Produktlebensdauer

Ein generischer Lebenszyklus von Produkten

Im Industrie, Produktlebenszyklusmanagement (PLM) ist der Prozess der Verwaltung des gesamten Lebenszyklus eines Produkts von Anfang an durch die Ingenieurwesen, Entwurf und Herstellungsowie die Service und Entsorgung hergestellter Produkte.[1][2] PLM integriert Personen, Daten, Prozesse und Geschäft Systeme und bietet ein Produktinformations Rückgrat für Unternehmen und ihre erweiterten Unternehmen.[3]

Geschichte

Die Inspiration für den aufkeimenden Geschäftsprozess, der jetzt als PLM bekannt ist American Motors Corporation (AMC).[4][5] Der Autohersteller suchte nach einer Möglichkeit, seinen Produktentwicklungsprozess zu beschleunigen, um 1985 besser gegen seine größeren Wettbewerber zu konkurrieren. François Castaing, Vizepräsident für Produkttechnik und Entwicklung.[6] Ohne die "massiven Budgets von General Motors, Ford und ausländischen Wettbewerbern ... AMC legte F & E -Betonung auf die Stärkung des Produktlebenszyklus seiner Hauptprodukte (insbesondere Jeeps)".[7] Nach der Einführung seines kompakten Jeep Cherokee (XJ), das Fahrzeug, das die Moderne gestartet hat Sport Utility Vehicle (SUV) Markt, AMC begann mit der Entwicklung eines neuen Modells, das später als die herauskam Jeep Grand Cherokee. Der erste Teil seiner Suche nach einer schnelleren Produktentwicklung war computergestütztes Design (CAD) Softwaresystem, das Ingenieure produktiver machte.[6] Der zweite Teil dieser Bemühungen war das neue Kommunikationssystem, mit dem Konflikte schneller gelöst und kostspielig reduziert werden konnten technische Änderungen Weil sich alle Zeichnungen und Dokumente in einer zentralen Datenbank befanden.[6] Das Produktdatenmanagement war so effektiv, dass das System nach dem Kauf von AMC von Chrysler im gesamten Unternehmen erweitert wurde, der alle am Entwerfen und Bau von Produkten verbundenen Produkte verbindet.[6] Während ein frühzeitiger Anwender Von der PLM-Technologie konnte Chrysler der kostengünstigste Hersteller der Autoindustrie werden und die Entwicklungskosten aufzeichneten, die Mitte der neunziger Jahre die Hälfte des Branchendurchschnitts waren.[6]

In den Jahren 1982 bis 1983 entwickelte Rockwell International erste Konzepte von Produktdatenmanagement (PDM) und PLM für das B-1B-Bomberprogramm.[8] Das System namens Engineering Data System (EDS) wurde zur Schnittstelle mit ComputVision- und CADAM -Systemen erweitert, um Teilkonfigurationen und Lebenszyklus von Komponenten und Baugruppen zu verfolgen. ComputVision wurde später veröffentlicht, um nur die PDM -Aspekte zu implementieren, da das Lebenszyklusmodell spezifisch für Rockwell- und Luft- und Raumfahrtbedürfnisse war.

Formen

PLM -Systeme helfen Unternehmen, die zunehmenden Komplexität und technischen Herausforderungen bei der Entwicklung neuer Produkte für die globalen Wettbewerbsmärkte zu entwickeln.[9]

Produktlebenszyklusmanagement (PLM) sollte von 'unterschieden werden'Produktlebenszyklusmanagement (Marketing)'(Plcm). PLM beschreibt den technischen Aspekt eines Produkts aus der Verwaltung von Beschreibungen und Eigenschaften eines Produkts durch seine Entwicklung und Nutzungsdauer. PLCM bezieht sich auf das kommerzielle Management der Lebensdauer eines Produkts auf dem Geschäftsmarkt in Bezug auf Kosten und Umsatzmaßnahmen.

Das Produktlebenszyklusmanagement kann als einer der vier Eckpfeiler der Fertigungsgesellschaft angesehen werden Informationstechnologie Struktur.[10] Alle Unternehmen müssen Kommunikation und Informationen mit ihren Kunden verwalten (CRM-Kundenbeziehungsmanagement) ihre Lieferanten und Erfüllung (scm-Leitung der Lieferkette) ihre Ressourcen innerhalb des Unternehmens (ERP-Unternehmensressourcenplanung) und ihre Produktplanung und -entwicklung (PLM).

Eine Form von PLM wird als Menschen-zentriertes PLM bezeichnet. Während herkömmliche PLM-Tools nur in der Veröffentlichung oder während der Freisetzungsphase eingesetzt wurden, zielt die personenorientierte PLM auf die Entwurfsphase ab.

