Engineering & Design
Product Lifecycle Management optimaliseert productieflow

Bert Belmans, Control & Automation Magazine

version française

PLM – Product Life Cycle Management. Achter deze zoveelste marketingkreet van de CADCAM-leveranciers gaat wel degelijk een reële bekommernis van industriële gebruikers schuil om zowel de interne als de externe workflow efficiënter te laten verlopen. Een update.

Hogere productiviteit, betere innovatie, snellere communicatie. Het zijn deze drie sleutelwoorden die de drijvende kracht vormen achter Product Lifecycle Management. PLM is een vorm van Asset Management, maar dan toegespitst op het aspect ‘design’ in de levenscyclus van een product. IT-leveranciers, zoals Autodesk, houden niet meer van terminologie zoals CADCAM of CAE, die ze als ‘archaïsch’ bestempelen. Fred de Graaf, Sales Manager van Autodesk bv: ‘CADCAM maakte furore begin de jaren tachtig. In de realiteit leggen weinig bedrijven effectief de link tussen CAD en CAM, waarbij de machines automatisch aangestuurd werden. Met de ontwerptools die destijds op PC voor iedereen beschikbaar kwamen, konden wel snel zeer grote tijdswinsten gerealiseerd worden door een kortere time-to-market en het voorkomen van fouten.’ Twintig jaar later ziet het eisenpakket – en dus ook het aanbod van de IT-leveranciers – er heel anders uit. Dat heeft veel te maken met de vaststelling dat intussen een hele generatie tekenaars opgegroeid is met CAD-tekenen. Pakketten voor computerondersteund ontwerp worden vlotjes ‘off-the-shelf’ verkocht, zowel aan tekenaars en ontwerpingenieurs als bijvoorbeeld aan architecten en aannemers. Nieuwe softwarereleases brengen weinig verrassingen en veranderen niets essentieels aan het ontwerpproces. De markt is voor een groot deel in handen van enkele ontwikkelaars, waarvan Autodesk, ontwikkelaar van ondermeer AutoCAD, veruit de grootste is.

Levenscyclus beheersen
Vandaag ligt het accent méér op het beheersen van de volledige levenscyclus en het efficiënt communiceren van informatie naar alle betrokken partijen – intern en extern. Create, Manage en Share dus, niet toevallig ook het bedrijfscredo van Autodesk. Fred de Graaf: ‘Regio’s als India, China en de Oostbloklanden zorgen voor een toenemende concurrentiedruk. Evengoed als de hele bedrijfswereld, globaliseert ook het ontwerp- en productieproces. Dat betekent dat informatie snel en efficiënt overal ter wereld moet kunnen worden afgeleverd. Dat kan uiteraard niet meer met fax en zelfs e-mail. Een hele reeks ‘cc’s aan een email bevordert de efficiëntie allerminst.’ Een mooi voorbeeld van hoe het wel kan, is het DWF-formaat, dat al 6 jaar door Autodesk wordt gehanteerd. Je kan het vergelijken met het populaire PDF-formaat, dat intussen een defacto wereldstandaard is geworden voor het uitwisselen van informatie. In de praktijk wordt van elke tekening automatisch een ‘read-only’ DWF-document in lage resolutie gegenereerd. Dit document kan snel aan alle betrokken partijen worden bezorgd, zonder de eigenlijke ontwerpdetails vrij te geven. De Graaf: ‘We bieden zelfs een online hostingservice voor projecten aan, een portaalsite die onze klanten kunnen gebruiken om documenten online ter beschikking te stellen van hun eigen partners. Dat is nog altijd veiliger dan een externe partij toegang te verlenen tot je eigen bedrijfsnetwerk. Een co-ontwerper in bijv. India heeft zo in seconden toegang tot de meest recente revisie van een document.’ AutoCAD stelt hiervoor naar analogie van Acrobat Reader, gratis viewers ter beschikking.

