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Produkt Lifecycle Management Systeme

Viele produzierende Industrien verfolgen heute bereits schon eine starke Orientierung an Services, d.h. den Aufbau von Dienstleistungen zu einem produktzentrierten Angebot. Die Implementierung von Service-Engineering in produktbezogene Aktivitäten erfordert, dass sich Unternehmen auf mehreren Ebenen an die neuen Anforderungen anpassen - dies schließt entsprechend angepasste strategische Ansätze und Informationssysteme mit ein.



Service Lifecycle Management (SLM) ähnlich wie Product Lifecycle Management (PLM) könnte als eine Möglichkeit definiert werden, diese neuen Interessen zu berücksichtigen. Die Ansätze ermöglichen das Management von Services in einem ganzheitlichen Ansatz, der sich mit Service Daten und deren Struktur befasst. Produkte und Dienstleistungen können vom Informationsaustausch untereinander profitieren.

In der Luftfahrtindustrie haben mehrere Unternehmen die Relevanz der bidirektionalen Informationsverbreitung zwischen Produkt- und Dienstleistungsaktivitäten erfolgreich umgesetzt. Ein Produkt wird unter Berücksichtigung der Nutzungsphase und seiner Servicevorgänge entworfen, inklusive der genauen Definition wertvoller Informationen zur Verbesserung aller daran angeschlossenen Prozesse.

Dennoch hat man sich bisher nur wenig mit der Konvergenz der Lösungen von SLM und PLM auseinandergesetzt. Wir wollen im folgenden diese beiden strategischen Ansätze mit der Sichtweise prüfen, in wie fern die zu Grunde gelegten Informationssysteme übereinstimmen, und ggf. von einer effektiven Interaktion zu profitieren.


1 Einführung

Die globalen Märkte werden durch wirtschaftliche, gesetzliche und ressourcenbezogene Beschränkungen beeinflusst; Unternehmen verpflichten sich ihre Aktivitäten in die vom Markt bestimmte Richtung zu verstärken, und ihre Angebote zu ändern bzw. anzupassen.


In der verarbeitenden Industrie und in bestimmten Märkten hat sich das Angebot eines ganzen Bündels von Produkten und Dienstleistungen als wirtschaftlich relevanter Ansatz erwiesen. Dies wird auch als ein Weg angesehen, um Risikominderung, Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit durch Geschäftsmodellentwicklungen gezielt zu steuern.


Die Integration von Produkten und Dienstleistungen ermöglicht es, die Kundenbindung zu verbessern und die Balance zwischen Angebot und Kundenwunsch zu optimieren. Die daraus entstehenden Lösungen sind dann sowohl für den Kunden als auch für den Anbieter wertvoller. Man ist daran interessiert u.a. die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Materialien zu verlängern und den Wartungsaufwand zu minimieren, da diese Kosten letztlich dem Anbieter selbst zugeschrieben werden.


Die Literatur behandelt diese Aspekte im gesamten Konzept des Produkt-Service-Systems (PSS) in einem Paradigma, das die Unterscheidung zwischen materiellen Produkten und immateriellen Dienstleistungen im Rahmen eines integrierten Angebots verwischt. Nach seiner Definition konzentriert sich das PSS hauptsächlich auf die Schlüsselwörter „integriertes Bündel von Produkten und Dienstleistungen“; es bezieht sich direkt auf den „Verbraucher“ oder den „Kunden“ und zielt auf die Erreichung von "Nachhaltigkeit".


Der Wandel hin zu einem integrierten Angebot von Produkten und Dienstleistungen wird durch die beiden Konzepte der Produktisierung und der Servicierung (auch als Servitisierung oder Servification bezeichnet) in einem Paradigma veranschaulicht, das einen Übergang von einer Dienstleistung oder einem Produkt zu einem PSS darstellt. Auffällig ist, dass für beide Integrationsprozesse Anstrengungen erforderlich sind, um die Produkt- und Dienstleistungsaktivitäten zusammenzuführen. Für produzierende Unternehmen wie z.B. Automobilhersteller gehören Services bereits zu einer zentralen Unternehmenstätigkeit. Einige Automobilhersteller wie GM, BMW und Toyota entwickeln Servicenetzwerke, beispielsweise mit On-Board-Diagnose. Auch wenn sich das Angebot bislang auf die Integration von After-Sales-Services konzentriert, steht hier ein noch weitaus größeres Potential zur Verfügung.


