Zunehmend komplexere Produkte immer schneller auf den Markt zu bringen, stellt Unternehmen heute vor vielfältige Herausforderungen. Besonders der Mangel an verfügbarem Spezialwissen von Simulationsexpert:innen im Bereich des Computer-Aided Engineering (CAE) bremst die Produktentwicklung häufig aus. Niedrigschwellige CAE-Anwendungen können hier Abhilfe schaffen und die Art und Weise, wie Produkte entwickelt und optimiert werden, maßgeblich verbessern.
Isoliertes Fachwissen als Flaschenhals in der Produktentwicklung
Simulationstechnologien bieten enormes Potenzial für die Produktentwicklung. Die tägliche Praxis zeigt aber, dass es immer noch mit erheblichem organisatorischem Aufwand verbunden ist, vermeintlich einfache Fragestellungen über eine Simulation zu beantworten. Häufige Beispiele dafür sind, die Auswirkungen einer Materialänderung auf das Deformationsverhalten eines Bauteils oder die funktionalen Konsequenzen geringfügiger Änderungen der Bauteilgeometrie aus Fertigungsgründen.
Komplexe Fragestellungen erfordern den Austausch zahlreicher Informationen zwischen den beteiligten Prozessparteien. Beispiele hierfür sind die Bereitstellung von aktuellen CAD-Ständen seitens der Konstruktion oder die Rückführung von vorliegenden Versuchsergebnissen in die Simulation. Zudem sind relevante Entscheidungstermine und verfügbare Simulationskapazitäten zu berücksichtigen. Die Durchführung und Auswertung der Simulation erfordern meist spezialisiertes Fachwissen, das häufig in Expertengruppen isoliert und nur begrenzt verfügbar ist.
Expertenwissen unternehmensweit zugänglich machen
Ziel sollte es also sein, die Hürden für die Nutzung von Simulationstechnologien abzubauen, um sie einer breiten Anwendergruppe – unabhängig von ihrer technischen Expertise – zugänglich zu machen. Der Weg dahin kann als „technische Demokratisierung der Simulation“ bezeichnet werden. Er besteht darin, vorhandenes Fachwissen in intuitiv bedienbare CAE-Anwendungen zu integrieren und diese unternehmensweit anhand eines CAE-Business-Layers allen Anwender:innen bereitzustellen.
In drei Schritten zum CAE-Business-Layer:
Analyse Am Anfang erfolgt eine gründliche Bestandsaufnahme der vorhandenen CAE-Prozesse im Unternehmen. Dies hilft, die wichtigsten Prozesse anhand ihrer Anwendungsrelevanz zu identifizieren und nach dem Kosten-Nutzen-Prinzip zu entscheiden, welche sich für die Entwicklung einer CAE-Applikation eignen.
Standardisierung Im nächsten Schritt folgt die Standardisierung der identifizierten CAE-Prozesse, wobei das Fachwissen der Berechnungsingenieur:innen gefragt ist. Die Anforderungen an die Inputgrößen des CAE-Fachprozesses, wie zum Beispiel erforderliche Parameter und Daten sowie der gewünschte Output aus dem CAE-Prozess, werden dabei klar beschrieben. Da Simulationsprozesse in der Regel ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Softwaretools sind, liegt besonderes Augenmerk auf die Fehlerbehandlung bei potenziell auftretenden Problemen während des laufenden Prozesses.
Automatisierung Anschließend erfolgen die Entwicklung und die Implementierung der CAE-Applikation im Unternehmen. Die Bereitstellung auf einer im gesamten Unternehmen verfügbaren Softwareplattform, die auch die für den Prozess erforderlichen und entstehenden Daten hostet, gewährleistet dabei eine umfassende Nachvollziehbarkeit.
Sukzessive entsteht so ein CAE-Business-Layer, der die CAE-Applikationen vereint.
