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Dieser Blog ist der erste in einer fünfteiligen Serie des Gastbloggers Lionel Grealou, Berater und Gründer von Xlifecycle Ltd. und Autor des Blogs virtual+digital. Die Serie behandelt die Schnittstelle zwischen PLM und Prozessindustrien. In diesem einführenden Beitrag tauchen wir in die entscheidende Rolle der PLM-Daten ein, um die Zuverlässigkeit und Erkenntnisse von Entscheidungen in F&E und der Lieferkette zu verbessern.

PLM ist die Quelle für Entscheidungen in F&E und der Lieferkette

Prozessfertigungsindustrien verwandeln Rohmaterialien und Zutaten durch chemische, physikalische oder biologische Prozesse in Fertigprodukte. Diese Industrien umfassen typischerweise kontinuierliche oder chargenbasierte Produktionsprozesse. Sie sind stark auf eine präzise Produktionskontrolle angewiesen, um die Rückverfolgbarkeit und Konsistenz der Endprodukte sicherzustellen—die in der Regel strengen regulatorischen Anforderungen unterliegen. Das Product Lifecycle Management (PLM) in der Prozessfertigung ist entscheidend, um Innovationen voranzutreiben und effiziente Abläufe zu gewährleisten—von der Verwaltung von Chargen, Rezepten, Zutaten, Mischungen, Rohmaterialien sowie Halb- und Fertigwaren bis hin zur Ermöglichung von Berichterstattung und Einhaltung von Vorschriften.

In diesem Beitrag erläutere ich die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Prozess- und diskreter Fertigung, vergleiche die Strategien Make-to-Stock (MTS) und Make-to-Order (MTO) und untersuche die Implikationen aus der Perspektive des PLM.

Prozess- versus diskrete Fertigung

Prozessfertigung produziert Güter, indem Rohmaterialien irreversibel gemischt oder kombiniert werden (z. B. Mischen, Erwärmen). Das Ergebnis folgt einem Batch-Produktionsprozess mit einem Volumen an Endprodukten statt einzelner Einheiten. Wichtige Merkmale sind:

  • Vordefinierte Formeln oder Rezepte, die für die Massenproduktion skaliert sind
  • PLM-Datenmanagement-Prinzipien in Bezug auf Zutaten, Formelsteuerung, Einheitsumrechnungen, Volumen und Gewicht
  • Häufige Produkte: Lebensmittel und Getränke, Pharmazeutika, Körperpflegeprodukte, Farben, Getränke, raffinierte Öle, Gummi und Kunststoffe, Reifen und Metalle

Diskrete Fertigung montiert Komponenten, um einzelne Fertigprodukte zu erstellen, die demontiert oder wieder montiert werden können (z. B. durch Montieren, Verbinden, Schweißen). Wichtige Merkmale sind:

  • Sequenzielles Produktionsrouting, das in Workflows für die Personalisierung oder Massenproduktion umgewandelt wird
  • PLM-Datenmanagement-Prinzipien in Bezug auf Einzelteile, Stücklisten (BOMs), Vorrichtungen und Personalisierung
  • Häufige Produkte: Ausrüstungen, Geräte, Elektronik, Hightech-Produkte, Transportprodukte und Industrieroboter

Einige Produkte kombinieren Elemente sowohl der Prozess- als auch der diskreten Fertigung, wie z. B. Pharmazeutika oder Unterhaltungselektronik, die chemische Verarbeitung für Materialien und die Montage von Einzelteilen umfassen. Dieser hybride Ansatz erfordert ein integriertes PLM-Ökosystem, um unterschiedliche Datentypen zu verwalten und Konsistenz, Qualitätskontrolle und effiziente Zusammenarbeit zu gewährleisten.

Make-to-Stock versus Make-to-Order

MTS ist eine traditionelle Produktionsstrategie, bei der Güter auf der Grundlage von Nachfrageprognosen produziert und bis zum Verkauf gelagert werden. Dieser Ansatz stützt sich stark auf genaue Nachfrageprognosen, um übermäßigen oder unzureichenden Lagerbestand zu vermeiden, was sich auf die Rentabilität auswirken kann. Zum Beispiel:

  • Unterhaltungselektronik: Unternehmen wie Apple produzieren standardisierte Produkte wie iPhones und iPads in großen Mengen basierend auf der erwarteten Nachfrage, um die Verfügbarkeit in Einzelhandelsgeschäften zu gewährleisten.
  • Pharmazeutika: Unternehmen wie Pfizer stellen gängige Medikamente, wie rezeptfreie Schmerzmittel und Allergiemedikamente, in großen Chargen basierend auf der erwarteten Nachfrage her, lagern sie in Lagern und vertreiben sie an Apotheken.
  • Lebensmittel und Getränke: Marken wie Coca-Cola stellen Getränke in großen Mengen her, um sicherzustellen, dass Produkte in den Regalen der Einzelhandelsgeschäfte verfügbar sind.