Die Serviceentwicklung kann jedoch aufgrund der Unterschiede von Produktlebenszyklen und Servicelebenszyklen möglicherweise nicht als ähnlich der Produktentwicklung beschrieben werden. Darüber hinaus ist jede Service Operation einzigartig und instanziiert, während Produkte meist in ihrer seriellen Definition berücksichtigt werden.


Die Entwicklung und der Betrieb von Produkten und Dienstleistungen werden hauptsächlich durch Informationssysteme (IS) unterstützt. Allerdings scheinen die beiden Konzepte durch die IS-Lösungen hinsichtlich ihrer methodischen und konzeptionellen Ansätze nicht hinreichend miteinander integriert zu sein. Diese Barriere ist anscheinend auf den radikalen Unterschied zwischen Produkt- und Servicelebenszyklen zurückzuführen.


Tatsächlich unterscheiden sich die Informationen, die bei produktbezogenen Aktivitäten und bei dienstleistungsbezogenen Aktivitäten verwaltet werden, sehr stark. Während sich die meisten Produktaktivitäten auf die Entwicklung beziehen, beziehen sich die Serviceaktivitäten auf die Nutzungsphase eines Angebots. Wie können nun also Produkt- und Dienstleistungs-IS-Ansätze konvergieren, um die Verbindung zwischen Produkt- und Dienstleistungsentwicklung und -management zu verstärken?


2 Service Lifecycle Ansatz und die Verbindung zum Product Lifecycle Management

Dienstleistungen sind ein zentraler Teil der Aktivitäten von Fertigungsunternehmen. Für den Dienstleistungsbetrieb und die Weiterentwicklung der Leistungen erfordert der Prozess die Verwaltung von relevanten Informationen. Die Integration in den Lebenszyklusansatz wird kann mit verschiedenen Strategien umgesetzt werden, je nachdem, wie Produkt- und Serviceaktivitäten zusammenlaufen.

Die Konvergenz von Produkt- und Serviceaktivitäten ist durch Lifecycle-Management-Ansätze erreichbar. Product Lifecycle Management ist definiert als „ein ganzheitlicher Ansatz für das Management eines Produkts“. Unterstützt durch PDM-Anwendungen, die Konstruktions- und Fertigungsinformationen verwalten, definiert sich eine entsprechende Erwartung an die Interoperabilität unterschiedlicher Informationssysteme eines Unternehmens.


2.1 Service Lifecycle als integrierter Bestandteil des PLM

Lifecycle-Ansätze für den Service sind aus den Anforderungen von Maintenance, Repair and Overhaul (MRO)-Aktivitäten entstanden um speziell bei komplexen Systeme eine hohe Betriebszuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten. Bisher wurden Dienstleistungen auf Basis von statischen Informationen aus der Produktentwicklung etabliert; eine integrierte Geschäftsfeldentwicklung in diesem Bereich stand jedoch nicht im Vordergrund. Das Product Lifecycle Management zielt nun darauf ab, Informationen integriert in einer digitalen Kette zu verwalten. Mit der Erweiterung auf PLM Systeme fokussiert sich die Entwicklung auf eine umfassende Beziehung zum Kunden und dem gesamten Partnernetzwerk.


Dienstleistungen aus dem MRO-Betrieb sind besonders produktzentriert und somit gut in einen PLM-Ansatz als Teil des technischen PSS integriert. Dies gilt jedoch nicht für Dienstleistungen in einer generischen Definition, die über MRO-Tätigkeiten hinausgeht. Eine Analyse basierend auf der PSS-Klassifikation unterscheidet die relative Bedeutung von produktzentriertem und servicezentriertem Ansatz.


