Entwurf eines Digital Threads für die Entwicklung: Wichtige Überlegungen

Verfasst von: Carlos Melgarejo
  • 2/9/2022
  • Lesezeit : 5 min
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Was ist ein Digital Thread in der Entwicklung und warum ist er wichtig?

Der Digital Thread ist eine einzige Informationsquelle, die für Konsistenz, Zusammenarbeit und Abstimmung über den gesamten Produktlebenszyklus sorgt. Das Analystenunternehmen Tech Clarity berichtet, dass mehr als 75% der Unternehmen den Digital Thread als wichtig oder entscheidend für das Erreichen ihrer Geschäftsstrategie erachten. Aus dem Bericht geht ferner hervor, dass Unternehmen, die einen Digital Thread eingeführt haben, ihre technischen Ressourcen in die Lage versetzt haben, 10% mehr wertschöpfende Zeit für Innovation, Design und Entwicklung aufzubringen.

Wie kann also ein leitender Ingenieur sicherstellen, dass globale Teams und Systeme, die über verschiedene Standorte verteilt sind, synchronisiert sind? Und wie halten sie ihre Ingenieure produktiv? Der Schlüssel dazu ist die Entwicklung eines Digital Threads für die Entwicklung. Damit werden Produkt- und Prozessdaten in Echtzeit bidirektional von der Technik an nachgelagerte Teams sowie an Zulieferer und Anwender vor Ort weitergegeben.

Ein Beispiel: JR Automation, ein weltweit führender Anbieter von automatisierten Fertigungs- und Vertriebstechnologielösungen mit 2.000 Mitarbeitern an 27 Standorten weltweit, hatte mit nicht integrierten Tools, Systemen und Prozessen zu kämpfen. Aufgrund der Größe des Unternehmens war es schwierig, funktions-, produktgruppen- und länderübergreifend zusammenzuarbeiten. Die Teams waren nicht in der Lage, rund um die Uhr global zu arbeiten, die Qualitätskontrolle war suboptimal, und Kundentermine wurden nicht eingehalten. Die Geschäftsleitung erkannte die dringende Notwendigkeit, einen Digital Thread einzuführen.

Wichtige Überlegungen zur Entwicklung eines Digital Threads für die Entwicklung

Ein effektiver Digital Thread verbindet Produktdaten aus einer Vielzahl von Disziplinen und Systemen. Product Lifecycle Management (PLM) ist die Grundlage und der logische Ausgangspunkt, denn der Digitale Thread beginnt in der Entwicklung. Er ermöglicht Unternehmen, Prozesse auf den neuesten Stand zu bringen und Informationen unter einer gemeinsamen Dateninfrastruktur zugänglich zu machen. Für die Hersteller von heute ist es wichtig, die Fähigkeiten ihrer digitalen Infrastruktur zu bewerten, um sicherzustellen, dass sie ihren Anforderungen sowohl jetzt als auch in Zukunft gerecht wird. Bei der Entwicklung eines Digital Threads für die Entwicklung sind einige Überlegungen anzustellen:

1. Verwaltung von Daten über globale Teams und Systeme hinweg

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass Ihre Daten korrekt, aktuell und unter Kontrolle sind. Teams müssen in der Lage sein, sicher und global zusammenzuarbeiten. Diese Daten dienen als maßgebliche Informationsquelle und bilden eine Grundlage, auf der der Rest des Digital Threads aufbaut. Organisierte Daten ermöglichen eine funktionsübergreifende Zusammenarbeit und eine synchronisierte Entwicklung.

JR Automation kämpfte mit der Frage, wie genau sie ihre Daten verwalten sollte. Maschinen mit bis zu 20.000 Teilen werden nach den Bedürfnissen des Kunden in einem mehrmonatigen Entwicklungszyklus entworfen und gebaut. Für eine neue Maschine werden in der Regel Hunderte von technischen Teilen benötigt. Manchmal müssen viele dieser Produkte sogar nach der Prototyping-Phase überarbeitet oder mit neuen Teilen versehen werden. Es gab viel Raum für Fehler.

Wie bei vielen anderen diskreten Herstellern lagen auch bei JR Automation die Daten und Entwürfe in Papierform vor. Papierbasierte Prozesse und schnelles Wachstum machten die Komplexität von Konstruktion und Fertigung zu einer noch größeren Herausforderung. "Als ich vor über 22 Jahren bei JR Automation anfing, bauten wir alles anhand von Ausdrucken. Ohne Zugang zu Computern in der Werkstatt und ohne Modelle, auf die wir uns beziehen konnten, mussten wir alles anhand von Zeichnungen erstellen", so Ross Walters, Director of Engineering Services bei JR Automation.

