Moderne Unternehmen benötigen eine ganze Reihe von Technologien, um ihre Produktions-, Qualitäts- und Finanzziele zu erreichen. In der Fertigung hat die Integration zweier grundlegender Systeme höchste Priorität: Produktlebenszyklus-Management (PLM) und Enterprise Resource Planning (ERP).
Der Unterschied zwischen PLM und ERP besteht darin, dass die Systeme unterschiedliche Aspekte des Geschäftsbetriebs verwalten. PLM wird zur Verwaltung diskreter Produkte während ihres gesamten Lebenszyklus eingesetzt. Dazu gehören Konzept und Produktdesign, Engineering, Prototyping, Fertigung und Service. Wo Zusammenarbeit und Innovation in der Produktentwicklung besonders wichtig sind, vor allem bei komplexen Designs, ist PLM nicht nur hilfreich, sondern entscheidend.
ERP umfasst eine breite Palette von Geschäftsdisziplinen und -prozessen, vom Lieferkettenmanagement bis zum Finanz- und Rechnungswesen, von der Personalverwaltung bis zum Kundenbeziehungsmanagement (CRM) und vieles mehr. Im Wesentlichen zielt ERP darauf ab, Prozesse zu automatisieren und zu straffen und Daten zu zentralisieren, um die Entscheidungsfindung und das Ressourcenmanagement im gesamten Unternehmen zu verbessern.
Wenn beide Systeme getrennt voneinander arbeiten, kann das volle Potenzial beider Systeme nicht genutzt werden. Manuelle Übertragungen und Datendopplungen in ERP- und PLM-Systemen beeinträchtigen die Qualität, verursachen Kosten, verlängern Liefer- und Wartezeiten, führen zu falscher Abstimmung und schlechter Rückverfolgbarkeit und erschweren die Umsetzung von Kundenanforderungen. Eine Skalierung ist kaum möglich, da z.B. die Produktionskapazität nur verdoppelt werden kann, wenn auch das Personal für die Dateneingabe verdoppelt wird.
Auch mangelnde Transparenz verschärft die Probleme beim Change Management. Viele Fertigungssysteme wurden für Fertigungsfachleute mit langjähriger Erfahrung konzipiert. Die heutige Belegschaft besteht jedoch größtenteils aus Arbeitnehmern, die nicht mehr als drei Jahre Erfahrung haben. Gleichzeitig werden die Produkte immer komplexer und das Tempo der Veränderungen nimmt zu. Um Verbesserungen bei Qualität, Produktivität und Nachhaltigkeit zu erzielen, müssen Fertigungsunternehmen ihre Mitarbeiter mit praxisnahem Produkt- und Prozesswissen ausstatten, damit sie über die Tools verfügen, mit denen sie die Probleme bei ihrer täglichen Arbeit kontinuierlich identifizieren, priorisieren, analysieren und lösen können, ohne Zeit mit der Suche nach Informationen zu verschwenden, die keinen Mehrwert bringen.
Um die Kosten zu senken und gleichzeitig die Qualität zu steigern, stehen Fertigungsunternehmen auch vor der Aufgabe, die betriebliche Effizienz ihrer Produkte, Prozesse und Ressourcen ständig zu verbessern. So können sie ihre Arbeits- und Prozesskosten senken. Außerdem müssen sie ihr Produkt- und Prozessdesign bewerten und optimieren, um die Materialkosten zu senken. Allerdings entfallen im Allgemeinen 70 % der Produktkosten auf die technische Entwicklung. Bei nicht integrierten Systemen müssen die Ingenieure doppelte Arbeit leisten, indem sie dieselben Daten in die PLM- und ERP-Systeme eingeben.
Die Beziehung zwischen PLM und ERP
Dies zeigt, dass die Beziehung zwischen PLM- und ERP-Systemen synergetisch ist: Die vollständige Optimierung beider Systeme hängt von der erfolgreichen Nutzung einer effektiven Integration des jeweils anderen Systems ab. Wenn sie gut aufeinander abgestimmt sind, ergänzen sie sich vollständig, wobei jedes System den Wert des anderen nicht nur bewahrt, sondern auch steigert.
Es gibt zahlreiche kommerzielle PLM- und ERP-Systeme auf dem Markt, die meist unternehmensspezifisch konfiguriert sind. Dennoch ist die „Arbeitsteilung“ zwischen ihnen einfach: PLM verwaltet den Lebenszyklus des Produkts von der Konzeption bis zum endgültigen produktionsreifen Design, während ERP die Aufgabe übernimmt, wenn das Produkt für die Herstellung und den Vertrieb bereit ist. Obwohl während des gesamten Prozesses Informationen zwischen den Systemen ausgetauscht werden, erfüllen sie ihre Aufgaben getrennt.