Ab 2009 hat die IKT-Entwicklung (EU-finanziertes Promise Project 2004–2008) es PLM ermöglicht, über die traditionelle PLM hinauszugehen und Sensordaten und Echtzeit-Lebenszyklus-Ereignisdaten "in PLM zu integrieren und diese Informationen zur Verfügung zu stellen an verschiedene Spieler im gesamten Lebenszyklus eines einzelnen Produkts (Schließen der Informationsschleife). Dies hat zur Ausdehnung von PLM in geführt Lebenszyklusmanagement geschlossen (Cl2M).

Vorteile

Zu den dokumentierten Vorteilen des Produktlebenszyklusmanagements gehören:[11][12]

  • Reduziert Zeit zum Markt
  • Erhöhen Sie den Umsatz des vollen Preis
  • Verbesserte Produktqualität und Zuverlässigkeit
  • Reduziert Prototyp entwickeln Kosten
  • Genauere und zeitnahe Anfrage nach Anführungsgenerierung
  • Fähigkeit, potenzielle Verkaufschancen und Umsatzbeiträge schnell zu identifizieren
  • Einsparungen durch die Wiederverwendung von Originaldaten
  • A Rahmen zur Produktoptimierung
  • Reduzierter Abfall
  • Einsparungen durch die vollständige Integration von technischen Arbeitsabläufen
  • Dokumentation, die dazu beitragen können, die Compliance für den Nachweis zu Rohs oder Titel 21 CFR Teil 11
  • Fähigkeit, Vertragshersteller Zugang zu einem zentralisierten Produktdatensatz zu bieten
  • Saisonales Schwankungsmanagement
  • Verbesserte Prognose zur Reduzierung der Materialkosten
  • Maximieren Zusammenarbeit der Lieferkette

Überblick über das Produktlebenszyklusmanagement

Innerhalb von PLM gibt es fünf Primärbereiche;

  1. Systemtechnik (SE) konzentriert sich darauf, alle Anforderungen zu erfüllen, die Kundenbedürfnisse zu erfüllen und den Systemdesignprozess durch die Einbeziehung aller relevanten Disziplinen zu erfüllen. Ein wichtiger Aspekt für das Lebenszyklusmanagement ist eine Untergruppe innerhalb der Systemtechnik genannt Zuverlässigkeitstechnik.
  2. Produkt und Portfolio m2 (PPM) konzentriert sich auf die Verwaltung von Ressourcenzuweisung, Verfolgung des Fortschritts, Plan für neue Produktentwicklung Projekte, die in Bearbeitung sind (oder in einem Haltestatus). Das Portfolio-Management ist ein Tool, das das Management bei der Verfolgung von Fortschritten bei neuen Produkten und bei der Zuordnung von Ressourcen bei der Zuweisung von Kompromissentscheidungen unterstützt.
  3. Produktdesign (CAX) ist der Prozess der Erstellung eines neuen Produkts, das von einem Unternehmen an seine Kunden verkauft werden soll.
  4. Herstellungsprozessmanagement (MPM) ist eine Sammlung von Technologien und Methoden, um zu definieren, wie Produkte hergestellt werden sollen.
  5. Produktdatenmanagement (PDM) konzentriert sich auf die Erfassung und Aufrechterhaltung von Informationen über Produkte und/oder Dienstleistungen durch ihre Entwicklung und Nutzungsdauer. Das Änderungsmanagement ist ein wichtiger Bestandteil von PDM/PLM.

Hinweis: Während Anwendungssoftware für PLM -Prozesse nicht erforderlich ist, erfordert die Unternehmenskomplexität und die Änderungsrate, dass Unternehmen so schnell wie möglich ausgeführt werden.

Einführung in den Entwicklungsprozess

Der Kern von PLM (Produktlebenszyklusmanagement) ist die Erstellung und zentrales Management aller Produktdaten und die Technologie, die zum Zugriff auf diese Informationen und Kenntnisse verwendet wird. PLM als Disziplin entstand aus Tools wie z. CAD, NOCKEN und PDM, kann aber als Integration dieser Tools mit Methoden, Menschen und Prozessen in allen Phasen des Lebens eines Produkts angesehen werden.[13] Es geht nicht nur um Softwaretechnologie, sondern ist auch eine Geschäftsstrategie.[14]

Produktlebenszyklusmanagement

Der Einfachheit halber werden die beschriebenen Stufen in einem traditionellen sequentiellen technischen Workflow gezeigt. Die genaue Reihenfolge der Veranstaltung und der Aufgaben variieren je nach Produkt und Wirkstoff, aber die Hauptprozesse sind:[15]

