Bisherige Ansätze basieren in der Regel auf einer Erweiterung der bauteil-orientierten PDM-Installationen, dem sogenannten Ansatz des Ein-System-Integrators. So werden den anderen am Produkt beteiligten Disziplinen Strukturen aus der Mechanik aufgezwängt, die die eigene Denkweise jedoch nicht oder nur unzureichend widerspiegeln. Anerkannte Methoden zur integrierten Produktentwicklung in der Mechatronik fordern eine Gleichstellung der Disziplinen. Zu nennen sind hier u.a. das 3-Ebenen-Vorgehensmodell oder das Quality-Gate-Konzept. Beide Ansätze liefern Methoden zur Systematisierung und Synchronisierung der Disziplinen einer mechatronischen Produktentwicklung. Um dem Anspruch von PDM gerecht zu werden, muss es möglich sein, jede Disziplin entsprechend der vorherrschenden Paradigmen mit eigenen Strukturen zu unterstützen und mit relevanten und verständlichen Informationen disziplinübergreifend zu versorgen. Naheliegend gemäß dem Ansatz des PDMs wäre der Aufbau einer Produktstruktur unter Berücksichtigung aller Entwicklungen aus den verschiedenen Disziplinen, da schließlich das Produkt selbst ebenfalls die Erzeugnisse der Disziplinen vereint. Andererseits existieren Umstände, die am Erfolg einer solchen Lösung zweifeln lassen.
Schwierigkeit Produktlebensdauer
Die Produktionslebensdauer mechanischer Komponenten, beispielsweise im Automobilbau, liegt in der Regel bei mehr als sieben Jahren. Im Vergleich dazu werden Prozessoren jedoch nach durchschnittlich 14 Monaten abgekündigt und Software wird teilweise noch häufiger geändert. Ein weiteres Kriterium ist die Anzahl der zu verwaltenden Elemente. Während ungefähr 25.000 Elemente aus der Mechanik verwaltet werden müssen, stehen diesen je nach Detaillierungsgrad bis zu 100.000 Elemente mit eng verflochtenen Relationen aus der Software gegenüber. Wie kann folglich eine Produktstruktur aussehen, die diese Disziplinen vereint, und kann so der durchgängige Informationsaustausch durch Zugriff auf Erzeugerdokumente erreicht werden? Die Prozessbeteiligten aus den verschiedenen Disziplinen besitzen unterschiedliches Fachwissen und arbeiten mit eigenen Anwendungen. Beispielsweise kann aufgrund des fehlenden Fachwissens und der fehlenden sowie Lizenzkosten behafteten Anwendungen der jeweils anderen Disziplin ein Informatiker keinen Nutzen aus dem Zugriff auf ein CAD-Modell ziehen und umgekehrt ein Maschinenbauer keinen aus dem Zugriff auf den Quellcode. Um dennoch PDM in der Mechatronik einsetzen zu können, hilft ein an der TU München und von der Prozesswerk GmbH erarbeiteter Ansatz.
Vom strukturellen Problem zur Herausforderung
Der Ansatz basiert auf einer mehrstufigen PLM-Bebauung, bestehend aus PDM-Lösungen für jede Disziplin, die auf einem integrierenden PDM-Backbone aufsetzen. Die Integration findet so außerhalb der benötigten spezifischen Strukturen statt. Dennoch ist das Produkt selbst das integrierende Element. Repräsentiert ist es in einer Struktur im Backbone, in der jede der Entwicklungen in einem der Ersatzformate hinterlegt ist, die ohne Fachwissen und Spezialanwendungen lesbar sind. Nun können alle Prozessbeteiligten gemäß ihrer Aufgabenstellung auf das Produkt zugreifen. Disziplinenspezifische Entwicklungen werden in gewohnter Umgebung mit Informationen aus anderen Disziplinen durchgeführt, während Systemverantwortliche eine Gesamtsicht auf das Produkt haben. Diese Struktur wird anhand der Vorgaben aus den genannten Entwicklungsmethodiken aufgebaut. Kann das Konzept der Mehrstufigkeit, das sich z.B. in der Automobilbranche für spezielle Anwendungsfelder schon heute bewährt hat, für die Integration der Mechatronik übernommen werden, ergibt sich eine Verlagerung der Problematik von einem strukturellen Problem hin zur Herausforderung der Abbildung von Strukturen aufeinander. Dies erfordert, dass die zu integrierenden PDM-Lösungen aus den Disziplinen denselben Konkretisierungsgrad besitzen.
Komplexe Entwicklungsprozesse beherrschen
In der Praxis kann die Mechanik als Vorreiter bezeichnet werden. Während sich in der Elektrik/Elektronik in den letzten Jahren ähnliche Lösungen etablierten, haben die Lösungen im Bereich der Software nicht zuletzt aufgrund der höheren Komplexität diesen Konkretisierungsgrad bei Verwaltungssystemen bisher noch nicht erreicht. Soll eine Analogie zwischen Mechanik und Software gefunden werden, ist gängiges Software Configuration Management von der Funktionalität her mit dem CAD-nahen Team Data Management vergleichbar. Erst der Einsatz eines Software-PDM würde die vorgestellte Grundidee praktikabel machen. Dieser Ansatz liefert ein Konzept für die Werkzeugunterstützung bestehender Methoden mechatronischer Produktentwicklung durch Konzepte aus dem Produktdatenmanagement. Eingriffe in bestehende, ausgereifte Anwendungen der Disziplinen entfallen. So liefert das Produktdatenmanagement einen Beitrag komplexe mechatronische Entwicklungsprozesse beherrsch- und anwendbar werden. Folglich sind die im Bereich Mechatronik besonders kritischen Faktoren des Projektmanagements – Zeit, Kosten und Qualität – durch Datenverwaltung, Wiederverwendung und Workflowmanagement zu kontrollieren.
