehen davon, dass die betroffenen Arbeitsplätze natürlich vernetzt sein müssen, sind vor allem die Bandbreite und Verfügbarkeit des Firmen-LAN dahingehend zu analysieren, ob es mit dem hohen Datenvolumen etwa der in 3D konstruierten Baugruppen fertig wird. Will man zudem Außenstellen beziehungsweise Partner anbinden, ist für einen entsprechend leistungsfähigen Internet-Zugang über ein Virtual Private Network (VPN) zu sorgen.
Sind solche Probleme beseitigt, steht einer erfolgreichen PLM-Implementierung nichts mehr im Weg. Das Resultat: Nach gelungenem Projekt sprechen die Unternehmen generell von verkürzten Entwicklungszyklen, fasst IBM Mann Wedel seine Praxiserfahrung zusammen. Die Rede ist in manchen Fällen von 30 bis 50 Prozent, wobei sich der Return on Investment im Rahmen eines Jahres und darunter bewegt. Selbst wenn sich die Entwicklungskosten im ungünstigsten Fall erhöht haben sollten, spiele dies keine große Rolle. Viel wichtiger sei es, wenn die Gesamtprofitabilität des Unternehmens steige, weil es zum Beispiel mehrere Monate vor der Konkurrenz mit einem Produkt auf den Markt kommt.
30 Prozent Zeitersparnis
Ähnlich äußert sich Stertz von CSC Ploenzke. Allgemein gültige Aussagen gebe es zwar nicht, die Projekterfahrung zeige jedoch, dass etwa im Entwicklungsumfeld eine Zeitersparnis bei der Informationsbereitstellung und -steuerung zwischen zehn und 30 Prozent zu erreichen ist. Zusätzlich könne sich mit drei bis zehn Prozent Zeitersparnis auswirken, dass Mehrfacheingaben etwa im CAD- und ERP-System oder in einer „blühenden Landschaft“ von Accessund Excel-Anwendungen reduziert werden.Weitere fünf bis zehn Prozent ergeben sich dadurch, dass die Nachbearbeitung nicht korrekter Informationsstände entfällt.
Die genannten Potenziale im Entwicklungsumfeld decken jedoch nur einen kleinen Teil des Gesamtpotenzials ab. Durch die Verfügbarkeit und Weiterverarbeitung der Informationen über den gesamten Produktlebenszyklus und durch die Einbindung von Zulieferern lässt sich ein Nutzen erzielen, der laut Stertz die Investition in eine PLM-Lösung auf jeden Fall rechtfertigt.