Von CATIA V5 zu PLM: Herausforderungen im Engineering effizient lösen?

Auf einen Blick

• CATIA V5 deckt die Konstruktion ab, bildet aber nicht automatisch alle Prozesse des Produktlebenszyklus durchgängig ab.
• Dateibasierte Ablagen können die Suche, Versionskontrolle und Zusammenarbeit erschweren.
• PDM verwaltet vor allem Konstruktionsdaten. PLM verbindet zusätzlich Prozesse, Rollen und Informationen über den Produktlebenszyklus.
• Version, Revision und Lifecycle-Status beschreiben unterschiedliche Aspekte eines Entwicklungsstands.
• Die Angebote und Funktionen von 3DEXPERIENCE PLM Express unterscheiden sich nach Region, Bundle, Rolle und Lizenz.
• CATIA V5 kann grundsätzlich an die 3DEXPERIENCE Plattform angebunden werden. Release, Connector, Rollen, Lizenzen und Systemvoraussetzungen müssen für jede konkrete Umgebung aktuell geprüft werden.

Inhaltsverzeichnis:

• CATIA V5 ist leistungsfähig – aber Produktentwicklung endet nicht im CAD
• Wo liegt eigentlich die aktuelle CATIA-Datei?
• Versions-, Revisions- und Lifecycle-Stände sicher beherrschen
• Gemeinsam konstruieren, ohne Daten zu überschreiben
• CAD-Struktur und BOM miteinander verbinden?
• Änderungen über den Produktlebenszyklus nachvollziehen
• Engineering-Wissen wiederverwenden statt neu erfinden
• Konstruktion, Simulation und Fertigung stärker verbinden
• Wo setzt PLM Express an?
• PDM oder PLM – was braucht ein CATIA-V5-Team?
• Muss CATIA V5 dafür ersetzt werden?
• Wie beginnen?
• Praktische Checkliste für den Einstieg
• Fazit
• FAQs

CATIA V5 ist leistungsfähig – aber Produktentwicklung endet nicht im CAD

CATIA V5 ist eine CAD-Lösung für die Entwicklung und Konstruktion von Produkten. Dassault Systèmes beschreibt die Software als skalierbare Plattform für gemeinschaftliche Produktentwicklung und Produktdatenmanagement. Welche Funktionen tatsächlich zur Verfügung stehen, hängt von der eingesetzten CATIA-Konfiguration, den vorhandenen Lizenzen und der angebundenen Systemlandschaft ab. [1]

Das CAD-Modell bildet Geometrie, Baugruppen und technische Produktdefinitionen ab. Für eine durchgängige Produktentwicklung werden darüber hinaus weitere Informationen benötigt. Dazu gehören Anforderungen, Freigabestände, Änderungsaufträge, Simulationsergebnisse, Stücklisten und Fertigungsinformationen.

CAD, PDM und PLM übernehmen unterschiedliche Aufgaben:

Bereich	Zentrale Aufgabe	Typische Informationen
CAD	Produkte geometrisch und technisch konstruieren	Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen und 3D-Modelle
PDM	Konstruktionsdaten kontrolliert verwalten	Dateien, Bearbeitungsstände, Revisionen und Freigaben
PLM	Produktinformationen und Prozesse über den Lebenszyklus verbinden	Produktstrukturen, Änderungen, Aufgaben, Stücklisten und Freigaben

PDM steht für Product Data Management und konzentriert sich vor allem auf die organisierte Verwaltung von Produkt- und Konstruktionsdaten. Product Lifecycle Management (PLM) erweitert diese Perspektive auf Prozesse und Informationen über den gesamten Produktlebenszyklus.

 

Wo liegt eigentlich die aktuelle CATIA-Datei?

In einer dateibasierten Arbeitsumgebung verteilt sich der Datenbestand häufig auf Projektordner, persönliche Verzeichnisse, Netzlaufwerke oder lokale Rechner. Dateinamen wie „final“, „final_neu“ oder „freigegeben_2“ ersetzen dann teilweise eine geregelte Verwaltung der Bearbeitungsstände.

