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31.05.1991 - 

Technisches Informationssystem hilft bei CIM

Die Engineering Database ist Bindeglied der C-Technologien

Das schönste CIM-Konzept hilft wenig, solange die kommerzielle und technische DV eines Unternehmens nicht auf dieselben Daten zugreifen können.

Mittel- bis langfristiges Ziel ist es, diese historisch gewachsenen Teilgebiete zu einer technisch und organisatorisch einheitlichen Gesamt-DV zusammenzufassen. Hier geht es darum, welche Funktionen eine Engineering Database (EDB) im Rahmen eines CIM-Konzeptes übernehmen kann.

Die Erfahrungen von Anwendern der rechnerunterstützten Konstruktion (CAD), Fertigung (CAM) sowie der Planung und Steuerung (PPS), zeigen, daß Rationalisierungserfolge durch DV-Systeme in erster Linie von einer umfassenden, betriebsspezifischen Einsatzplanung abhängen. Bei der Einsatzplanung von DV-Anwendungen ist zu berücksichtigen, daß die Bereiche Entwicklung und Konstruktion die Höhe der in den nachfolgenden Phasen des Auftragsdurchlaufes entstehenden Kosten entscheidend beeinflussen. In diesen Bereichen können die Kosten durch folgende Maßnahmen gesenkt werden:

- Einbindung in die technische Ablauforganisation,

- gruppentechnischer Ansatz,

- technische Informationssysteme,

- Berechnungs- und Simulationssysteme.

Bei der Gesamtintegration in den betrieblichen Ablauf ist wichtig, daß die in der Entwicklung und Konstruktion erfaßten geometrischen, technischen, organisatorischen und dispositiven Daten für weitere planende oder herstellende Produktionsphasen systemtechnisch bereitgestellt werden.

Ziel eines CIM-Systems ist neben der methodischen Vorbereitung die informationstechnische Verknüpfung von Vertrieb und Angebotsbearbeitung, Entwicklung sowie Konstruktion, Fertigungsplanung, Montage und der Qualitätssicherung. Erstrebenswert ist die Schaffung eines durchgängigen, transparenten Informationsflusses zwischen technischer und dispositiver Datenverarbeitung.

Werden Produktanläufe in der Entwicklung und Konstruktion analysiert, ergeben sich immer wieder dieselben Schwachstellen. Besonders auffallend sind lange Produktanlaufzeiten, die sich bei Konsumgütern wie Elektrogeräten auf auch Monate bis zwei Jare erstreken. Zudem fehlt meist ein strategisches Konzept. Zu beobachten ist ferner fehlendes Projekt-Management. Folgen davon sind

- keine eindeutige Prioritätsvergabe für Projekte,

- keine klare Terminierung von Projekten,

- ungenaue Budgetvorgabe und -kontrolle.

- fehlendes Bewußtsein für fertigungs-, montage- und planungsgrehte Produktstrukturen

- Suboptimierung einzelner Kostenstellen,

- fehlende Wertanalyse.

- ungenaue Festlegung technischer Abläufe in bezug auf

- Freigabe-,

- Änderungs- und

- Verbotswesen.

Oft zu beobachten sind außerdem Mängel im betrieblichen Numerensystem, was zu platzenden und sich überschneidenden Nummernschlüsseln sowie zu überholten Klassifizierungsaussagen führt.

EDB als ein technisches Bindeglied

Die genannten Schwachstellen widersprechen nicht nur den generellen Zielsetzungen eines modernen Entwicklungs-Managements, sondern auch technischen und wirtschaftlichen DV-Unterstützung des Entwicklungs- und Konstruktionsprozesses. Die heutigen Abläufe innerhalb der Entwicklung und Konstruktion bieten aufgrund der genannten Schwachstellen ein großes Rationalisierungspotential.

Hilfestellung kann hier eine EDB bieten, die ein durchgängiges DV-System zur Unterstützung des Entwicklungsmanagements darstellt. Sie ist das technische Bindeglied aller im Entwicklungs- und Konstruktionsprozeß angewandten Systeme. Die EDB beziehungsweise das technische Informationssystem (TIS) stellt die wesentlichen Komponenten dar zur Verwaltung und Organisation technischer Daten und Unterlagen sowie die Integrationsdrehscheibe zu den CIM-Komponenten:

- CAD (Computer Aided Engineering Design),

- CAE (Computer Aided Engineering),

- PPS (Produktionsplanung und -steuerung),

- CAM (Computer Aided Manufacturing),

- CAQ (Computer Aided Quality Control),

- CAO (Computer Aided Office Automation),

- PMS (Projektmanagementsysteme),

In den USA gibt es andere gebräuchliche Begriffe:

- Engineering Document Management System (EDMS),

- Product Information Management (PIM) und

- Product Data Management System(PDMS).

