IDP - Section 1 - Das Digitale Produkt

Für den Produktdatenaustausch zwischen den einzelnen Funktionsbereichen bzw. CAx-Systemen werden daher spezielle Schnittstellen benötigt, welche eine Transformation zwischen den unterschiedlichen Repräsentationen ermöglichen. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer Produktmodelltransformation.

Charakteristisch ist, dass in den einzelnen betrieblichen Funktionsbereichen die jeweils benötigten Detaillierungen des Produktes erzeugt und zur Weiterverarbeitung an die nachgelagerten Bereiche übergeben werden.

Es existiert kein direkter Bezug zwischen den erzeugten Detaillierungen. Deren Konsistenz untereinander ist nicht auf Modellebene sichergestellt und muss durch organisatorische Massnamen sichergestellt werden (z.B. Freigabe- und
Änderungswesen).

Integration von allen Insellösungen zu einem Gesamtsystem. Werden alle charakteristischen Merkmale eines Produktes im Verlauf des Produktlebenszyklusses in ein Produktmodell integriert, spricht man von einem integrierten Produktmodell.

Das integrierte Produktmodell beinhaltet die Abbildung aller relevanten Produktmerkmale, die in den einzelnen Produktlebensphasen entstehen, auf der Basis einer einheitlichen, allgemeinen, lebensphasenübergreifenden
und redundanzfreien Grundstruktur.

Das integrierte Produktmodell gliedert sich in eine Anzahl von Partialmodellen. Die Partialmodelle stellen Spezialisierungen der gemeinsamen Grundstruktur zur Unterscheidung einzelner Lebenslaufphasen dar.

Das integrierte Produktmodell unterscheidet prinzipiell drei Klassen von Produktdaten:
• Die Produktdefinition beinhaltet alle administrativen und organisatorischen Daten, wie z.B. die Sachnummer, die Version, den Status, die Zugriffsrechte etc.. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von den Produktmetadaten, welchen hinsichtlich des Produktdatenmanagements eine wichtige Bedeutung zukommt.
• Die Produktrepräsentation beschreibt die verschiedenen Aspekte eines Produktes, wie zum Beispiel die Produktstruktur,
die Gestalt oder die Toleranzen. 

• Bei Produktpräsentationen handelt es sich um verschiedene abgeleitete Sichten des Produktes, wie zum Beispiel die Technische Zeichnung, eine Stückliste oder das VRML-Modell eines
Produktes.

Änderungen an einer Produktrepräsentation resultieren in eine Änderung des Produktes selbst und haben eine direkte Auswirkung auf die hiervon betroffenen weiteren Partialmodelle, d.h. die Änderungen sind in diesen sofort sichtbar. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer direkten Assoziativität.

Änderungen sind in diesen sofort sichtbar. Kommt bei der Produktrepresentation zum tragen.

Änderungen in einer Produktpräsentation haben keine Auswirkungen auf das Produkt, d.h. sie sind nicht in anderen Präsentationen sichtbar. Dagegen wirken sich Änderungen an einer Produktrepräsentation auf die abgeleiteten Präsentationen aus. Charakteristisch für Produktpräsentationen ist somit die sogenannte indirekte Assoziativität.

Direkt: änderung en werden hirarchisch weitergegeben, inderekt: keine auswirkungen.

Daten aus Fremdsystemen können nicht direkt in ein Produktmodell integriert werden, sondern müssen über entsprechende Schnittstellen importiert werden.

Von grosser Bedeutung sind deshalb Standardisierungsbemühungen für das integrierte Produktmodell. Die Zielsetzung besteht darin, dieses integrierte Produktmodell zu standardisieren und diese Spezifikation in Form von genormten Dokumenten allen CAx-, PLM- sowie PPS-Systemanbietern zugänglich zu machen.

Die Entwicklung und Standardisierung des integrierten Produktmodells erfolgt derzeit innerhalb der ISO unter der Bezeichnung „ISO 10303 Product Data Representation and Exchange“ und wurde bekannt unter dem Namen STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data).