Demnach sind Dienste in PSS nicht unbedingt produktzentriert, wie beispielsweise in der Automobilindustrie: Navigationsdienste, In-Car-Entertainment usw. Diese nutzungs- und ergebnisorientierten neuen Dienste integriert in ein PSS Angebot könnte eher servicezentriert entwickelt und betrieben werden, ergänzt durch einen produktzentrierten Ansatz. Bei diesen Services unterscheiden sich Lebenszyklusphasen, Informationstyp und Instanziierung der Informationen stark von Produktaktivitäten. Daher ist es notwendig, den konzeptionellen Rahmen, der durch die Verwendung eines PLM-basierten Ansatzes zum Management von Services gegeben ist, neu zu überdenken.


2.2 Product-Service Lifecycle Management (PSLM)

Der Ansatz zur separaten Behandlung von Service- und Produktlebenszyklen ermöglicht eine effektive Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten des Lifecycle-Managements (sowohl in Bezug auf Produkten und Dienstleistungen). Ziel muss es sein die Abstimmung zwischen verschiedenen Ressourcen entlang der Wertschöpfungskette zu verbessern. Ebenso müssen Managementaktivitäten des Produkt-Service-Lebenszyklus zentral miteinander vernetzt werden.


Die Übernahme von Dienstleistungsaktivitäten für ein produzierendes Unternehmen und seine Führungskräfte ist aufgrund der veränderten Risikoaversion aufgrund häufig sehr ehrgeiziger Ziele häufig schwierig. Um diese Herausforderungen zu stemmen ist der Wandel von einem Produkt- zu einem Produkt-Service-Lebenszyklus-Management hilfreich.


2.3 Konvergenz von Product Lifecycle Management (PLM) und Service Lifecycle Management (SLM)

Der Ansatz zum Umgang mit den in einem PLM integrierten Diensten scheint für produktbezogene Angebote wirklich effizient zu sein; dennoch hindert ein solches produkt-zentriertes Management ein ganzheitliches Management aller Arten von Diensten. Die zweite Ansatz namens PSLM, die Produkt und Dienstleistungen unter einem gemeinsamen Ansatz zu vereinen, ermöglicht eine effektive Zusammenarbeit von Akteur auf den Ebenen von Produkten und Dienstleistungen. Darauf aufbauend wird ein Ansatz der Produkt- und Service Integration über unterschiedliche Lebenszyklen hinweg vorgeschlagen.


Dienste können so in einem service-zentrierten Ansatz verwaltet werden, während Produkte in einem produkt-zentrierten Ansatz verwaltet werden. Dies ist durch produktzentrierte und service-zentrierte Ansätze für Informationssysteme wie Product Lifecycle Management (PLM) oder Service Lifecycle Management (SLM) erreichbar. In diesem Paradigma der Produkt- und Service Integration interagieren PLM und SLM stark miteinander.


Dies ermöglicht es den Mitarbeitern auf Dienstleistungs- und Produkt-Ebene, ihre Kernaktivitäten auf Basis eines gemeinsamen Informations- und Datenpools voranzutreiben. Die Konvergenz von Produkt- und Dienstleistungsaktivitäten erfordert jedoch eine transversale Zusammenarbeit, die nicht selbstverständlich ist und durch einen kollaborativen Rahmen unterstützt werden könnte. Um dieses Framework zu entwickeln, ist ein tieferer Einstieg in das Service Lifecycle Management erforderlich.


Das Service Management ist ein erster Ansatz, der dem Bedarf gerecht wird, Service Informationen eigenständig zu verwalten (d. h. nicht basierend auf Produktinformationen). Es zielt darauf ab, Informationen zu Ausrüstungsgegenständen zugänglich zu machen. SLM kann dabei durch die Norm ISO 15704:2000 definiert werden, die eine generische Entität/System- Lebenszyklusphasen und ihre zeitlichen Entwicklungen festlegt. Die unterschiedlichen Phasen des Servicelebenszyklus sind: Service Systemdefinition, Anforderungsdefinition, Architekturentwurf, Systemservice Implementierung und Betrieb sowie Außerbetriebnahme.


Dennoch findet man SLM in der heutigen Berichterstattung sowie der Literatur nur relativ selten. Es geht also eher um eine Vision des Service Lifecycle Managements, und wie das Konzept konkret angewendet werden soll. Außerdem bietet dies die Möglichkeit vorzuschlagen, wie ein produktzentrierter PLM-Ansatz und ein servicezentrierter SLM-Ansatz integriert werden könnten.