  • Sich vorstellen
  • Entwurf
    • Detailliertes Design
    • Validierung und Analyse (Simulation)
    • Werkzeugdesign
  • Realisieren
  • Service
    • Verkaufen und liefern
    • Verwenden
    • Pflegen und unterstützen
    • Entsorgen

Die wichtigsten wichtigen Punktereignisse sind:

  • Befehl
  • Idee
  • Anstoß
  • Design Freeze
  • Start

Die Realität ist jedoch komplexer, Menschen und Abteilungen können ihre Aufgaben nicht isoliert ausführen und eine Aktivität kann nicht einfach fertig werden und die nächste Aktivität beginnt. Das Design ist ein iterativer Prozess, häufig müssen Designs aufgrund von Herstellungsbeschränkungen oder widersprüchlichen Anforderungen geändert werden. Ob eine Kundenbestellung in die Zeitleiste passt, hängt vom Branchentyp ab und ob die Produkte beispielsweise auf Bestellung gebaut, zur Bestellung konstruiert oder auf Bestellung zusammengestellt werden.

Phasen des Produktlebenszyklus und entsprechenden Technologien

Es wurden viele Softwarelösungen entwickelt, um die verschiedenen Phasen des Lebenszyklus eines Produkts zu organisieren und zu integrieren. PLM sollte nicht als einzelnes Softwareprodukt angesehen werden, sondern als Sammlung von Softwaretools und Arbeitsmethoden, die zusammen integriert sind, um entweder einzelne Stufen des Lebenszyklus zu behandeln oder verschiedene Aufgaben zu verbinden oder den gesamten Prozess zu verwalten. Einige Softwareanbieter decken den gesamten PLM -Bereich ab, während andere eine einzige Nischenanwendung haben. Einige Anwendungen können viele PLM -Felder mit unterschiedlichen Modulen innerhalb desselben Datenmodells umfassen. Ein Überblick über die Felder innerhalb von PLM wird hier abgedeckt. Die einfachen Klassifizierungen passen nicht immer genau; Viele Bereiche überschneiden sich und viele Softwareprodukte decken mehr als einen Bereich ab oder passen nicht einfach in eine Kategorie. Es sollte auch nicht vergessen werden, dass eines der Hauptziele von PLM darin besteht, Wissen zu sammeln, das für andere Projekte wiederverwendet und die gleichzeitige gleichzeitige Entwicklung vieler Produkte koordiniert werden kann. Es geht um Geschäftsprozesse, Personen und Methoden ebenso wie Softwareanwendungslösungen. Obwohl PLM hauptsächlich mit technischen Aufgaben verbunden ist, beinhaltet es auch Marketing Aktivitäten wie Produktportfoliomanagement (PPM), insbesondere in Bezug auf neue Produktentwicklung (NPD). In jeder Branche sind mehrere Lebenszyklusmodelle zu berücksichtigen, aber die meisten sind ziemlich ähnlich. Was unten folgt, ist ein mögliches Lebenszyklusmodell; Während es hardwareorientierte Produkte betont, würden ähnliche Phasen jede Form von Produkten oder Dienstleistungen beschreiben, einschließlich nicht-technischer oder softwarebasierter Produkte:[16]

Phase 1: Empfängnis

Stellen Sie sich vor, spezifizieren, planen, innovieren

Die erste Phase ist die Definition der Produktanforderungen, die auf den Standpunkten der Kunden, Unternehmen, Markt und Regulierungsbehörden basieren. Aus dieser Spezifikation können die wichtigsten technischen Parameter des Produkts definiert werden. Parallel dazu wird die ursprüngliche Konzeptdesignarbeit durchgeführt, um die Ästhetik des Produkts zusammen mit seinen wichtigsten funktionalen Aspekten zu definieren. Für diese Prozesse werden viele verschiedene Medien verwendet, von Bleistift und Papier bis hin zu Tonmodellen bis hin zu 3D CAID Computergestützter Industriedesign Software.

In einigen Konzepten kann die Investition von Ressourcen in Forschung oder Analyse der Optionen in die Konzeptionsphase einbezogen werden-z. Bringen Sie die Technologie auf eine Reife, die ausreicht, um in die nächste Phase zu wechseln. Das Lebenszyklus-Engineering ist jedoch iterativ. Es ist immer möglich, dass etwas in jeder Phase nicht gut funktioniert, um sich in eine vorherige Phase zu verwirklichen - vielleicht bis zur Konzeption oder Forschung. Es gibt viele Beispiele zum Zeichnen.

Im Neue Produktentwicklung Prozess, diese Phase sammelt und bewertet auch Marktrisiken und technische Risiken durch Messung des KPI und des Bewertungsmodells.

