Product Lifecycle Management (PLM) 2011/12 - IT & Produktion

PLM Wissen Kompakt: Produktdatenmanagement
Funktionale Produktbeschreibung
Modellbasiertes Systems
Engineering
Einen Ansatz zur disziplinübergreifenden Entwicklung komplexer technischer Produkte
stellt das Systems Engineering dar. Doch die vernetzte Methode stößt an ihre Grenzen, sobald
das Produkt und damit die Produktstückliste verändert werden: Ingenieuren können
Einflüsse auf die Anforderungen von Kunden oder der Konstruktion nicht nachverfolgen.
Wissenschaftler der TU Kaiserslautern arbeiten an einer Lösung, um eine Brücke zwischen
Anforderungen und Produktstückliste auf der Produktdaten-Ebene zu schlagen.
Die heutige Entwicklung komplexer technischer
Produkte umfasst das Zusammenspiel verschiedenen
Disziplinen der Mechanik- und Elektrokonstruktion
sowie Softwareentwicklung. Das Systems Engineering
stellt einen geeigneten Ansatz dar, um diese
Disziplinen schon in frühen Entwicklungsphasen zusammenzubringen.
Dieses Konzept unterstützt die Produktentwicklung
durch eine Anforderungserfassung,
sowie eine interdisziplinäre Produktkonzeptbeschreibung
und -validierung. Dabei berücksichtig der Ansatz
das Gesamtproblem, also alle Anforderungen an das
Enwicklungssystem. Will ein Ingenieur das Produkt und
damit die Produktstückliste abändern, kann er aber
nicht sofort erkennen, welche Auswirkungen dies auf
die Anforderungen hat. Heutzutage bestehen demnach
kaum anwendbare Ansätze, um diese Produktkonzeptmodelle
in PDM-Systemen zu verwalten.
Modellbasiertes Engineering
Einen erweiterter Ansatz dieses Konzepts bietet das
modellbasierte Systems Engineering. Dabei arbeiten
Ingenieure und Konstrukteure schon in frühen Phasen
der Produktentwicklung durchgängig mit digitalen
Modellen. Gleichzeitig wird das Produkt in der Konzeptphase
funktional beschrieben, Entwickler aus verschiedenen
Disziplinen gewinnen damit ein gemeinsames
Verständnis des Produkts. Diese frühen, funktionsorientierten
Produktmodelle werden basierend
auf den Anforderungen der Kunden und Ingenieursanforderungen
erstellt und dienen zudem als Basis
für die disziplinspezifische Detailentwicklung, die
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ebenfalls modellgetrieben ist. Diese durchgängige Arbeit
mit digitalen Modellen gestattet die Vernetzung
aller Entwicklungsergebnisse. Die konzeptionelle Produktbeschreibung
kann auf diese Weise als Brücke
zwischen Anforderungen und Produktstückliste auf
der Produktdatenmanagement-Ebene (PDM) wirken.
Allgemeine Beschreibungsstufe
Frühe Konzeptmodelle eines Produktes werden
grundsätzlich auf zwei Stufen erstellt: Einer allgemeinen
Beschreibungsstufe und einer konkreten Simulationsstufe.
Auf beiden Stufen stehen Ingenieuren verschiedene
Modellierungssprachen zur Verfügung. Die
Beschreibungsebene der ersten Modellierungsstufe
nutzt flexible graphische Modellierungssprachen.
Schemata und Diagramme umfassen dabei beispielsweise
Entwickleranforderungen, Funktionen oder generische
Strukturen. Diese grafischen Produktbeschreibungsmodelle
sind übersichtlich und sollen für
alle am Modellierungsprozess beteiligten Personen
verständlich sein. Obwohl allgemeine Regeln zur Verknüpfung
bestimmter Arten von Modellelementen
existieren, sind die auf der Beschreibungsebene entstehenden
Modelle nicht in ihrem ganzen Umfang
vom Rechner interpretier- und ausführbar.
Konkrete Simulationsstufe
Die zweite Stufe der interdisziplinären Modellbildung
umfasst vom Rechner interpretier- und ausführbare Simulationsmodelle.
Als typische Vertreter der Simulati-