Produktkonfiguration Konfigurationsmanagement: Teamcenter sorgt für Benefits im gesamten Lebenszyklus

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Bei der Wahl betrieblicher Optimierungen im Kontext von PLM fällt der Fokus immer noch zu selten auf das Thema Varianten- und Konfigurationsmanagement. Die scheinbare Komplexität des Themas schreckt offenbar viele Unternehmen ab. Zu Unrecht, wie dieser Beitrag demonstrieren soll. 

Die Implementierung varianter Produkte im PLM führt nicht nur in der Konstruktion, sondern auch in vor- und nachgelagerten Prozessen zu Einsparungen. Dieser „Multiplikationsfaktor“ sowie technische Aspekte, Ausblicke aber auch mögliche „Fallstricke“ der Thematik werden in Folgendem erläutert.

Effizientes Konfigurationsmanagement: Die technische Umsetzung 

Konkret geht es um das PLM-System Teamcenter, mit dem sich eine vollständige Integration konfigurierbarer, varianter Produkte in die Prozesse realisieren lässt. Das zugehörige Modul heißt „Product Configurator“. Dies ist ein Tool zur Verwaltung und Konfiguration von Produktvarianten, das es ermöglicht, auch umfangreiche Variantenkonfigurationen zentral zu steuern und zu automatisieren.

Das Variantenmanagement wird über eigene Objekte zur logischen Handhabung von Varianten widergespiegelt. Warum eigenständige Objekte? Dies rührt daher, dass das Variantenmanagement einen prozessualen und damit auch organisatorischen eigenen Überbau braucht, die Objekte sich also auch über den zeitlichen Verlauf hinweg ändern oder wiederverwendet werden – also im eigenen „varianten Lebenszyklus“ mitlaufen. Somit ergeben sich auch Teamcenter-seitig alle notwendigen Konfigurationsmöglichkeiten zur Anpassung des Variantenmanagements an die Abläufe im eigenen Unternehmen.

Im „Dictionary“ (Abbildung 1) werden Organisationsübergreifend die Konfigurationen angelegt, zum Beispiel ob Produktbestandteile schlicht an- oder abwählbar sind (Boolean) oder einen Wert benötigen, wie beispielsweise für eine Farbe eine Zeichenfolge (String). Anschließend werden diese zum produktspezifischen sogenannten „Product Context“ übernommen. Diese Funktionalitätsfolge bietet die Möglichkeit der Wiederverwendbarkeit und zentralen Verwaltung. Optional können im „Product Context“ Modellfamilien angelegt werden. Komplexere Regelzusammenhänge lassen sich ebenfalls anlegen und testen.

Erstellen von Stücklisten

Der „Product Context“ wird einer Stückliste (BOM = Bill of Materials) zugewiesen. Zum Erstellen einer 100%-BOM aus der „150%“-BOM (Stückliste mit allen möglichen Elementen, daher „150%“) wird dann per Modellauswahl und Optionsselektion – gemäß obiger Anlage im Dictionary und Zuweisung im Product Context – die BOM als “Custom Configuration” schnell und automatisiert erstellt.

Voraussetzung für die Anwendung definierter Produktkontexte ist allerdings insgesamt, dass Konstrukteure mehr mit Teamcenter interagieren, um variante Baugruppen im „Product Configurator“ verwalten bzw. anlegen zu können. Falls mit (NX-)Modellen gearbeitet wird, bietet sich Active Workspace hier als einfach bedienbares User Interface innerhalb von NX an, um Varianten direkt im CAD zu bearbeiten. Zuvor sollte in dem Fall die CAD-Stückliste bereits die „150%-BOM“ sein, um dann anschließend in Teamcenter mit dem „Configuration Context“ verbunden zu werden.