Die Verantwortlichen wussten, dass sie menschliche Fehler minimieren, eine effizientere Methode zur Bereitstellung von Zeichnungen an die Konstrukteure schaffen und die Zusammenarbeit im gesamten Unternehmen verbessern mussten. Sie wollten die Zeit reduzieren, die Konstrukteure und Ingenieure für die Verwaltung von Zeichnungspaketen benötigen, die Effizienz während des Fertigungsprozesses erhöhen, die Kommunikation mit der Werkstatt verbessern und die Effizienz bei der Maschinenmontage und der Koordinierung der Arbeitsabläufe steigern.

2. Aufbrechen von Silos über funktionale Disziplinen hinweg

Das Erkennen und Integrieren von isolierten Systemen ist nicht nur für die Technik, sondern auch für die Schaffung eines echten Digital Threads im Unternehmen von entscheidender Bedeutung. Ein unglaubliches Potenzial wird freigesetzt, wenn Informationen abteilungs- und standortübergreifend leichter zugänglich sind. Die Organisation bestehender Silos von Produktinformationen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg, um Transparenz zu schaffen, ist in mehrfacher Hinsicht hilfreich:

  • Verbindet Anlagen in der Fabrik und im Außeneinsatz
  • Schaffung eines starken digitalen Grundgerüsts in der Technik zur Vereinheitlichung verschiedener Tools, Methoden und Prozesse
  • Schafft eine einzige Informationsquelle für die Produktdefinition mit leistungsstarker Steuerung und Rückverfolgbarkeit

Im Fall von JR Automation schloss man sich mit dem PTC-Partner EAC zusammen, der über das Fachwissen verfügte, um die ideale Technologie zur Umsetzung der Produktentwicklungsprozesse des Unternehmens zu finden. Gemeinsam machten sie sich auf den Weg, die papierbasierten Abläufe von JR Automation zu digitalisieren - von der Konstruktion bis zur Fertigung und über die gesamte Lieferkette hinweg - und dabei Windchill von PTC für die unternehmensweite Zusammenarbeit einzusetzen. Windchill ist ein unverzichtbares Werkzeug, um Datensilos aufzubrechen. JR Automation nutzt die Kernfunktionen Produktdatenmanagement (PDM), Konfigurations- und Änderungsmanagement, Stücklistenmanagement und Projektmanagement, um konsistente Daten sicher über Abteilungen, Praktiken und Standorte hinweg auszutauschen. Einer der Hauptvorteile von Windchill und dem Digital Thread ist es, die Entscheidungsträger durch gemeinsames Arbeiten unabhängig vom physischen Standort zusammenzubringen.

ThingWorx Navigate ist eine PTC-Plattform, die es ermöglicht, Informationen aus mehreren Systemen über ein einziges Fenster bereitzustellen und Benutzergruppen den Zugriff auf relevante Daten in Echtzeit zu ermöglichen, genau dann, wenn sie sie benötigen. Die Beteiligten können bessere und schnellere Entscheidungen treffen und gleichzeitig die Suchzeit minimieren. Auch die Kundenzufriedenheit wird verbessert.

Bei papiergestützten Prozessen war man in der Werkstatt stark auf die Erfahrung langjähriger Mitarbeiter angewiesen, die aufgrund ihrer langjährigen Tätigkeit wussten, wie man in bestimmten Situationen vorgehen musste. Jetzt haben neue Mitarbeiter Zugang zu allen Daten, die sie benötigen, um gute Arbeit zu leisten, ohne dass sie über tiefes Fachwissen verfügen müssen. JR Automation erlebte eine unmittelbare Effizienzsteigerung in der Zeit, die seine Ingenieure für die Suche und Verwaltung von Materialien benötigten. Windchill und ThingWorx Navigate haben die Effektivität der Mitarbeiter von JR über alle Qualifikations- und Erfahrungsstufen hinweg erhöht. Die Beteiligten können Entscheidungen besser und schneller treffen, es wird keine Zeit mit Suchen und Kommunizieren verschwendet, und die Kundenzufriedenheit hat sich deutlich verbessert.

3. Schließen Sie den Kreislauf mit einem Digital Thread

Ein echter Digital Thread ermöglicht einen "geschlossenen Kreislauf" von Produktdaten über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg, sodass Hersteller schnellere und präzisere Entscheidungen treffen können. Den Kreislauf mit dem Digital Thread zu schließen bedeutet, die Schnittpunkte zwischen Funktionen und Abteilungen zu verknüpfen, um Daten über traditionelle Grenzen hinweg zu übertragen und Zusammenarbeit zu ermöglichen.

