Gleichzeitig arbeiten und nahtlos mit digitalen Threads zusammenarbeiten

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Dieser Blog ist der erste Teil einer vierteiligen Serie des Gastbloggers Michael Finocchiaro, Senior PLM-Architekt, Experte für digitale Threads und Principal bei Finocchiaro Consulting, LLC, Paris, Frankreich.

Barrieren für die funktionsübergreifende Zusammenarbeit abbauen

“Die Zukunft der Produktentwicklung liegt in einem vernetzten und kollaborativen Ökosystem. Digitale Threads ermöglichen es verschiedenen Teams, gleichzeitig zusammenzuarbeiten, wodurch Silos abgebaut und schnellere, fundiertere Entscheidungen ermöglicht werden.”
— Tom Gill, Senior Consultant, CIMdata

Zusammenarbeit ist schwierig.

Wie kann man eine multidisziplinäre Zusammenarbeit ermöglichen, wenn wichtige Produktdaten in unterschiedlichen Systemen gespeichert sind, die jeweils separate Anmeldungen erfordern, verschiedenen Prozessen folgen und unterschiedliche Formate verwenden? Wie können Kommunikationsausfälle, Ineffizienzen und kostspielige Verzögerungen, die durch unterschiedliche Systeme verursacht werden, reduziert werden? Der digitale Thread ist ein aufstrebender Ansatz zur Integration von Produktdaten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg, um Daten aus verschiedenen Systemen robust zu verbinden, damit diese in den Prozessen der Konstruktion, Entwicklung, Produktion und Wartung verwendet werden können. Durch die Einrichtung robuster und kontinuierlicher Systemverbindungen ermöglicht der digitale Thread simultane Arbeit und eine Zusammenarbeit in Echtzeit über Abteilungen hinweg.

In diesem Blog werden wir untersuchen, wie der digitale Thread traditionelle Barrieren für die Zusammenarbeit überwindet und Teams dazu befähigt, gleichzeitig zu arbeiten, was letztlich die Produktentwicklung beschleunigt und die Innovation fördert.

Herausforderungen der traditionellen Zusammenarbeit in der Produktentwicklung

Kommunikationslücken zwischen Abteilungen wie Entwicklung, Produktion und Kundenservice oder Wartung behindern die bereichsübergreifende Zusammenarbeit im Produktentwicklungsprozess, da jedes Team oft isoliert arbeitet, seine eigenen Werkzeuge und Systeme verwendet, was zu isolierten Datensilos, doppelter Arbeit und fragmentierten Workflows führt. Das Fehlen von Rückverfolgbarkeit und Synchronisation kann zu verschiedenen Herausforderungen führen:

• Verzögerte Feedback-Schleifen: Separate Teams aus Entwicklung, Produktion und Service erhalten oft wichtige Rückmeldungen spät in der Designphase, was zu Nacharbeit und Verzögerungen führt.
• Inkonsistenz der Daten: Mehrere Versionen von Produktdaten in verschiedenen Werkzeugen und Systemen führen zu Duplizierungen in der Konstruktion, Produktionseffizienzen und Fehlern in der Qualitätskontrolle.
• Langsame Entscheidungsfindung: Wertvolle Zeit geht verloren, wenn mehrere Systeme konsultiert und Ergebnisse manuell zusammengeführt werden müssen, um eine umfassende Datengrundlage für Entscheidungen zu schaffen.
• Verpasste Innovationsmöglichkeiten: Fachwissen ist über verschiedene Teams verstreut, und ohne effektive Kommunikation können Verbesserungen und Ideen aus einem Bereich, die einem anderen zugutekommen könnten, keine disziplinären Grenzen überschreiten.

Organisationen setzen verstärkt auf die Technologie des digitalen Threads, um diese Herausforderungen zu bewältigen, Arbeitsabläufe zu straffen und eine nahtlose und gleichzeitige Zusammenarbeit zwischen Teams zu ermöglichen. Die Einführung des Konzepts eines digitalen Threads verspricht, die Zusammenarbeit zu verbessern, die Produktentwicklung zu beschleunigen und mehr Effizienz und Innovation in der Fertigungsindustrie zu erreichen.

Wie der digitale Thread die gleichzeitige Entwicklung erleichtert

“Der digitale Thread ist kein futuristisches Konzept mehr – er ist eine grundlegende Technologie, um Innovation voranzutreiben. Durch die Ermöglichung der Zusammenarbeit in Echtzeit über Entwicklung, Produktion und Service hinweg können Organisationen Silos abbauen und ihre Markteinführungszeit beschleunigen.”
— Paul Miller, Vizepräsident und Principal Analyst, Forrester Research

Ein digitaler Thread schafft eine bidirektionale Rückverfolgbarkeit von Daten, Prozessen und Entscheidungen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg und stellt sicher, dass jede Abteilung auf aktuelle und konsistente Produktinformationen im Kontext zugreifen kann. Durch die Integration verschiedener Systeme (wie PLM, CAD, ALM und ERP) macht ein digitaler Thread es möglich, dass mehrere Teams gleichzeitig arbeiten, selbst über getrennte Phasen der Produktentwicklung hinweg.