3 Service Lifecycle Management Ansatz

3.1 Das Modell

Zur Vermeidung einer teils aufwändigen Software Implementierung bietet Lean.IQ entsprechende Dienste udie den pragmatischen Anforderung an das Management von Service Informationen entsprechen. Das Sammeln, Verarbeiten und Überwachen von Serviceinformationen, aber auch die Entwicklung von Services (einschließlich neuer Services) eine der Kernaktivitäten von Lean.IQ.

Mit SLM kann ähnlich wie PLM definiert werden. Eine gängige Definition beschreibt folgende Phasen: Imagine, Define, Realize, Support/Service, Retire.

  • Die Produkt-/Dienstleistungsdefinition stellt die ersten Phasen einer entsprechenden Entwicklung dar. Lean.IQ nutzt die beispielsweise eine Bedarfs- und Anforderungsanalyse.

  • Produkt-/Dienstleistungsdesign bezeichnet dann die technische und detaillierte Gestaltung eines Produkts/Dienstleistung. Hier nutzen wir u.a. Das Quality Function Deployment, sowie die Bewertung von Lösungen nach dem KANO-Modell.

  • Bei der Implementierung im Service-Netzwerk handelt es sich dann um die Phase, die zum Launch des Service führt.

Mit diesem Vorgehen soll auch die konkrete Unterscheidung zwischen Produktaktivitäten und Serviceaktivitäten herausgearbeitet werden. Im weiteren versuchen wir nun die Wechselwirkungen zwischen PLM und SLM aufzuzeigen.


3.2 Product-Service Integration

Um Interaktionen zwischen PLM und SLM zu visualisieren, kann man sich lineares Modell von PLM und SLM vorstellen und den unterschiedlichen Phasen entsprechende Verbindungen zuweisen. Dabei sollten Interaktionen in zwei Kategorien unterteilt werden: Hauptverbindungen und Nebenverbindungen.

  • Haupterbindungen stellen wesentliche Interaktionen zwischen Produkt- und Serviceaktivitäten dar. Es zeigt die Notwendigkeit, Produkte und Dienstleistungen in enger Zusammenarbeit zu konstruieren.

  • Nebenverbindungen stellen notwendige, aber nicht beherrschende Interaktionen dar, die bewusst realisiert werden können und wahrscheinlich nicht als hauptsächlich systematisch angesehen werden.

Jede Interaktion wird im Folgenden kurz beschrieben:

  1. Produktdefinition – Servicedefinition: Um ein integriertes PSS-Angebot zu entwickeln, können Produkt- und Service Definitionsphasen mit einer starken Zusammenarbeit in einem Paradigma eines Produkts als Plattform zum Betrieb von Services entwickelt werden.

  2. Produktdesign – Servicedesign: Was die Produkt- und Service Definition angeht, könnte ein wichtiger Zusammenhang für das detaillierte Design beobachtet werden. Die in Phase 1 ermittelten Gemeinsamkeiten werden nun in Phase 2 validiert.

  3. Fertigung – Implementierung im Servicenetz: Es gibt keine direkten Abhängigkeiten zwischen Fertigung und Implementierung im Servicenetz.

  4. Verwendung – Service Delivery: In einem PSS-Paradigma sind mehrere Besonderheiten zu beachten. Ein Produkt, bei dem es sich z.B. um eine virtuelle Plattform zur Bereitstellung von Diensten handelt, unterhält während seiner Nutzungsphase eine Beziehung zu konkreten Produkten. Somit können Informationen über die Produktverwendung gesammelt und zentral verarbeitet werden.

  5. Entsorgung – Stilllegung: Aus Gründen der Nachhaltigkeit könnte ein besseres Verständnis des End of Life des PSS-Angebots bedeuten, dass Geschäftsmodelle in der Entsorgungs- und Stilllegungsphase an Bedeutung gewinnen.

Durch die lineare Verkettung können die Interaktionen zwischen PLM- und SLM vereinfacht dargestellt werden. Die Entwicklung eines Produkts oder einer Dienstleistung ist jedoch oft ein nichtlinearer Prozess, und wird stark durch Entwicklungsschleifen geprägt.

