Was ist Product Lifecycle Management (PLM)?

Alle Produkte folgen auf abstrakter Ebene dem gleichen grundlegenden Lebenszyklus. Ihren Anfang nehmen sie in einer zündenden Idee, die in eine Reihe von Produktanforderungen umgewandelt wird. Als nächstes treiben diese Anforderungen den Designprozess an. Das fertige Design wird dann in ein greifbares Produkt umgesetzt, das dann auf den Markt eingebracht wird. Üblicherweise entwickeln sich Produkte mit der Zeit auf dem Markt weiter, um sich der Entwicklung von Verbrauchertrends, Wettbewerbsdruck oder regulatorischen Anforderungen anzupassen. Aber natürlich schaffen es nicht alle Ideen bis zur Marktreife, so dass dieser Lebenszyklus oft abgekürzt werden kann oder mehrere Iterationen von Zwischenstufen durchläuft, bevor er fortgesetzt wird.

Verwirrenderweise wird der Begriff „Produktlebenszyklus” in der Marketingwelt oft für den Zeitraum verwendet, in dem das Produkt im Handel ist. Dieser nachgeordnete Lebenszyklus deckt die Einführung des Produkts in den Markt und das Umsatzwachstum ab, bis es Reife und Marktsättigung erreicht. Das Ende der Vermarktungsdauer wird durch einen Umsatzrückgang angezeigt, bevor das Produkt dann ausgemustert, ersetzt oder überarbeitet wird. Dies stellt eine Teilmenge des Gesamtlebenszyklus des Produkts dar.

Dieser Artikel befasst sich mit dem gesamten Produktlebenszyklus von der Ideenfindung über die Konzeption, Entwicklung und Einführung bis hin zur endgültigen Stilllegung. Beim PCB-Design und beim Hardware-Design im Allgemeinen müssen die Teams bei der Entwicklung neuer Produkte funktionsübergreifend zusammenarbeiten, so dass ein neues Produkt mehrere Elemente enthält, die seinen Lebenszyklus begrenzen können (einzelne Chips, Materialien, Gehäuseelemente, andere Komponenten und eingebettete Software/Firmware).

Überblick über das Product Lifecycle Management (PLM)

Die Abkürzung "PLM" steht für Product Lifecycle Management und bezeichnet ganz einfach den Vorgang der effizienten und effektiven Verwaltung der Produktlebenszyklusphasen, um sicherzustellen, dass die Unternehmensziele erreicht werden. Die Erreichung dieser Ziele erfolgt durch die Verwaltung von Geschäftsprozessen und Daten über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts, die Lieferkette sowie die Lieferung an den Endbenutzer/Kunden. PLM deckt alle Schritte ab, die ein Produkt während seiner Lebensdauer durchläuft, vom ersten Entwurf und der Entwicklung über die Herstellung bis hin zu Marketing und In-Service-Support und schließlich der Entsorgung und dem Ende der Lebensdauer eines Produkts.

Aus dem Blickwinkel der Entwicklung von physischen Produkten, unabhängig davon, ob es sich um Elektronik handelt oder nicht, muss PLM alle an der Herstellung eines Produkts beteiligten Parteien zusammenbringen, um die Entwicklungs- und Produktionsprozesse zu rationalisieren. Das Ziel von PLM ist es, das richtige Produkt mit hoher Ausbeute zu produzieren, es zum richtigen Zeitpunkt auf den Markt zu bringen und die Gewinne zu maximieren, indem Verbrauchernachfrage generiert und die Leistung der Wettbewerber übertroffen wird.

Um wirklich effektiv zu sein, müssen PLM-Prozesse mit anderen Eckpfeilern eines umfassenden Businessmanagementsystems integriert werden:

• Warenwirtschaftsplanung (ERP)
• Lieferketten-Management (SCM)
• Kundenbeziehungsmanagement (CRM)
• Lieferantenbeziehungsmanagement (SRM)

Die oben genannten Teilsysteme in einem PLM-System konzentrieren sich in der Regel nur auf das physische Produkt, die Fähigkeit, es zu produzieren, und die Fähigkeit, es an die Kunden zu liefern. Neuere Cloud-Kollaborationsplattformen im Elektronikbereich ermöglichen es, Designdaten zusammen mit allen anderen in PLM verwendeten Daten zu speichern und zu verwalten, um sicherzustellen, dass es für alle Aspekte eines Produkts nur eine einzige letztgültige Informationsquelle gibt.

Product Lifecycle Management: Konzeption

Die Konzeptionsphase ist die Phase, in der eine anfängliche Idee in ein praktisches Konzept für ein Produkt umgewandelt wird. Es handelt sich um ein Produkt, dessen Herstellung machbar ist, für das es einen Markt mit ausreichender Nachfrage gibt, um die Verkaufsziele zu erreichen, und das während seiner Lebensdauer eine angemessene Kapitalrendite abwirft, so dass es ein attraktives Angebot darstellt.