Grundlage für das Konzept des Digitalen Produktes ist das Vorhandensein einer Produktplattform. Sie setzt sich aus einer Menge von Modulen zusammen, welche zu kunden- ode auftragsspezifischen Produkten konfiguriert werden können. Unternehmensprozesse sind wertschöpfende Tätigkeiten eines Unternehmens, welche gezielt die Informationen rund um das Digitale Produkt nutzen. Diese Nutzung erfolgt mittel IT-Tools. Produtkplattform, Unternehmensprozesse und IT-Tools müssen aufeinander abgestimmt sein, um einen maximalen Nutzen aus dem Konzept des Digitalen Produktes zu ziehen.

Grundlage für das Konzept des Digitalen Produktes ist das Vorhandensein einer Produktplattform. Sie setzt sich aus einer Menge von Modulen zusammen, welche zu kunden- ode auftragsspezifischen Produkten konfiguriert werden können. Unternehmensprozesse sind wertschöpfende Tätigkeiten eines Unternehmens, welche gezielt die Informationen rund um das Digitale Produkt nutzen. Diese Nutzung erfolgt mittel IT-Tools. Produtkplattform, Unternehmensprozesse und
IT-Tools müssen aufeinander abgestimmt sein, um einen maximalen Nutzen aus dem Konzept des Digitalen Produktes zu ziehen.

Die Partialmodelle stellen Spezialisierungen der gemeinsamen Grundstruktur zur Unterscheidung einzelner Lebenslaufphasen dar. Alle Partialmodelle erhalten durch die gemeinsame Grundstruktur eine konsistente Basis. Im Unterschied zu den einzelnen jeweils voneinander unabhängigen Produktmodellen erfolgt die Spezialisierung der Partialmodelle für einzelne Produktlebensphasen nach einer einheitlichen und für alle Partialmodelle gültigen Methode. Diese stellt die Kohärenz aller Partialmodelle im integrierten Produktmodell sicher.

Die Entwicklung und Standardisierung des integrierten Produktmodells erfolgt derzeit innerhalb der ISO unter der Bezeichnung „ISO 10303 Product Data Representation and Exchange“ und wurde bekannt unter dem Namen STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data).

Produktplatform Produktlinien Konfiguration.

In ihr wird die auftragsneutrale Produktstruktur (mit den einzelnen Sichten, Funktionen, Modulen, Baugruppen) definiert und mit der Kundensicht des Produktes (Kundenmerkmale zur Auswahl der benötigten Produktkonfiguration) in Beziehung gebracht.

Die Produktplattform umfasst damit:
• die Eigenschaften der einzelnen Module, bestehend aus der Modul-Parametrik, d.h. alle varierbaren Grössen (Masse, Gestalt, Struktur, Werkstoff etc.)
• die allgemeine, auftragsneutrale Produktstruktur bestehend aus den einzelnen Modulen mit den verschiedenen Regeln zur Ableitung bzw. Erstellung der kunden- bzw. auftragspezifischen Produktstruktur
• sowie die jeweils zugeordneten Informationsobjekte (Geometriemodell, Offerttexte, Betriebs- Serviceanleitungen, Preise, Präsentationsobjekte etc.),

Unternehmensprozesse sind wertschöpfende Handlungen des Unternehmens unter Einbezug aller Partner, welche das Digitale Produkt unter Verwendung von Diensten nutzen, modifizieren und ergänzen.

Eine Produktplattform besteht aus einer definierten Menge an Modulen, welche basierend auf definierten Regeln zu kunden- bzw. auftragsspezifischen Produkten konfiguriert werden können. Ein Modul
ist in verschiedenen Produkte-Plattformen einsetzbar und hat einen eigenen Lebenszyklus (z. B. primärer Entwicklungsprozess). Innerhalb des Produktkonzeptes werden die einzelnen Module, deren Eigenschaften
und die verschiedenen Kombinations- und Variationsmöglichkeiten zu einer Gesamtlösung festgelegt.

Die Produktplattform umfasst damit:
• die Eigenschaften der einzelnen Module, bestehend aus der Modul-Parametrik, d.h. alle varierbaren Grössen (Masse, Gestalt, Struktur, Werkstoff etc.)
• die allgemeine, auftragsneutrale Produktstruktur bestehend aus den einzelnen Modulen mit den verschiedenen Regeln zur Ableitung bzw. Erstellung der kunden- bzw. auftragspezifischen Produktstruktur
• sowie die jeweils zugeordneten Informationsobjekte (Geometriemodell, Offerttexte, Betriebs- Serviceanleitungen, Preise, Präsentationsobjekte etc.),

Elektronische Datenverarbeitung (EDV) ist der Sammelbegriff für die Erfassung und Bearbeitung von Daten durchelektronische Maschinen oder Computer.