Phase 2: Design

Beschreiben, definieren, entwickeln, testen, analysieren und validieren

Hier beginnt das detaillierte Design und die Entwicklung der Form des Produkts durch die Pilotveröffentlichung zur vollständigen Produkteinführung zu Prototyp -Tests. Es kann auch eine Neugestaltung und Rampe für die Verbesserung vorhandenen Produkten beinhalten geplante Obsoleszenz.[17] Das Hauptwerkzeug für Design und Entwicklung ist CAD. Dies kann eine einfache 2D-Zeichnung/-entwicklung oder parametrische Feature-basierte Feststoff-/Oberflächenmodellierung von 3D sein. Diese Software umfasst Technologie wie Hybridmodellierung, Reverse Engineering, Kbe (Wissensbasiertes Engineering), Ndt (Zerstörungsfreie Prüfung) und Baugruppe.

Dieser Schritt deckt viele technische Disziplinen ab, darunter: mechanische, elektrische, elektronische, Software (eingebettet) und domänenspezifisch, wie Architektur, Luft- und Raumfahrt, Automobile, ... zusammen mit der tatsächlichen Schaffung der Geometrie gibt es die Analyse der Komponenten und Produktbaugruppen. Simulation, Validierung und Optimierungsaufgaben werden mit CAE (durchgeführtcomputergestütztes Ingenieurwesen) Software, die entweder in das CAD-Paket oder in eigenständiges Paket integriert ist. Diese werden verwendet, um Aufgaben auszuführen wie: Stressanalyse, FEA (Finite -Elemente -Analyse); Kinematik; Computerflüssigkeitsdynamik (CFD); und mechanische Ereignissimulation (MES). CAQ (computergestützte Qualität) wird für Aufgaben wie dimensional verwendet Toleranz (Engineering) Analyse. Eine andere Aufgabe, die zu diesem Zeitpunkt ausgeführt wurde, ist die Beschaffung von gekauften Komponenten, möglicherweise mit Hilfe von Beschaffung Systeme.

Phase 3: Realisieren

Herstellung, Herstellung, Bau, Beschaffung, Produktion, Verkauf und Lieferung

Sobald das Design der Produktkomponenten abgeschlossen ist, wird die Herstellungsverfahren definiert. Dies umfasst CAD -Aufgaben wie das Werkzeugdesign. einschließlich der Schaffung von CNC Bearbeitungsanweisungen für die Teile des Produkts sowie die Erstellung spezifischer Werkzeuge zur Herstellung dieser Teile unter Verwendung integrierter oder separater CAM (Computergestützte Herstellung) Software. Dies beinhaltet auch Analysewerkzeuge zur Prozesssimulation von Operationen wie Gießen, Formteilen und Stanzpresse. Sobald die Herstellungsmethode identifiziert wurde, kommt CPM ins Spiel. Hier Produktionsplanung) Werkzeuge zur Durchführung von Fabrik-, Anlagen- und Anlagenlayout und Produktionssimulation, z. Presseline-Simulation, industrielle Ergonomie sowie Werkzeugauswahlmanagement. Sobald die Komponenten hergestellt sind, kann ihre geometrische Form und Größe mit den ursprünglichen CAD-Daten unter Verwendung computergestützter Inspektionsgeräte und -software überprüft werden. Parallel zu den technischen Aufgaben, Verkaufsproduktkonfiguration und Marketingdokumentationsarbeiten erfolgen. Dies könnte das Übertragen von technischen Daten (Geometrie- und Teillistendaten) auf einen webbasierten Verkaufskonfigurator und andere umfassen Desktop-Publishing Systeme.

Phase 4: Service

Verwenden, Betrieb, Aufrechterhaltung, Unterstützung, Aufrechterhalten, Ausstieg, Ruhestand, Recycling und Entsorgung

Eine weitere Phase des Lebenszyklus besteht darin, "In-Service" -Informationen zu verwalten. Dies kann die Bereitstellung von Kunden und Serviceingenieuren mit den für erforderlichen Support und Informationen zur Verfügung stellen Reparatur und Wartung, ebenso gut wie Abfallbewirtschaftung oder Recycling. Dies kann die Verwendung von Tools wie Wartungs-, Reparatur- und Betriebsmanagement umfassen (Mro) Software.

Eine effektive Dienstleistung beginnt während und sogar vor dem Produktdesign als integraler Bestandteil des Produktlebenszyklusmanagements. Service Lifecycle Management (SLM) verfügt über kritische Berührungspunkte in allen Phasen des Produktlebenszyklus, die berücksichtigt werden müssen. Das Verbinden und Anreicherung eines gemeinsamen digitalen Threads bietet eine verbesserte Sichtbarkeit über die Funktionen hinweg, die Datenqualität und minimiert kostspielige Verzögerungen und Nacharbeiten.