Die Machbarkeit hängt davon ab, ob die Technologie vorhanden ist, um die Idee umzusetzen, und ob das Unternehmen über die Ressourcen verfügt, um aus der Idee einen Entwurf zu machen und daraus dann ein Produkt zu entwickeln. Das Front-End-Engineering kann in dieser Phase als Teil einer Machbarkeitsbewertung beginnen, bei der die Anforderungen bewertet und angepasst werden, während sie mit der erforderlichen Funktionalität und dem Benutzererlebnis verglichen werden. In dieser Phase können auch kritische Komponenten ausgewählt werden, die die wichtigsten Voraussetzungen für die Produktfunktionalität darstellen.

Die Marktfähigkeit hängt davon ab, ob genügend Kunden bereit sind, das Produkt zum Zielpreis zu kaufen. Dies wird von der Demografie der Zielgruppe, der bestehenden Konkurrenz und den Auswirkungen der ebenfalls in der Entwicklung befindlichen Konkurrenzprodukte beeinflusst.
Bei der Bewertung der Kapitalrendite werden die prognostizierten Umsatzerträge gegen die Entwicklungs-, Betriebs- und Supportkosten über die gesamte Lebensdauer des Produkts ausgeglichen.

Die Konzeptphase zielt darauf ab, eine Reihe von Produktanforderungen zu erstellen, die genau definieren, was das Produkt tun soll und was nicht. Die PLM-Prozesse sollten die Zusammenstellung und Verwaltung dieser Produktanforderungen in einer zentralen Informationsquelle unterstützen, aus der dann der Produktentwurf erstellt wird.

Product Lifecycle Management: Design

In der Designphase werden die Produktanforderungen in eine Blaupause für ein entwickeltes Produkt umgewandelt, einschließlich der Erstellung von Prototypen und Nachweisen der Machbarkeit, um ein Produkt anhand seiner Designanforderungen zu bewerten. In der Regel ist die Designphase ein iteratives Verfahren, bei dem Feedback aus jedem Blickwinkel zur Verfeinerung und Verbesserung des Entwurfs genutzt wird, bis er die Anforderungen zur Zufriedenheit der Stakeholder erfüllt. In der Elektronikindustrie unterstützen computergestützte Designwerkzeuge und Simulationen die Designprozesse.

Heutzutage werden Cloud-Collaboration-Tools zur Norm für PCB-Designteams, da diese Plattformen die Integration von PLM über verschiedene Designdisziplinen hinweg unterstützen. Dazu gehören Design- und Produktionsdaten in den folgenden Bereichen:

• Elektrische Designdaten, einschließlich Schaltplänen und PCB-Layout
• In der MCAD-Software erstellte mechanische Gehäusedesigns und Modelle
• Simulationsdaten auf Schaltkreisebene und PCB-Layout-Ebene
• Fertigungs- und Bestückungsdateien, einschließlich einer vollständigen Stückliste
• Dokumentationsdaten und andere Berichte, die während der Entwurfsprüfungen generiert wurden
• Eingebetteter Firmware-Code und Binärdateien, die zum Flashen der Firmware während der Produktion verwendet wurden

Die PLM-Prozesse sollten die Erstellung, Aufteilung und Verwaltung der in der Entwurfsphase generierten Designdaten unterstützen. Moderne PLM-Systeme und -Prozesse können dabei helfen, diese Daten zu zentralisieren und den Designfortschritt mit Hilfe eines integrierten Versionskontrollsystems zu verfolgen, mit dem die Mitglieder des Designteams Änderungen am Produkt verwalten können, während des Designs und in den nachfolgenden Iterationen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Das PLM-System sollte die Erfassung und Verwaltung dieser Produktdesigndaten in einer zentralen Informationsquelle unterstützen, aus der das Produkt dann hergestellt werden kann.

Product Lifecycle Management: Umsetzung

In der Phase der Produktrealisierung wird das fertige Design in ein produktionsreifes Produkt umgewandelt, das in großem Maßstab mit hoher Ausbeute hergestellt werden kann. Es folgt die Freigabe des fertigen Produkts für den Markt, wo die Entwicklungsprozesse enden und Marketing & Verkaufsprozesse die Produkteinführung, den Vertrieb und die Werbung übernehmen. Die PLM-Prozesse sollten die Erfassung und Verwaltung der Produktinformationen in einer zentralen Informationsquelle unterstützen, aus der die Produktdokumentation erstellt wird, wie zum Beispiel Benutzerhandbücher oder Marketingmaterialien. Eine zentrale Quelle für Design-, Produktions- und Dokumentationsdaten hilft sicherzustellen, dass das Produktionsteam mit den neuesten Daten arbeitet und mit höchster Ausbeute und Wiederholgenauigkeit produzieren kann.

Produktionsdaten sollten im PLM-System aufbewahrt und in der Versionskontrolle zusammen mit den Designdaten gespeichert werden. Die beiden sollten nicht getrennt voneinander gehalten werden, da sie eng miteinander verwandt sind, und es kommt häufig vor, dass Designer neben dem Standardsatz von Designdaten auch Produktionsdaten untersuchen müssen.