Engineering onder druk
Competitief zijn en blijven dwingt ondernemingen er toe creatief om te springen met de organisatie van hun productie-apparaat. Opkomende economieën zoals die van de Oostbloklanden of het Verre Oosten concentreren zich op standaardproductie in grote series. Onze eigen bedrijven reageren hierop door méér kwaliteitsproducten, maatwerk in productie en méér productvarianten aan te bieden. Eén en ander moet uiteraard wel aan concurrentiële prijzen aangeboden worden. Dat betekent: druk op de kostprijs per product, snellere time-to-market, meer varianten binnen één productiereeks. Kleinere series stellen de engineeringafdeling zwaarder op de proef dan vroeger het geval was. Fred de Graaf: ‘Om steeds kleinere series rendabel te fabriceren, moeten alle parameters van het hele ontwerp- en fabricageproces goed beheerst worden. Essentieel is de vaststelling dat in de levenscyclus van een product 80% van de kosten vastgelegd wordt in de twee eerste stadia: conceptontwerp en detail-engineering. In deze twee eerste stadia worden de belangrijkste keuzes in een ontwerp gemaakt, zoals materiaalsoort, onderdelen, afmetingen, enz. In de volgende stadia, bijvoorbeeld tijdens de fabricage, wijzigingen aanbrengen aan het productontwerp, leidt tot onverantwoord hoge kosten. Vanuit werkvoorbereiding of de werkvloer informatie terug kunnen koppelen naar engineering mag dan essentieel zijn, het blijft tijdrovend en duur in vergelijking met een ontwerpwijziging die in de eerste twee stadia aangebracht wordt. Het komt er dus op aan op precies deze twee eerste stadia zo goed mogelijk te optimaliseren. Het accent is daardoor verschoven van het vermijden van fouten in het ontwerp naar het creëren van een optimaal procesverloop. Leveranciers van PLM-software, zoals Autodesk, bieden steeds betere tools aan om dit te realiseren.’ Een voorbeeld: een bedrijf dat vlakke plaat verzaagt, streefde er naar het percentage afval per plaat te reduceren door het invoeren van aangepaste zaaglijsten. Vandaag worden de jobs niet langer sequentieel per klant uitgevoerd, maar worden in de engineeringafdeling de opdrachten voor meerdere projecten door elkaar gemengd en gecombineerd in één zaagprogramma, dat een veel hoger percentage van de plaat nuttig gebruikt en de bewerking in één run uitvoert.

Geïntegreerde IT-omgeving
Belangrijk in deze evolutie is uiteraard de IT-omgeving waarin de hele productcyclus van ontwerp tot fabricage en aflevering, beheerd wordt. Wanneer bijvoorbeeld het ontwerp van het product, het ontwerp van de benodigde gereedschappen, CNC-programmatie en fysieke productie binnen één goed geïntegreerde IT-omgeving kunnen gebeuren, zal communicatie naar alle betrokken partijen een stuk eenvoudiger en veiliger verlopen. Nog een voorbeeld is dat stuklijsten vanuit de PLM-software automatisch naar het magazijn verzonden worden wanneer alle stukken aanwezig zijn of naar de aankoopdienst indien er onderdelen tekort zijn. Wanneer informatie niet of niet tijdig bij de juiste personen van bijv. de centrale aankoopdienst of een externe leverancier terechtkomt, verlengt dit de productontwikkelingscyclus. Met een goed databeheer kunnen veel van deze taken geautomatiseerd worden en kan hergebruik vanbestaande ontwerpen gestimuleerd worden. Fred de Graaf: ‘Voor het beheren van informatie, hebben we de Autodesk Vault-database, voor communicatie van informatie Autodesk Productstream en Autodesk Streamline. Vault is een op SQL-gebaseerde verzamelplaats voor ontwerpgegevens. Ze is nauw geïntegreerd met alle Autodesk-software voor mechanisch/elektrisch ontwerp. Doordat er slechts één datasysteem is, kunnen alle betrokken personen snel gegevens terugvinden, ernaar verwijzen en opnieuw gebruiken. De Vault is zo gestructureerd dat onderhanden zijnde werk niet toevallig kan overschreven worden. Productstream zorgt er voor dat teams verantwoordelijk voor ontwerp, planning, voorraad, administratie en facturatie, efficiënt kunnen samenwerken. Het staat ondermeer in voor het beheer van de ontwerpgegevens binnen de organisatie en reikt tools aan om Bills of Material te genereren, Engineering Change Orders te maken en te integreren met ERP-systemen. Productstream automatiseert het versiebeheerproces via het beheer van technische wijzigingen en stuklijsten. Alle interne leden van het team hebben toegang tot ondersteunende gegevens en kunnen zelf ondersteunende gegevens controleren en toevoegen zonder de ontwerpgegevens te overschrijven.’ Een derde component van de Autodesk PLM-software is Streamline. Hiermee kunnen ontwerpgegevens gedeeld worden met externe partijen via een op het web gebaseerde, gehoste projectomgeving waarin klanten en leveranciers toegang hebben tot de juiste en meest recente projectgegevens. Dankzij de standaard ingebouwde DWF Viewer kunnen alle teamleden eenvoudig de meest recente ontwerpgegevens bekijken. <<

