EDM - Engineering Data Management

INHALTSVERZEICHNIS

1 Begriffsdefinition

2 Betriebswirtschaftlicher Hintergrund
2.1 Problemstellung
2.2 Zielsetzungen

3 Stand der Technik
3.1 Technische Anforderungen an das EDM-System
3.2 Realisierung und Einführung eines EDMS

4 Anwendungsbeispiel: EDM in der Krankonstruktion

5 Zusammenfassung und Ausblick

6 Literaturverzeichnis

ANHANG

A Bewertung der Quellen aus eigener Sicht

B Glossar

1 Begriffsdefinition

Nach [EIG-99, S. 02] ist „Engineering Data Management (EDM) eine informationslogistische Infrastruktur im Produktentwicklungsprozess. „…“ Der Prozess der Entwicklung und Konstruktion wird stärker zielgerichtet und dadurch wesentlich beschleunigt. EDM erlaubt es, alle entwicklungs- und produktionsrelevanten Daten zu verwalten und automatisch an diejenigen Personen zu verteilen, die sie benötigen“

[EIG-99, S. 02] sagt auch, dass für das Engineering Data Management gleichbedeutend der Begriff „Produkt Data Management“ gebraucht wird und im Englischensprachraum anstelle von EDM verwendet wird.

[MAR-97, S. 20] definiert indessen EDM aus dem Umfeld von EDM-Systemen bezogen auf den Konstruktionsprozess mit seinen Hauptphasen, Klären der Aufgabenstellung, Konzipieren, Entwerfen und Detaillierung. Demnach verfolgen EDMS das Konzept einer integrierten Datenbank. Dessen Ziel es ist, eine für alle CAx-Systeme gemeinsam nutzbare Datenbank zum Aufbau, Austausch und zur Weiterverarbeitung aller Daten einer Produktbeschreibung (Engineering Daten) zu realisieren. Als Engineering Daten werden alle Daten bezeichnet, die im Verlauf des Produktenstehungsprozesses verwendet oder erzeugt und für die Weiterverarbeitung gespeichert werden. Die Voraussetzung zur Integration verschiedener CAx-Systeme ist die systemtechnische Unabhängigkeit von EDM-Systemen in heterogenen Hardwarelandschaften.

2 Betriebswirtschaftlicher Hintergrund

2.1 Problemstellung

Höhere Anforderungen der Kunden an die Produkte, kürzer werdende Produktlebens- und Innovationszyklen, zunehmende Dezentralisierung von Produktionsstätten in billig Lohnländer zur Minimierung der Lohnnebenkosten und die Globalisierung der Märkte führen zu dynamischer Umstrukturierung der Aufbauorganisationen und zu Anpassungen der Prozesse. Um diesen geforderten Marktgegebenheiten zu entsprechen, ist der Wandel zu schlanken, flexiblen Unternehmen erforderlich. [vgl. VDI-K00, S.236]

Das Erreichen der Kosten-, Zeit- und Qualitätsziele erfordert einen tief greifenden Wandel der Produktentwicklungsprozesse und der Konstruktionsumgebungen. Die Rationalisierung der Prozesse erhöht den Informationsbedarf und die durchgängige Prozessorientierte Unterstützung durch Informationstechnologien. [vgl. VDI-L00, S.168] Der wachsende Bedarf an Informationen induziert einen hohen Datenfluss der wiederum eine immer größer werde Menge an Daten mit sich bringt. Die Informationsmengen (Datenmengen) müssen verwaltet und strukturiert werden.

„ Ein unternehmensweiter Know-how-Speicher entsteht“, der von einem Wissensmanager/-ingenieur organisiert und verwaltet werden muss. [EIG-99, S.02]

Die Problematik besteht darin, dass einzelne Abteilungen eines Unternehmens zumeist unterschiedliche DV-Anwendungen verwenden und somit eine heterogene DV-Landschaft zu Grunde liegt, die die Datenkommunikation zwischen den einzelnen Unternehmensbereichen aufgrund mangelnder Infrastrukturen sowie unzureichenden Datenschnittstellen erschweren. Weiterhin problematisch, ist es, die Aktualität der Daten sicherzustellen und auftretende Inkonsistenten (Widersprüche), sowie Redundanzen (Mehrfachauftreten) zu vermeiden bzw. zu kontrollieren. [vgl. VDI-K00, S. 237]

2.2 Zielsetzungen

Das EDM-System als Kern des Produktlebenszyklusmanagement hat zum Ziel, die Informationsverteilung zu verbessern, die Produktionsdurchlaufzeiten zu verdichten und durch bessere Zusammenarbeit und Kommunikation mit allen beteiligten Instanzen die bei der Entstehung, Konstruktion und dem Vertrieb eines Produktes beteiligt sind, die Wertschöpfung zu erhöhen. [vgl. CAD-04, S.62] [vgl. BULL-03, S. 899] Dazu gehören Ingenieure aber auch Lieferanten und Kunden.

„Durch Methoden eines durchgängigen Konfigurationsmanagements wird EDM/PDM zum Backbone eines vollständigen Lifecycle Management.“ [BULL-03, S. 899]

Weiterhin muss ein EDM-System Schnittstellen zu Erzeugersystemen wie CAD (Computer Aided Design) aber auch zu Webapplikationen im Inter- oder Intranet bereitstellen.

