Kennisportaal

Op het evolutionaire pad van PLM in technische bedrijven vormt productgegevensbeheer (PDM-systeem) de tweede stap na eenvoudig CAD Data Management. Bij de eerste stap worden alleen CAD-gegevens bewaard en opgevraagd, terwijl bij productdatamanagement ook tekeningen, documenten en stuklijsten met elkaar worden verbonden en aan een ERP-, workflow- of documentmanagementsysteem (DMS^tec-systeem) worden gekoppeld. Productdatamanagement omvat dus alle informatie uit CAD, ERP en PLM die nodig is om een product te beschrijven. Een PDM-systeem moet gegevens en documenten die voortvloeien uit productontwikkeling en -beheer opslaan, beheren en gedurende de gehele productlevenscyclus beschikbaar stellen. PDM is dus meer dan tekeningen beheren alleen.

Met een PDM-oplossing worden stuklijsten niet meer met de hand in ERP ingevoerd, maar automatisch en veilig uitgewisseld tussen het CAD- en het ERP-systeem. Ontworpen en ingekochte artikelen worden eveneens automatisch gesynchroniseerd. De synchronisatie geschiedt op basis van flexibel configureerbare regels en kan centraal via het PDM-systeem worden beheerst en bewaakt. Zo wordt PDM de brug tussen het ERP-, CAD- en PDM-landschap. De onderneming beschikt over een integere gegevensbasis, omdat de productinformatie niet gescheiden wordt opgeslagen tijdens een project of bij het ontwikkelen, produceren en onderhouden van het product, maar centraal voor alle afdelingen beschikbaar is. Engineers hebben vanaf hun CAD-werkplek via het PDM-systeem direct toegang tot mastergegevens van leveranciers en materialen in het ERP-systeem. Het aantal fouten daalt significant en de ontwikkeling van dubbele producten wordt voorkomen.

Engineers gebruiken traditioneel CAD-software en slaan productgegevens op in een CAD-datamanagementsysteem (bijv. AutoCAD, Autodesk Inventor, Creo, Solid Edge of Solidworks). Andere afdelingen, zoals werkvoorbereiding, inkoop, materieelplanning en productie, leggen alle gegevens vast in een ERP-systeem. PDM/PLM-oplossingen koppelen deze twee IT-systemen aan elkaar. Door ERP en CAD te integreren en de gegevens uit beide omgevingen te synchroniseren, creëren ze een ruggengraat voor productdata (Product Data Backbone).

CAD- en PDM-systemen (of als volgende stap PLM-systemen) worden met een ERP-systeem geïntegreerd om engineergegevens uit te wisselen, bijvoorbeeld basisgegevens van artikelen, productstructuren (modules), stuklijsten en documenten die betrekking hebben op het mechanisch, elektrisch en elektronisch ontwerp. Stuklijsten die ontstaan tijdens de mechanische en elektrotechnische ontwerpfase worden in het ERP-systeem tot een uniforme mechatronische stuklijst samengevoegd. Zo wordt automatisch voorkomen dat de inkoopafdeling componenten met mechanische én elektrische eigenschappen (bijv. aandrijvingen) helemaal niet of juist dubbel bestelt.

Omgekeerd kan engineering via het PDM/PLM-systeem relevante informatie in het ERP-systeem bekijken, zoals de prijs en de beschikbaarheid van inkoopartikelen. Dit is belangrijk wanneer inkoop bijvoorbeeld speciale voorwaarden met een leverancier is overeengekomen. Engineers moeten dit weten. Door de integratie van CAD-, ERP- en PLM-systemen hebben alle betrokken direct toegang tot deze informatie. Via de CAD-PDM/PLM-ERP-interface weet inkoop zeker dat engineering op de hoogte is van de gunstige voorwaarden die de onderneming met bepaalde leveranciers is overeengekomen.

Betrouwbare ERP-integratie met PRO.FILE – standaardoplossing in plaats van custom programmeerwerk.

