PLM-Plattform: Produktentwicklung am Puls der Zeit

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Immer kürzere Innovationszyklen und zunehmend komplexe Produkte bringen klassische PLM-Lösungen an ihre Grenzen. Wer Schritt halten will, benötigt eine digitale Plattform, die alle Abläufe flexibel und zukunftssicher unterstützt.
PLM-Plattform

Der CIM-Data 2019 Market Analysis Report definiert die Komplexität von Produkten und die Digi­talisierung von Prozessen als Treiber für neue Formen der Entwicklung: Im Trend liegt eine einheitliche PLM-Plattform, auf der neue Produkte mithilfe von Simu­lation, Digitalen Zwillingen und Digital Threads entwickelt werden können.

Eine PLM-Plattform für mehr Dynamik

Früher kam es bei Anwendungen vor allem darauf auf an, dass sie reibungslos funktionieren. An neue Anforderungen ließen sich diese stabil laufenden Lösungen allerdings nur mit hohem Aufwand anpassen. Auch sofort einsatzbereite „Out-of-the-Box“-Systeme konnten mit dynamischen Innovationszyklen nicht Schritt halten. In starren PLM-Lösungen müssen Unternehmen für jeden neuen Prozess die dazugehörigen Funktionen verändern. Gleich, ob es nur darum geht, Zugriffsregeln zu verändern, regulatorische Bestimmungen zu berücksichtigen oder strategische Initiativen für mehr Wachstum oder Kostensenkung umzusetzen: Der Erfolg jeder Anpassung hängt vom Aufwand der dafür notwendigen Umstellung ab.

Bei herkömmlichen, starren „Hard-Coded“-Lösungen verursacht selbst die kleinste neue Funktionalität viel Arbeit. Einfache Upgrade-Lösungen werden zum Problem, weil Anpassungen tief im starren Code der Lösung festgeschrieben und beim Upgrade neu berücksichtigt werden müssen. Jede zusätzlich zu schreibende Code-Zeile erhöht zudem die Komplexität der angepassten Lösung. Damit wächst die Fehleranfälligkeit und es entstehen Probleme bei der Datenqualität. Das Konzept einer abgeschlossenen und sich nicht weiter verändernden Umsetzung einer PLM- und Entwicklungs-Lösung ist daher nicht mehr zeitgemäß.

PLM-Plattform
Verschiedene Ebenen einer robusten und zukunftsfähigen PLM-Plattform. Bild: Aras

Eine moderne Entwicklungslösung darf Innovationen nicht behindern, sondern sollte diese fördern. Sie muss Veränderungen und neue Anforderungen reibungslos integrieren können und die neuen Vorgaben erfüllen. Diese Fähigkeiten gelten als ein entscheidender Erfolgsfaktor für das Management von Produktlebenszyklen. Eine zukunftssichere, flexible Plattform sollte sich nach der einmal erfolgten Umsetzung mit geringem Aufwand an neue Vorgaben anpassen lassen.

Informationen von System zu System übertragen

Die Funktionen einer Anwendung und neue Geschäftsparadigmen sind eine Sache. Eine andere die Verfügbarkeit und Qualität der Daten in ihrem Kontext. Ein zukunftsfähiges PLM unter Verwendung von Digital Threads, Digital Twins, Simulationen oder Technologien wie Big Data, Internet of Things und Künstlicher Intelligenz hängt von der Verfügbarkeit und Qualität der Daten in ihrem Kontext ab. Die Stimmigkeit der Datenpunkte über alle Abläufe hinweg, beispielsweise bei der Konstruktion eines Motors, beeinflusst direkt dessen Qualität und die Steuerung in allen Phasen – von Entwicklung über Wartung und Service bis hin zur Weiterentwicklung.