Der breite Zugang zu Simulationstechnologien bedeutet nicht, dass jede:r gleich Experte oder Expertin wird, sondern dass Anwender:innen durch komplexe Prozesse geführt werden. Ein integriertes Fehlerhandling reagiert dabei auf Fehleingaben oder Abweichungen bei den erwarteten Daten. Die Erfahrung zeigt, dass Expertenfähigkeiten und Simulationsfachwissen nicht abgewertet werden. Im Gegenteil: Erfahrene Ingenieur:innen, die über viel Praxis und methodisches Know-how verfügen, bleiben unersetzlich. Durch die generelle Nutzung können sie sich anspruchsvolleren Aufgaben widmen, Entscheidungsprozesse begleiten oder sich auf die Weiterentwicklung der Simulationsmethoden konzentrieren.
Fazit: Niedrigschwellige CAE-Anwendungen vereinen Effizienz und Innovation
Die unternehmensweite Bereitstellung benutzerfreundlicher CAE-Applikationen markiert eine Möglichkeit, Simulationsmethoden noch früher und konsequenter in der Produktentwicklung zu etablieren. Mehr Anwender:innen sind in den Entwicklungsprozess mit eingebunden, Ressourcen können besser genutzt, Innovationen effizienter vorangetrieben und so bessere Produkte in kürzer Zeit zur Marktreife gebracht werden. Gleichzeitig ermöglichen sie es den Simulationsexpert:innen, sich auf anspruchsvollere Aufgaben zu fokussieren.
Synergien von DevOps und Cloud-Services für effiziente Produktentwicklung nutzen
Die Produktentwicklung bis zur Marktreife zu beschleunigen, ist für Unternehmen wettbewerbsentscheidend. Kunden erwarten kontinuierlich Innovationen, während sich technologische Fortschritte schnell überholen und Produktlebenszyklen immer kürzer werden.
Der Einsatz von Cloud DevOps (Development and Operations) unterstützt Unternehmen mit automatisierten Prozessen, vorkonfigurierten Tools und agiler Zusammenarbeit dabei, ihre Entwicklungszeiten erheblich zu verringern. Wie Sie die Synergien von DevOps und Cloud-Services für mehr Effizienz in der Produktentwicklung nutzen können, erklärt Ihnen André Guldi, Produktmanager Cloud bei CONTACT Software.
1. Herr Guldi, was sind DevOps?
AG: Bisher gab es in der Softwareentwicklung traditionell eine Fokussierung auf Abteilungen bei der Arbeitsaufteilung. Die Entwickler:innen programmierten den Code, den das Qualitätsmanagement im Anschluss testete. Danach war die IT verantwortlich, die Bibliotheken in die Produktivsoftware zu integrieren.
DevOps bricht diese traditionelle Trennung zwischen Entwicklung und Systemgestaltung (Development) sowie Betrieb (Operations) auf. Anstelle drei großer Teams, die jeweils nur für ihren eigenen Aufgaben verantwortlich sind, zielt diese Herangehensweise darauf ab, Fachleute aus den unterschiedlichen Bereichen in kleinen DevOps-Teams zusammenzubringen. Entwickler:innen erhalten dadurch ein besseres Verständnis für die Infrastruktur sowie die Benutzerfreundlichkeit und Testbarkeit ihres Codes. Gleichzeitig erlangen IT-Betriebsexperten tiefe Einblicke in die Erstellung und Testverfahren.
DevOps verbindet damit Entwicklung und Betrieb in agilen Teams, und bietet einen automatisierten und standardisierten sowie qualifizierten und dokumentierten Prozess, mit der Software schneller entwickelt und implementiert werden kann.
2. Was sind die konkreten Vorteile von DevOps?
AG: Die enge Zusammenarbeit zwischen Entwicklung und Betrieb in agilen DevOps-Teams bietet folgende Vorteile:
Schnellere Umsetzung: Dank der nahtlosen Zusammenarbeit zwischen den Teams in einer agilen Entwicklungsumgebung mit effizienten Automatisierungstools, können Anwendungen schneller bereitgestellt sowie Updates kontinuierlich ausgerollt werden.
Risikominimierung: Durch kontinuierliche Integration und fortlaufendes Testing lassen sich Fehler und Sicherheitsrisiken frühzeitig erkennen und beheben, bevor sie sich negativ auf die Produktionsumgebung auswirken. Darüber hinaus lassen sich nach einem Krisenfall Anwendungen automatisch wiederherstellen.