Vorbereitung für die Integration
Der Schlüssel zu einer erfolgreichen Integration ist ein strategisch durchdachter, präzise geplanter und sorgfältig ausgeführter Implementierungsplan. Obwohl jedes Unternehmen anders ist, gibt es einige allgemeine Überlegungen, die gelten. Dazu gehört die Beantwortung der Frage, welches Tool nach der Integration am effektivsten sein wird, um die Ziele zu erreichen, die mit der Integration verfolgt werden. Bei der Planung der Schnittstelle zwischen den beiden Systemen ist es wichtig zu überlegen, wie die Produktdaten reibungslos in andere Anwendungen einfließen können. Relative Maßeinheiten, Währungen, alle Lieferanten in der Lieferkette und andere Datenvariablen müssen berücksichtigt werden.
Wie kommen die richtigen PLM-Daten in das ERP-System?
Der optimale Ansatz hängt vom Geschäftsmodell und der Produktkomplexität ab. Drei Faktoren sind jedoch immer gleich und müssen berücksichtigt werden: der Speicherort der Stammdaten, wo sie auch kuratiert werden, das Konfigurationsmanagement und die Koordination von Änderungen. Auch unternehmensspezifische Geschäftsinitiativen spielen eine Rolle. Wo sieht das Unternehmen wichtige Chancen in Bezug auf Produktinnovation, Produktqualität, Produktkosten und Produkteffizienz? Die Implementierung eines Prozesses, der alle Wertschöpfungsketten über Produkte, Fertigung und Logistik hinweg umfasst, erfordert eine komplexe Reihe ineinandergreifender Überlegungen. Für eine nahtlose Anwendungsintegration werden drei Schritte empfohlen:
Schritt 1 - Verwalten Sie die richtigen Daten im richtigen Tool und greifen Sie auf die richtigen Produktstammdaten zu
Der erste Schritt besteht darin, festzustellen, wo sich die Produktstammdaten derzeit befinden, sie zu identifizieren und zu bereinigen. Dadurch wird verhindert, dass dieselben Daten gleichzeitig in mehreren Systemen als Stammdaten gepflegt werden. Ein ERP-System verfügt beispielsweise nicht über Informationen, die dem Produkt und der Fertigung vorgelagert sind, und hat nur begrenzte Möglichkeiten, optimierte Prozesspläne für die Herstellung eines komplexen Produkts zu erstellen und zu definieren, das Änderungen unterworfen ist.
Wenn Sie damit beginnen, ein solides digitales Fundament für PLM und ERP zu legen, werden die Arbeitsergebnisse der technischen Entwicklung automatisch an nachgelagerte Bereiche weitergegeben. Letztlich geht es darum, dass die richtigen Leute die richtige Arbeit in den richtigen Systemen erledigen und nicht zwischen verschiedenen Systemen wechseln und Arbeit doppelt erledigen müssen.
Schritt 2 - Entwerfen Sie nahtlose, bidirektionale Prozessabläufe
Alle Beteiligten müssen in der Lage sein, auf alle Produktinformationen zuzugreifen, die sie in Bezug auf ihre Rolle im Produktlebenszyklus benötigen, anstatt sie von Kollegen einholen zu müssen. Fertigungs- und Prozessplaner, Anlagen- und Tool-Konstrukteure, Produktionsleiter und Fertigungsmitarbeiter benötigen beispielsweise Zugang zu den neuesten Informationen aus der Konstruktion. Entwicklungsingenieure benötigen Echtzeit-Feedback aus der Fertigung.
Der ideale zukünftige Zustand ist die Integration von Prozessen, nicht von Daten. Dies erfordert den Zugriff auf PLM-Daten über bestehende ERP-Systeme und eine einzige zuverlässige und allgemein gültige Datenquelle. Jedes System sollte nur die Daten enthalten, die es für seine Funktion benötigt.
Bei vernetzten Systemen ist es zudem wichtig, klar zu definieren, wie viel Definition in den einzelnen Systemen enthalten sein soll, d.h. wo ein System aufhört und das nächste beginnt. Auf dieser Grundlage können die Nutzer Erkenntnisse aus den Daten gewinnen, die zu einer koordinierten Entscheidungsfindung und automatischen Abstimmung der Prozesse in der technischen Entwicklung und Produktion beitragen. Das Ziel ist ein geschlossener Kreislauf integrierter Automatisierungs- und Berichtsfunktionen, die alle Phasen der Produktion abdecken.
Sobald die Entwürfe in digitaler Form getestet und validiert wurden, werden die Informationen an das ERP-System weitergeleitet, damit die physische Herstellung der Produkte vorbereitet werden kann. Je höher die Qualität der Informationen aus dem PLM-System ist, desto größer ist der Nutzen des ERP-Systems und desto geringer ist der Aufwand für die Anreicherung des ERP-Materials.
Dazu werden in erster Linie übergeordnete Informationen aus dem PLM-System benötigt, wie z.B. Materialstammdaten, Stücklisten, Einkaufsspezifikationen usw., keine technischen Daten. Bei der Übernahme der Daten eines Fertigungsartikels aus dem PLM-System in das ERP-System sollten alle notwendigen Definitionen enthalten sein, um die Kosten für den Artikel im ERP automatisch zu ermitteln (wenn MPM und Prozessplanung eingesetzt werden) und die Artikelstückliste mit Kosten- und Arbeitsplaninformationen aus dem Prozessplan für die Konfiguration/Logistik zu übernehmen.