3 Stand der Technik

3.1 Technische Anforderungen an das EDM-System

Die Bearbeitung der Aufgaben im Produktionsbereich Entwicklung und Konstruktion (EuK) zielt auf die methodische, schrittweise Erarbeitung einer technischen Lösung. So werden folgend die Abläufe im EuK-Prozess dargestellt, mit dem Ziel, den Prozess auf EDV-Systeme abzubilden und deren Einbettung in den Prozess der rechnerintegrierten Produktion zu berücksichtigen [vgl. AND-93, S.19] und gleichzeitig die dafür notwendigen Anforderungen an das EDM-System zu veranschaulichen.

Angelehnt an den Konstruktionsprozess nach VDI2222 werden die Hauptphasen Klären der Aufgabenstellung, Konzipieren, Entwerfen und Detaillierung durchlaufen.

Die Phase „ Klären der Aufgabenstellung “ dient der methodischen Entwicklung der Funktionsstruktur für eine technische Produktlösung. Ziele und Bedingungen, sowie quantitative und qualitative Angaben, wie Stückzahlen und Toleranzen werden zusammengetragen.

So sind in dieser Phase die Grundanforderungen an das EDMS die Verwaltung (Anlegen, Ändern, Löschen, Speichern) von verschieden Dokumentenarten, wie Textdokumente (z.B. .doc, .pdf), CAD-Zeichnungen und Normen. Die Bereitstellung von effektiven Suchmechanismen und Generierung von Reports und Listen durch systeminterne Auswertungsfunktionen. Diese funktionellen Eigenschaften werden unter dem Begriff Dokumentenverwaltung zusammengefasst.

Datenbankgestützte Dokumentenverwaltungssysteme basieren auf einem Datenmodell für Dokumente innerhalb einer Datenbank. Die Datenmodelle haben die Aufgabe, die für den Anwendungsbereich relevante Informationsmenge zu strukturieren und rechnerintern abzubilden. [nach KÜHN95 und RICHT91 in MAR-97, S.21f]

Die Phase des „ Konzipierens “ umfasst die Bestimmung und Zuordnung von physikalischen Lösungsprinzipien zu den Teilfunktionen der Funktionsstruktur die in der ersten Phase dokumentiert wurde. Vorgänge wie die Bearbeitung und Bewertung von Informationen durch die beteiligten Mitarbeiter der EuK bedürfen der Anforderung einer Abbildung von Prozessen mit Vorgängen und Informationsobjekten, Erfassung der Zustände der Informationsobjekte, Bereitstellung von möglichst standardisierten Datenmodellen, Abbildung von involvierten Personen und Zuordnung in temporäre Organisationsstrukturen wie Projektteams und die Definition von Benutzerrechten der beteiligten Personen.

Systeme, die neben Dokumenten auch Informationen über Produkte, Prozesse und Benutzer verwalten, werden als Produktdatenverwaltungssysteme (PDVS) bzw. im Englischensprachraum Product-Data-Management-System (PDMS) bezeichnet.

Nach technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten erfolgt in der Phase „ Entwerfen “ die Konkretisierung eines technischen Produktes. Unter anderem wird das Produkt in Baugruppen und Einzelteile, sowie deren Verbindungen strukturiert und eindeutig festgelegt.

Dies erfordert eine Kopplung bzw. Integration von datenerzeugenden Systemen wie CAD, aber auch anderen CAx-Anwendungen, oder Textverarbeitungen zum Verwaltungssystem. Eingabe- und Ausgabefunktionen wie Scannen, Visualisieren und Drucken müssen ebenfalls bereitgestellt werden. Objektstrukturen innerhalb der Informationsklassen wie Produkt, Dokument, Personen und Prozesse müssen definiert werden. Objektversionen müssen verwaltet werden, und semantische Beziehungen innerhalb von und zwischen Informationsklassen müssen abgebildet werden.

In den Phasen „Konzipieren“ und „Entwerfen“ werden Lösungen meist in Projektteams erarbeitet. Bei räumlich getrennten Teams müssen PDV-Systeme Funktonen anbieten, die die verschiedenen Formen der Zusammenarbeit im Team unterstützen und einen schnellen Informationsabgleich zwischen den Teammitgliedern ermöglichen.

So werden integrierte Funktionen für das Versenden von Text-, Audio-, und Videonachrichten zur freien Kommunikation zwischen den Teammitgliedern und Konferenzmechanismen für die synchrone Bearbeitung von Daten bereitgestellt.

Die Phase „Detaillierung“ umfasst die weitere Ausarbeitung d.h. Verfeinerung, Detaillierung und Optimierung des Bauteils. Die Ausarbeitung des Bauteils erfolgt soweit, bis eine vollständige Dokumentation (Fertigungsunterlagen, wie Zeichnungen, Ansichten und Stücklisten) des Bauteils vorliegt.

Nach einer abschließenden Kontrolle der Unterlagen auf Richtigkeit und Vollständigkeit ist diese Phase beendet.

In der Praxis sind die Entwickler und Konstrukteure meist mehreren Projekten gleichzeitig zugeordnet. Unterschiedliche Aufgaben prägen ihre individuelle Rolle in den Projekten.

Dies erfordert von einem PDV-System in EuK ein Benutzerkonzept, das eine Trennung von Benutzer und „Rollen“ im Prozess oder Projekt vorsieht. Sicherheitsmechanismen, die sich dynamisch über den Prozess- oder Projektverlauf gemäß den Rollen anpassen, die Abbildung von Zeit- und Datumswerten und die transparente Darstellung der Prozesse und Teams, in denen Mitarbeiter eingebunden ist.

Diese Anforderung, die sich von einem „einfachen“ Dokumentenverwaltungssystem hin zu einem leistungsstarken Produktdatenverwaltungssystem erstrecken werden in Fachkreisen Engineering-Data-Management-Systeme genannt. [vgl. MAR-97, S.24]

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