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SAP PLM - durchgängig einführen und nutzen

Dr.-Ing. Ulrich Schmidt, SAP PLM Infotag, Walldorf, 18.6.2008

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Agenda

1. Unternehmensprozesse mit hohem PLM-Anteil1. ETO2. MTO3. MTS

2. Bausteine der Prozessintegration

3. Optimierungspotentiale durch Prozessintegration

4. Einführungssystematik

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Vorbildliches Produktleben

Produktplanung,Aufgabenstellung1

Entwicklung,Konstruktion2

Fertigung, Montage,Prüfung3

Vertrieb, Beratung,Verkauf4

Gebrauch, Verbrauch,Instandhaltung5

ThermischeNutzung6.1 Recycling6.2

Deponie / Umwelt

Markt Unternehmensstrategie

Quelle: VDI 2221

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Umfang PLM - Grobdarstellung

Produktplanung,AufgabenstellungK1

Entwicklung,KonstruktionK2

Fertigung, Montage,PrüfungK3

Vertrieb, Beratung,VerkaufK4

Gebrauch, Verbrauch,InstandhaltungK5

ThermischeNutzung6.1 Recycling6.2

Deponie / Umwelt

Markt Unternehmensstrategie

EDM

PDM

PLM

Quelle: VDI 2221

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Prozessformen

1. ETO – Engineer to Order: Kraftwerke, Schiffe, …

2. MTO – Make to Order: Autos, Möbel, …

3. MTS – Make to Stock: Handys, PCs, …

• Jedes Produkt hat völlig unterschiedliche IT- und Unternehmensprozesse in seinem Lebenszyklus.

• Die Gemeinsamkeit besteht jedoch in dem Streben nach:

• Datenstrukturen, die über alle Prozesse durchgängig verwendet werden können.

• Hohe Prozess- und Datenqualität.

• Vermeidung von Datenredundanz.

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Differenzierung ProduktprozesseAuswirkungen auf die IT-Architektur

KonstruktionKalkulation

Supply Chain Markt

Kunde KundeEngineeringProjek-

tierung

Kunde

Lagerfertigung(MTS*) Produkte sind fest definiert!

Planung

Auftragskonstruktion &-fertigung (ETO*) Produkt entsteht im Auftrag

Supply Chain

Angebot Auftrag

Markt

Planung

*MTS = Make to Stock, ETO = Engineer to Order

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Verfügbarkeit PLM-Systeme

Annahme: PLM ist eine Serienschaltung !• Eine Serienschaltung verschaltet abhängige Komponenten. Das System

ist nur dann verfügbar, wenn alle Einzelkomponenten verfügbar sind. Ein Rechner ist beispielsweise nur dann verfügbar, wenn alle betriebsrelevanten Komponenten wie CPU, Speicher und Netzteil verfügbar sind.

• Das Ersatzschaltbild für eine Serienschaltung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

• Die Gesamtverfügbarkeit V ergibt sich wie folgt:

V = V(K1) * V(K2) * V(K3) * V(K4) * V(K5)

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Beispiel Funktionale Abdeckung MTS

Produktplanung,AufgabenstellungK1 80%

Entwicklung,KonstruktionK2 80%

Fertigung, Montage,PrüfungK3 80%

Vertrieb, Beratung,VerkaufK4 80%

Gebrauch, Verbrauch,InstandhaltungK5 80%

Gesamtverfügbarkeit PLM: V = 0,8*0,8*0,8*0,8*0,8 = 33%

Gesamtintegrationsgrad = ??

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Agenda

1. Unternehmensprozesse mit hohem PLM-Anteil1. ETO2. MTO3. MTS

2. Bausteine der Prozessintegration

3. Optimierungspotentiale durch Prozessintegration

4. Einführungssystematik

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Datenstrukturen – häufiger IST-Zustand

Kostenstruktur Raumstruktur

Baugruppenstruktur

Was fehlt vielmals?