Schritt 3 - Digitale Funktionalitäten aus Daten erstellen und den Mitarbeitern in der Produktion zur Verfügung stellen
Sind die Daten zugeordnet, die Systeme integriert und die Prozesse optimiert, können Dashboard-Ansichten zur Analyse von Zeitaufwand und Ausführungsqualität erstellt werden. Dies eröffnet unzählige Möglichkeiten, zum Beispiel:
- Demokratisierung von Produktdaten mit Out-of-the-Box-Apps oder benutzerdefinierten Low-Code-Apps für die Echtzeit-Zusammenarbeit vom Produktionsleiter zum Produktionsmitarbeiter
- Rückkopplung des Produktionsbetriebs mit der technischen Entwicklung durch kontextbezogene Meldung von Problemen oder Konformitätsabweichungen über Terminals in der Produktion
- Verknüpfung von Anwendungsfällen in Arbeitszellen, um den Arbeitern eine nahtlose Erfahrung zu bieten und gleichzeitig Realisierungsdaten durch Zugriff auf relevante Steuerungsfunktionen, intelligente Tools und Maschinen zu erfassen
- Visuelle und digitale Arbeitsanweisungen, die auf das Qualifikationsniveau der Mitarbeiter zugeschnitten sind
- Gestaltung von Produktionsprozessen auf der Grundlage einer besseren Abstimmung zwischen Produktion und Fabriklayout
Herausforderungen bei der Integration von PLM und ERP
Einige Aktivitäten, die den technologischen Prozessen untergeordnet zu sein scheinen, können den Erfolg der Integration erheblich steigern oder - wenn sie vernachlässigt werden - beeinträchtigen. Dazu gehören die Abstimmung der geschäftlichen Erwartungen, angemessene interne Schulungen und die Einbeziehung von Drittanbietern in den Prozess.
Zu den wichtigsten technologischen Herausforderungen gehören der Umgang mit Änderungen in der Art und Weise, wie Daten in verschiedenen Funktionen formatiert und definiert werden, sowie die Sicherstellung, dass integrierte oder übertragene Daten für die geplante Integration „sauber“ sind. Das System muss außerdem so strukturiert sein, dass es ein Versions- und Release-Management unterstützt. Denn diese Änderungen finden nicht gleichzeitig an allen Komponenten der IT-Umgebung statt, dennoch muss das kombinierte System während der Upgrade-Prozesse in seiner Gesamtheit weiter funktionieren.
Vorteile nutzen
Wenn diese Schritte und Herausforderungen berücksichtigt werden, steht einer erfolgreichen Integration nichts im Wege und Unternehmen können von zahlreichen Vorteilen profitieren.
Die PLM/ERP-Integration beseitigt viele Ineffizienzen, die durch Mehrfacheingaben von Daten entstehen und oft durch menschliche Fehler noch verstärkt werden. Das PLM-System kann Stücklisten- und Produktdaten konsistent erfassen und in Echtzeit an alle Funktionen weitergeben, die sie benötigen. Dadurch werden vor- und nachgelagerte Prozesse miteinander verknüpft und effizienter gestaltet. Viele der Reibungsverluste herkömmlicher Kommunikationssysteme entfallen, was zu einer besseren Zusammenarbeit führt. Entscheidungen und Aktivitäten im Produktentwicklungsteam können z. B. von den Beschaffungsteams in Echtzeit verfolgt werden. Die Verbesserungen bei Effizienz, Zusammenarbeit und Innovation führen auch zu erheblichen Kostensenkungen.
Darüber hinaus kann die Integration einen stabilen Rahmen für die Einhaltung komplexer gesetzlicher Vorschriften und Regelungen schaffen und deren Auswirkungen auf die Rentabilität des Unternehmens abmildern. Compliance-Prozesse werden durch die Zentralisierung von Daten und den damit verbundenen verbesserten Zugriff gestrafft.
Eine konsistente Datenverarbeitung trägt auch dazu bei, die Genauigkeit zu gewährleisten und Fehler im gesamten Unternehmen zu reduzieren, während verbesserte Change Management-Funktionen das Unternehmen in die Lage versetzen, effektiv auf sich ändernde Compliance-Anforderungen zu reagieren. Nachvollziehbarkeit und Verantwortlichkeit werden optimiert, ebenso wie die Berichtsfunktionen, die dem Unternehmen helfen, potenzielle Compliance-Risiken zu erkennen und zu steuern.
Ein weiterer Maßstab für eine erfolgreiche PLM/ERP-Integration sind zufriedenere Kunden. Wenn sie die Auswirkungen von Produktdesign und Fertigungsentscheidungen besser verstehen, können sie ihr eigenes Geschäft effektiver planen.