„Vroeger maakten we stuklijsten in Excel en lieten we deze door administratieve krachten in het ERP-systeem invoeren. Bij machines met tot wel 600 modules was dit enorm veel werk. Nu gebeurt dit allemaal automatisch.”

(Johann Bierl, bedrijfsleider, Maschinenfabrik Herbert Meyer).

Gegevenssoevereiniteit – welk systeem is leidend?

In een bedrijf waar alle informatie rondom een product wordt gedeeld, is het belangrijk te bepalen wie de eigenaar van welke gegevens is. Wie kent artikelnummers of materiaalnummers toe? In welk systeem zijn de basisgegevens van artikelen en onderdelen vastgelegd? Waar worden stuklijsten bijgehouden? In het CAD- en PDM-systeem waar componenten worden ontwikkeld of in de ERP-oplossing waar alle relevante gegevens voor productie en inkoop evenals kosten en werkplanningen bij elkaar komen?

In de praktijk blijkt dat de verantwoordelijkheid voor deze gegevens bij de meeste bedrijven wordt gedeeld door engineering en werkvoorbereiding. Hierdoor kunnen materiaalnummers vrij worden gekozen. De systemen synchroniseren de vastgelegde nummers. Dit is ook juist, want het is de bedoeling om optimale processen te creëren.

Het proces bepaalt welke gegevens waar en wanneer nodig zijn. Waar ze zijn opgeslagen is bijzaak. De technische afdelingen stellen de gegevens beschikbaar; IT ondersteunt bij het samenvoegen en synchroniseren. Door snellere en betrouwbaardere processen en het voorkomen van dubbele gegevens kan er veel geld worden bespaard.

„Een stuklijst is een gestructureerd overzicht van objecten (bijv. van componenten) die onderdeel uitmaken van een groter object, meestal een product of een module resp. assemblage. De eenvoudigste variant van een stuklijst is een doorlopende lijst.„ (Bron: Wikipedia)

Consistente stuklijsten zijn een absolute vereiste voor een foutloze productie. Daarom moeten stuklijsten in het ERP-systeem dezelfde structuur hebben als die in de CAD/PDM/PLM-oplossing. Dit kan worden gewaarborgd, wanneer engineering, productie en inkoop met consistente, gemeenschappelijke documenten werken en mastergegevens van artikelen, stuklijsten en projectgegevens automatisch tussen de verschillende IT-systemen van deze afdelingen worden gesynchroniseerd. Zo kunnen er geen dubbele records meer ontstaan en worden bovendien onnodige kosten door fouten of werk achteraf voorkomen.

Een PDM/PLM-oplossing als PRO.FILE functioneert als interface tussen de twee IT-systemen en stuurt de stuklijsten automatisch van het CAD- en PDM-systeem naar de ERP-software. Ze worden – analoog aan de mastergegevens van artikelen – automatisch met elkaar vergeleken, ook wanneer ze in verschillende vormen beschikbaar zijn, bijvoorbeeld als constructie-, enkelniveau- of totaalstuklijsten. Zo wordt de PDM/PLM-software binnen mastergegevensbeheer tot een centraal platform voor het uitwisselen van gegevens tussen engineering, inkoop, productie, service en verkoop.

Wanneer productgegevens gescheiden worden opgeslagen en manueel van het ene naar het andere IT-systeem worden overgedragen, leidt dit vaak tot misverstanden, meerwerk en onnodige kosten. Deze typische gevolgen kunnen worden vermeden door gegevens automatisch te synchroniseren en zo consistentie tussen data te waarborgen. Voor technische bedrijven behoort juist het synchroniseren van mastergegevens van artikelen, stuklijsten en projectdata tussen engineering en productie tot de grootste uitdagingen. Hiervoor moet namelijk eerst duidelijk zijn, welke gegevens er tussen de CAD-software, het ERP-systeem en de daartussen liggende PDM/PLM-oplossing uitgewisseld moeten worden en hoe de interfaces eruit moeten zien.