In der Automobilindustrie, in der die Entwicklung komplexer Systeme wie Elektrofahrzeuge (EVs), Technologie für autonomes Fahren und vernetzte Autos hochgradig interdisziplinär ist, ist die gleichzeitige Entwicklung entscheidend, um die Markteinführungszeit zu verkürzen und eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Abteilungen sicherzustellen. Mit einem digitalen Thread können Automobilunternehmen Teams in Echtzeit verbinden, die an verschiedenen Komponenten arbeiten – wie Antriebssträngen, Elektronik und Sicherheitssystemen.

Zum Beispiel ermöglicht ein digitaler Thread bei der Konstruktion eines EV den Teams, die für das mechanische Design des Batteriegehäuses verantwortlich sind, gleichzeitig mit denjenigen zu arbeiten, die die elektrischen oder thermischen Managementsysteme entwickeln. Änderungen, die vom mechanischen Team vorgenommen werden, wie Modifikationen des Batterie-Layouts, sind sofort für das elektrische Team sichtbar, sodass diese die Verkabelungskonfigurationen oder die Platzierung von Komponenten in Echtzeit anpassen können. Dieser gleichzeitige Ansatz verhindert Fehler in späteren Phasen und ermöglicht schnellere, datengestützte Entscheidungen. Die Integration von elektrischen und mechanischen Daten sowie der Datenaustausch in Echtzeit sind entscheidend für Automobilhersteller (OEMs) und Zulieferer, die an komplexen Fahrzeugarchitekturen arbeiten und strengen regulatorischen Anforderungen gerecht werden müssen. Eine solche Gleichzeitigkeit ist ohne einen zugrundeliegenden digitalen Thread, der die Rückverfolgbarkeit der Daten zwischen verschiedenen Ingenieurbereichen ermöglicht, nicht möglich.

Verbesserung der Datenkonnektivität und funktionsübergreifenden Zusammenarbeit bei Toyota Motor Europe

Toyota Motor Europe (TME), verantwortlich für die Überwachung der Toyota-Fertigung in Europa, die Ingenieursbetriebe und den Großhandelsvertrieb, stand vor erheblichen Herausforderungen in seiner Abteilung für Fahrzeugleistungsentwicklung. Die Abteilung stützte sich auf einen modellbasierten Design-Ansatz (MBD) zur Verwaltung des modernen Fahrzeugdesigns, aber die Ingenieure von TME wurden durch manuelle Prozesse und komplexe Tabellenkalkulationen für den Datenaustausch ausgebremst, was Ineffizienzen und Inkonsistenzen in der Datenqualität aufgrund des Mangels an Integration zwischen den Teams verursachte.

Der MBD-Ansatz erfordert einen ständigen Austausch großer Datenmengen zwischen den Entwicklungsteams. Leider führte die bisherige Abhängigkeit von Tabellenkalkulationen zu Verzögerungen, einem zunehmenden Vertrauensverlust in die Genauigkeit der Daten und einer schlechten Konfigurationskontrolle. Erkennend, dass eine neue Lösung benötigt wurde, ging TME eine Partnerschaft mit Aras ein, um einen verwalteten digitalen Thread zur Zentralisierung des Datenmanagements zu schaffen.

PLM-Anforderungen für die digitale Transformation von Toyota Motor Europe

Die Hauptziele von Toyota waren:

1. Eine “einzige Quelle der Wahrheit” schaffen: TME benötigte einen einheitlichen digitalen Thread, um alle Ingenieursdaten an einem Ort zu verbinden und sicherzustellen, dass jeder auf genaue, aktuelle Informationen zugreifen kann. Dieser Zugriff war besonders wichtig, um architektonische Varianten und zugehörige Simulationen zu verfolgen.
2. Reduzierung der Durchlaufzeiten und Arbeitsbelastung: Manuelle, tabellenkalkulationsbasierte Prozesse waren zeitaufwendig und fehleranfällig. TME wollte die Durchlaufzeiten durch die Automatisierung des Datenflusses zwischen den Teams reduzieren.
3. Verbesserung der Datenqualität und Konsistenz: TME musste Inkonsistenzen beseitigen, die Datenqualität sicherstellen und zuverlässige Modelle erstellen, indem relevante Daten kohärent verbunden werden.
4. Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Teams: Ziel war es, die Silos zwischen den Ingenieurgruppen abzubauen, indem Prozesse und Menschen durch den digitalen Thread verbunden werden.

Wie Ernesto Mottola, Ph.D., Vehicle Performance Engineering bei TME, es ausdrückte: “Daten verbinden – Prozesse verbinden – Menschen verbinden.” Der erste Schritt ihrer Transformation des digitalen Threads bestand darin, Ingenieursdaten mit der breiteren Systemarchitektur des Produkts zu verbinden, was die Automatisierung von Simulationsstudien und eine verbesserte Zusammenarbeit ermöglichte.

