09.09.2016

Herausforderung IoT

Ausweg aus der PLM-Sackgasse

Firmware-Fehler, die zum Versagen von Fahrzeugteilen führen oder Software-Schwächen bei medizinischen Geräten, die das Leben von Menschen bedrohen: Das Thema Vernetzung bringt nicht nur Segen in die Automatisierungswelt. Sind Hardware- und Software-Entwickler nicht ausreichend verbunden, entsteht schnell eine permanente Fehlerquelle. Unternehmen werden folglich immer anfälliger für Haftungsrisiken. Abhilfe können Lösungen schaffen, die alle Ingenieursdisziplinen unternehmensübergreifend vernetzen und auch die Supply Chain bis hin zu Logistik, Wartung, Service und Support einbinden.


Resilient-PLM-Plattformen haben das Potential, das Business of Engineering tatsächlich zu unterstützen.
Bild: Aras Software AG

Vernetzte Geräte waren bis vor einigen Jahren noch Science-Fiction, heute sind sie in nahezu jeder Hosentasche zu finden. Im so genannten Internet of Things (IoT) vereinigen sich Hardware, Software und Elektronik zu Systemen, die mit anderen Produkten, Services und Menschen über mobile oder fest-verdrahtete Internetverbindungen kommunizieren. Alle technischen Geräte sind miteinander vernetzt, alles wird smart - dieser Trend bietet enormes Potenzial für das eigene Business. Vor allem die Informationen, die durch intelligente, vernetzten Produkte generiert werden, läuten eine neue Ära im Ringen um Wettbewerbsvorteile ein.

Steigende Komplexität der Automatisierung

Das Internet der Dinge verändert keineswegs nur die Fertigung: Das Thema hat das Potential, die gesamte digitale Transformation eines Unternehmens anzustoßen. Dazu sollte jede Abteilung von der Konstruktion über die Beschaffung bis hin zum Field-Support an ein zentrales Backbone angeschlossen sein. In Deutschland wird das IoT mit Blick auf die Fertigungsautomatisierung vorangetrieben und verstanden. Diese Perspektive ist jedoch verengt, da die Prozesse und Systeme vollständig miteinander vernetzt sein sollten, um Fehleranfälligkeiten aufgrund unterschiedlicher Informationsstände zu reduzieren. So erhöht sich allein schon aufgrund der steigenden Komplexität der Systeme und Komponenten für OEMs die Abhängigkeit von spezialisierten Zulieferern. Sie haben heute nicht mehr das Know-how oder die Möglichkeiten alle Aspekte eines komplexen Systems selbst zu entwickeln. PLM-Systeme kamen bereits in den 1980er Jahren mit diesem Ansinnen auf den Markt - mit der Verbreitung von Computer Aided Design (CAD) ging der Siegeszug des Produktdatenmanagements (PDM) einher. Eine einzelne, gemeinsame Datenquelle für alle Prozesse und Abteilungen, ja sogar für Zulieferer und andere Partner war das Ziel. Dort sollte der gesamte Lebenszyklus abgebildet sein. Der Plan war, nicht mehr nur CAD-Daten, sondern auch Anforderungen, Produktspezifikationen, Projektpläne und BOMs zentral zu speichern und zu verwalten.

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Aus dem Gleichgewicht geraten

Es manifestierten sich jedoch Mängel bei der integrierten Produktkonfiguration, insbesondere an den Schnittstellen zwischen Engineering, Fertigung, Zulieferern und Field-Support. Das Ergebnis: Auch heute werden noch falsche oder veraltete Informationen weitergegeben, unterschiedliche Versionen von Stücklisten und Dokumentationen zirkulieren. Das führt zu Verzögerungen, Kostenüberschreitungen und Sicherheitsproblemen durch fehlerhafte Produkte. Mit schwerwiegenden Konsequenzen, wie die jüngste Vergangenheit zeigt. In Deutschland wurden 2014 so viele Fahrzeuge zurückgerufen wie nie zuvor seit Einführung des Produktsicherheitsgesetzes im Jahr 1997. Ein Medizintechnikspezialist musste aufgrund eines vermeintlich unbedeutenden Software-Fehlers gleich zweimal in einem Jahr ein Beatmungsgerät vom Markt zurückziehen, das zu wenig Sauerstoff abgab und so die Gesundheit von Patienten gefährdete. Vorfälle wie diese haben direkten Einfluss auf die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen. In einem hochkompetitiven, globalen Markt ist der Zeitdruck immens und die Entwicklungszyklen werden kürzer. Gleichzeitig steigen die Anforderungen, und Hersteller müssen ständig neue Produkte entwickeln. Fragmentierte Daten und Prozesse bereiten Unternehmensverantwortlichen folglich ebenso Kopfschmerzen wie all jenen, die ihre Ergebnisse der Führungsebene oder Aktionären erklären müssen. Angesichts der steigenden Vernetzung spitzen sich die Probleme weiter zu: Sie wirken sich nicht nur negativ auf bereits existierende Produkte aus, sondern beeinflussen auch die Fähigkeit, flexibel auf Trends und neue Anforderungen des Marktes reagieren zu können.