Da ist ein Lebensende zu jedem Produkt. Unabhängig davon, ob es sich um die Entsorgung oder Zerstörung materieller Objekte oder Informationen handelt, muss dies sorgfältig berücksichtigt werden, da dies möglicherweise gesetzlich und daher nicht frei von Auswirkungen ist.

Operative Upgrades

Während der Betriebsphase kann ein Produktbesitzer Komponenten und Verbrauchsmaterialien entdecken, die sein individuelles Lebensende erreicht haben und für die es abnehmende Fertigungsquellen oder Materialknappheit (DMSMS) gibt oder dass das vorhandene Produkt für einen breiteren oder aufstrebenden Benutzer verbessert werden kann markt einfacher oder zu weniger Kosten als eine vollständige Neugestaltung. Dieser Modernisierungsansatz erweitert häufig den Produktlebenszyklus und die Verzögerungen des Lebensendes.

Alle Phasen: Produktlebenszyklus

Kommunizieren, verwalten und zusammenarbeiten

Keine der oben genannten Phasen sollte als isoliert angesehen werden. In Wirklichkeit wird ein Projekt nicht nacheinander oder von anderen Produktentwicklungsprojekten getrennt, wobei die Informationen zwischen verschiedenen Personen und Systemen fließen. Ein Hauptbestandteil von PLM ist die Koordination und Verwaltung von Produktdefinitionsdaten. Dies schließt die Verwaltung von technischen Änderungen und den Freigabestatus von Komponenten ein. Konfigurationsproduktvariationen; Dokumenten-Management; Planungsprojektressourcen sowie Zeitskala- und Risikobewertung.

Für diese Aufgaben Daten von grafischer, textueller und meta -Natur - wie dem Produkt Materialrechnungen (Boms) - muss verwaltet werden. Auf Ebene der Ingenieurabteilung ist dies der Bereich von Produktdatenmanagement (PDM) -Software oder auf Unternehmensebene Enterprise Data Management (EDM) -Software auf Unternehmensebene; Solche starren Unterschiede werden möglicherweise nicht konsequent verwendet. Es ist jedoch typisch, zwei oder mehr Datenmanagementsysteme innerhalb einer Organisation zu sehen. Diese Systeme können auch mit anderen Unternehmenssystemen verbunden sein, z. SCM, CRM, und ERP. Mit diesen Systemen verbunden sind Projektmanagement Systeme für die Projekt-/Programmplanung.

Diese zentrale Rolle wird von zahlreichen behandelt kollaborative Produktentwicklung Tools, die im gesamten Lebenszyklus und in Organisationen laufen. Dies erfordert viele Technologie -Tools in den Bereichen Konferenzen, Datenaustausch und Datenübersetzung. Dieses spezialisierte Feld wird als bezeichnet als Produktvisualisierung Dies schließt Technologien wie DMU (umfasstDigitales Modell), immersive virtuelle digitale Prototyping (virtuelle Realität) und photo-realistische Bildgebung.

Benutzerfähigkeiten

Die breite Palette von Lösungen, aus denen die in einem PLM-Lösungssatz verwendeten Tools (z. B. CAD, CAM, CAX ...) verwendet wurden, wurden ursprünglich von speziellen Praktikern verwendet, die Zeit und Mühe investierten, um die erforderlichen Fähigkeiten zu erwerben. Designer und Ingenieure erzielten mit CAD -Systemen hervorragende Ergebnisse, Herstellungsingenieure wurden zu hochqualifizierten CAM -Benutzern, während Analysten, Administratoren und Manager ihre Support -Technologien voll beherrschen. Durch das Erreichen der vollen Vorteile von PLM sind jedoch die Teilnahme vieler Menschen unterschiedlicher Fähigkeiten aus einem erweiterten Unternehmen teilzunehmen, wobei jeweils die Möglichkeit erforderlich ist, die Eingaben und die Ausgabe anderer Teilnehmer zuzugreifen und sie zu betreiben.

Trotz der erhöhten Einsatz von PLM-Tools hat sich das Cross-Training aller Mitarbeiter des gesamten PLM-Werkzeugs nicht als praktisch erwiesen. Jetzt werden jedoch Fortschritte erzielt, um alle Teilnehmer innerhalb der PLM -Arena die Benutzerfreundlichkeit zu berücksichtigen. Ein solcher Fortschritt ist die Verfügbarkeit von "Rolle" spezifischen Benutzeroberflächen. Durch maßgeschneiderte Benutzeroberflächen (UIS) sind die Befehle, die den Benutzern präsentiert werden, für ihre Funktion und ihr Fachwissen angemessen.