In de productiesector geldt: waar niet goed wordt gesynchroniseerd, stokt het proces. Typische oorzaken zijn foutieve stuklijsten, verouderde tekeningen en benodigde inkoopdelen die te laat aan inkoop worden gemeld. Als materieelplanning verkeerde of onvolledige informatie ontvangt, ontstaan er fouten. Dan moet de productieafdeling achteraf nog een hoop werk verrichten of in het ergste geval zelfs alles opnieuw produceren – een klassiek probleem bij de samenwerking tussen engineering en productie en de oorzaak van veel spanningen tussen beide afdelingen.

Bij datasynchronisatie gaat het er in de kern om dat basisgegevens van artikelen, productstructuren (modules), stuklijsten en mechanische, elektrische en elektronische ontwerpdocumenten worden overgedragen naar het ERP-systeem. Stuklijsten uit de mechanische en elektrotechnische ontwerpfase worden samengevoegd tot één mechatronische stuklijst. Zo wordt voorkomen dat inkoop componenten met mechanische én elektrische eigenschappen (bijv. aandrijvingen) helemaal niet of juist dubbel bestelt.

Bidirectionele gegevensoverdracht

Verouderde tekeningen en productiedocumenten zijn klassieke struikelblokken op de weg naar een foutloze productie. Ze kunnen worden vermeden door ervoor te zorgen dat er altijd maar één tekening is die – als neutraal PDF-, PDF/A- of TIF-bestand – direct door alle afdelingen kan worden opgevraagd. Met een PLM-oplossing is dit mogelijk. Deze zorgt ervoor dat tekeningen en andere ontwikkeldocumenten in het ERP-systeem beschikbaar zijn en vice versa.

Omgekeerd moeten medewerkers van de ontwikkelafdeling toegang hebben tot informatie in het ERP-systeem, bijvoorbeeld om prijzen op te vragen of de beschikbaarheid van inkoopartikelen in het magazijn te controleren. Als de technische inkoop bepaalde voorwaarden met zijn motorleveranciers is overeengekomen, moeten deze via de CAD-ERP-integratie aan engineering worden gecommuniceerd. Dit kan – zoals in het PDM/PLM-systeem PRO.FILE – met een stoplichtfunctie voor inkoopdelen: geel als een artikel wordt aanbevolen, groen als het mag worden gebruikt en rood als het verboden is.

Mastergegevens van artikelen synchroniseren vormt een belangrijk aspect van de integratie van ERP in productgegevensbeheer (PDM/PLM). Uniforme gegevens zijn essentieel voor een naadloos, foutloos proces en dragen bij aan een duidelijke kostenvermindering. Het PDM/PLM-systeem stuurt mastergegevens van artikelen automatisch van engineering naar werkvoorbereiding, productie en inkoop. Andersom ontvangt engineering informatie over standaardartikelen en artikelen die de voorkeur van inkoop hebben. De PDM/PLM-software vergelijkt automatisch de benamingen en eigenschappen van artikelen. Zo wordt voorkomen dat werkvoorbereiding en productie onderdelen en modules verschillende namen geven. Het resultaat is zuiver en consistent onderdelenmanagement.

In de afgelopen jaren hebben diverse onderzoeken aangetoond dat wanneer mastergegevens van artikelen automatisch van CAD aan PDM/PLM en ERP worden overgedragen en het aantal dubbele inkoopartikelen wordt gereduceerd, er ruim tien procent minder nieuwe onderdelen per jaar hoeven te worden gekocht. Wanneer dit wordt vermenigvuldigd met de gemiddelde kosten voor het beheren van een datarecord in het ERP-systeem (aanmaken door leveranciers, toekennen van artikelnummers en identifiers, afstemmingsprocessen) en daarbij nog eens de kosten voor inkoop, controle van inkomende goederen en facturering worden opgeteld dan resulteert dat al gauw in een aanzienlijk bedrag dat een middelgroot productiebedrijf jaarlijks door het synchroniseren van artikelgegevens kan besparen.