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Integrierte PLM-Prozesse

ERP = Aufträge/Projekte, Kalkulation, Preisfindung, Anfragen/Bestellungen, Projektmanagement, Controlling, Finanzbuchhaltung, Personal, ...

CAD, CAE, techn. Berechnungen, Archivierung, Dokumentenmanagement, ...

PLM = Management von Produktdaten (PDM) und Prozess-Know-how (Beziehungswissen, Regeln)

über den gesamten Produktlebenszyklus

Vertrieb

Kunde

Logistik-kette

Engin-eering-kette

Kunde

ProjektierungBerechnung Konstruktion Inbetrieb-

nahmeArbeits-

vorbereitungTechnische

Dokumentation

Beschaffung Fertigung Lieferung Service

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Datenstrukturen – zukünftiges Potential

Kostenstruktur Raumstruktur

BaugruppenstrukturDokumentenstruktur

Integrierte Dokumentenstruktur für diePlanung und Steuerung der Dokumentenprozesse!

=> Engineering Supply Chain

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UnternehmensplanungStrategie, Finanzen, Controlling

Supply Chain(logistisch)

Supply Chain(logistisch)

Kunden Lieferanten

ESC(Engineering Supply Chain)

ESC(Engineering

Supply Chain)

Engineering Supply Chain

Unternehmensgrenze

Zusammenarbeit in der Entwicklung:• Austausch von Dokumenten:

• Produktstrukturen• CAD-Modelle• Dokumente

• Austauschformate: • STEP• XML

Logistische Lieferketten:• Abrufmengen• Liefertermine

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Agenda

1. Unternehmensprozesse mit hohem PLM-Anteil1. ETO2. MTO3. MTS

2. Bausteine der Prozessintegration

3. Optimierungspotentiale durch Prozessintegration

4. Einführungssystematik

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Optimierungspotentiale1. Enginerering-Supply-Chain (ESC):

1. Die PLM-Prozesse werden vollständig auf Zulieferer und Kunden erweitert.

2. Virtuelle und temporäre Projektgemeinschaften werden mit PLM-Prozessen unterstützt.

3. Das Konfigurations-, Änderungs- und Freigabemanagement wird auf unternehmensexterne Zugriffe ausgerichtet

2. Integration Berechung und Konstruktionsautomatisierung

3. Produktclusterung und regelbasierte Stammdatenpflege

4. Globale PLM-Architekturen

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Beispiel 1: Engineering Supply Chain

1. Materialbedarfsplanung - es existieren viele Ansätze:1. Verbrauchsorientiert - Lager2. Einzelplanung Kundenauftrag3. Zur Verfügung stehende IT-Mechaniken:

1. MRP-Berechnungen2. SCM-Integrationen3. Pegging4. …..

2. Dokumentenbedarfsplanung:1. Randbedingungen, die eine Dokumentenbedarfsplanung erfordern:

1. Dokumente sind vertraglicher Lieferbestandteil2. Supply Chain für Material benötigt zu definierten Terminen Dokumente3. …

2. Dokumente sind integraler Bestandteil im Engineering-Projektmanagement

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Beispiel 1: Engineering Supply Chain1. Dokumentenkontrolle ist mehr als Dokumentenmanagement.

2. Jedes Dokument hat einen eigenen Lebenszyklus bzgl.:1. Terminierung2. Erstellung intern oder extern

3. Die Verfolgung der Supply Chain für Dokumente ist genauso wichtig wie die Supply Chain für Material.

4. Die Supply Chain für Dokumente muss unabhängig von der Supply Chain für Material definiert und gesteuert werden können.

