PLM und die Zukunft der digitalisierten Industrie

München, 1. September 2016

Seit mehr als 20 Jahren gibt es den Begriff PLM (Produkt-Lebenszyklus-Management) und nach wie vor eine Reihe von IT-Anbietern, die entsprechende Systeme als Standardsoftware auf dem Markt haben. Aber das eigentliche Ziel von PLM, die Daten eines Industrieproduktes beim Hersteller über seinen gesamten Lebenszyklus zentral, aktuell und eindeutig zu managen, ist über die Jahre eher immer weiter in die Ferne gerückt. Eine unvoreingenommene Analyse des Status Quo bei Anbietern und Anwendern scheint angebracht. Möglicherweise ergibt sich daraus auch eine grundsätzliche Neubestimmung dessen, was die digitale Industrie an IT-Unterstützung braucht.

Am 5. Oktober veranstaltet Prof. Martin Eigner – vor vielen Jahren einer der ersten Anbieter einer professionellen PDM/PLM-Software – in Kaiserslautern die "8. PLM Future Tagung". Seit acht Jahren also eine Tagung zur Zukunft von PLM. Im Juli hat der ProSTEP iViP Verein unter dem Titel "Hat PLM im Zeitalter der Digitalisierung eine Zukunft? – Freies Thesenpapier Future PLM" Thesen zum selben Thema veröffentlicht. Viel Neues ist darin nicht zu finden. Woran liegt es, dass diese Diskussion offenbar nicht recht vom Fleck kommt?

Wer auf der Hannover Messe 2016 die Digital Factory besucht hat, fand dort eine ziemlich stark veränderte Ausstellung, die räumlich und thematisch deutlich über die bisherigen Themen dieser "Leitmesse für integrierte Prozesse und IT-Lösungen", so der Untertitel, hinausging. Das hatte sich so ergeben, weil neben Microsoft und SAP nun auch Accenture, AT&T, Bosch, IBM und andere Unternehmen in die Digital Factory drängten, und neben dem VDMA der BITKOM. Und so fanden sich die traditionellen Anbieter von Engineering Software und PLM quasi ausgelagert in der Halle 6 neben den Zulieferern, während sich in der ursprünglichen Haupthalle 7 viele neue Player tummelten, die weder CAx noch PLM im Angebot führen.

Einerseits gibt es also eine Erweiterung des Spektrums für Industriesoftware, die die bisherigen Schwergewichte aus dem Zentrum verdrängt. Andererseits befindet sich die PLM-Branche selbst schon seit Jahren in einem massiven Umbruch. Zwar sind zuletzt keine weiteren Firmen übernommen oder geschlossen worden. Aber eine klare Abgrenzung der Branche gegenüber anderen und der einzelnen Unternehmen gegeneinander fällt zunehmend schwer.

Rückblick

In den Neunzigerjahren wurde elektronisches Produktdatenmanagement (PDM) zu einer neuen Softwarekategorie. Spätestens mit der Durchsetzung der dreidimensionalen CAD-Modelle als wichtigstes Medium der Produktentwicklung wurde die Automatisierung und Standardisierung des Managements der Daten dieser Modelle notwendig. Das manuelle Ablegen in selbst erfundenen Verzeichnissen auf der Festplatte funktionierte selbst in kleinen Unternehmen nicht mehr.

Einmal verfügbar, wuchs der Appetit auf diese Daten auch in anderen Bereichen der industriellen Wertschöpfungskette, und es wuchs der Appetit auf neue Anwender in anderen Abteilungen jenseits des Engineerings. Warum sollte nicht das Marketing oder die Montage schon mit den Modellen arbeiten können, wenn sie über ein zentrales Datenmanagement zur Verfügung stünden? Es ging dabei zunächst nur um die Geometriedaten der mechanischen Konstruktion, die ja noch in den Neunzigerjahren den allergrößten Teil industrieller Innovation beinhaltete. PLM war dann eigentlich die Marketing-Strategie, um diesen Ansatz in den Unternehmen in die Breite zu tragen und möglichst viele Nutzer zu gewinnen.