Engineering & Design
Product Lifecycle Management optimise le flux de production

Bert Belmans, Control & Automation Magazine

PLM – Product Lifecycle Management. Derrière cet énième cri de marketing des fournisseurs de CFAO se cache un réel souci d’optimiser l’efficacité des flux de travail internes et externes des utilisateurs industriels. Mise à jour.

Une productivité accrue, une meilleure innovation, une communication plus rapide. Tels sont les trois mots-clés qui constituent la force motrice du Product Lifecycle Management. Le PLM est une forme d’Asset Management, axé toutefois sur l’aspect ‘design’ du cycle de vie d’un produit. Les fournisseurs IT, comme AutoDesk, n’apprécient plus les termes CFAO ou IAO qu’ils considèrent ‘archaïques’. "La CFAO a fait fureur au début des années quatre-vingts" explique Fred de Graaf, Sales Manager d’Autodesk. "En réalité, peu d’entreprises établissent effectivement le lien entre la CAO et la FAO qui pilote les machines automatiquement. Les outils de conception qui devenaient à l’époque accessibles à tous sur PC, permettaient cependant de réaliser rapidement de grands gains de temps grâce à un délai de mise sur le marché plus court et à la prévention des erreurs." Vingt ans plus tard, les exigences – et par conséquent l’offre des fournisseurs IT – sont tout autres. Cette différence est fortement liée au fait que toute une génération de dessinateurs a grandi avec les dessins en CAO. Aujourd’hui, les progiciels de CAO se vendent au comptoir, tant aux dessinateurs et ingénieurs de conception qu’aux architectes et entrepreneurs. Les nouveaux releases de ces logiciels apportent peu de surprises et ne changent rien d’essentiel au processus de conception. Le marché est en grande partie entre les mains de quelques développeurs parmi lesquels AutoDesk, le développeur d’AutoCAD, est probablement le plus grand.

Maîtriser le cycle du produit
Aujourd’hui, l’accent se porte plus sur la maîtrise du cycle complet du produit et de la communication efficace de l’information à toutes les parties concernées, tant en interne qu’en externe. ‘Créer, Gérer et Partager’ n’est donc pas par hasard le credo d’AutoDesk. "Des régions comme l’Inde, la Chine et les pays de l’ancien bloc de l’Est impriment une pression concurrentielle constante. A l’instar du monde des entreprises, le processus de conception et de production se globalise aussi. Cela veut dire que l’information doit pouvoir être fournie rapidement et efficacement partout dans le monde. Cela ne peut naturellement plus se faire par fax ou par courriel. Envoyer un courriel avec une kyrielle de personnes en copie n’améliore pas du tout l’efficacité. Le format DWF, utilisé depuis vingt ans en AutoCAD, montre bien la voie à suivre." Vous pouvez le comparer au célèbre format PDF qui est entre-temps devenu un standard mondial de fait pour l’échange d’informations. Dans la pratique, AutoCAD génère un document DWF ‘read only’ de chaque dessin en basse résolution. Ce document peut être rapidement fourni aux personnes intéressées sans pour autant fournir les détails effectifs du concept. "Nous proposons même un service d’hébergement en ligne que nos clients peuvent utiliser pour mettre des documents en ligne, à la disposition de leurs partenaires" remarque Fred de Graaf. "Cette procédure est toujours plus sûre que d’ouvrir un accès à votre réseau d’entreprise à une partie externe. Un co-concepteur situé en Inde par exemple, peut ainsi accéder en l’espace de quelques secondes à la révision la plus récente d’un document." A l’instar d’Acrobat Reader, AutoCAD met gratuitement des visionneurs à disposition.

