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Swiss PLM Forum – Rapperswil 08. 11. 2012 Produktstruktur und Visualisierung Dr. Arne Gaiser | DSC Software AG
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Agenda
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 2
● Anforderungen ● Frühe Produktentwicklung ● Produktstrukturmanagement mit SAP PSM ● PSM und ECTR ● Visualisierung - Anforderung ● Visualisierung integriert in ECTR – Beispiel SAP Visual Enterprise Viewer
● Strukturmanagement und Visualisierung mit SAP und ECTR – Resümé
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Produktentwicklung – PLM von Anfang an Funktionale Produktbeschreibung
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 3
● Produktfunktionen sind zentraler Produktbestandteil
● Zweck: Zielerfüllung / Kundenzufriedenheit
● Funktionen lassen sich auf konstruktive Zusammenhänge abbilden
● Integration Systems Engineering Datenschema disziplinübergreifende Sicht der Produktentwicklung (Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme VDI 2206)
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Frühe Produktentwicklung
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 4
● Ausgangspunkt ist die Anforderungsstruktur zum Erfassen der an das Produkt gestellten Anforderungen
● Die Funktionsstruktur dient zur Strukturierung des Problems, dem Finden von Lösungen (lösungsneutrale Darstellung)
● Teilfunktionen können durch komponentenorientierte Systemelemente repräsentiert werden
● Zusammenbringen einer komponentenorientierten Struktur mit einer funktionalen Struktur
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Das Produkt und seine Änderungen lückenlos im SAP-System verwalten
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 5
Anforderungs- struktur
Funktionale Struktur
As-designed Struktur
Fertigungs- Struktur
Instandhaltungs- Struktur
Entwurf Konstruktion Produktion Instandhaltung
Engineering Change Management
Ideen Anforderungen
Produkt- varianten
Produktions- vorbereitung
Verkaufs- produkte Service Produkt-
entwicklung
Collaboration
(CAD-)Dokumenten- und Contentemanagement
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Produkt Struktur Management in SAP
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 6
Konzept Design
Anforderungsstruktur Funktionssstruktur Engineering-Bom
BoM Werk 1
Autorensystem (CAD)
CAD- und nicht CAD relevante Anforderungen
PSS
Fertigung
BoM Werk n
Planung
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PSM und Dokumente / Materialien
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 7
● Klares Datenmodell ● Mapping der funktionalen Struktur auf die Engineering BoM ● Freigabe und Änderungsprozesse ● Konfiguration ● Änderungsnachverfolgung von der frühen bis zur späten Entwicklungsphase
Änderungsstamm (Gültigkeit)
Funktionsstruktur Engineering-Bom Merkmale zur Auswahl von Varianten
Dyn. 100% Baugruppe
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Einbindung in SAP
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 8
● In CAD erstellte Dok-BoM enthält Teilmodelle (=Blöcke)
● Die Blöcke (Baukästen) werden gemäß Simulation / Konfiguration ausgewählt
● Die Positionierung erfolgt über „Anschlußpunkte“ / absolut Positionierung / Skelett
● Positionierung über Geometriereferenzen (Kante auf Kante, Fläche auf Fläche) sind unzureichend
● Die Engineering-Stückliste wird auf die entsprechenden strukturellen Knoten der funktionalen Systemstruktur abgebildet
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Die Lösung: Produktstruktur-Management
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 9
Produktstruktur-Management / PSM unterstützt die Arbeit mit varianten- reichen Produkten durch den Aufbau einer neutralen Produktstruktur
● Aufbau einer neutralen Produktstruktur bereits in der frühen Entwicklungsphase (auch ohne SAP Dokumenten- / Materialbezug) zur gezielten Planung und Abbildung von Varianz
● Planung und Konfiguration von Produktvarianten mit einem einfach zu bedienenden Regeleditor (Beziehungswissen)
● Frühe Wiederverwendbarkeit von Baugruppen / Komponenten
● Viewing von Produktvarianten
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PSM und ECTR
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 10
● Durchgängiges Produktdatenmodell von Entwicklung bis zur Fertigung
● Konsistente und redundanzfreie Datenbasis
● 150% Strukturen
● Abbildung der Struktur mit Funktionsknoten: SAP Objekt, kein Material, kein Dokument
● Entwürfe mit / ohne Material ableitbar
● Einfache, grafische Pflege des Beziehungswissens durch technische Merkmale in PLM
● Strukturauflösung / Konfiguration in PLM, Anzeigen der Konfiguration (100%-Struktur) im Viewer oder CAD (z.B. NX)
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PSM in ECTR
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 11
● Änderungsdienst für zeitliche Gültigkeiten / Serienstände Verbindlichkeit des Gesamtentwurfs
● CAD-Baugruppen Dokumente können den Funktionsvarianten zugeordnet werden
● Darstellung des konfigurierten Gesamtentwurfs im Viewer auf Basis JT / Öffnen in NX
● Der Gesamtentwurf kann, wenn mit Material verknüpft, direkt in die Werke verteilt werden (Produkt Struktur Synchronisierung / PSS)
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Strukturelemente der PSM
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 12
Die Produktstruktur besteht aus:
Produktfamilien, z.B. Baureihe
Funktionsknoten, z.B. Gegengewicht, Chassis, Tür
Funktionsvarianten, z.B. 1.2 t, 1.5 t
Sichten (optional), z.B. Elektrik, Hydraulik, Mechanik
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Modellierung einer PSM-Struktur
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 13
● Zuordnung von Baugruppe und / oder Materialstamm an jeder Funktionsvariante
● Regeln zur Auswahl der Funktionsvarianten definieren: SAP Beziehungswissen
● Änderungen an der PSM-Struktur werden nachvollziehbar dokumentiert ● Ergebnis der Modellierung: Produktfamilie mit Maximalstruktur (150%)
Chassis
Baureihe
Gegengewicht Tür
CH01 CH02 …
Produktfamilie
Funktions- knoten
Funktions- variante GE01 GE02 GE03 … TU01 …
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Beziehungswissen in der PSM
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 14
● Pflege des Beziehungswissens erfolgt direkt an der Produktvariante ● Einfach und intuitiv mit einem Editor (Tabellen ähnlich Excel)
Tonnage Serienstand
Variant Description 1.2t 1.5t 1.6t 0-Serie Serie06 Serie07
CH01 0000012345 + + +
CH02 0000012346 + + +
CH03 0000012347 + +
Chassis
CH01 CH02 CH03
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Beziehungswissen in der PSM
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 15
Derzeitige Situation ● Im Kopf der
Konstrukteure ● Ausmultiplizieren
aller Varianten
Zukünftige Situation ● Im PLM-System ● Darstellung & Pflege
ohne Ausmultiplizieren
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Wie erfolgt die Konfiguration?