Das Problem betrifft nicht nur die Suche. CATIA-V5-Baugruppen bestehen aus voneinander abhängigen Komponenten. Wird eine Datei verschoben, umbenannt oder außerhalb des vorgesehenen Zusammenhangs kopiert, können Referenzen fehlen oder auf einen ungeeigneten Stand verweisen.

Ein PDM– oder PLM-System kann Produktdaten in einem kontrollierten Kontext verwalten. Autorisierte Personen können nach Teilen, Dokumenten, Projekten oder Merkmalen suchen. Eine zentrale Datenbasis verringert die Abhängigkeit von individuellen Ordnerstrukturen und persönlichem Wissen.

Eine zentrale Datenablage ist jedoch nicht automatisch eine verlässliche Informationsquelle. Dafür müssen auch Verantwortlichkeiten, Benennungsregeln, Zugriffsrechte und Freigabeprozesse definiert sein.

Versions-, Revisions- und Lifecycle-Stände sicher beherrschen

Version, Revision und Lifecycle-Status sind keine austauschbaren Begriffe. Ihre konkrete Ausprägung hängt vom eingesetzten System und den Regeln des Unternehmens ab. Für diesen Beitrag werden sie wie folgt abgegrenzt:

Begriff	Bedeutung in diesem Beitrag	Beispiel
Version	Ein gespeicherter oder interner Bearbeitungsstand, soweit das jeweilige System ein eigenes Versionskonzept verwendet.	Mehrere gespeicherte Konstruktionsstände während der Bearbeitung
Revision	Ein eindeutig gekennzeichneter Entwicklungsstand einer Produktdefinition. Revisionen können über definierte Prozesse erzeugt werden und anschließend unterschiedliche Lifecycle-Status durchlaufen.	Revision B befindet sich zunächst „In Arbeit“ und wird später geprüft oder freigegeben
Lifecycle-Status	Der aktuelle Prozess- beziehungsweise Reifezustand eines Objekts.	„In Arbeit“, „In Prüfung“, „Freigegeben“ oder „Gesperrt“

Revision und Lifecycle-Status sind unabhängige Dimensionen. Eine neue Revision muss nicht bereits freigegeben sein. Sie kann selbst verschiedene Prozess- oder Reifezustände durchlaufen.

Ohne eine geregelte Logik ist schwer erkennbar, welches Modell geprüft wurde, welche Zeichnung an die Fertigung ging und ob ein Stand bereits verbindlich ist. Eine Kennzeichnung im Dateinamen reicht bei mehreren Beteiligten und voneinander abhängigen Baugruppen oft nicht aus.

PDM- und PLM-Funktionen können Versionen, Revisionen und Lifecycle-Status verwalten. Die konkrete Definition muss zum Unternehmen und zu den eingesetzten Systemen passen. Begriffe, Statusübergänge und Freigaberechte sollten vor der technischen Konfiguration verbindlich festgelegt werden.

Gemeinsam konstruieren, ohne Daten zu überschreiben

Sobald mehrere Personen an einer Baugruppe arbeiten, steigen die Anforderungen an Zugriffssteuerung und Koordination. Ohne Systemunterstützung können parallel bearbeitete Dateien einander überschreiben. Ebenso kann unklar bleiben, wer eine Komponente gerade ändert und welche abhängigen Elemente betroffen sind.

Ein Datenmanagementsystem kann festlegen, wer Informationen anzeigen, bearbeiten oder freigeben darf. Check-in- und Check-out-Mechanismen beziehungsweise plattformbasierte Bearbeitungsregeln unterstützen den kontrollierten Umgang mit Arbeitsständen.

Dassault Systèmes beschreibt mit Collaborative Designer for CATIA V5 eine Möglichkeit, CATIA-V5-Konstruktionen und weitere Dokumente auf der 3DEXPERIENCE Plattform zu teilen und zu verwalten. Auch Projekte, Aufgaben und Zusammenarbeit können darüber unterstützt werden. [2]

Diese Aussage ist keine pauschale Kompatibilitätszusage für jede CATIA-V5-Installation. Vor einer Einführung müssen der eingesetzte CATIA-V5-Release, der aktuelle Plattform-Release, die Connector-Version, die benötigten Rollen, die Lizenzen und die vorhandenen Anpassungen geprüft werden.