Kostensenkungen: Die Automatisierung von Entwicklungs-, Test- und Bereitstellungsprozessen reduziert den manuellen Aufwand wiederkehrender Aufgaben. Das spart Zeit, Ressourcen und Geld.
Qualitätsverbesserung: Die enge Zusammenarbeit in agilen DevOps-Teams verbessert die Abstimmung und sorgt für ein tieferes Verständnis der Anforderungen. Zudem stellen die kontinuierliche Integration und automatisierte Tests eine hohe Softwarequalität sicher, die den Erwartungen der Benutzer:innen entspricht.
3. Wie hängen DevOps und Cloud-Services zusammen?
AG: DevOps und Cloud-Technologien gehen eine Symbiose miteinander ein. Die Cloud ermöglicht es, ganze Infrastrukturen zu automatisieren, zu standardisieren und zu reproduzieren. In der Verbindung erweitert sich damit der DevOps-Ansatz von Entwicklungspraktiken und Testanwendungen auch auf die agile Bereitstellung von Infrastrukturen. Die Integration der genannten DevOps-Vorteile, in eine flexible, skalierbare Cloud-Umgebung, die es ermöglicht, Ressourcen bedarfsgerecht anzupassen, sorgt für einen enormen Schub in der Softwareentwicklung. So können Cloud-Services und Infrastrukturen innerhalb kürzester Zeit bereitgestellt, konfiguriert und bei Bedarf auch wieder abgeschaltet werden.
4. Welche DevOps-Services stellt CONTACT Nutzer:innen von CIM Database Cloud bereit?
AG: CIM Database Cloud bieten Kunden die Möglichkeit, Applikation nach ihren Wünschen zu konfigurieren und zu verwalten. Hierfür stellt CONTACT verschiedene vorkonfigurierte Tools, wie Git, Automation Pipelines, Docker Images und viele weitere auf der Cloud-Plattform zur Verfügung. Mit diesen Tools können Kunden bewährte DevOps-Prozesse umsetzen und beispielsweise ihre Anpassungen auf einen zentralen Git-Server hochladen, Änderungen in speziellen Testumgebungen validieren und sie anschließend in die Produktivumgebung übertragen.
Vordefinierte Continuous Integration (CI) / Continuous Deployment (CD) Pipelines helfen dabei, den Prozess zu automatisieren. Zusätzlich stehen spezielle Dashboards bereit, um die verschiedenen Schritte und Ergebnisse dieser Prozesse zu überwachen.
Fazit
CIM Database Cloud integriert den DevOps-Prozess und systematisiert die Entwicklungs- und Betriebsprozesse. Automatisierte Tests, vorkonfigurierte Tools und eine bessere Zusammenarbeit verkürzen Entwicklungszyklen, identifizieren Fehler in frühen Phasen und ermöglichen schnelle Anpassungen. Unternehmen profitieren von effizienteren Prozessen, schnelleren Iterationen und einer besseren Reaktionsfähigkeit auf die Bedürfnisse ihrer Kunden.
Ob Sie bereits ein angepasstes PLM-System nutzen oder eines neu implementieren möchten, unser integrierter DevOps-Service ermöglicht ein breites Spektrum an Individualisierungen, Tests und Bereitstellungen, alles unkompliziert und direkt in der Cloud.
Für produzierende Unternehmen sind PLM-Systeme von entscheidender Bedeutung. Sie dienen nicht nur als zentrale Datenquelle, sondern auch als Instrument zur effizienten Steuerung der Entwicklungsprozesse. Immer mehr Unternehmen entscheiden sich aufgrund der vielen Vorteile für PLM-Software aus der Cloud, anstatt auf lokale Installationen zu setzen. Wie Unternehmen von Cloud-PLM profitieren können und was Sie bei der Auswahl und Einführung beachten sollten, erfahren Sie in unserem White Paper.
Die Vorteile eines PLM-Systems über die Produktentwicklung hinaus
Für Unternehmen mit komplexen Produktportfolios ist es essenziell, Kosten von der ersten Kundenanfrage bis zum Abschluss des Auftrags korrekt zu kalkulieren. Genauso wichtig ist es, Produktion und Entwicklung standortübergreifend zu koordinieren und dabei auch die Lieferanten einzubeziehen.