Diese Techniken umfassen:

Gleichzeitiger technischer Workflow

Gleichzeitige Ingenieurwesen (Britisches Englisch: Simultan Engineering) ist ein Workflow, der, anstatt nacheinander durch Phasen zu arbeiten, eine Reihe von Aufgaben parallel ausführt. Zum Beispiel: Startwerkzeugdesign, sobald das detaillierte Design begonnen hat und bevor die detaillierten Entwürfe des Produkts fertig sind; Oder beginnen Sie mit Detail -Design solide Modelle, bevor die Konzeptdesign -Modelle abgeschlossen sind. Dies verringert zwar nicht unbedingt die für ein Projekt erforderliche Personalpower, da aufgrund der unvollständigen und sich ändernden Informationen weitere Änderungen erforderlich sind, reduziert es die Vorlaufzeiten und somit Zeit für den Markt.[18]

Feature-basierte CAD-Systeme ermöglichten die gleichzeitige Arbeit am 3D-Feststoffmodell und die 2D-Zeichnung mittels zwei separater Dateien, wobei die Zeichnung die Daten im Modell betrachtet. Wenn das Modell ändert, wird die Zeichnung assoziativ aktualisiert. Einige CAD -Pakete ermöglichen auch das assoziative Kopieren der Geometrie zwischen Dateien. Dies ermöglicht beispielsweise das Kopieren eines Teildesigns in die vom Tooling Designer verwendeten Dateien. Der Fertigungsingenieur kann dann vor dem endgültigen Einfrieren von Werkzeugen mit der Arbeit beginnen. Wenn ein Entwurf die Größe oder Form ändert, wird die Werkzeuggeometrie aktualisiert. Concurrent Engineering hat auch den zusätzlichen Vorteil, dass eine bessere und unmittelbarere Kommunikation zwischen den Abteilungen eine bessere und sofortigere Kommunikation bereitstellt und die Wahrscheinlichkeit kostspieliger Änderungen im späten Design verringert. Es wird im Vergleich zur Problemlösung und der Neugestaltung der traditionellen sequentiellen Engineering eine Problempräventionsmethode angewendet.

Bottom -up -Design

Bottom-up-Design (CAD-zentriert) tritt bei, wenn die Definition von 3D-Modellen eines Produkts mit dem Bau einzelner Komponenten beginnt. Diese werden dann praktisch in Unterassemblys von mehr als einer Ebene zusammengeführt, bis das gesamte Produkt digital definiert ist. Dies wird manchmal als "Überprüfungsstruktur" bezeichnet, die zeigt, wie das Produkt aussehen wird. Die BOM enthält alle physischen (festen) Komponenten eines Produkts aus einem CAD -System; Es kann auch (aber nicht immer) andere "Massenartikel" enthalten, die für das Endprodukt erforderlich sind, die (trotz der eindeutigen physischen Masse und des bestimmten Volumens) normalerweise nicht mit der CAD -Geometrie wie Farbe, Kleber, Öl, Klebeband, assoziiert sind. und andere Materialien.

Bottom-up-Design konzentriert sich in der Regel auf die Fähigkeiten der verfügbaren realen physischen Technologie und implementiert die Lösungen, für die diese Technologie am besten geeignet ist. Wenn diese Bottom-UP-Lösungen einen realen Wert haben, kann das Bottom-UP-Design viel effizienter sein als das Top-Down-Design. Das Risiko eines Bottom-up-Designs besteht darin, dass es sehr effizient Lösungen für Probleme mit niedrigem Wert liefert. Der Schwerpunkt des Bottom -UP -Designs liegt "Was können wir mit dieser Technologie am effizientesten tun?" Anstelle des Fokus von Top - Down, das ist "Was ist das wertvollste, was zu tun ist?"

Top -Down -Design

Das Top-Down-Design konzentriert sich auf hochrangige funktionale Anforderungen und konzentriert sich relativ weniger auf die vorhandene Implementierungstechnologie. Eine Spezifikation der obersten Ebene wird wiederholt in Strukturen und Spezifikationen unter niedrigerer Ebene zerlegt, bis die physikalische Implementierungsschicht erreicht ist. Das Risiko eines Top-Down-Designs besteht darin, dass es möglicherweise nicht effizientere Anwendungen der aktuellen physikalischen Technologie nutzt, da übermäßige Schichten von Abstraktion unter niedrigerer Ebene aufgrund eines Abstraktionspfads, der nicht effizient verfügbare Komponenten entspricht, z. Trennende Sensor-, Verarbeitungs- und drahtlose Kommunikationselemente separat angeben, obwohl eine geeignete Komponente, die diese kombiniert, möglicherweise verfügbar sein kann. Der positive Wert des Top -Down -Designs besteht darin, dass es einen Fokus auf die optimalen Lösungsanforderungen bewahrt.