Seither hat sich viel geändert. Mechatronik brachte immer mehr Elektronik und Embedded Software in die Produkte. Die 3D-Modelle reichten nicht mehr aus, um die Logik und Funktion mechatronischer Produkte abzubilden. PLM aber stieß an die Grenzen zwischen den fachspezifischen IT-Anwendungen, die für multidisziplinäre Zusammenarbeit nicht ausgelegt waren. PLM selbst war natürlich auch nicht darauf ausgelegt, und die Anwender in der Industrie tun sich bis heute schwer mit der interdisziplinären Zusammenarbeit. Seit etlichen Jahren sind nun sowohl die IT-Anbieter als auch Integrationsdienstleister bestrebt, diese Gräben zu überbrücken – mit einzelnen erfolgreichen Projekten und einzelnen weitgehend integrierten Lösungen. Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) hat sich als neues Schlagwort etabliert. Aber insgesamt ist PLM im Kern meist weiterhin das Datenmanagement für die mechanische Geometrie.

In letzter Zeit hat sich – das Schlagwort heißt vor allem Industrie 4.0 – noch mehr geändert. Die mechatronischen Produkte werden mit einer IP versehen und mit dem Internet vernetzt. Sie werden zu Smart Products im Internet der Dinge, definiert als "cyber-physische Systeme mit integrierten, Internet-basierten Diensten". Für diese Produkte ist es nicht nur wichtig, dass alle Engineering-Daten aus den beteiligten Fachdisziplinen verfügbar sind. Jetzt ist auch wichtig, dass alle Daten, die im Laufe der gesamten Wertschöpfungskette und dann während der Nutzung im Internet erzeugt oder gesammelt werden, miteinander verkettet werden können. Diese Situation bedeutet für den bisherigen PLM-Ansatz die größte Herausforderung seit über 20 Jahren. Und vielleicht zwingt diese Herausforderung dazu, neu über das Management und die Nutzung der Daten in der digitalen Industrie nachzudenken.

Das Internet der Dinge und das Geschäft mit Industriedaten

Für die künftigen Produkte bekommen Produktdaten eine ganz neue Bedeutung. Und durch die Vernetzung im Internet kommen riesige Mengen an Daten hinzu, die mit dem Produkt zu tun haben. Es gibt zwei grundsätzlich zu unterscheidende Arten von Produktdaten: solche des Herstellers, die während der Entstehung des Produktes und seines Vertriebs generiert werden; und solche, die während der Nutzung mit dem Produkt erzeugt oder gesammelt werden. Man könnte sagen, es gibt Hersteller-Produktdaten und Nutzungs-Produktdaten.

Die zwei Arten von Produktdaten

Beide Arten von Daten spielen für das künftige Geschäft mit Industrieprodukten eine große Rolle. Die erste Art ist gewissermaßen das Kapital, das der Produzent in die Waagschale werfen kann. Die zweite Art kann dagegen ein Einfallstor werden für Dienste, die Dritte zum jeweiligen Produkt anbieten. Denn die Daten aus der Nutzung sind zu großen Teilen messbar, ermittelbar, lassen sich sammeln, ohne dass dazu die Herstellerdaten zur Verfügung stehen müssen. Wenn allerdings beide miteinander gekoppelt werden können – und das kann in der Regel nur der Hersteller –, dann lassen sich daraus besonders interessante Dienste ableiten.

Aus diesem Blickwinkel bekommt das Thema PLM ein völlig neues Gewicht. Wer über ein funktionierendes PLM einschließlich der Daten aus Elektronik und Software verfügt, wer damit auch die Daten aus dem Produktionsengineering, aus der Produktion und den nachfolgenden Prozessen koppelt, der hat natürlich einen großen Vorteil gegenüber allen anderen. Deshalb wird PLM mit Industrie 4.0 und IoT nicht weniger wichtig, sondern gewinnt sogar an Bedeutung.

