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Produktentwicklung: Die Durchgängigkeit des Engineerings

In der Produktentwicklung nutzt jede ­Ingenieursdisziplin ihre eigenen Entwicklungsmethoden. Was fehlt, ist ein gemeinsames Modell, an dem alle Entwickler arbeiten können. Das 'Model Based System Engineering' in Kombination mit einem PLM-System kann diese Anforderung erfüllen.

Durchgängigkeit des Engineerings Bildquelle: © Bild: Computer&AUTOMATION, Quellen: Fotolia, LVDESIGN; XPLM

Das Industrie-4.0-Konzept beinhaltet intelligente Betriebsmittel, die mittels verschiedenster Sensoren und Kommunikationstechnologien einen vollständig digitalisierten und hochflexiblen Produktionsprozess in Fertigung und Montage ermöglichen. Dies äußert sich in Begriffen wie 'Losgröße 1' oder 'one-piece-flow'. Hiermit sind Produkte gemeint, die hochgradig kundenindividuell konfiguriert werden können und bei denen der Kunde noch möglichst lange Einfluss auf die Bestellung ausüben und Änderungen vornehmen kann. Diese Forderung nach einem Höchstmaß an Flexibilität kann nur durch ein ausgereiftes Varianten- und Konfigurationsmanagement auf Seiten der Produktentwicklung realisiert werden.

 

Y-Modell nach Scheer Bildquelle: © XPLM
Das Y-Modell nach Scheer: In allen Bereichen findet man die Forderungen nach Individualisierung. Wer im Prozessbereich 'Fabrik' kundenindividuelle Produkte fertigen will, muss diesen Maßstab an Flexibilität auch bei der Produktentwicklung anlegen.

Ein Blick in die Unternehmensabläufe lohnt sich. Professor Scheer aus Saarbrücken zeigt in seinem Y-Modell die Zusammenhänge zwischen Fertigung/Montage, Auftragsabwicklung und Produktentwicklung. Es beschreibt die zwei Hauptprozessketten in einem Industriebetrieb. Die betriebswirtschaftliche auf der linken und die technische Prozesskette auf der rechten Seite. Zudem können drei Prozessbereiche identifiziert werden:

  • Der Prozessbereich Fabrik, um den sich ein Großteil der deutschen Diskussion zu I4.0 dreht.
  • Der Prozessbereich Produktentwicklung, bei dem mit PLM-Systemen die Produktdaten verwaltet werden.
  • Der Bereich der Logistik, in dem Bestellungen bearbeitet und Daten der Supply Chain geführt werden.

Im Gegensatz zum Prozessbereich Logistik, in dem mit ausgereiften ERP-Systemen ein hoher Grad an durchgängigen Informationsflüssen und Datenkonsistenz erreicht wird, zeichnet sich der Bereich der Produktentwicklung hinsichtlich der eingesetzten Werkzeuge und Prozesse durch eine Vielzahl an Insellösungen aus. Jede Ingenieursdisziplin hat ihre eigenen Produktmodelle und Entwicklungsmethoden. Man spricht hier von disziplinspezifischen Modellen: Mechanische CAD-Systeme für den Konstrukteur, elektrisch/elek­tronische CAD-Systeme in der Elek­trotechnik oder Application Lifecycle Management (ALM) Anwendungen in der Software-Entwicklung.

Es fehlt an einem verständlichen ­Modell des zu entwickelnden Produktes, an dem alle gemeinsam arbeiten können. Unterteilt man die Produkt­entwicklung in eine frühe und eine ­späte Phase, sind beispielsweise CAD-Modelle in der späten Phase einzuordnen. Ein Austausch zwischen den Disziplinen ist in der späten Phase oft nicht mehr mögich, da man keine gemein­samen Modelle, geschweige denn gemeinsame Vokabeln besitzt, um (Teil-)Produkte zu beschreiben. Da­runter leidet nicht nur die Geschwindigkeit, mit der ein Produkt an den Markt gebracht werden kann, sondern auch die Qualität.