Ein teilzentrisches Top-Down-Design kann einige der Risiken des Top-Down-Designs beseitigen. Dies beginnt mit einem Layoutmodell, oft eine einfache 2D -Skizze, die grundlegende Größen und einige wichtige Definitionsparameter definiert, die einige enthalten können Industrielles Design Elemente. Die Geometrie daraus wird assoziativ auf die nächste Ebene kopiert, was verschiedene Subsysteme des Produkts darstellt. Die Geometrie in den Subsystemen wird dann verwendet, um mehr Details in den folgenden Ebenen zu definieren. Abhängig von der Komplexität des Produkts werden eine Reihe von Ebenen dieser Baugruppe erstellt, bis die grundlegende Definition von Komponenten identifiziert werden kann, wie z. B. Position und Hauptdimensionen. Diese Informationen werden dann assoziativ in Komponentendateien kopiert. In diesen Dateien sind die Komponenten detailliert; Hier beginnt die klassische Boden -UP -Baugruppe.

Die obere Herdbaugruppe wird manchmal als "Kontrollstruktur" bezeichnet. Wenn eine einzige Datei verwendet wird, um das Layout und die Parameter für die Überprüfungsstruktur zu definieren, wird sie häufig als Skelettdatei bezeichnet.

Die Verteidigungstechnik entwickelt traditionell die Produktstruktur von oben nach unten. Der System Engineering -Prozess[19] Verschreibt eine funktionale Zerlegung der Anforderungen und dann die physikalische Zuweisung der Produktstruktur in die Funktionen. Dieser Top -Down -Ansatz würde normalerweise niedrigere Ebenen der Produktstruktur aufweisen, die aus CAD -Daten als Bottom -U -up -Struktur oder -entwurf entwickelt wurden.

Sowohl Ends-Against-the-Middle-Design

Das Design (BEATM) (BEATM) ist ein Designprozess, der sich bemüht, die besten Funktionen des Top-Down-Designs und das Bottom-UP-Design in einem Prozess zu kombinieren. Ein Beatm -Entwurfsprozessfluss kann mit einer aufstrebenden Technologie beginnen, die Lösungen vorschlägt, die einen Wert haben, oder mit einer Top -Down -Ansicht eines wichtigen Problems, das eine Lösung benötigt. In beiden Fällen besteht das wichtigste Attribut der Beatm -Entwurfsmethodik darin, sich sofort an beiden Enden des Entwurfsprozesses zu konzentrieren: eine Top -Down -Ansicht der Lösungsanforderungen und eine Bottom -UP -Ansicht der verfügbaren Technologie, die das Versprechen von bieten kann eine effiziente Lösung. Der Beatm -Entwurfsprozess erfolgt von beiden Enden auf der Suche nach einer optimalen Verschmelzung zwischen den oberen und down -Anforderungen und einer effizienten Implementierung von Bottom -UP. Auf diese Weise wurde gezeigt, dass Beatm das Beste aus beiden Methoden anbietet. In der Tat waren einige der besten Erfolgsgeschichten von Top - Down oder Bottom -up aufgrund einer intuitiven und dennoch unbewussten Verwendung der Beatm -Methodik erfolgreich. Beatm, wenn er bewusst beschäftigt ist, bietet er noch leistungsfähigere Vorteile.

Frontladungsdesign und Workflow

Das Ladung vor dem Vordergrund steigt auf die nächste Stufe. Die vollständige Kontrollstruktur und -überprüfungsstruktur sowie nachgeschaltete Daten wie Zeichnungen, Werkzeugentwicklung und CAM-Modelle werden vor der Definition des Produkts konstruiert oder ein Projektstart autorisiert. Diese Aktenversammlungen bilden eine Vorlage, aus der eine Produktfamilie gebaut werden kann. Wenn die Entscheidung für ein neues Produkt getroffen wurde, werden die Parameter des Produkts in das Vorlagenmodell eingegeben und alle zugehörigen Daten werden aktualisiert. Offensichtlich werden vordefinierte assoziative Modelle nicht in der Lage sein, alle Möglichkeiten vorherzusagen und zusätzliche Arbeiten erfordern. Das Hauptprinzip ist, dass bereits ein Großteil der experimentellen/investigativen Arbeiten abgeschlossen wurde. In diesen Vorlagen wird viel Wissen integriert, um neue Produkte wiederverwendet zu werden. Dies erfordert zusätzliche Ressourcen "im Voraus", kann jedoch die Zeit zwischen Projektstart und Start drastisch verkürzen. Solche Methoden erfordern jedoch organisatorische Änderungen, da beträchtliche technische Anstrengungen in "Offline" -Entwicklungsabteilungen eingesetzt werden. Es kann als Analogie zum Erstellen von a gesehen werden Konzeptauto Um neue Technologien für zukünftige Produkte zu testen, wird die Arbeit jedoch direkt für die nächste Produktgenerierung verwendet.

