Die technologische Infrastruktur ist in den meisten Unternehmen gekennzeichnet durch Heterogenität: Daten liegen in unterschiedlichen Formaten und Qualitäten in Dokumenten und isolierten Systemen sowie selbst entwickelten Lösungen. Dies trifft ganz besonders – aber nicht nur – auf Unternehmen zu, die durch Akquisitionen gewachsen sind.
Integrierte Prozesse und eine funktionsübergreifende Zusammenarbeit sind auf dieser Basis kaum möglich. Entwicklung und Produktion arbeiten weitgehend unabhängig voneinander, Änderungen werden oft erst spät erkannt und die Produktqualität leidet. Die Mitarbeitenden benötigen viel Zeit für die Suche und Validierung benötigter Daten – Ressourcen, die für wertschöpfende Tätigkeiten und Innovationen fehlen. Einsatzszenarien für Künstliche Intelligenz lassen sich auf einer solchen inkonsistenten Datenbasis nicht erfolgreich realisieren.
Dreh- und Angelpunkt: die Produktdaten
Um in einem Markt zu bestehen, der geprägt ist durch kurze Innovationszyklen, komplexen Produkten und steigenden Materialkosten bei zunehmendem Preisdruck, volatilen Lieferketten und einer wachsenden Zahl an Regularien, braucht es eine durchgängige technische Plattform, die auf Produktdaten basiert und den gesamten Produktlebenszyklus umfasst. Denn die Produkte sind der Kern jedes Elektronikunternehmens: In ihnen stecken seine Intellectual Property (IP) und Differenzierungsmerkmale. Ihre Qualität und Verfügbarkeit bestimmen maßgeblich die Kundenbindung und Markenreputation sowie Marktanteile und Umsatz des Unternehmens.
PTC hat hierfür den ,Intelligent Product Lifecycle‘ entwickelt. Wie ein digitaler roter Faden umfasst er den gesamten Produktlebenszyklus von der ersten Anforderung über die Entwicklung und Fertigung bis hin zum Service – und wieder zurück in die Definition und das Design. Das Garn, aus dem er gesponnen ist, sind die Produktdaten, die sich nahtlos durch alle Unternehmensbereiche ziehen.
Die technologische Basis ist ein modernes PLM- (Product Lifecycle Management) System, das die Produktdaten aus verschiedenen Unternehmenssystemen, wie CAD, ERP oder EMS, in einer „Source of Truth“ synchronisiert und so gewährleistet, dass alle Teams und Partner sowie KI-Anwendungen mit konsistenten, vertrauenswürdigen und aktuellen Informationen arbeiten. Die Intelligenz liefern KI-Agenten, die an verschiedenen Stellen in das System integriert sind.
Startpunkt Entwicklung
Ausgangspunkt des Intelligent Product Lifecycle ist die Entwicklung. Hier werden die Produktdaten erzeugt, die die Anforderungen an Hardware, Software und Systeme definieren. Sie bilden die Basis für die 3D-CAD-Modelle und die Stücklisten.
Die Software-Systeme, welche die verschiedenen Prozesse der Produktentwicklung unterstützen – zum Beispiel das Requirements Engineering, Product Line Engineering (PLE), Testmanagement, Design und Simulation, BOM- und Konfigurationsmanagement – sind in den Intelligent Product Lifecycle integriert. Dies ermöglicht die Zusammenarbeit der entsprechenden Teams und eine Rückverfolgbarkeit über alle Prozesse hinweg.
Auf dieser Basis können KI-Agenten Wissen und Informationen schnell zugänglich machen. In Form von generativem Design unterstützen sie Entwickler dabei, in kürzerer Zeit zu besseren Entwürfen zu kommen. KI-Agenten können zum Beispiel Änderungen an Anforderungen, Konstruktionsdaten oder Systemmodellen automatisch erkennen, deren Auswirkungen analysieren und die relevanten Objekte identifizieren. Dann können sie die entsprechenden Teammitglieder benachrichtigen und mögliche Folgeänderungen vorschlagen. Mithilfe von KI können Entwickler schnell herausfinden, ob ein benötigtes Design bereits existiert, und so Doppelarbeiten vermeiden.
Durch die Integration einer ALM- (Application Lifecycle Management) Lösung lassen sich die unterschiedlichen Prozesse der Software- und Hardware-Entwicklung durch eine gemeinsame Sicht auf die Produktdaten zusammenbringen. So können auch die Softwareanforderungen mit den entsprechenden Hardware-Komponenten – und umgekehrt – verbunden werden.