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 16
Konfiguration: Serienstand = 0-Serie Tonnage = 1,6t
150%
100%
Chassis
Baureihe
Gegengewicht Tür
CH01 CH02 …
Produktfamilie
Funktions- knoten
Funktions- variante GE01 GE02 GE03 … TU01 …
Chassis
Baureihe
Gegengewicht Tür
CH01 GE03 TU02
Konfiguration: Serienstand = 0-Serie Tonnage = 1,6t
150%
100%
Chassis
Baureihe
Gegengewicht Tür
…
Produktfamilie
Funktions- knoten
Funktions- variante …
Chassis
Baureihe
Gegengewicht Tür
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Umsetzung: PSM-Kontext in ECTR
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 17
● Produktfamilie: 150%; existiert nicht in CAD, sondern im PLM!
● Produktfamilie wird aus Funktionen aufgebaut
● Zu einer Funktion kann es verschiedene Materialien oder Dokumente geben
● Es ist möglich ein Produkt funktional zu strukturieren
● Bei Bedarf können einer Funktion verschiedene Varianten zugeordnet werden
● Die Variante kann mit einem Material oder einem Dokument beschrieben werden
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Anzeigen Strukturen Gesamtentwurf
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 19
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Demo-Fahrplan
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 20
● Produktfamilie auswählen und anzeigen
Baugruppe, hier Dokument
Funktionsknoten Variante
Produktfamilie
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Beziehungswissen pflegen
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 23
● Pflege des Beziehungswissen (wann kommt welches Teil / Baugruppe in den Gesamtentwurf)
● Beispiel: 2 Merkmale sichtbar (Achtung: Merkmale können ausgeschaltet sein!)
● Hier: Tonnage Serienstand
Serie kann auch über Änderungsstand (Gültigkeit) realisiert werden ( Verbindlichkeit des Gesamtentwurfs)
1,2 t 1,5 t 1,6 t 1,8 t 0-Serie Serie06 Serie07
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Grafische Pflege des Beziehungswissen
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 24
● DMT (Dependency Matrix Table)
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Auswahl und Anzeige der Konfiguration
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 25
● Speichern der Simulation (Konfigurationsparameter)
● Auswahl der Konfiguration und Darstellung Struktur in PMS Kontext
● Anzeige der Konfiguration in einem JT-Viewer
● Öffnen der Konfiguration in NX
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Ergebnis der Simulation
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 26
● Das Ergebnis der Simulation wird als Struktur dargestellt
● Das Simulationsergebnis kann im Viewer dargestellt werden
● Identifikation eines Teils im Viewer: die zugehörige Variante wird im PSM-Kontext markiert
● Informationen zur Variante: Variante im PSM aufklappen, Baugruppe in Baugruppen- kontext ziehen, Viewer aufrufen und durch die Variante navigieren
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Integration mit SAP Visual Enterprise
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 27
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Funktionen SAP Visual Enterprise Viewer
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 28
● Viewing • Teile anzeigen • Teile messen, schneiden, kommentieren (Redlining)
● Navigation • Laden großer Baugruppen • Teile identifizieren • Informationen zu selektierten Teilen abrufen • Selektierte Teile in CAD öffnen (restliche Struktur ohne Komponenten) • Flexible Ladregeln für Konfiguration
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Integration mit SAP Visual Enterprise
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 29
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Integration mit SAP Visual Enterprise
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 30
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Integration mit SAP Visual Enterprise
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 31
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Zusammenfassung
06.11.2012 Produktstruktur und Visualisierung 32
● Durchgängige Datennutzung, von früher Entwicklung bis in die Fertigung
● Visualisierung möglicher Produkte
● Prüfung der Teile und Baugruppen
● Weitergabe in die Fertigung
● Produktstrukturmanagement und Visualisierung – effiziente Produktbeschreibung, Dokumentation und Fertigungsanbindung in einem System
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