Unabhängig von der Bezeichnung haben alle Systeme dieselbe Grundaufgabe: das Speichern und Verwalten von Produktinformationen, wie etwa Zeichnungen, 3D-Modelle, NC-Programme und technische Dokumente. Typische Benutzer einer EDB sind Designer, Konstrukteure, Zeichner, Fertigungsplaner sowie Werkstattverantwortliche, also Sachbearbeiter und Manager praktisch aller betrieblichen Bereiche. Die Datenbank kann direkt mit anderen CIM-Komponenten, zum, Beispiel CAD, CAM, CAE, verknüpft sein oder auch traditionell erzeugte Produktunterlagen, beispielsweise manuelle

Zeichnungen, verwalten.

Für ein EDB-System kommen einzelne oder vernetzte Workstations bei kleinen Anwendungen bis hin zu großen heterogenen Hardwareumgebungen zum Einsatz. Die Softwarebasis ist in jedem Fall eine relationale Datenbank. Das System hat in der Regel fünf Hauptfunktionen. (siehe Grafik 1)

Bei der Einführung von CIM sollte nicht nur die technische oder kommerzielle DV in sich integriert werden. Vielmehr müssen die gewachsenen Bereiche überschritten werden, wobei die EDB ein nützliches Werkzeug sein kann. Auch wenn der Traum eines zentralen konzernweiten Produktdatenmodells noch nicht zu realisieren ist, ermöglicht das technische Informationssystem den Zugriff auf diese Informationen. Es kanalisiert die Anfragen auf die zum Produktmodell gehörenden und in vielen verschiedenen CIM-Komponenten abgelegten Daten wie geometrische (CAD) und technologische (CAM) sowie Struktur- (PPS) und Qualitätsinformationen (CAQ).

Die Datenbank ist die Abbildung der betrieblichen Ablauforganisation. Neben der technischen und dispositiven Prozeßkette betrifft dies folgende Bereiche: Sicherheitsmechanismen (Zugriffsschutz), Nummernsystem, Freigabe-, Änderungs- und Verbotswesen, Kommunikation bezüglich technischer Abläufe, zum Beispiel Änderungs- und Verbotsschein, Normung, Unterlagenfluß sowie Unterlagenverteilung.

Die Ablauforganisation sieht in jedem Unternehmen anders aus. Die EDB sollte sich deshalb möglichst flexibel diesen Randbedingungen anpassen lassen.

Zehn Prozent des Aufwands eingespart

Die Reduzierung der Kosten diente bislang als Wirtschaftlichkeitsnachweis von CIM-Komponenten. Neuere Verfahren berücksichtigen Produktanlaufzeiten und die Folgekosten. Hier soll die EDB rund zehn Prozent des Aufwands einsparen.

Des weiteren können eine Reihe von qualitativen Nutzeffekten hinzugerechnet werden, zum Beispiel eine erhöhte Transparenz innerbetrieblicher Informationsbeziehungen, die Datensicherheit sowie der Vorteil standardisierter Abläufe und einer differenzierteren Normierung der Baugruppen- und Teilevielfalt. Der letzte Punkt ist insbesondere vor dem Hintergrund einer möglichen Reduzierung des Suchaufwandes und damit der leichteren Verwendung von bereits existierenden Problemlösungen interessant.

Erfahrungen aus einer Vielzahl bereits realisierter Anwendungen zeigen, daß der wirtschaftliche Nutzen von EDB-Systemen als Bindeglied zwischen technischen und kommerziellen CIM-Komponenten den direkten Nutzen von DV-Insellösungen übersteigt.

Zur programmtechnischen Realisierung steht neben den Schnittstellen zu den eigentlichen Kernsystemen (CAD, CAM, PPS) eine Reihe von Softwarewerkzeugen zur Verfügung, zum Beispiel:

- relationale Datenbanken,

- objektorientierte Benutzeroberflächen und

- Entscheidungstabellen auf KI-Basis.