MTO ist eine Produktionsstrategie, bei der die Herstellung erst nach Erhalt einer Kundenbestellung beginnt, was ein hohes Maß an Anpassung ermöglicht. Diese Strategie führt zu kleineren Bestellmengen, höheren Stückkosten und längeren Lieferzeiten. Zum Beispiel:

  • Luft- und Raumfahrt: Unternehmen wie Boeing und Airbus fertigen Verkehrsflugzeuge nach spezifischen Kundenanforderungen, mit maßgeschneiderten Konfigurationen wie Sitzanordnungen und technologischen Merkmalen.
  • Automobilindustrie: Unternehmen wie Rolls-Royce produzieren maßgeschneiderte Fahrzeuge, die auf die Vorlieben der Kunden zugeschnitten sind, und beginnen mit der Produktion erst nach Auftragseingang, was ein hohes Maß an Personalisierung ermöglicht.

Während MTS durch die Lagerhaltung eine schnelle Verfügbarkeit der Produkte sicherstellt, besteht das Risiko der Überproduktion und zusätzlicher Kosten, wenn die Prognosen ungenau sind. Im Gegensatz dazu minimiert MTO die Lagerbestände und Lagerkosten, erfordert jedoch, dass die Kunden auf Produktion und Lieferung warten, wie bei maßgefertigten Möbeln und Luxusautos. Beide Strategien bedienen unterschiedliche Marktanforderungen: MTS ist ideal für Produkte mit stabiler und vorhersehbarer Nachfrage, während MTO Flexibilität und Anpassung für Nischenmärkte bietet. Die Wahl zwischen MTS und MTO hängt von den Produkttypen, den Marktanforderungen und den betrieblichen Fähigkeiten ab, wobei jede Strategie einzigartige Vorteile und Herausforderungen bietet.

Die Rolle von PLM in der MTS-Innovation

PLM integriert alle Aspekte der Produktentwicklung, von der ersten Entwurfsphase bis zur Produktion und Verteilung, optimiert Prozesse, verbessert die Zusammenarbeit und stellt die Einhaltung von Vorschriften sicher. Dieser Ansatz verbessert die Effizienz, verkürzt die Markteinführungszeit und unterstützt kontinuierliche Innovation und Anpassungsfähigkeit:

  • Prozessfertigung: Setzt auf Rezepte oder Formeln, Maßumrechnungen und Skalierbarkeit. Das Management von Stücklisten und zugehörigen Prozessen sorgt für Konsistenz und Effizienz.
  • Hybride Produkte: Integrieren sowohl Prozess- als auch diskrete Fertigung, erhöhen die Komplexität und die regulatorische Konformität und erfordern eine sorgfältige Koordination.
  • Hochvolumenproduktion: Aufgrund der Anforderungen der Massenproduktion nutzen formulierte Produkte in der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie häufig MTS.
  • Maximierung der Rendite: Ein effektives PLM optimiert jede Phase des Produktlebenszyklus, von der anfänglichen Produktion bis zur Stilllegung, und steigert so die Rentabilität.

Darüber hinaus sind die Automatisierungsmöglichkeiten im Kontext der MTS-Fertigung enorm, insbesondere durch die Integration von PLM-Systemen, um die Nachfrageprognose zu verbessern, die Produktionseffizienz zu optimieren und die Entscheidungsfindung zu verbessern:

  • Erweiterte Nachfrageprognose: PLM-Systeme ermöglichen die Analyse historischer Daten und Markttrends, bieten genaue Nachfrageprognosen, halten angemessene Lagerbestände und reduzieren das Risiko von Über- oder Unterproduktion.
  • Prozessoptimierung: PLM hilft, Produktionsineffizienzen zu identifizieren, Verbesserungen vorzuschlagen und die Abläufe kontinuierlich zu überwachen und anzupassen, um optimale Produktionsniveaus sicherzustellen, Abfall zu reduzieren und die Effizienz zu steigern.
  • Verbesserte Entscheidungsfindung: PLM bietet Echtzeiteinblicke und prädiktive Analysen, die es den Herstellern ermöglichen, sich schnell an Marktveränderungen anzupassen, den Ressourceneinsatz zu optimieren und fundierte Entscheidungen zu treffen.
  • Qualitätskontrolle und Compliance: PLM-Systeme stellen sicher, dass Produkte hohe Standards und regulatorische Anforderungen erfüllen, indem sie Mängel und Inkonsistenzen in Echtzeit erkennen und so das Risiko von Rückrufen und Compliance-Problemen reduzieren.
  • Anpassung und Personalisierung: Durch die Analyse von Kundenpräferenzen und Feedback erleichtert PLM die bessere Anpassung und Personalisierung von Produkten, was die Kundenzufriedenheit und -loyalität erhöht.</

PLM spielt eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Komplexitäten der MTS-Fertigung. PLM ist die Quelle für Entscheidungen in F&E und der Lieferkette und bietet einen zentralisierten Rahmen für die Verwaltung von Produktdaten, Prozessen und Compliance. PLM stellt sicher, dass Unternehmen effizient innovieren, hohe Qualitätsstandards aufrechterhalten und schnell auf Marktnachfragen reagieren können. Diese Anpassungsfähigkeit ist entscheidend, um in vielfältigen, dynamischen Fertigungsumgebungen—und a fortiori in stark regulierten Märkten—einen Wettbewerbsvorteil zu erhalten.

Ich lade Sie ein, die Aufzeichnung der ersten Episode der Serie “Pulling the Digital Thread”, “Exploring the Transformation to the Digital Enterprise“, auf Abruf anzusehen. Es war ein Privileg, Teil des Gäste-Panels für die Eröffnungsfolge zu sein.