4 Informationsmodelle

PLM- und SLM-Ansätze können genutzt werden um umfangreiche Rückmeldungen auf unterschiedliche Produktdetails zu liefern - darunter zählen: technische Daten, Anwendungen, Personen, Techniken, Methoden, Ausrüstung und Ressourcen sowie Produktionsparameter.


Diese Art der Produktdetails werden in Unternehmen häufig bereits durch Product Data Management (PDM), Enterprise Resource Planning (ERP), Supply Chain Management (SCM) und Customer Relationship Management (CRM) Lösungen verwaltet. Diese vielfalt an unterschiedlichen Systeme steht stellvertretend dafür, wie unterschiedlich Informationen bereitgestellt und genutzt werden können.


Die Aspekte der Produkt- und Service-Integration stellen mitunter ein wesentliches strategischen Ziel dar. Die klassische Fertigungsindustrie wird durch die Produktaktivitäten (Entwicklung, Herstellung, Vertrieb) kontinuierlich wirtschaftlich herausgefordert. Darüber hinaus entstehen neue Service-Akteure und entwickeln Lösungen, um den neuen Bedürfnissen der Kunden gerecht zu werden. Das lenkt die Geschäftsmodelle kontinuierlich in Richtung eine größeren Dienstleistungsangebots, d.h. einer Servicialisierung. Diese Verschiebung erfordert, dass ein OEMs ihre Serviceaktivitäten verbessern müssen, die historisch auf MRO-Operationen basieren.


Die Automobilindustrie basiert derzeit z.B. auf sogenannten Lifecycle-Ansätzen. Genauer gesagt haben Automobilhersteller ihre Lebenszyklusansätze am Produkt ausgerichtet. PLM hat seine Relevanz in diesem Bereich unter Beweis gestellt, der von vielen Akteuren, einem globalen Markt und multidisziplinären Aktivitäten auf der Grundlage von Produktentwicklung, Herstellung und Vertrieb geprägt ist.


Die wichtigsten Dienstleistungen der Automobilhersteller betreffen die Produktpflege oder Finanzdienstleistungen. Die erstgenannte Kategorie ist naturgemäß produktzentriert; aber die Servicierung der Automobilindustrie führt dazu, dass die Automobilhersteller eher ergebnis- oder nutzungsorientierte Dienstleistungen entwickeln. Mit dem stetigen Wandel und der steigenden Servicialisierung stehen die Hersteller vor der Herausforderung, von einer historisch geprägten Produktorientierung zu einer PSS-Orientierung zu wechseln.


Dabei muss bislang die Entwicklung von Dienstleistungen mit der Einhaltung der Organisationsmodelle dieser Großunternehmen einhergehen, in denen Dienstleistungs- und Produktaktivitäten von unterschiedlichen Akteuren realisiert werden. Langfristig kommt man jedoch um eine Integration dieser Aktivitäten nicht herum. Denn wir zuvor im Modell schon beschrieben sind die Interaktionen zwischen dem produkt-zentrierten PLM und dem service-zentrierten SLM wesentlich.

4.1 Zusammenhänge zwischen Produkt- und Service-Daten

Es ist durchaus komplex, Informationen über Produkte und Dienstleistungen auszutauschen, da es keine Zweideutigkeiten zwischen Produkt- und Dienstleistungsportfolio gibt. Anders ausgedrückt kann ein Produkt mehrere verschiedene Dienste unterstützen, und ähnlich kann ein Dienst über mehrere Produkte betrieben werden. Darüber hinaus gehört ein Produkt zu einer Systemstruktur und kann entweder ein System, entweder ein Teilsystem oder eine Komponente sein, was wiederum auch für den Service gilt. Diese Komplexität zwischen Produktdaten und Servicedaten wird im Folgenden durch den Begriff „Produkt-Service-Verbindungen“ verdeutlicht.


Ein wesentliches Merkmal der Automobilindustrie ist eine hohe Produktvielfalt über eine große Anzahl von Produktinstanzen. Diese Produkte finden in einem komplexen Dienstleistungsnetzwerk mit vielen Akteuren der Wertschöpfungskette statt. In dem Kontext dieser hohen Vielfalt möchte nun der Kunde von mehreren Kriterien wie Produktqualität, Preis, erbrachte Dienstleistungen, Angebot und Lieferzeit profitieren. Er kümmert sich nicht um das Servicenetz und erwartet unabhängig von der Komplexität der Produkt-Service-Verbindungen ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.