5. Aufgrund der hohen Anzahl von Dokumenten ist es sinnvoll viele Prozesschritte zu automatisieren.

6. Dokumentenfluss und Materialfluss müssen sich synchronisieren.

=> Integrierter Ansatz DCC = DocumentControlCenter

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Beispiel 1: Engineering Supply Chain

Ereignisszenario 1: Document Create

AnforderungEinzeldokument

Intern

ErstellungInhalt

ErstellungInhalt

Prüfung

Extern

Freigabe

Ereignisszenario 2: Document Audit

AnforderungEinzeldokument

Intern

Prüfung

Freigabe

Extern

Ereignisszenario 3: Information

AnforderungZusendung

Intern

Information

ExternBeispiele für mögliche

ESC-Supply-Chain-Szenarien

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Beispiel 1: Engineering Supply Chain

Ereignisszenario 1: Document Create

Einzeldokumentanfordern

Intern

Inhalterstellen

Inhalterstellen

Inhaltprüfen

Extern

Dokumentfreigeben

Terminierung DokumentenSupply Chain

T3

T4

T2

T1• Dieses Szenario unterstützt die Terminierung:• interner Dokumente• externer Dokumente

• Interner Ablauf mit folgenden Terminen: • T1: Dokument ist angefordert• T2: Inhalt wurde erstellt• T3: Inhalte wurde geprüft• T4: Dokument wurde freigegeben

1.1 intern 1.2 extern

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Beispiel 1: Engineering Supply Chain

Art: DRWAblauf EXtern: DCC_EX

Das Ereignis DCC30 – In Beschaffungwird vom Einkauf zurückgemeldet!

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Beispiel 2: Konstruktionsautomatisierung

Auslegung

Geometrie-prozessor

AutomatischerZusammenbau

im CADAuswertung

CAD-Zusammenbau

Prüfprogramme

GenerierungERP-Daten

GenerierungERP-Daten Bereitstellung

FertigungsdatenBereitstellung

Fertigungsdaten

Zeichnung /CAM-Datensätze

CAM

MaterialstammdatenStücklistenstrukturenAuftragszuordnung

ETO – als automatisierter ProzessKundenanforderungen

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Beispiel 2: Konstruktionsautomatisierung

++Fileservertti83

File systemcache

Client J2EE Server CAD

Applikationsserver++Server

tti88

UG

Java API

tti67

GUI

...

Turbodesigner

XML

PDM / PLM P01

Vorlagen

Auftragsdaten

Cache füllen

Auftragsneutrale DatenAuftragsdaten

UG

CAD

CAD

SAP PLMSAP Netweaver

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1. Umfeld

Beispiel 3: Produktclusterung

Kostenverursachung und -festlegungKostenanteil [%]

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0Konstruktion Arbeits-

vorbereitungEinkauf Fertigung Verwaltung

ΣKf

ΣKv

festgelegte Kosten [Kf]

verursachte Kosten [Kv]

Quellen: Betriebshütte Produktion und Management

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1. Umfeld

Beispiel 3: Produktclusterung - MTODatenfestlegung

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Datenanteil [%]

festgelegte Daten

Konstruktion Arbeits-vorbereitung

Einkauf Fertigung

• Ein Großteil der Produktdaten wird bereits in der Konstruktion festgelegt!• Warum diese nicht durchgängig und automatisiert nutzen?

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Beispiel 3: Produktclusterung - MTO1. Aufstellung sämtlicher Produkte die Bestandteile der Kundenprozesse sind.

2. Systematisierung sämtlicher Anwendungsprozesse (Logistik, FI/CO, Konstruktion).

3. Clusterung der Anwendungsprozesse in den Bereichen Logistik und FI/CO:1. Gleiche Prozesse für die o. a. Produkte.2. Ermittlung der erforderlichen Produktdaten für die Prozesscluster.3. Ergebnis: Produktcluster aus Sicht Logistik und FI/CO.

4. Definition der Konstruktionsprozesse:1. Systematisierung sämtlicher Konstruktionsprozesse.2. Ermittlung der erforderlichen Produktdaten für die Konstruktionsprozesse.3. Verknüpfung der Daten aus 3.2 und 4.2 ergibt das integroerte PLM-

Datenmodell.