Product Lifecycle Management: Verwendung

Die Phase der Produktverwendung deckt die Betriebsphase eines Produktlebenszyklus ab und umfasst Support-Aktivitäten und Kundenfeedback zur Bewältigung von Problemen mit der Zuverlässigkeit und Gebrauchstauglichkeit. Kontinuierliche Verbesserungsprozesse übernehmen dieses Feedback und die Metriken zur Benutzerfreundlichkeit in Aktivitäten zur Produktverfeinerung und -verbesserung, und unterstützen die Entwicklung von Upgrades und alternativen Konfigurationen innerhalb einer Produktfamilie. Die PLM-Prozesse sollten das Sammeln und Verwalten der Informationen aus der Produktnutzung, der Fehlerberichterstattung und dem In-Service-Support in einer einzigen Informationsquelle unterstützen, die dann in die Entwicklungsprozesse zurückgeführt werden kann.

Entsorgung

Am Ende des Produktlebenszyklus' ist es notwendig, die Rücknahme des Produkts vom Markt durch seine Stilllegung und Entsorgung zu verwalten. Produkte können in der Regel durch eine neue Variante ersetzt werden, die zusätzliche Funktionen und Möglichkeiten bietet, obwohl die vorherige Variante eines Produkts noch einige Zeit in der Lieferkette und im Markt vorhanden sein kann. Die PLM-Prozesse sollten die Verwaltung der Produktinformationen unterstützen, um Entsorgungsprozesse zu unterstützen.

Ein PLM-System einführen

PLM-Systeme rationalisieren das Projektmanagement für elektronische Designprojekte, indem sie Prozesse und Daten in eine zusammenhängende Lösung integrieren, auf die alle Beteiligten – vom Projektmanager bis zum Designer und vom Marketingspezialisten bis zum Kundendienstmitarbeiter – zugreifen und diese nutzen können. Aus der Sicht eines Designteams ermöglicht es den Teammitgliedern den Zugriff auf alle relevanten Informationen, die in siloartigen Organisationen üblicherweise nicht zur Verfügung stehen. Diese größere Transparenz kann helfen, Probleme aufgrund von unklaren Anforderungen zu vermeiden. Außerdem erhalten andere Beteiligte Einblick in die Entwurfsentscheidungen und es wird sichergestellt, dass ihre Standpunkte berücksichtigt werden.

Richtig implementiert, unterstützt PLM das Datenmanagement über alle Produktentwicklungsaktivitäten hinweg, um das Konzept der zentralen Informationsquelle durchzusetzen. Darüber hinaus erhält es die Vollständigkeit der Daten und unterstützt deren Verwaltung. Ein korrekt implementiertes PLM-System verbessert die Projektabwicklung, indem es Arbeitsabläufe effizient verwaltet, Prozesse optimiert und Entwicklungszeiten verkürzt, um eine kürzere Markteinführungszeit zu erreichen. Dieser Zeitvorsprung kann in einem wettbewerbsintensiven Markt entscheidend sein, wo derjenige, der als Erster auf den Markt kommt, Umsatz- und Reputationsvorteile gegenüber später eintreffenden Produkten erzielen kann.

Das PLM-System bringt Automatisierung und Überprüfung in Prozesse ein, was dazu beiträgt, Fehler über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu reduzieren und so den Aufwand für die Lösung von Problemen und die Verschwendung von Ressourcen zu verringern, wenn Probleme erst in der Realisierungsphase entdeckt werden. Diese Vorteile werden vor allem durch die Integration von Design- und Produktionsprozessen erzielt.

Das PLM-System wird die Kommunikation zwischen den Beteiligten und die Transparenz der Projektdaten verbessern, um eine qualitativ bessere Entwicklung zu ermöglichen und das Risiko von Konstruktionsfehlern durch Missverständnisse oder fehlende Informationen zu verringern. Dieser Vorteil ist besonders wichtig bei geografisch verteilten, multidisziplinären Teams, die an einem Produktentwicklungsprojekt zusammenarbeiten.

Zusammenfassung

Formelles Product Lifecycle Management kann in allen Entwicklungsphasen eines Projekts zu erheblichen Verbesserungen führen. Die Vorteile beschränken sich auf das Projektmanagement und alle Beteiligten, einschließlich des Produktdesignteams. Der Kern des Product Lifecycle Managements liegt im Projektdatenmanagement. Mit dem Einsatz von Industrie 4.0 und der Einführung von Lösungen für künstliche Intelligenz zur Verbesserung von Entwicklungsprozessen können Product-Lifecycle-Managementsysteme als notwendiger nächster Schritt für Unternehmen angesehen werden, die elektronische Geräte entwickeln.

Altium Designer ist die einzige PCB-Designplattform, die neben den besten Designtools der Branche und einem Cloud-gesteuerten integrierten Versionskontrollsystem einen vollständigen Satz an Datenverwaltungsfunktionen bietet. Designteams können den kompletten Satz an Designfunktionen in Altium Designer mit der Plattform Altium 365  nutzen, um sie in branchenübliche Product Lifecycle Management-Plattformen zu integrieren und Designs vom Konzept bis zur Produktion nachzuverfolgen.

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