Mit einem integrierten PLM-System meistern Unternehmen diese Herausforderungen. Seine Funktionsmodule und Schnittstellen ermöglichen es, Prozesse abteilungsübergreifend effizient auszurichten, komplexe Zusammenhänge schneller zu erfassen und die Markteinführungszeiten für Produkte deutlich zu verkürzen.
Erfahren Sie, welchen Mehrwert ein PLM-System Ihnen über die Entwicklungsabteilung hinaus bietet:
Produktkostenmanagement
Entwicklungsbegleitendes Produktkostenmanagement kalkuliert Produktkosten schnell und verlässlich. Es erleichtert die Preisfindung und die Einhaltung von Budgets.
Eine zuverlässige Absatzplanung ist für die Produktentwicklung wesentlich. Um wettbewerbsfähige Produkte anzubieten, muss möglichst früh feststehen, was diese kosten werden und was sie kosten dürfen.
Die Preisfindung ist häufig ein Balanceakt. Liegen die Preise über dem marktüblichen Schnitt, benötigen Anbieter dafür gegenüber Kunden einen schlüssigen Grund. Um angemessene Deckungsbeiträge zu erzielen, dürfen Angebote aber auch nicht zu niedrig sein. Ändern sich aufgrund neuer Kundenwünsche dann noch Rahmenbedingungen wie Materialkosten oder Fertigungsschritte, führt das häufig zu Problemen.
Der Grund dafür ist, dass Kennzahlen meist in den IT-Systemen des Controllings oder Rechnungswesen entstehen. Die Produktentwicklung, die zu mehr als 80 Prozent für die später anfallenden Kosten verantwortlich ist, bleibt bei diesem Prozess außen vor. Informationsabgleich und -austausch sind nicht digital synchronisiert und daher sehr aufwändig und fehleranfällig. Das Einhalten von Projektbudgets wird so zu einer Fahrt auf Sicht in dickem Nebel.
Wie lösen Unternehmen dieses Problem?
Ein integriertes Produktkostenmanagement hilft, die Produktentstehungskosten bereits in den frühen Entwicklungsphasen treffsicher zu kalkulieren. Achten Sie daher bei der Auswahl eines PLM-Systems auf ein Product-Costing-Modul mit anpassbaren Kalkulationsschemata. So lassen sich Produktlinien parallel berechnen. Projektbudgets halten Sie durch eine entwicklungsbegleitende Kostenerfassung verlässlich ein.
Für die Kalkulation von Produktvarianten sollten auch Kolleg*innen außerhalb der Produktentwicklung auf die Entwicklungsstückliste zugreifen können. PLM-Systeme ermöglichen dies mit Rollenkonzepten im Zugriffsrechtemanagement. So stellen Sie frühzeitig die Weichen, um die angestrebte Gewinnspanne zu erreichen. Anhand unterschiedlicher Absatzmengen ermitteln Sie den optimalen Preis und erhöhen auf diese Weise die Produktrentabilität.
Von einem entwicklungsbegleitenden Kostenmanagement profitieren:
Controlling: Ihr Controlling greift direkt auf Kalkulationsschemata und Produktkostenberechnungen der Entwicklung zu und trifft entsprechende Vorgaben. So halten Sie Produktrentabilität und Deckungsbeiträge ein, erhöhen die Wirtschaftlichkeit und steuern Ihr Unternehmen zielgenau.
Vertrieb: Die schnelle, sichere Berechnung von Varianten (zum Beispiel für angefragte Materialalternativen) beschleunigt die Angebotsphase. Ihr Vertrieb kann Angebote dadurch auch kurzfristig zur Verfügung stellen.
Einkauf, Materialwirtschaft und Logistik: Ihr Unternehmen hält mehrfach angefragte und verbaute Teile in größeren Mengen auf Lager. Dies reduziert die Beschaffungskosten. Das Materialwesen kann Materialalternativen hinsichtlich steigender Nachhaltigkeitsaspekte vorausschauend in angemessener Anzahl vorhalten.
