Was könnte Blockchain für Unternehmen bedeuten, die bereits PLM verwenden?

Was ist Product Lifecycle Management?

“Product Lifecycle Management (PLM) beschreibt den Ansatz, die Produkte eines Unternehmens über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg so effektiv wie möglich zu verwalten – von der ersten Produktidee bis hin zu ihrer Entsorgung. PLM ist das Managementsystem für die Produkte eines Unternehmens.” [1]

John Stark, Autor | 21st Century Paradigm for Product Realization

PLM-Prozesse und -Lösungen waren traditionell für den Einsatz in Branchen wie der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, der High-Tech-Industrie und der Luft- und Raumfahrt vorgesehen. Heutzutage werden sie jedoch auch in anderen Bereichen wie Life Sciences, Bauwesen, Konsumgüter eingesetzt.

Was Sie über PLM wissen sollten, finden Sie in unserem Ratgeber, „Product Lifecycle Management (PLM) / PLM-System / PLM-Plattform“.

Was ist Blockchain?

„Blockchain ist die Grundlage für die zweite Generation des Internets – ein Internet der Werte, in dem alles, was irgendwie von Wert ist, ob Geld, unsere Identitäten, Musik oder sogar eine Stimmabgabe bei einer Wahl, sicher und anonym gespeichert, verwaltet, bearbeitet und bewegt werden kann. Blockchain ist im Begriff, alle Branchen und alle Führungsfunktionen zu revolutionieren und die Art und Weise, wie wir Transaktionen durchführen, Ideen austauschen und Arbeitsabläufe verwalten, neu zu definieren.“ [2]

Don & Alex Tapscott, Gründer von The Blockchain Research Institute

Wir haben hier viele Abkürzungen benutzt, doch sollten wir das Thema auch nicht allzu detailliert und aus technischem Standpunkt betrachten. Schauen wir also lieber mal aus wirtschaftlicher Perspektive darauf. Worin bestehen eigentlich die aktuellen unternehmerischen Herausforderungen auf dem Markt.

Was sind die aktuellen geschäftlichen Herausforderungen?

In den letzten 10-15 Jahren ist die Komplexität von Produkten und Daten exponentiell angestiegen. Ein „Produkt“ muss heutzutage nicht mehr einfach nur attraktiv sein. Für die Entwicklung und Wartung von Produkten müssen Unternehmen mehrere Bereiche wie Mechanik, Elektrik, Pneumatik, Robotik und Softwareentwicklung gleichermaßen berücksichtigen.

Produkte einerseits schnell und kosteneffizient auf den Markt zu bringen und dabei gleichzeitig auf dem neuesten Stand der Innovation zu bleiben, ist ein sehr schwieriges Unterfangen. Häufig stellen wir fest, dass die Endverbraucher nicht so sehr auf den Markenwert achten, sondern ihr Kaufverhalten eher in Richtung auf neuere, nachhaltigere oder wiederverwertbare Produkte verlagern. Das macht die Herausforderung natürlich umso größer.

Was ist modellbasiertes Systems Engineering?

Eine der Möglichkeiten, die Entwicklung von Produkten zu steuern und gleichzeitig zu validieren, ist die Verwendung von Model-Based Systems Engineering (MBSE). Was bedeutet eigentlich Systems Engineering? Hier die Definition des International Council on Systems Engineering (InCoSE):

“Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) ist die formalisierte Anwendung von Modellen zur Unterstützung von Systemanforderungs-, Design-, Analyse-, Verifikations- und Validierungsaktivitäten in der Designphase über den kompletten Entwicklungsprozess und spätere Phasen des Lebenszyklus hinweg.” [3]

Laura Hart, Autorin | Introduction to Model-Based Engineering (MBSE) and SysML

Das unten abgebildete V-Modell visualisiert die Schritte innerhalb der Definitions- und Validierungsphasen.

Abbildung 1; ITS-basiertes Systems Engineering, V-Model (Quelle: Systems Engineering for Intelligent Transportation Systems, US DOT, 2007)

Vereinfacht gesagt, handelt es sich dabei um einen Ansatz zur Koordinierung aller Disziplinen, um qualitativ hochwertige, wartungsfreundliche Produkte zu entwickeln, die die Anforderungen der Kunden erfüllen oder gar übertreffen.

Wie können PLM, Blockchain und MBSE Ihnen beim Erreichen Ihrer Geschäftsziele helfen?