Für JR Automation war es wichtig, den Kreislauf zu schließen, denn während die Konstrukteure Creo verwenden, nutzen andere Teams im gesamten Unternehmen SOLIDWORKS und AutoCAD. Diese Teams mussten mit den Konstruktionsteams zusammenarbeiten und eine bidirektionale Kommunikation von Produktdaten, Konstruktionsänderungen usw. gewährleisten. Außerdem brachte das explosive Wachstum durch die Übernahme von Hitachi, LTD, unterschiedliche Kulturen und Arbeitsweisen im gesamten Unternehmen mit sich, was die Komplexität erhöhte.

JR Automation entschied sich für Windchill aufgrund der leistungsstarken Out-of-the-Box-Funktionalität, der Funktionsfähigkeit in einer Multi-CAD-Umgebung und der offenen Architektur, die sich nahtlos in die bereits bei JR Automation eingesetzten Systeme integrieren lässt. Windchill ermöglicht Data Governance und Rückverfolgbarkeit, um durch standardisierte Prozesse schnell einen Mehrwert zu erzielen.

Werte schaffen: Kollaborative Entwicklung mit dem Digital Thread ermöglichen

Der Digital Thread und die kollaborative Entwicklung haben JR Automation mehrere Vorteile gebracht. Dank der in die Lösung integrierten Effizienz und des benutzerorientierten Designs verbringen Maschinenbauingenieure und Konstrukteure weniger Zeit mit der Verwaltung von Druckbüchern. Maschinenbauingenieure verbrachten bisher 5% ihrer Zeit mit der Verwaltung von Druckunterlagen, jetzt sind es nur noch 1%, was einen Effizienzgewinn von 80% bedeutet. Ebenso verbringen Konstrukteure, die früher 8% ihrer Zeit mit der Verwaltung von Druckunterlagen verbrachten, jetzt nur noch 1,5% ihrer Zeit mit der Verwaltung von Druckunterlagen, was einen Effizienzgewinn von 60% bedeutet.

Windchill hat zu unmittelbaren Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen sowie zu einer verbesserten Genauigkeit bei Kundenlieferaufträgen und Produktdesigns geführt. Windchill ist die Grundlage für den digitalen Fertigungsbereich von JR Automation und wird unternehmensweit von Lieferketten- und Projektmanagement-Teams eingesetzt.

Was kommt nach der Entwicklung eines Digital Threads für das Engineering?

Ein Digital Thread ist so konzipiert, dass er aus mehreren Schichten besteht und die verschiedenen Teile zu einem immer vollständigeren Bild verwebt werden, was für den langfristigen Erfolg des Digital Threads von entscheidender Bedeutung ist. Sobald der Digital Thread in der Technik etabliert ist, muss er auf das gesamte Unternehmen ausgeweitet werden. Ein Digital Thread wird noch leistungsfähiger und transformativer, wenn er auf neue Funktionen, Abteilungen und Rollen ausgedehnt wird. Diese Ausweitung ermöglicht es dem Unternehmen, bei der Skalierung einen erheblichen Mehrwert und ROI zu erzielen.

Was die nächsten Schritte von JR Automation betrifft, so wird das Unternehmen nun, da es eine solide Grundlage geschaffen hat, Software und Simulationen erstellen und integrieren, die die Maschine im Betriebsmodus abbilden. Das Ziel des Herstellers ist es auch, die meisten Komponenten fertig zu stellen und zu konfigurieren, da die Kunden eine Linienüberwachung wünschen. Ein weiteres Ziel von JR Automation für die nahe Zukunft ist die Nutzung von Augmented Reality, um Maschinen im Betrieb zu simulieren, bevor der Auftrag ausgeführt wird.

  

eBook: Produktdatenmanagement: Die Grundlage des Digital Thread und des Digital Twin

Tags:
  • PLM
  • Digitaler Thread
  • Windchill

Der Autor

Carlos Melgarejo Carlos ist ein Senior Content Marketing Specialist für die PLM-Technologie von PTC. Er kommt aus dem Rundfunkjournalismus, wo er eine Liebe zum Schreiben und visuellen Geschichtenerzählen entwickelte. Seine Leidenschaft gilt auch der Entwicklung kreativer Inhalte und Kommunikation. Er hat einen Master-Abschluss in Marketing. Er genießt die freie Natur, den Strand, Sport, Motorradfahren und die Restaurierung von Autos.