Gutes Produktdatenmanagement ist entscheidend für die Konstruktion

In der Konstruktion häufen sich schnell Dateien, Zeichnungen und Berichte mit Querverweisen und hohen Datenvolumen. Ein Produktdatenmanagement-System (PDM) unterstützt nicht nur deren Verwaltung und erleichtert die anfallenden Aufgaben mit intelligenten Funktionen. Es bietet vor allem auch große Potenziale für Automatisierung. Die Voraussetzung dafür: Das Tool muss tief ins CAD integriert sein. Das gelingt am einfachsten mit allen Anwendungen aus einer Hand.

Wer in der Konstruktion professionell arbeiten will, benötigt ein gutes Tool für das Produktdatenmanagement, um Pläne und Daten von Teilen, Skizzen und Berichte zu speichern und zu verwalten. Suchen und Finden sind seit Jahren die zentralen Schlagwörter, die man im Zusammenhang mit PDM hört: Studien zufolge verbringt ein Konstrukteur bis zu 20 Stunden pro Woche mit nicht produktiven Arbeiten, ein Großteil davon stellt die Suche dar. Ein gutes PDM erlaubt hier ein schnelles, effektives Vorgehen. Die Suche beinhaltet idealerweise nicht nur Meta-Daten wie Eigenschaften, Klassen oder Sachmerkmale, sondern auch eine geometrische Suche. Diese wird oft über Drittanbieter realisiert, wenn das PDM eine solche Funktion nicht vorsieht. Hinter einer guten Suchfunktion steht noch mehr als die eingesparte Zeit, wenn ein Anwender keine Stunden braucht, um ein geeignetes Bauteil im Bestand zu finden. Denn ohne PDM verzichten Konstrukteure gern auf die aufwändige Recherche und konstruieren das Teil lieber gleich neu. Diese Dublette kostet nicht nur Arbeitszeit, sie verursacht weitere Kosten, denn sie muss validiert, berechnet und eingekauft, der Lieferant muss angelegt und Lagerplatz vorgehalten werden. Das ist teuer: Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) berechnete die Kosten für Dubletten in Höhe von Tausenden Euro.

Ein PDM muss das CAD unterstützen

Hersteller von CAD-Systemen bemühen sich Jahr für Jahr um immer bessere Funktionen, die dem Anwender das Leben leichter machen oder ihm sogar ganze Konstruktionsaufgaben abnehmen. So gibt es für viele Aufgaben Generatoren, welche nach der Eingabe von Parametern ganze Konstruktionen selbstständig erzeugen, seien es Schraubverbindungen, Riemenscheiben oder Gestelle. Andere Module, etwa zum Erstellen von Layouts oder Aufstellplänen, machen es dem Anwender manchmal sogar erst möglich, seiner Aufgabe nachzukommen und eröffnen neue Chancen in der Konstruktion und im Vertrieb. So kann mit einem Gestell-Generator die Arbeitszeit zum Beispiel von einem halben Tag auf fünf Minuten verkürzt werden. CAD-Systeme sind im Funktionsumfang also breit aufgestellt und bieten mächtige Werkzeuge für die Anwender. Der Haken dabei: Unterstützt das PDM die Funktionen nicht, kann der Anwender sie nicht nutzen.

Deswegen ist es sinnvoll, CAD und PDM aus einer Hand zu beziehen, um eine Unterstützung zu gewährleisten. Die Anwender der Autodesk Produkt Design & Manufacturing Collection erhalten ein umfangreiches CAD-Werkzeug mit Tools wie zum Beispiel Inventor, AutoCAD Mechanical oder AutoCAD Electrical. Das zugehörige PDM-System Vault ist tief in das CAD-System integriert und wird vom User kaum wahrgenommen, was die Handhabung stark vereinfacht. Die Funktionen werden zum Beispiel im Menü der CAD-Anwendung vorgehalten, so dass Kernaufgaben direkt aus dem Programm erledigt werden können und kein zweites dafür geöffnet werden muss.

Automatisierungspotenziale des PDM

Nicht nur in der Konstruktion gilt: Alle Aufgaben, die sich mit Regeln oder Algorithmen beschreiben lassen, sind automatisierbar. Für diese Aufgaben sollte kein Anwender kostbare Arbeitszeit aufwenden. Beispiele solcher Aufgaben sind das Erstellen von Austausch- und Neutralformaten wie DXF, PDF, TIFF, BNP, TXT oder CSV sowie im 3D-Umfeld STEP, ASIS und IGES. Das gesamte Ausgabewesen von Zeichnungen, Stücklisten und Berichten kann, statt auf Papier, digital automatisiert werden. Auch Baugruppen können automatisch aktualisiert und Daten nach einem Update migriert werden. Händisch erfordert beides einen großen Aufwand. Eine Funktion mit Mehrwert im PDM ist zudem eine ereignisgesteuerte Übergabe von Daten an beliebige andere Systeme: Die Freigabe eines Dokuments, welche durch die Validierung eines Menschen, manchmal auch im Vieraugen-Prinzip erfolgt, kann ein Ereignis auslösen. Diese Trigger-Ereignisse können angepasst werden und so zum Beispiel die automatische Ansteuerung der Ausleitung in verschiedenen Formaten, Metadaten oder Eigenschaften erfolgen, die dann im ERP oder in Archivsystemen hinterlegt werden.