Ein aktueller Forschungsbericht mit dem Titel, „How the Blockchain Fosters E/E Traceability for MBSE and PLM in Distributed Engineering Collaboration“ [4] befasst sich damit, wie PLM, Blockchain und MBSE zur elektrischen und elektronischen Rückverfolgbarkeit im Automobilbau eingesetzt werden können. Der Bericht behandelt allgemeine, zentrale Herausforderungen für OEMs: Verkürzung der Markteinführungszeit, Kostensenkung und Beschleunigung der Innovation. Zu den folgenden Themen enthält er einige wichtige Erkenntnisse:

• Modularität und Konfigurationsmanagement
• Rückverfolgbarkeit
• Wiederverwendbarkeit und Kreislaufwirtschaft

Modularität und Konfigurationsmanagement

Die Einrichtung von Modulen mit festgelegten Positionen führt zu einer klaren Abgrenzung von Varianten, verbundenen Teilen und Code-Regeln. Bei ganzheitlicher Betrachtung und richtiger Handhabung dürften am Ende weniger Teile, Produkte und Software-Codezeilen benötigt werden. Diese Einsparungen können für andere Produkte in Ihrem Portfolio übernommen werden. In der gewonnenen Zeit können sich die Teams dann auf die Entwicklung neuer Lösungen und die Verbesserung der aktuellen Produkte konzentrieren.

Rückverfolgbarkeit

Es ist wichtig, den Überblick über alle Prozess- und Produktänderungen innerhalb Ihres Unternehmens zu behalten. Wie kann man das schaffen, wenn man auch noch einen Teil seiner Aufgaben an einen Entwicklungspartner und dessen Lieferkette abgibt? Da ist man schnell bei drei bis vier verschiedenen „Ebenen“ angelangt.

Wie kann man sicherstellen, dass all diese Informationen immer noch aktuell und konsistent sind? Hier kommt die Blockchain mit all ihren Vorzügen ins Spiel. Durch die dezentrale Verwendung von “ Hashwerten “ ist es möglich, die Abläufe nachzuvollziehen und alle getroffenen Entscheidungen zu visualisieren. Hier sehen Sie die Schritte der Rückverfolgung am Beispiel eines Autospiegels:

Abbildung 2: D. T. Heber und M. W. Groll. How the Blockchain fosters E/E traceability for MBSE and PLM in distributed engineering collaboration. 2018 IEEE International Conference on Technology Management, Operations and Decisions (ICTMOD), Marrakesch, Marokko, 2018, pp. 125-130, doi: 10.1109/ITMC.2018.8691219

Wiederverwendbarkeit und Kreislaufwirtschaft

Wenn Konfigurationsmanagement und Rückverfolgbarkeit gewährleistet sind, sollte es möglich sein, Lösungen „wiederzuverwenden“. Dadurch dürfte man einen genaueren Einblick gewinnen, welche einzelnen Materialien für die jeweiligen Endprodukte verwendet werden.

Mit diesen Erkenntnissen werden die Wiederverwendung und der Einsatz von Produkten mit geringeren Auswirkungen auf die Umwelt sowie der Einkauf von größeren Mengen an Produkten vereinfacht (da Sie ja die Module und die Produktstrukturen besser verstehen). Richtig gehandhabt, resultieren daraus niedrigere Transportkosten, weniger Warenbewegungen in Ihren Anlagen, geringere Lagerbestände und viele andere Vorteile.

Nach unserer Erfahrung…

Da wir im Bereich PLM arbeiten, ist es nicht verwunderlich, dass wir ein großes Interesse daran haben, wie Unternehmen die Probleme von heute mit den Lösungen von morgen lösen. Die Kombination von PLM, Blockchain und MBSE ist schon seit einigen Jahren im Gespräch. Aber mit dem derzeitigen Digitalisierungsschub in der ganzen Welt dürfte diese Arbeitsweise bald Vorbildcharakter haben.

Literaturhinweise:

[1] Stark, John. ‘Definition of PLM’. Stark Associates. (2020): 3 par [online website], visited on 18.01.2020. Available via http://johnstark.com/

[2] The Blockchain Research Institute. ‘Navigating The Blockchain Revolution’. (2021): 1 page [online website], visited on 18.01.2020. Available via https://www.blockchainresearchinstitute.org/

[3] Hart, Laura. ‘Terminology’. Introduction To Model-Based System Engineering (MBSE) and SysML (2015): 43 pages [online presentation], visited on 18.01.2020. Available via https://www.incose.org/docs/default-source/delaware-valley/mbse-overview-incose-30-july-2015.pdf

[4] D. T. Heber and M. W. Groll, „How the Blockchain fosters E/E traceability for MBSE and PLM in distributed engineering collaboration,“ 2018 IEEE International Conference on Technology Management, Operations and Decisions (ICTMOD), Marrakech, Morocco, 2018, pp. 125-130, doi: 10.1109/ITMC.2018.8691219.