Das neue Gewicht der Künstlichen Intelligenz

Gleichzeitig kommt aber hier ins Spiel, dass selbst das beste und durchgängigste PLM nicht ausreicht, denn für das Angebot von Diensten auf Basis von Produktdaten ist deren pure Existenz und Verfügbarkeit nicht genug. Sie müssen durch eine gewisse "Intelligenz" angereichert werden. Das ist der Grund, warum die Anbieter von Plattformen für Big Data Analytics und Künstliche Intelligenz (KI) in der Cloud plötzlich Hochkonjunktur haben. Ohne diese Plattformen sind Apps in der Industrie und für die Industrie nur sehr eingeschränkt realisierbar. Umgekehrt nützt die beste KI wenig ohne das Know-how und Technologiewissen, das wiederum vor allem beim Hersteller angesiedelt ist.

Künstliche Intelligenz hat in den letzten paar Jahren eine neue Dimension bekommen. Cloud-Technologie, intelligente Verknüpfung von Serverfarmen und der Durchbruch künstlicher neuronaler Netze hat Maschinenlernen auf eine neue Stufe gehoben. Dass Google Deepmind mit AlphaGo im März 2016 den 17-fachen Weltmeister in Go schlagen konnte, hat damit zu tun, dass Maschinen mittlerweile mit Hilfe von Maschinenlernen selbst sehr schnell sehr viel "Intelligenz" während ihres Einsatzes erwerben können. AlphaGo hat seinen Erfolg den "Erfahrungen" zu verdanken, die die Software während einiger Monate in zahllosen Spielen gegen sich selbst gemacht hat.

IDC geht davon aus, dass der nächste große Kampf in der IT und im Internet der um die Führerschaft bei KI-Plattformen sein wird. Bis 2020 werde dieser Markt 40 Mrd. US$ umfassen. 60 Prozent davon werde auf den Plattformen von Amazon, Google, IBM und Microsoft erwirtschaftet. Die beiden Letztgenannten gehörten schon in diesem Jahr zu den wichtigen Ausstellern der Digital Factory in Halle 7. IBM hat vor einigen Jahren das komplette PLM-Geschäft an den ehemaligen Partner Dassault Systèmes verkauft. Auf der Digital Factory war der Anbieter mit einem großen Stand für "IBM Watson IoT".

Die Frage der Zukunft von PLM ist also sicher zumindest teilweise eine Frage danach, wie gut PLM-Daten mit Künstlicher Intelligenz gekoppelt werden können. Im Übrigen aber findet sich die Antwort dort, wo alle IT-Anbieter gerade eine Wandlung durchmachen: vom Verkauf von IT-Systemen, die der Kunde installiert und an seine Bedürfnisse anpasst, hin zum Angebot von kundenspezifischen Lösungen, also Diensten, die auf einer bestimmten Software basieren. Der Kunde will zunehmend auch in der Industrie solche Lösungen. Welche Software dazu installiert sein muss, will er möglicherweise bald ebenso wenig wissen, wie der Nutzer eines Smartphones wissen will, auf welcher Software ein Dienst zum Blutdruckmessen basiert.

PLM-Angebot auf den Prüfstand

Das PLMportal wurde Anfang 2012 mit dem absoluten Schwerpunkt auf PLM ins Leben gerufen. Die Themen Industrie 4.0, Internet der Dinge und Industrial Internet traten seither immer stärker in den Vordergrund. Es scheint sinnvoll, in der Rubrik "Hintergrund" unter den hier erläuterten Gesichtspunkten einmal das heutige PLM-Angebot auf den Prüfstand zu stellen. Dem wird sich das PLMportal in den kommenden Wochen und Monaten widmen. Dabei werden alle Anbieter zur Beteiligung eingeladen, die derzeit weltweit oder auch in Zentraleuropa beziehungsweise in der deutschen Industrie eine wichtige Rolle spielen. In alphabetischer Reihenfolge sind dies ARAS, Autodesk, Dassault Systèmes, Oracle, PTC, SAP und Siemens. Hinzu kommen mit einem deutlichen Schwerpunkt in Zentraleuropa und Deutschland: Contact Software und PROCAD.

© PLMportal

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