Auch der Austausch von Schriftköpfen in Zeichnungen, der wegen zahlreicher hinterlegter Eigenschaften nicht trivial ist, bietet sich für eine Automatisierung an. Das Gleiche gilt für die Erzeugung vereinfachter Baugruppen: Gerade bei großen Planungen ist das eine Notwendigkeit, da zu große Baugruppen durch ihren Detailgrad und die Größe nicht mehr performant sind. Bei der Vereinfachung bleibt nur die Außenkontur als Störkontur erhalten, eine Baugruppe wird zu einem Einzelteil verschmolzen. Auch die Übersetzung von Zeichnungen in beliebige Landessprachen kann vom Programm automatisiert geleistet werden.

PDM erleichtert die täglichen Konstruktionsaufgaben

Zwar ist Konstruktion ohne diese Automatisierungspotenziale möglich, ein PDM unterstützt aber auch bei täglichen Aufgaben und sorgt für eine gleichbleibende Datenqualität, die im Alltag der Konstruktion schnell leidet. Wenn man zum Beispiel ein Teil benötigt, das einem vorhandenen ähnelt, oder wenn man in der Entwicklung eines Teils auf den Ursprungspunkt oder zu einer anderen Version zurück will, ist das händische Erzeugen einer unabhängigen Kopie schwierig. Die Versionen erzeugen eine Flut von Daten, die händisch nicht mehr zu organisieren sind. Ein PDM kann einen Meilenstein generieren, der mit allen Verlinkungen innerhalb der Baugruppe eingefroren wird. So wird der Zugriff auf historische Konstruktionsstände möglich.

Probleme entstehen auch, wenn mehrere User parallel an einem Dokument arbeiten. Der Zugriff ist dann nicht geregelt und der letzte Speicherstand wird vorgehalten. Das führt in der Folge zu einem schlechten Datenbestand und zu hohen Aufwänden, um ihn wieder zu bereinigen und aufzuarbeiten.

Auch bei einfachen Konstruktionen häufen sich schnell die Daten – für jedes Element werden eine 3D-Datei und davon Zeichnungsableitungen als eigene Datei angelegt. Werden die Elemente zu einer Baugruppe zusammengefügt, entstehen daraus erneut eine 3D-Baugruppe und eine Zusammenbau-Zeichnung sowie gegebenenfalls eine Präsentationsansicht. All diese Teile sind untereinander verlinkt, so dass sich bei Änderungen alle Dokumente anpassen. Eine Baugruppe hat schnell Tausende oder Zehntausende dieser querverweisenden Teile, deren Zusammenhang nicht ohne Weiteres manuell abzubilden ist. Finden dann Umbenennungen oder Verschiebungen von Dokumenten statt, sind sie nicht mehr zu öffnen. Das PDM System Vault kann beides abbilden: Als Datenmanagementsystem sorgt es für den Zusammenhalt von referenzierten Baugruppenstrukturen.

Weitere intelligente Funktionen sind ein Editieren via Drag and Drop oder die automatische Verwaltung von Begleitdokumenten wie Berichte und Textdateien, die vom Berechnungsmodul erzeugt werden. Sie müssen dann nicht konfiguriert und programmiert werden, um sie im nativen Format mitverwalten zu können. Insgesamt wird das Berichtswesen vereinfacht: Der Status von Teilen und Baugruppen kann visualisiert und mit wenigen Klicks angepasst werden – etwa die Zuweisung von Material, von Bearbeitungszustand oder Änderungsstatus. Der Status kann mit Farben auf die Geometrie gemappt werden. Durch die visuelle Rückmeldung wird schnell ersichtlich, wo das Projekt im Zeitrahmen liegt und wo im Verzug. Entsprechend schnell kann gegengesteuert werden. Praktisch ist auch die Möglichkeit, Eigenschaften vieler Dokumente auf einmal zu editieren – wie man es aus einer Tabellenkalkulation kennt.

Im Änderungs- und Freigabewesen ergeben sich Vorteile, wenn Revisionen abwärts kompatibel vorgehalten werden können. Und nicht zuletzt erleichtert ein PDM die Teamarbeit, indem es eine Aufgabenzuweisung unterstützt.

Fazit

Damit die Konstruktion die Funktionen des CAD-Systems voll ausschöpfen kann, benötigt sie ein PDM-System, welches das CAD unterstützt und integriert, was am einfachsten mit Tools aus einer Hand gelingt. Das PDM erleichtert dann nicht nur tägliche Aufgaben in der Konstruktion wie das Suchen und Finden. Die Datenqualität bleibt hoch und vor allem können Automatisierungspotenziale erschlossen werden.

Autoren: Dipl.-Ing. Mathias Voigt, Bereichsleiter Produktdesign & Fertigung beim Autodesk-Partner Contelos

Nadja Müller, Autorin für Wordfinder PR

Weitere Informationen:  www.contelos.de