Om de artikelstamgegevens te standaardiseren, is het niet voldoende om gegevens ongecontroleerd uit te wisselen via Excel-tabellen of ASCII-bestanden. Voor een goede synchronisatie moet het uitwisselingsproces transparant worden beheerst en gedocumenteerd (monitoring).

Het PDM/PLM-systeem PRO.FILE vertrouwt bijvoorbeeld op standaarden en gebruikt de PRO.FILE ERP-server om mastergegevens van artikelen te synchroniseren. De CAD-gegevens worden door een adapter aangeleverd en vervolgens via een Microsoft BizTalk-adapter naar het ERP-systeem gestuurd en andersom.

Zonder dat er iets geprogrammeerd hoeft te worden, kunnen er in het PDM/PLM-systeem

• artikelgegevens uit het CAD-systeem (bijv. AutoCAD, Autodesk Inventor, Creo, Solid Edge en Solidworks) aan de bijbehorende materiaalgegevens in ERP gekoppeld worden.
• processen voor de gegevensoverdracht worden vastgelegd.
  Hierdoor wordt de looptijd van een project aanzienlijk verkort.

Afb.: synchronisatie van artikelstamgegevens

CAD Data Management betekende vroeger het opslaan en opvragen van CAD-gegevens – die tot de belangrijkste assets van een onderneming behoren. CAD-gegevens omvatten naast CAD-modellen, tekeningen en stuklijsten ook alle CAD-gerelateerde informatie, zoals specificaties, calculaties, productiegegevens (NC-programma’s), werkplanningen en montage-instructies.

Het gaat er niet alleen om deze gegevens op te slaan in het bestandssysteem, maar ook om ze in een gestructureerde vorm te organiseren. Alleen zo zijn efficiënt beheer van technisch complexe producten en een korte time-to-market mogelijk. Alle kennis over een product en zijn ontwerp ligt vast in CAD-modellen met hun bijbehorende gegevens en documenten en dient voor de hele onderneming toegankelijk te zijn.

Voor professioneel productgegevensbeheer in de productie is het essentieel om CAD-systemen (bijv. AutoCAD, Autodesk Inventor, Creo, Solid Edge of Solidworks) en PDM te integreren. Zonder een integratie van CAD in PDM/PLM kunnen vooral technisch complexe producten niet efficiënt worden ontwikkeld en in het vereiste tempo marktrijp worden gemaakt.

De kennis over een product zit voor een belangrijk deel in de CAD-modellen en in de nauw daarmee verbonden gegevens en documenten. Deze kennis is ook relevant voor andere afdelingen in de onderneming. Door de integratie van CAD, ERP en PLM wordt deze informatie beschikbaar voor alle medewerkers met de vereiste toegangsrechten. Alle gegevens, waaronder CAD-modellen, productie- en montagetekeningen, NC-programma’s, artikelstamgegevens, stuklijsten, grafische documenten, platte teksten en calculatietabellen, worden veilig en geheel los van het CAD- en het ERP-systeem in de database van het PDM-systeem opgeslagen. Het resultaat is een consistente, actuele productdatastroom tussen en binnen afdelingen.

Toegevoegde waarde van PDM binnen CAD-datamanagement (bijv. AutoCAD, Autodesk Inventor, Creo, Solid Edge of Solidworks):

• Veilige opslag van en beschermde toegang tot productinformatie
• Opslag van alle productinformatie, onafhankelijk van de gebruikte software (MCAD, ECAD, Microsoft Office, e-mails etc.)
• Samenvatting van informatie in klant-, machine- en levenscyclusmappen
• Automatische aanlevering van actuele tekeningen voor de productie
• Automatische synchronisatie van artikelstamgegevens en stuklijsten tussen engineering en werkvoorbereiding, productie en service