Erfolge durch Aras Innovator

In enger Zusammenarbeit mit Aras und ihrem Integrationspartner Inensia begann Toyota Motor Europe mit der Transformation seiner Datenmanagement-Prozesse. Das Team erweiterte zunächst das Datenmodell von Aras Innovator, um die Anforderungen von TME an das Engineering Data Management (EDM) zu erfüllen, einschließlich der Strukturen und Beziehungen, die spezifisch für das Fahrzeugdesign sind.

Nachdem die kritischen Prozesse zur Verbesserung identifiziert worden waren, startete das Team die Phase zwei, indem sie die Funktionen zur Verwaltung von Revisionen, Lebenszyklen, Workflows und Zugriffsrechten von Aras Innovator nutzten. Mit der agilen Methodik entwickelten TME und Aras gemeinsam eine Pilotlösung, die sie verfeinerten, bis ein Minimum Viable Product (MVP) erreicht wurde. Ganz im Sinne des Toyota-Kaizen-Geistes wird das System weiter verbessert, sobald neue Anforderungen auftreten.

Diese schnelle Implementierung wurde durch die Flexibilität der Aras-Plattform ermöglicht, die für Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit konzipiert ist. Die Low-Code-Konfiguration der Plattform ermöglichte es den Teams von TME, das Datenmodell schnell an spezifische Bedürfnisse anzupassen, ohne die Arbeitsabläufe zu unterbrechen.

Schlüsselergebnisse: Zentrales Datenmanagement und verbesserte Zusammenarbeit

Für Toyota Motor Europe war die bemerkenswerteste Veränderung der zentrale digitale Thread und die automatisierten Workflows. Alle Beziehungen zwischen Varianten-Design und Simulation werden jetzt in Aras Innovator gespeichert, was den Ingenieurteams Vertrauen in die Genauigkeit und Qualität der Daten gibt.

Die wichtigsten erzielten Vorteile umfassen:

• 28 % Reduktion der Prozessdurchlaufzeit: Die Automatisierung der Datenaustauschprozesse reduzierte die Zeit für die Verwaltung der Ingenieursdaten erheblich.
• 41 % Reduzierung des Zeitaufwands: Ingenieurteams verbringen weniger Zeit mit der manuellen Aktualisierung von Daten, was sie dazu befähigt, sich auf Innovation zu konzentrieren.
• Verbesserte Datenqualität und Konsistenz: Der digitale Thread stellt sicher, dass alle Teams auf genaue Daten zugreifen können, was die Zuverlässigkeit der Simulationen verbessert.
• Verbesserte Zusammenarbeit: Der Echtzeitzugriff auf zentrale Daten ermöglichte eine effektive Zusammenarbeit zwischen verteilten Teams, wodurch Barrieren zwischen den Disziplinen abgebaut wurden.

Ausweitung des digitalen Threads über die Entwicklung hinaus

Der Erfolg des digitalen Threads innerhalb der Fahrzeugleistungsentwicklung inspirierte andere Gruppen innerhalb von Toyota Motor Europe dazu, diesen Ansatz zu übernehmen. Mehrere Abteilungen nutzen nun Aras Innovator, um Prozesse wie die Lieferkette und die Fertigung zu verwalten. Durch die Vereinheitlichung des Datenzugriffs in der gesamten Organisation hat Toyota die Grundlage für eine stärker vernetzte und effizientere Zukunft gelegt. Die Skalierbarkeit und Flexibilität der Plattform bedeutet, dass sie auch in Zukunft die sich weiterentwickelnden Bedürfnisse und Innovationen von Toyota unterstützen wird.

“Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Hersteller Praktiken der gleichzeitigen Entwicklung, unterstützt durch digitale Thread-Technologie, annehmen. Dies ermöglicht es den Teams für Design, Produktion und Service, in Echtzeit zusammenzuarbeiten, Arbeitsabläufe zu straffen und die Entwicklungszyklen erheblich zu verkürzen.”
— John Clemons, Senior Analyst, Manufacturing.com

Die Partnerschaft von Toyota Motor Europe mit Aras zeigt die Kraft des digitalen Threads, manuelle Tabellenkalkulationen in automatisierte digitale Workflows zu verwandeln. Durch die Integration und Automatisierung von Datenmanagementprozessen konnte TME die Durchlaufzeiten erheblich verkürzen, die Datenqualität verbessern und eine größere Zusammenarbeit zwischen den Ingenieurteams fördern. Mit der erfolgreichen Implementierung eines digitalen Threads in seiner Fahrzeugleistungsabteilung ist Toyota Motor Europe zu einem herausragenden Beispiel dafür geworden, wie Organisationen PLM-Plattformen wie Aras Innovator nutzen können, um eine einzige Quelle der Wahrheit zu erreichen, die Menschen, Prozesse und Daten verbindet und zu verbesserten Entscheidungsprozessen und operativer Effizienz führt.

Lesen Sie hier die vollständige Kundenstory, um mehr darüber zu erfahren, wie die Partnerschaft von TME mit Aras ihre digitale Transformation beeinflusst hat.