Nahtlose Integration ohne Schnittstellen

In Summe gilt: Varianten werden übersichtlich eingerichtet und dargestellt. Es ist eine hohe Transparenz gegeben. Genutzt werden zudem bekannte Teamcenter-Funktionalitätskonzepte: es ist aufgrund der nahtlosen Integration klar erkennbar „was Phase ist“. Eventuelle Datenverluste und -fehler an Systemgrenzen (bei Verwendung eines separaten Tools) würden unter Umständen zeitaufwändige oder gar fehleranfällige Wiederanreicherungsprozesse bedeuten. Durch die Arbeit direkt in Teamcenter wird dies vermieden. Ebenso die Wartung von Schnittstellen.

Konfigurationsmanagement: Einfluss auf den Produktentstehungsprozess

Das Variantenmanagement beschränkt sich nicht nur auf die Konstruktion. Es läuft über den gesamten Produktentstehungsprozess und darüber hinaus mit. Am Anfang steht also auch immer die Frage, wie weit sich die Thematik ausdehnen soll. Der mögliche Benefit ist klar: Durch die Reduktion der Anzahl der Baugruppen/Teile wird der Aufwand in vor- und nachgelagerten Prozessen ein erhebliches Maß reduziert. Somit zeigt sich in weit über das Engineering hinaus gehenden Prozessen ein deutlicher Vorteil. Grafisch ist dies in Abbildung 3 illustriert.

Beispielsweise können ähnliche Vorteile auch aufgegriffen werden, wenn nicht nur die eBOMs sondern auch die mBOMs variant sind und im ERP ihre Anbindung finden, da der größte Teil der Baugruppe nicht variant ist (üblicherweise), und nur ein kleinerer Teil sich je nach Produktausprägung unterscheidet. Damit kann das ERP-System bei Produktplanung und Beschaffungsprozessen in vielen Punkten auch reduzierte Aufwände verursachen, sogar bis hin zu Arbeitsplänen.

Weiter kann Software-Variantenmanagement auf diese Art abgebildet werden, oder auch Produktionsparameter (z.B. Standort). Denkbar ist aber auch eine PIM-Anbindung (Webshops) oder Change-Management-Unterstützung.

Wo macht Variantenmanagement Sinn und wo nicht?

Dennoch ist auch die Frage zu klären, wo Variantenmanagement als zusätzliches Werkzeug Sinn macht oder wo es aufgrund von höheren Produktverwaltungsaufwänden (Produktmanagement) eben nicht günstiger ist. Auch, bei welchen Produkten es überhaupt Sinn macht. Mit genügender Sorgfalt in diesen Aspekten wird einem eventuellen Scheitern der Einführung vorgesorgt und sichergestellt, dass das variante Produkt besser verwaltet werden kann als das nicht-variante.

Am Anfang steht also nicht nur die Frage, wie der Prozess aussieht, um das Produkt zu einem „gemanagten” Produkt zu machen. In weiteren Ausbaustufen sollte man sich zudem einen Ausblick verschaffen, um ein schlüssiges Gesamtbild zu erlangen. Der Schritt zu einem „varianten Produkt“ von ursprünglich „nicht varianten Produkten” mag trivial erscheinen, benötigt aber ein gewissenhaftes Vorgehen, um Sicherheit und Vorteile zu gewinnen. Meist beginnend auf CAD-Seite, um sich dann auf weitere Gewerke auszudehnen.

Fazit: Konfigurationsmanagement strategisch planen und skalieren

Unternehmen stehen immer wieder vor der Situation, entscheiden zu müssen, welche PLM-Funktionalitäten „als nächstes” eine Rolle spielen und implementiert werden sollen. Besonders beim Konfigurations-/Variantenmanagement fällt Dienstleistern auf, dass die Komplexität des Themas viele Anwender abschreckt. Erfahrene Berater können jedoch durch die Prozessaufnahme und Umsetzung führen. Häufig unterschätzt werden zudem die Benefits, also die Multiplikatoren der Einsparung in vor- und nachgelagerten Prozessen.

Es gilt, strategisch zu denken und stets zu hinterfragen, an welchen Stellen das Variantenmanagement Sinn macht und einen überschaubaren ersten Schritt zu machen, um danach zu skalieren.

Der Autor Dr.-Ing. Matthias Roth ist Solution Architect bei ECS Engineering Consulting & Solutions.