Vandaag de dag worden er bijna geen machines meer gebouwd zonder elektronische of elektrische componenten of met een volledige mechanische aandrijving. Mechatronische producten, zoals het bedieningspaneel van een robotarm, bestaan uit mechanische constructies, elektrische componenten en elektronische elementen met software. Daarnaast zijn er ook nog vaak hydraulische en pneumatische componenten. Dit maakt mechatronische systemen uitermate complex en alleen wanneer alle losse elementen goed op elkaar zijn afgestemd, functioneren ze foutloos. Technische bedrijven kunnen daarom niet meer om mechatronica heen. Voor het PDM/PLM-systeem betekent dit dat het naast mechanische onderdelen ook elektrische en elektronische componenten in een gemeenschappelijke CAD-database (multi-CAD) moet beheren.

Grote verschillen overbruggen

Mechanica en elektronica zijn altijd al twee totaal verschillende werelden geweest met ieder hun eigen denkwijzen en oplossingen. Ze werken elk met andere gegevens- en productstructuren en maken gebruik van gescheiden auteurssoftware en databases. Hierdoor, maar ook doordat beide disciplines niet parallel werken, is onderling afstemmen erg lastig. Daar waar MCAD en ECAD op elkaar aansluiten, worden nog veel taken met de hand uitgevoerd. Engineers delen inbouwgegevens, kabellengtes of stekkeraansluitingen via Excel-tabellen of per e-mail.

Een PDM/PLM-systeem beheerst productgegevens- en informatiestromen over de grenzen van afdelingen heen en functioneert zo als brug. Als Product Data Backbone bundelt het alle mechanische, elektronische, elektrische, hydraulische, pneumatische en software-elementen van een product in één gemeenschappelijke stuklijst. Alle bijbehorende documenten worden samen in de database opgeslagen en zijn via een gebruikersinterface toegankelijk. Zo garanderen deze systemen een zuiver en naadloos proces vanaf de ontwikkeling en het beheer tot aan de overdracht van het PDM/PLM-systeem naar de ERP-software.

Mechanische engineers kunnen bij het ontwerpen van de behuizing de geplande elektronische lay-out bekijken. Elektro-ingenieurs kennen de afmetingen van de behuizing en weten waar de boorgaten zitten waarop een printplaat moet worden bevestigd. Dit is erg belangrijk als de afdelingen op verschillende locaties werken. Een PDM/PLM-software als PRO.FILE stelt de vereiste gemeenschappelijke gegevensbasis voor interdisciplinair werken in de mechatronica ter beschikking!

Het is erg lastig om te bepalen wanneer de aanschaf van een DMS/PDM/PLM-systeem zinvol is. Er zijn nogal wat variabelen die van invloed zijn op het nemen van de juiste beslissing: het aantal engineers, het totaal aantal nieuw ontworpen onderdelen en hun gemiddelde kosten, het aantal hergebruikte onderdelen, varianten/nieuw ingekochte onderdelen per jaar en hun gemiddelde kosten. Maar ook het aantal handmatig samengestelde stuklijsten per week (en het uurtarief dat hiervoor wordt berekend), het aantal wijzigingen per week en de tijd die hiermee gemoeid is, zijn factoren die meebepalen of een PLM rendabel is of niet.

Met de ROI-calculator van PROCAD op https://profilemulti.wpengine.com/nl/roi-kalkulator/ krijgen geïnteresseerde bedrijven op basis van hun eigen gegevens antwoord op de vraag of de aanschaf van een PLM-systeem zinvol is. De gratis tool maakt inzichtelijk of PLM-oplossingen de bedrijfsprocessen voldoende ondersteunen, waar verbeterpotentieel zit en of een investering in PLM eigenlijk wel iets oplevert. PROCAD heeft al meer dan 1000 projecten met succes gerealiseerd en kan hierdoor zeer nauwkeurig inschatten of een PLM-oplossing de gewenste voordelen oplevert. Zo kan er een degelijk besluit worden genomen.