Design im Kontext

Einzelne Komponenten können nicht isoliert konstruiert werden. CAD und CAID Modelle von Komponenten werden im Kontext einiger oder aller anderen Komponenten innerhalb des entwickelten Produkts erstellt. Dies wird mit Verwendung erreicht Montagemodellierung Techniken. Die Geometrie anderer Komponenten ist innerhalb des verwendeten CAD -Tools zu sehen und zu referenzieren. Die anderen referenzierten Komponenten wurden möglicherweise unter Verwendung desselben CAD -Tools erstellt, wobei ihre Geometrie aus anderen CPD -Formaten (Collaborative Product Development) übersetzt wurde. Einige Montageprüfungen wie z. DMU wird auch verwendet Produktvisualisierung Software.

Produkt- und Prozesslebenszyklusmanagement (PPLM)

Produkt- und Prozesslebenszyklusmanagement (Pplm) ist ein alternatives Genre von PLM, in dem der Prozess, durch den das Produkt hergestellt wird, genauso wichtig ist wie das Produkt selbst. Normalerweise sind dies die Lebenswissenschaften und Fortgeschrittene Spezialchemikalien Märkte. Das Verfahren hinter der Herstellung einer bestimmten Verbindung ist ein Schlüsselelement der regulatorischen Einreichung einer neuen Arzneimittelanwendung. Daher versucht PPLM, Informationen über die Entwicklung des Prozesses auf ähnliche Weise zu verwalten, die PLM -Basis über die Verwaltung von Informationen zur Entwicklung des Produkts spricht.

Eine Variante von PPLM -Implementierungen ist Prozessentwicklungsausführungssysteme (PDES). Sie implementieren typischerweise den gesamten Entwicklungszyklus von High-Tech-Entwicklungsentwicklungen der Herstellungstechnologie, von der Erstkonzeption über die Entwicklung und in die Herstellung. PDES integriert Menschen mit unterschiedlichem Hintergrund von potenziell unterschiedlichen juristischen Unternehmen, Daten, Informationen und Wissen sowie Geschäftsprozessen.

Marktgröße

Nach dem Die WeltwirtschaftskriseAb 2010 zeigte PLM -Investitionen eine höhere Wachstumsrate als die meisten allgemeinen IT -Ausgaben.[20]

Die Gesamtausgaben für PLM-Software und -Dienstleistungen wurden im Jahr 2020 auf 26 Milliarden US-Dollar pro Jahr geschätzt, wobei von 2021 bis 2028 eine geschätzte jährliche Wachstumsrate von 7,2% von 7,2% entspricht.[21] Dies wurde voraussichtlich von einer Nachfrage nach Softwarelösungen für Managementfunktionen wie Veränderungen, Kosten, Compliance, Daten und Governance -Management angetrieben.[21]

Pyramide von Produktionssystemen

Pyramide von Produktionssystemen

Laut Malakooti (2013),[22] Es gibt fünf langfristige Ziele, die in Produktionssystemen berücksichtigt werden sollten:

  • Kosten: Dies kann an Geldeinheiten gemessen werden und besteht normalerweise aus festen und variablen Kosten.
  • Produktivität: Die Anzahl der Produkte, die während eines bestimmten Zeitraums hergestellt werden, gemessen werden können.
  • Qualität: Dies kann beispielsweise an der Kundenzufriedenheit gemessen werden.
  • Flexibilität: Dies kann als die Fähigkeit des Systems angesehen werden, beispielsweise eine Vielzahl von Produkten herzustellen.
  • Nachhaltigkeit: die nach ökologischer Solidität gemessen werden kann, d. H. Die biologischen und ökologischen Auswirkungen eines Produktionssystems.

Die Beziehung zwischen diesen fünf Objekten kann als Pyramide dargestellt werden, wobei der Tipp mit den niedrigsten Kosten, der höchsten Produktivität, der höchsten Qualität, der meisten Flexibilität und der größten Nachhaltigkeit verbunden ist. Die Punkte in dieser Pyramide sind mit unterschiedlichen Kombinationen von fünf Kriterien verbunden. Die Spitze der Pyramide ist ein ideales (aber wahrscheinlich sehr uneinheitliches) System, während die Basis der Pyramide das schlechteste System darstellt.

Siehe auch

Verweise

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Weitere Lektüre

Externe Links

  • Medien im Zusammenhang mit dem Produktlebenszyklusmanagement bei Wikimedia Commons