Science versus Business

Werden zum Beispiel im Zuge der steigenden Komplexität Bauteile oder ganze Baugruppen immer öfter von Zulieferern bereitgestellt, muss sich die Branche darauf einstellen, ihre Produkte stärker zu orchestrieren als zu produzieren. Der Anbieter hat keinen vollständigen Einblick mehr in all diese Teile und Module und muss sich auf eine gemeinsame Quelle von Daten und Informationen verlassen, an die alle Prozesse im Unternehmen und darüber hinaus angeschlossen sind. Um die Herausforderungen dieses wechselhaften und schnelllebigen Umfelds zu meistern, sollten Hersteller den Weg des so genannten Business of Engineering einschlagen. Zwar ist die Science of Engineering, also der Teil der Konstruktion mit Fokus auf CAD-Daten, ein wichtiger Teil der Produktentwicklung. Allerdings konzentrieren sich die Bestandssysteme beim PLM zu sehr auf diesen Teil der Produktionswelt und vernachlässigen die Business-Seite. Es ist ein Geburtsfehler von PLM-Systemen, wie wir sie kennen: Die Lösungen waren auf der Science-Seite schon immer sehr stark, weil die meisten großen PLM-Anbieter aus der CAD-Welt kommen. Sie waren allerdings nie für Prozesse ausgelegt, die sich über alle Disziplinen (Software, Hardware, E/E) hinweg erstrecken - von Konstruktion und Design über die Fertigung und Qualitätssicherung bis hin zur Lieferkette und technischen Dokumentationen. Die PLM-Welt ist dadurch aus dem Gleichgewicht geraten.

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Die Lösung: schnell, transparent, flexibel und skalierbar

Um die lang ersehnte, aber nach wie vor unerfüllte Vision von PLM zu erreichen, müssen Installationen schnell und transparent, hoch flexibel und skalierbar sein. Auch kommt es auf einfache Aktualisierung und Kosteneffizienz an. So genannte Resilient-PLM-Plattformen haben das Potential, das Business of Engineering tatsächlich nach diesem Muster zu unterstützen. Um bestehende Investments zu schützen, muss eine neue PLM-Plattform idealerweise als zusätzlicher Layer fungieren, ohne dass bestehende System vollständig zu ersetzen. So ist es auch möglich, Best-in-Class-Prozesse und bestehende Werkzeuge weiter zu nutzen, mit denen die Ingenieure vertraut sind. Störungen bei der Implementierung bleiben möglichst gering. Ein solcher Ansatz ist folglich wesentlich nachhaltiger und senkt sowohl Risiken als auch Kosten. Die Plattform Aras Innovator geht genau diesen Weg. Sie kann über bestehende Installationen gelegt werden und bietet die Verbindung zwischen bisher isolierten Silos, die das Unternehmen braucht. Auch der Einsatz als Stand-Alone-Lösung für eine völlig neue Installation ist möglich. Die Implementierungszyklen sind dabei deutlich kürzer als bei einer herkömmlichen PLM-Lösung. Das System ist schneller produktiv, das Risiko für Kostenüberschüsse wegen nicht einkalkulierter Beraterstunden gleichzeitig niedrig.

Business of Engineering ist die Zukunft

Die steigende Komplexität der Produkte, hervorgerufen durch das IoT, ist ein anhaltender Trend in nahezu allen Branchen. Unternehmen, die mit besser integrierten Produktentwicklungsprozessen und -systemen reagieren, haben auch bessere Chancen, den Markt umzukrempeln und ihre Branche zu dominieren. Um die interdisziplinären Entwicklungsherausforderungen und die Reaktionsfähigkeit zu schärfen, müssen sie die Art und Weise der PLM-Einsatzes verändern. Es kommt auf eine Lösung an, die automatisierte, digitale Vernetzung zwischen den Ingenieursdisziplinen schafft. Essentiell sind obendrein unternehmensübergreifende und erweiterte Prozesse, die die Herstellung mit der gesamten Supply Chain von Logistik über Wartung bis hin zu Service und Support verbinden. Neue Tools und Plattformen lösen alte PLM-Systeme ab und machen Unternehmen ein Stück digitaler. Da sie über den Bestandssystemen liegen, ermöglichen sie einen durchgängigen, disziplinübergreifenden Ansatz. Weltweit agierende Unternehmen können erst einmal einen Prozessrahmen nutzen, der das gesamte Unternehmen umfasst - die zentrale Voraussetzung, um die digitale Transformation zu schaffen und die eigene Position im Zeitalter von IoT zu behaupten.

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