Das wiederum bedeutet, dass aufgrund einer schlechten Produkt-Service-Verbindung ein Automobilhersteller durchaus Schwierigkeiten bekommen kann; dies zeugt von der engen Verknüpfung Produktentwicklung und Serviceentwicklung, die es hier zu meistern gilt. Ein Schlüssel zur besseren Beherrschung der Interaktionen von Produkten und Dienstleistungen liegt in der Effizienz der sogenannten Produkt-Service-Verbindung. Diese ermöglicht eine Bewertung, wie sich eine Funktion auf das Geschäft des Unternehmens auswirkt.

Auch objektorientiert dargestellt ist eine Produktinstanz eine lebendige Einheit. In einem PSS-Paradigma wird das Produkt-Dienstleistungs-Angebot während seines gesamten Lebenszyklus einschließlich der Nutzungsphase verwaltet. Im Automobilbereich ist der Vertrag zwischen dem Kunden und dem Anbieter ist beziehungsbasiert (und eher transaktionsbasiert für reine, einmal verkaufte Produkte). Wird ein Produkt während seiner Nutzungsphasen verändert, gilt es entsprechende Informationen über ein Ökosystem bereitzustellen; der Anbieter arbeitet somit in einem im Vorfeld durchdachten Framework und kann seine Dienste entsprechend verwalten. Infolgedessen wird jede Instanz eines Produkts mit einzigartigen Informationen verknüpft; idealerweise wird ein solches Ökosystem von dem Unternehmen geführt, dass das Angebot seinen Kunden bereitstellt.


Darüber bieten Mechanismen zum Datenaustausch eine optimale Produkt-Service-Verbindung. Das wiederum steigert die Effektivität der Durchführung von Service Vorgängen, verbessert die Diagnose, und erhöht den Mehrwert.


5 Ergebnis

Die Servicierung der Fertigungsindustrie ist eine Verschiebung hin zu einer besseren Integration von Produkten und Dienstleistungen in ein Angebot namens PSS. Diese Integration fordert in Unternehmen eine effektive Zusammenarbeit zwischen Produkt- und Service Akteuren. Produktinformationen und Serviceinformationen sind dabei unterschiedlicher Art.


Um ein PSS-Angebot bereitzustellen, unterscheiden sich die Aktivitäten eines Unternehmens zwischen Produktentwicklung und Serviceentwicklung und -management.


In der Nutzungsphase geht es darum wertvolle Daten über Produkt / Service-Interaktionen zu sammeln und zu verarbeitet werden, um das PSS-Angebot kontinuierlich zu verbessern. Im Rahmen von Wartungsdiensten haben Unternehmen ursprünglich Dienste auf Basis von Lebenszyklusansätzen entwickelt; dies gilt es zu intensivieren um von einer besseren digitalen Kontinuität zu profitieren und die Vorteile eines PSS-Angebotsparadigmas zu stärken. Bezogen auf technische Daten ermöglichen Lifecycle-Ansätze diese Konvergenz von Produkten und Services.


Der Aufwand für PLM-Ansätze sollte jedoch auch kritisch hinterfragt, und den nutzungs- und ergebnisorientierte Services gegenübergestellt werden. Teure Software Plattformen in Verbindung mit wenigen oder langsamen Innovationszyklen stehen da mit hier Wahrscheinlichkeit nicht im richtigen Verhältnis.

Lean.IQ ermöglicht mit parallelen Lebenszyklusansätzen für Produkte und für Dienstleistungen die Konvergenz auch im Rahmen eines konkreten Projektes. Dabei bieten wir alle notwendigen Voraussetzung für eine Servicialisierung; wir analysieren verfügbare Informationen bzw. Daten und erarbeiten konkrete und Vorschläge für eine Interaktionen zwischen Produkt- und Serviceleistungen.


Über eine erste Fallstudien konsolidieren wir dabei alle Informationen, und stellen diese transparent über unsere Lean.IQ Plattform zur Verfügung.

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