Auf einer einheitlichen Plattform können alle Beteiligten unmittelbar auf aktuelle Daten zugreifen. Auch externe Anwendungen und Technologien werden einbezogen. So lassen sich Datenpunkte aus Quellen verwenden, die in herkömmlichen PLM-­Lösungen nicht miteinander verbundenen sind. Wichtig ist eine hohe Datentransparenz, also der freie Zugriff auf sämtliche Quellen, unabhängig von der zugrundeliegenden Technologie. Die Fähigkeit einer Plattform, diese Informationen im Kontext für alle zu präsentieren, ist ein entscheidender Faktor für eine effektive Entwicklung.

Komplexe, nicht offen zugängliche oder mit proprietärer Verschlüsselung arbeitende Datenmodelle traditioneller Anwendungen behindern diesen Austausch unnötig. Der freie Informationsfluss, etwa Materialvorgaben oder Messwerte aus dem Einsatz einer Maschine, darf durch Abhängigkeiten von der sie generierenden Anwendung nicht behindert werden. Denn im Zuge der digitalen Transformation ist jeder Wert wichtiger Bestandteil des Digital Threads, den alle Beteiligten für eine vollständige und nachvollziehbare Gesamtsicht des Produktlebenszyklus brauchen.

PLM-Plattform: Flexibel auf allen Ebenen

Eine zukunftsfähige Plattformlösung ist flexibel und besteht aus verschiedenen Ebenen: Mit der zentralen Modeling-Engine können Ablaufregeln, Anforderungen, Informationen und Beziehungen in einem leicht anzupassenden Low-Code Front-End gestaltet werden. Die Definition dieser Elemente in einem deklarativen Modell erlaubt – im Gegensatz zu „Hard-Coded“ – die Anpassung an neue Anforderungen. Kundenspezifische Vorgaben lassen sich leicht übertragen.

Die Modeling-Engine generiert die logischen und physischen Datenmodelle und erzeugt automatisch über eine einheitliche Plattform einen Digital Thread, der eine konsistente Definition aller Attribute eines Objekts über die Anwendungen liefert.

Eine Service-Oriented-Architecture (SOA) stellt auf der nächsten Ebene Plattformdienste, wie die Integration von externen Daten (Data Federation), bereit. Ebenfalls verfügbar sind Dienste, die Inhalte, Prozesse für Workflows, Konfigurationen und Lebenszyklen sowie Möglichkeiten der visuellen Zusammenarbeit aller Beteiligten an einem Objekt bereitstellen. Eine Applikationsebene liefert Anwendungen, etwa das Management von Anforderungen und Simulationen, die Entwicklung von Produkten oder Komponenten, die Planung von Herstellungsprozessen sowie das Qualitäts- und Wartungsmanagement.

Eine wichtige Rolle spielt das Repository, welches die Verknüpfung zu physischen Datenbanken und Vaults leistet und Informationen einfach und unabhängig von Technologien und Systemen bereitstellt. Die so gegebene Portabilität der Datenstrukturen, Verknüpfungen sowie Geschäftsregeln aus der Modeling-Engine unterstützen dabei die Migration auf neue Technologien. Eine weitere Konnektoren-Ebene leistet den Datenaustausch mit spezifischen Autorentools. Das Client-Layer bietet flexiblen Zugriff auf die Plattform für die Anwender.

PLM-Plattform
Auf der Applikationsebene bietet eine PLM-Plattform verschiedene Anwendungen. Bild: Aras

Fazit

Nur eine zukunftsfähige und flexible Plattform stellt sicher, dass sich mit PLM auch künftige Engineering-Herausforderungen bewältigen lassen. Unternehmen können mit ihr neue Vorgaben erfüllen und Entwicklungsprojekte effizient umsetzen. Schließlich muss nicht nur die technologische Innovationsfähigkeit mitwachsen, sondern auch die Grundlagen für Abläufe und Zusammenarbeit.

Der Autor Andreas Müller ist Senior Vice President EMEA bei Aras.

Lesen Sie auch: Neue Disziplin im PLM-System: Data Science & Engineering  

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