So bekommt man Komplexität in den Griff – SAP PLM in einem itelligence-Projekt

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Wenn die Anforderungen lauten: Engineering-Disziplinen zusammenführen, Variantenmanagement realisieren, Produktdokumentation integrieren, die Prozesssicherheit erhöhen und alles durch ein transparentes und übergreifendes Release- und Änderungsmanagement begleiten ist dies ein ganz normales, spannendes SAP-Projekt für mich. Als SAP Berater reizt es mich komplexe Aufgaben im Maschinenbau zu lösen.

Wenn Sie einen PKW fahren, kommt Ihnen die folgende Situation vielleicht bekannt vor: Der Wagen springt nicht mehr an. Wenn Sie sich früher sicher waren, dass Sie ein Motorschaden ereilt hat, stellt sich heute nach einem Besuch in der Werkstatt heraus, dass das Steuergerät defekt ist. Längst sind Kraftfahrzeuge nicht mehr nur rein mechanische Erzeugnisse. Die Elektronik und die Software nehmen immer größeren Stellenwert in der Automobilindustrie ein. Auch im Maschinenbau ist diese Veränderung seit längerem zu beobachten. Die Engineering-Disziplinen Elektronik, Pneumatik, Hydraulik und Software haben die Mechanik längst vom „Fahrersitz“ verdrängt.

Bleiben wir bei der Automobilindustrie: Sicherlich haben Sie sich schon einmal einen PKW im Internet konfiguriert. Neben der Motorleistung und der Lackierung haben Sie heute die Möglichkeit Ihren Wagen bis ins kleinste Detail selbst zu gestalten. Vom Navigationsgerät bis hin zum Innendekor. Die enorme Variantenvielfalt und die Abhängigkeiten unter den einzelnen Variantenbausteinen sind derweil auch ein weit verbreiteter Bestandteil im Maschinenbau.

Die Integration dieser zwei Paradigmen zusammen mit einem übergreifenden Release- und Änderungsmanagement ist uns erst kürzlich in einem Maschinenbau-Projekt begegnet. Ziel war es die Engineering-Disziplinen zusammenzuführen, ein Variantenmanagement zu realisieren, die Produktdokumentation zu integrieren, die Prozesssicherheit im Auftragsfall zu erhöhen und das Ganze durch ein transparentes und übergreifendes Release- und Änderungsmanagement zu begleiten.

Nach Prozessanalyse und eingehender konzeptioneller Überarbeitung der Produktstruktur hat sich der Kunde für eine Realisierung mit dem SAP Produktstrukturmanagement (PSM) entschieden. Das PSM als Komponente des neuen SAP PLM 7 ist vollintegriert in die weiteren PLM-Funktionen wie Änderungsdienst, Materialstamm, Struktur- und Stücklistensynchronisierung, Dokumentenverwaltung, Klassensystem. Im PSM können dabei Produktstrukturen beliebig hierarchisch strukturiert werden.

Ich möchte Ihnen gerne einige Erfahrungen aus diesem Projekt mit auf den Weg geben, wenn Sie derzeit über einen Richtungswechsel im Engineering unter Einsatz des PSM nachdenken:

  1. Bauen Sie ihre Produktstruktur funktionsorientiert auf. Im funktionsorientierten Engineering wird die bauteilbezogene Entwicklung in den einzelnen Engineering-Disziplinen eingebettet in eine funktionsorientierte Produktgliederung und Entwicklungssteuerung. Als Funktionen sind die Maschinenfunktionen zu verstehen. Wenn Sie an eine Portalfräsmaschine denken wären „Werkstück zuführen“, „Werkstück bearbeiten“ und „Werkstück entnehmen“ mögliche Funktionen. Schrittweise werden daraufhin alle Funktionen auf ihre technische Realisierung heruntergebrochen und dabei alle mechatronischen Komponenten beschrieben, die notwendig sind, um eine Funktion zu realisieren (mechanische Baugruppen, elektronische Schaltpläne, Fliesschemata der Pneumatik/Hydraulik, Softwarebausteine und Dokumentationsbausteine). Hierdurch erreichen Sie, dass alle mechatronischen Komponenten aufeinander abgestimmt sind.
  2. Erfassen Sie die gesamte geplante Varianz der Baureihe. Wenn Sie an die Portalfräsmaschine denken beginnt die Varianz schon innerhalb der Funktionen. Die Werkstückzufuhr kann manuell aber auch automatisch geschehen. Auf der tieferen, technischen Ebene äußert sich die Varianz dann z.B. in verschiedenen Antrieben, Werkzeugrevolvern mit unterschiedlichem Fassungsvermögen aber auch in der Größe des Portals an sich. Die mechatronischen Variantenkomponenten können zu Produktunterlagen referenziert werden und Produktausprägungen über Merkmale erhalten. Hierüber erfolgt auch die Klassifizierung in Bezug auf die betroffenen Disziplinen. Für elektronische/pneumatische Komponenten können beispielsweise Seiten im Stromlaufplan/Fluidplan oder auch Parameter zur automatischen Stromlaufplan- bzw. Fluidplanerzeugung hinterlegt werden. Für Dokumentation, Mechanik und Software können ebenfalls Parameter gepflegt werden, wobei das System dabei sehr flexibel ist. Somit kann daraufhin für die komplette Baureihe ein ganzheitliches Release- und Änderungsmanagement geführt werden.

Produktstruktur einer Portalfräsmaschine mit ihrer Varianz

Soweit zu den Kernpunkten, die ich Ihnen mit auf den Weg geben möchte. Darüber hinaus sind natürlich noch zahlreiche andere Aspekte zu bedenken und zu berücksichtigen:

  • Wie werden die Produkteigenschaften gestaltet?
  • Wie wird das konfigurierte Produkt in Abhängigkeit zu den Produkteigenschaften abgeleitet?
  • Wie wird der Anwender durch die Konfiguration geführt?
  • Wie wird mit Haupt- und Zwischenreleases verfahren?
  • Wie wird die Produktstruktur in eine Fertigungsstruktur überführt?
  • Welche weiteren Strukturableitungen werden benötigt?
  • Reine Komponentenverwaltung oder Verwaltung bis zum letzten Einzelteil?
  • Wie wird mit wiederverwendbaren Strukturen verfahren?

Zu all diesen Fragestellungen haben wir im Projekt eine Lösung gefunden und das PSM wird nun seit fast einem Jahr erfolgreich produktiv eingesetzt.

Sie haben hoffentlich nicht den Eindruck erhalten, dass das PSM eine Insel-Lösung ist. Das SAP Produktstrukturmanagement ist integriert in die komplette Prozesskette im SAP PLM / SAP ERP – Sie können es in Verbindung mit CAD und ECAD nutzen und die Produktstrukturen an die Fertigung übergeben. Die Einbettung in die Prozesskette wird auf der folgenden Abbildung gezeigt.

Integration in den Produktlebenszyklus (Quelle SAP)

Ich hoffe ich konnte Ihnen einen Einblick in das funktionsorientierte Variantenmanagement mit SAP PSM geben und ein paar Tipps und Anregungen vermitteln. Wenn Sie ihre Erfahrungen austauschen möchten, dann schreiben Sie mir gerne eine Nachricht oder kommentieren Sie diesen Eintrag.

– von Boris Ullbrich und Dr. Hans-Joachim Langen, itelligence AG –

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