L’ingénierie sous pression
Etre et rester compétitif oblige les entreprises à se montrer créatives au niveau de l’organisation de leur appareil de production. Les économies émergentes comme celles des pays de l’ancien bloc de l’Est ou de l’Extrême-Orient se concentrent sur les productions standard en grandes séries. Nos propres sociétés réagissent à cette situation en proposant plus de produits de qualité, plus de travail sur mesure en production et plus de variantes de produits. Certaines choses doivent toutefois être proposées à des prix concurrentiels. Cela se traduit par une pression sur le prix de revient du produit, un délai de mise sur le marché plus rapide, plus de variantes dans une même série de production. Les séries plus petites mettent le département d’ingénierie davantage à l’épreuve qu’auparavant. "Si nous voulons systématiquement fabriquer des plus petites séries de manière rentable, nous devons bien maîtriser tous les paramètres du processus de conception et de fabrication. Il est essentiel de savoir que dans le cycle de vie d’un produit, 80% des coûts sont déterminés durant les deux premières phases: l’élaboration du concept et l’ingénierie détaillée. Les principaux choix du concept sont opérés durant ces deux premières phases, par ex. le type de matériau, les pièces, les dimensions… Les modifications apportées au concept du produit durant les phases suivantes, par exemple durant la fabrication, entraînent des frais élevés et non justifiés. La possibilité de retourner des informations à partir de la préparation du travail ou de l’atelier vers l’ingénierie est peut-être essentielle mais elle reste fastidieuse et coûteuse en comparaison avec une modification du concept durant les deux premières phases. Il convient donc d’optimiser au mieux ces deux phases. L’accent s’est dès lors déplacé de la prévention d’erreurs lors de la conception vers la création d’un processus optimal. Les fournisseurs de logiciels PLM comme AutoDesk fournissent des outils sans cesse améliorés pour parvenir à cette fin." Prenons un exemple. Une société qui découpe des tôles plates cherchait à réduire le pourcentage de déchets par tôle en introduisant des listes de découpe adaptées. Aujourd’hui, les travaux ne sont plus réalisés séquentiellement par client. Les ordres de travail de plusieurs projets sont mélangés et combinés au département d’ingénierie en un programme de découpe qui exploite un plus grand pourcentage de la tôle et effectue l’opération en un seul cycle.

Environnement IT intégré
L’environnement IT dans lequel le cycle complet du produit est géré – de la conception à la fabrication et à la livraison - est naturellement important dans cette évolution. Si la conception du produit et des outils nécessaires, la programmation des CNC et la production physique peuvent se dérouler dans un environnement IT bien intégré, la communication avec toutes les parties concernées sera nettement plus simple et plus sûre. Les listes de pièces qui sont envoyées automatiquement du logiciel PLM à l’entrepôt lorsque toutes les pièces sont présentes ou au service d’achat si des pièces manquent constituent un autre exemple. Si des informations n’arrivent pas ou pas à temps chez les personnes adéquates du service d’achat central ou d’un fournisseur externe par exemple, cela prolonge le cycle de développement du produit. Une bonne gestion des données permet d’automatiser bon nombre de ces tâches et de stimuler la réutilisation de concepts existants. "Pour la gestion des informations, nous avons la base de données Autodesk Vault, et pour la communication des informations, nous avons Autodesk Productstream et Streamline" remarque Fred de Graaf. "Vault est un espace de collecte basé sur SQL pour les données de conception. Il est étroitement lié à tous les logiciels AutoCAD destinés à la conception mécanique/électrique. Puisqu’il n’existe qu’un seul système de données, toutes les personnes concernées peuvent rapidement retrouver des données, y référer et les réutiliser. Vault est structuré de manière à empêcher tout effacement d’un travail en cours. Productstream veille à ce que les équipes responsables de la conception, du planning, du stock, de l’administration et de la facturation puissent collaborer efficacement. Il se charge notamment de la gestion des données de conception dans l’organisation et propose des outils pour générer la Bills of Material, rédiger des Engineering Change Orders et les intégrer avec les systèmes ERP. Productstream automatise le processus de gestion des versions via la gestion des modifications techniques et des listes de pièces. Tous les membres internes de l’équipe ont accès aux données de support et peuvent même contrôler et ajouter des données de support sans écraser les données de conception." Streamline est un troisième composant du logiciel PLM d’Autodesk. Il permet de partager des données de conception avec des parties externes via un environnement de projet hébergé, basé sur le Web, dans lequel les clients et fournisseurs accèdent aux tout dernières données du projet. Grâce au DWF Viewer intégré de série, tous les membres de l’équipe peuvent consulter aisément les données de conception les plus récentes. <<