CAD (Computer Aided Design),

CAE (Computer Aided Engineering),
CAP (Computer Aided Planning),

CAM (Computer Aided
Manufacturing) sowie

CAQ (Computer Aided Quality Assurance).

• Abbildungsmerkmal: Ein Modell ist immer eine Abbildung eines natürlichen oder technischen Objektes
• Verkürzungsmerkmal: Modelle erfassen im allgemeinen nicht alle Eigenschaften des durch sie repräsentierten Originals, sondern nur solche, die den jeweiligen Modellentwicklern und/oder Modellbenutzern relevant erschienen.
• Pragmatisches Merkmal: Modelle sind ihren Originalen nicht per se eindeutig zugeordnet. Sie erfüllen eine Ersetzungsfunktion für bestimmte Personen, zu gewissen Zeitpunkten und unter Beschränkung auf bestimmte gedankliche oder tatsächliche Operationen.

Die Produktdefinition beinhaltet alle administrativen und organisatorischen Daten, wie z.B. die Sachnummer, die Version, den Status, die Zugriffsrechte etc.. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von den Produktmetadaten, welchen hinsichtlich des Produktdatenmanagements eine wichtige Bedeutung zukommt.

Die Produktrepräsentation beschreibt die verschiedenen Aspekte eines Produktes, wie zum Beispiel die Produktstruktur,
die Gestalt oder die Toleranzen. Dies geschieht innerhalb einzelner Partialmodelle des integrierten Produktmodells, welche im Hinblick auf den jeweiligen Anwendungsaspekt entwickelt wurden. Derzeit steht in diesem Zusammenhang vor allem die Repräsentation der geometrischen Gestalt im Mittelpunkt. Zukünftig sollen weitere Aspekte eines Produktes, wie zum Beispiel die Anforderungen, die Funktion oder die Wirkprinzipien definiert werden können. Dies ist jedoch noch Gegenstand der Forschung. Man erhofft sich davon, schon von Anbeginn einer Produktentwicklung CAx-Tools einsetzen zu können.

Produkt Lifecycle Management

• Globaliesierung der Märkte und FIrmen
• Informationstechnologien und wachsende Informationsvernetzung
• Innovation erhält eine höhere Priorität -> Pilatus muss neue Flieger machen alle 10 Jahre!

• Branchenfokussierung (nur auf etwas fokussieren!)
• Erweiterung der Sytemgrenzen eines Produktes
• Vollständige, modulare Produkte (Plattformstrategie modular)
• Integrierte Mechatronische Systeme (-> Software Testen)
• Produktdatenbereitstellung
• Unternehmen rücken zusammen

Eugster Frismag

Das Konzept des Digitalen Produktes zielt auf eine definierte, konsistente Daten- und Informationsstruktur. Alle Daten, die das Produkt realitätsnah beschreiben und von Unternehmensprozessen genutzt werden, sind in dedizierten Datenbanken mit festgelegter Datenhoheit abgelegt und miteinander verknüpft.

Das Digitale Produkt ist die Gesamtheit der Produktdaten, welche in der Primärentwicklung erzeugt, konsistent verwaltet
und über den Lebenszyklus laufend ergänzt werden und das reale Produkt hinreichend genau repräsentieren, um von Unternehmensprozessen mittels Diensten genutzt zu werden.

Synchronisierung im Unternehmen als permanenter Prozess mit hohem Initialaufwand.

• die Produktplattform eines Unternehmens „P“,
• definierte Unternehmensprozesse im und ausserhalb des Unternehmens „U“,
• leistungsfähige, moderne IT-Tools „T“ die zur Anwendung kommen.

Produktplattform:

• Standartserienprodukt
• Produktfamilie
• Baukastenprodukt
• variables Baukastenprodukt
• Einzelproudkt

Unternehmensprozesse

• Kunde
• Verkauf
• Engineering
• Produktion / Logistik

Strategische Tools

• Konfigurations / Kommunikationstools
• CAx Tools
• Produktdatenmanagemnt System (PDM)
• Enterprise Ressource Planning Systeme (ERP)