Produktentwicklung: Die Kosten für die Ermittlung der Projektwirtschaftlichkeit steuern Sie entsprechend des tatsächlichen Bedarfs, nicht aufgrund fiktiver Vorgaben des ERP-Systems. So lassen sich Projektkosten realistisch planen und Budgets einhalten. Die fortlaufende Kostenerfassung im Projekt ermöglicht es, die erwarteten Arbeitsaufwände direkt im „Work-Breakdown“ (d. h. im Projektstrukturplan) zu dokumentieren und diese mit dem „Cost-Breakdown“ abzugleichen. So behalten Ihre Entwickler*innen mit Projektkosten-Reports immer den Überblick.
Anforderungs- und Variantenmanagement
Mit einem effektiven Anforderungs- und Variantenmanagement sind Kundenanforderungen schneller umgesetzt, Varianten im Handumdrehen konfiguriert und Innovationen früher am Markt.
Kundenanforderungen nehmen in der Menge und im Detailgrad der Spezifikationen stetig zu. Mit der wachsenden Anzahl von Produktvarianten steigt auch die Produktkomplexität. Ohne ein Anforderungsmanagement, das den Produktlebenszyklus begleitet, ist schnelle und effiziente Entwicklung kaum mehr möglich – geschweige denn Methoden zur Unterstützung interdisziplinärer Zusammenarbeit wie Model-based Systems Engineering (MBSE).
Die steigende Variantenvielfalt kann die Wirtschaftlichkeit von Beschaffung, Fertigung und Qualitätssicherung reduzieren. Bereits kleine Losgrößen erlauben bei herkömmlichen Vorgehensweisen keine Skaleneffekte und somit keine Kostensenkungen.
Wie lösen Unternehmen dieses Problem?
PLM-Software mit integriertem Anforderungsmanagement (auch: Requirements Management) erleichtert es, Produkte schneller und gemäß den Kundenanforderungen zu entwickeln. Unternehmen dokumentieren die Anforderungen über den gesamten Lebenszyklus und können sie einfacher erfassen und bearbeiten. Zusammenhänge zwischen den Anforderungen sind im digitalen Produktmodell visualisiert. Der Erfüllungsgrad ist lückenlos nachverfolgbar.
Ein integriertes Variantenmanagement ermöglicht es, Produktportfolios strategisch auszurichten und den Aufwand für die Variantenkonfiguration zu minimieren. Mit merkmal- und regelbasierten Variabilitätsmodellen bauen Unternehmen zielsicher Plattformen und Produktbaukästen auf, begrenzen die Variantenvielfalt, reduzieren Wildwuchs und managen ihr Portfolio sowohl kostengünstig als auch effizient.
Zudem sorgt die digitale Daten- und Prozessorganisation des PLM-Systems für eine weitgehend automatische Dokumentation. Dies vereinfacht die Erfüllung von Compliance-Auflagen erheblich.
Von integriertem Anforderungs- und Variantenmanagement profitieren außerdem:
Vertrieb, Produktentwicklung & -management: Der Vertrieb reagiert schneller auf Kundenanfragen und kann neue oder geänderte Anforderungen direkt im PLM-System erfassen. Produktmanagement und Produktentwicklung können diese Anforderungen einfach bearbeiten und deren Umsetzung entwicklungsbegleitend nachverfolgen. Das verkürzt Lieferzeiten und erhöht die Innovationsproduktivität.
Variantenmanagement ermöglicht den zielsicheren Aufbau von Produktportfolios, ausgerichtet auf die Marktnachfrage. Abteilungsübergreifend verbindet das Unternehmen so Kundenorientierung mit effizienter Wertschöpfung. Dabei helfen u. a. intelligente Prozessmuster-/Lieferstrategien wie CTO+ (Configure-to-Order in Verbindung mit Engineer-to-Order).
Der Plattformansatz und die Produktbaukästen schaffen die Basis für ein kostengünstiges, effizientes Portfolio. Darüber hinaus erleichtern PLM-Systeme die Konformität mit der Unternehmensstrategie sowie die Einhaltung von Nachhaltigkeitszielen.