5. Erstellung von Automatisierungsregeln zur Datenpflege.

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Beispiel 3: Produktclusterung - MTO

• Produktcluster xy: Kunde darf zwischen 2 Komponenten wählen

Pumpe_GesamtPumpeNetzteil_1 (220V)Netzteil_2 (110V)

Für diese Modell müßten im SAp PLM folgende Daten angelegt werden:1. 4 Materialstämme2. 1 Stückliste3. 1 Merkmal (Spannung)4. 1 Klasse (Netzteil)5. 1 Konfigurationsprofil

=> Auf Basis eines Produktcluster sollten diese Daten automatisiertangelegt werden.

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C

mySAPERPmySAP

SEM/BW cFolders

C I…

FeuerschutzwandWAS7.xx

C I

Beispiel 4: Globale PLM Architektur

C = Content-Server (Anzahl x je Standort)I = Index-Server

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Beispiel 4: Globale PLM Architektur

MaterialbeschaffungEinkauf - Fertigung

PLM - Datenmanagement

PLM-Applikationsintegration

Projektplanung- und Steuerung

Fortschritts- und Leistungsanalyse

Personalisierung

Inte

grat

ion

exte

rner

Part

ner

mySAP ERP

mySAP PLM

mySAP PLM CAD-Interfaces, SAP XI

DCC, mySAP PLM PScProjects

mySAP SEM/BW

WebDynpro

cFol

ders

cPro

ject

s

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Beispiel 4: Globale PLM Architektur

= Automatisierte Terminplanung

Definition: SAP view on PLM with direct CAD-Integration.

Ibase (Functional Location)

21

3 3

4

5a

5b

78

69

= Early Engineering (Basic); Festlegung vonFunktione & anforderungen, Document Control

21 = Definition Entwicklungsprojekt

3 = Detail Engineering auf Basis CAD-Integration, Concurrent, verteilte Lokationen

4 = Generierung aller relevanten log. Daten

5a = Automatisierter Auftragseingang mittelsVariantenkonfiguration (MTO)

5b = Auftragseingang ETO über PS

7 = Integration Einkauf

6

8 = Integration Produktion

9 = Permanenter Aufbau Service-Daten“As-Built-Structure”

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Agenda

1. Unternehmensprozesse mit hohem PLM-Anteil1. ETO2. MTO3. MTS

2. Bausteine der Prozessintegration

3. Optimierungspotentiale durch Prozessintegration

4. Einführungssystematik

Seite 31

Implementierungsszenerien für integrierte Produktentwicklungsprozesse

ERP PLMZwei-Phasen

PLM

ERP

ERPPLM

Interaktiv

ParalleleProjekte

Zeit

Seite 32

Software-optimierung

Prozess-optimierungInteraktiv

ERPPLMInteraktiv

Bewertung der Vorgehensweisen

Die Kombination dieser beiden

Ansätze sichert folgende Vorteile:

• Kurze Projektlaufzeit.• Modellierung von Prozessen, die tatsächlich mit IT-Unterstützung abgebildet werden können.

• Orientierung an von MAN TURBO genutzter SAP-Technologie.• Vermeidung von Iterationsschleifen zwischen Prozessmodellierung und IT.• Realisierung der Vision „Vollständig Integriertes Unternehmen MAN TURBO“.

Seite 33

Top-Down Prozessmodellierung

PS PP MM PM SD XY XY

5

1

3

4

TOP-

Dow

n SA

P-un

a bhä

ngig

Bot

tom

UP

SAP-

Sof tw

are

und

-In

t egr

atio

n

Prozess-Modell

mySAP.com

Definition Gesamtvision/Lösungslandkarte

2 Lösungslandkarteje Bereich

Funktionen / Transaktionen

Schnittstellenverhalten

Ausprägung je ausgewählter Bereich

3

4 1

5 2

3

1

2

3

4

K 1

K 2

K 3

K 4

K 5

3

4 1

5 2

3

1

2

3

4

K 1

K 2

K 3

K 4

K 5

3

4 1

5 2

3

1

2

3

4

K 1

K 2

K 3

K 4

K 5

l1

3

7

2

456

Level A

Level B

Level C

Level D

Seite 34

V = 100 ?

Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!