Fertigungsingenieure haben Zugriff auf aktuelle, korrekte Produktdaten und können den Produktionsprozess frühzeitig vorbereiten, was die Produktionsplanung erleichtert und verbessert. Für eine optimale Abstimmung können sie auch Informationen an die Entwicklung zurückspielen. Die Produktdaten können zudem für 3D-Arbeitsanweisungen genutzt werden, die den Fertigungsprozess unterstützen. Das reduziert Nacharbeiten und Ausschuss und erhöht die Qualität.
Zudem ermöglicht ein Intelligent Product Lifecycle den „Design Anywhere, Build Anywhere“-Ansatz. Dieser ermöglicht Unternehmen mit verteilten Entwicklerteams und Produktionsstandorten beziehungsweise Fertigungsdienstleistern maximale Flexibilität und damit mehr Resilienz gegenüber schwankenden Bedarfen und volatilen Lieferketten.
Resilienz für die Supply Chain
Ähnliches gilt für die Beschaffung: Auf Basis aktueller, verlässlicher Daten kann sie früher aktiv werden, schneller auf Änderungen reagieren und die Lieferkette resilienter gestalten – ein unschätzbarer Vorteil in Zeiten geopolitischer Spannungen und volatiler Lieferketten. PTC unterstützt dies außerdem durch „Supply Chain Intelligence“ (SCI) für seine Cloud-native PLM- und QMS- (Qualitätsmanagementsystem) Lösung Arena, die auf Basis der langjährigen Zusammenarbeit mit Lieferanten entwickelt wurde. SCI überwacht fortlaufend die Lieferkette hinsichtlich entstehender Risiken. Das KI-gesteuerte Echtzeit-Monitoring sowie Erkenntnisse zur Risikominderung sind direkt in die Workflows der Produktentwicklung eingebettet. Werden potenzielle Probleme erkannt, schlägt Arena SCI alternative Komponenten auf Basis der technischen Kompatibilität vor. So lassen sich Beschaffungsunterbrechungen verhindern, bevor sie die Produktion beeinträchtigen.
Der Intelligent Product Lifecycle kann nicht nur die Zusammenarbeit verschiedener Teams und Abteilungen im Unternehmen unterstützen, sondern auch die Kooperation mit Partnern und Lieferanten. Dabei ist der Schutz sensibler Daten und geistigen Eigentums (IP) ein Muss. Moderne PLM-Systeme gewährleisten dies mit robusten Sicherheitsfunktionen wie Zugriffskontrollen und Datenverschlüsselungen.
Nachhaltigkeit und Compliance
Für immer mehr Unternehmen spielt Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle, sei es aufgrund gesetzlicher Verpflichtungen, intrinsischer Motivation oder weil Kunden zunehmend nach dem Product Carbon Footprint (PCF) fragen, also den Treibhausgasemissionen eines Produkts über seinen gesamten Lebenszyklus. Ein Intelligent Product Lifecycle kann helfen, diesen zu verkleinern: Generatives Design unterstützt die Entwicklung nachhaltigerer Produkte durch optimierte Designs mit geringerem Ressourcenverbrauch. Das 3D-CAD-System Creo von PTC verfügt zudem über Echtzeit-Simulationstools, die dem Konstrukteur das im Entwurf enthaltene CO2 direkt in der Konstruktionsumgebung anzeigen. Dank der Partnerschaft mit aPriori liefert Creo außerdem eine Abschätzung des CO2-Fußabdrucks der Fertigung. Tools für die Materialbeschaffung und -auswahl helfen Entwicklern dabei, die ideale Balance zwischen Nachhaltigkeit, Leistung und Kosten zu finden.
Indem der Intelligent Product Lifecycle den Zugriff auf Produktdaten über den ganzen Produktlebenszyklus hinweg eröffnet, bietet er vollständige Rückverfolgbarkeit und ermöglicht Unternehmen, Regularien effizient und sicher zu erfüllen.
Basis für Zukunftsfähigkeit
Klar ist: Die Einführung eines solchen datenbasierten, durchgängigen Ansatzes ist eine enorme Aufgabe, die nicht nur Änderungen in der IT-Landschaft beinhaltet, sondern das gesamte Unternehmen und seine Prozesse umfasst. Doch eine strukturierte und zugängliche Datengrundlage ist unabdingbar für durchgängige, effiziente Prozesse, Innovationskraft und Qualität, Transparenz und Rückverfolgbarkeit, für die Nutzung von KI – oder kurz: für zukunftsfähige Unternehmen.