Unternehmen können ihre Produkte auch in Losgröße 1 wirtschaftlich entwickeln und Innovationen für neue Marktchancen oder Geschäftsfelder schneller umsetzen. Möglich wird dies durch die Wiederverwendung bestehender Variabilitätsmodelle, hinterlegt im PLM-System, sowie intuitive Konfigurationsoptionen.
Variantenvielfalt wirksam begrenzen: Das Zusammenspiel von Maximalstückliste (auch: 150%-Stückliste) und Regelwerken vermeidet die Ausprägung unwirtschaftlicher Varianten. Über ein PLM-System mit integriertem Variantenmanagement können Sie Ihr Portfolio strukturiert steuern.
Produkt-, Qualitäts- und Compliance-Management: Dank automatischer, lückenloser Dokumentation sind Design-Entscheidungen auch Jahre später noch genau nachvollziehbar. Compliance-Auflagen gegenüber Auftraggebern und Behörden erfüllen Sie mit weniger Aufwand.
Einkauf, Materialwirtschaft und Logistik: Häufig verbaute Teile stehen mit verschiedenen Materialalternativen und in größeren Mengen im Lager zur Verfügung. Dies reduziert die Beschaffungskosten. Unternehmen verbessern ihre Wirtschaftlichkeit, verkürzen Lieferzeiten und erhöhen die Kundenzufriedenheit.
Fazit: PLM-Systeme helfen dem gesamten Unternehmen
PLM-Systeme sorgen für eine durchgängige Verfügbarkeit konsistenter Daten entlang des Digital Thread (digitalen roten Fadens). Unternehmen verbessern die Zusammenarbeit innerhalb der Produktentwicklung, aber auch über Abteilungsgrenzen hinweg bis in die Lieferkette.
Als zentrale Datenquelle (Single Source of Truth) mit IT-gestützten Steuerungsinstrumenten für die Zusammenarbeit verkürzen PLM-Lösungen Markteinführungszeiten deutlich. Zugleich minimieren sie die Aufwände für die Angebotserstellung sowie die Einhaltung von Kunden- und Gesetzesvorgaben.
Wer die Komplexität seines Produktportfolios mit einem PLM-System beherrschen will, muss dafür keinen hohen Administrationsaufwand in Kauf nehmen. Cloud-basierte Software-as-a-Service-Lösungen (SaaS) stellen vorkonfigurierte, standardisierte Funktionsmodule out-of-the-box bereit. Dank der nutzerfreundlichen No-Code-Umgebung können Ihre Fachabteilungen die Software ohne spezielle IT-Kenntnisse selbstständig einrichten.
Da Ihr Unternehmen keine eigene Hardware-Infrastruktur aufbauen und warten muss, entlasten Sie darüber hinaus Ihre IT-Abteilung. Updates und Backups werden automatisch installiert. Manuelle Eingriffe sind nicht notwendig. Die umfangreichen Sicherheitstechnologien in der Cloud bieten verlässlichen Schutz vor Cyberattacken und verhindern unerlaubte Zugriffe auf sensible Daten.
Durchgängiges Anforderungsmanagement entlang des Produktlebenszyklus
Regelbasiertes Variantenmanagement
Einführung von Methoden zur Unterstützung effektiver interdisziplinärer Zusammenarbeit in der komplexen Projektarbeit
Schnelle Reaktionszeiten
Entlastung von personellen Ressourcen in Zeiten von IT-Fachkräftemangel
Hohe Ausfall- und IT-Sicherheit
Nutzen Sie jetzt die Vorteile Cloud-basierter PLM-Software: CIM Database Cloud ist die Lösung für eine durchgängig digitale Produktentwicklung. Mit „Innovate“ bringen Sie Neuerungen schneller auf den Markt und managen Ihre Produktportfolios effizienter.
Digitales Projektmanagement ist für kleinere und mittlere Unternehmen unverzichtbar. IT-Tools ermöglichen erfolgreiche Projekte trotz begrenzter Ressourcen, verbessern die Zusammenarbeit und senken Kosten. Entscheidend sind effizienter Datenaustausch, Verknüpfung von Projekt- und Produktdaten sowie leistungsstarke Funktionen für Projektmanagement und PLM – alles ohne Kostenexplosion.