CAD-Struktur und BOM miteinander verbinden?

Eine CAD-Baugruppe beschreibt, wie ein Produkt konstruktiv aufgebaut ist. Eine Bill of Materials (BOM) beziehungsweise Stückliste verfolgt einen anderen Zweck: Sie stellt die für Beschaffung, Fertigung oder Montage benötigten Positionen strukturiert bereit.

CAD-Struktur und Stückliste können voneinander abweichen. Ein konstruktives Hilfselement wird möglicherweise nicht bestellt. Umgekehrt können Betriebsstoffe, Verpackungen oder Fertigungspositionen benötigt werden, die nicht im CAD-Modell enthalten sind.

Eine Engineering Bill of Materials (eBOM) beschreibt das Produkt aus Entwicklungssicht. Bei einem mechatronischen Produkt kann sie neben mechanischen Teilen auch elektrische Komponenten und Leitungen, elektronische Baugruppen sowie Softwarestände oder Verweise auf Softwareartefakte umfassen. Die CATIA-V5-Baugruppenstruktur allein enthält diese fachübergreifende Produktdefinition nicht zwangsläufig vollständig. PLM kann die Informationen der beteiligten Disziplinen in einer gemeinsamen Produktstruktur verknüpfen. Ob und wie das technisch umgesetzt wird, hängt vom gewählten Datenmodell und den verfügbaren Rollen ab. [4] [5]

Problematisch wird die Abweichung, wenn CAD-Struktur und BOM unabhängig voneinander gepflegt werden. Eine Konstruktionsänderung erreicht dann möglicherweise nicht alle nachgelagerten Bereiche.

PLM kann Produktdefinition und Stücklistenmanagement in einen gemeinsamen Zusammenhang bringen. Das bedeutet nicht, dass Engineering-BOM, Manufacturing-BOM und die im ERP-System geführte Stückliste identisch sein müssen. Je nach Unternehmen kann die ERP-Repräsentation einer eBOM, einer mBOM oder einer daraus abgeleiteten operativen Stückliste entsprechen. Entscheidend ist eine kontrollierte Zuordnung zwischen den Strukturen.

3DEXPERIENCE PLM Express ist eine mögliche Verbindung von CAD, Stücklistenmanagement und nachgelagerten Unternehmensprozessen und Verbindungen zwischen CAD, eBOM, mBOM sowie ERP- und Produktionssystemen. Ob und in welchem Umfang diese Funktionen verfügbar sind, hängt vom gewählten Bundle, den enthaltenen Rollen und der konkreten Systemkonfiguration ab.

Änderungen über den Produktlebenszyklus nachvollziehen

Eine Änderung an einem CATIA-V5-Modell kann weitere Objekte und Abteilungen betreffen. Dazu zählen Zeichnungen, Simulationen, Stücklisten, Arbeitsvorbereitungen, Prüfunterlagen und technische Dokumentationen.

Werden Änderungen ausschließlich per E-Mail, Tabellenblatt oder mündlich koordiniert, können Entscheidungsgrundlagen und Auswirkungen unvollständig bleiben. Ein funktionierendes Änderungsmanagement beantwortet mindestens vier Fragen:

• Was soll geändert werden?
• Warum ist die Änderung notwendig?
• Welche Produktinformationen und Bereiche sind betroffen?
• Wer prüft, genehmigt und setzt die Änderung um?

Funktionen für das Änderungsmanagement sind nicht in jedem PLM-Express-Angebot identisch enthalten. Bei den global dargestellten Governance-Angeboten führt Dassault Systèmes beispielsweise Change Request Management, Impact Analysis Management und Change Order Management für PLM Engineering und PLM Enterprise auf, nicht jedoch durchgängig für PLM Team. [3]

Konkrete Funktionsverfügbarkeit sollten anhand des aktuellen regionalen Angebots, der vorgesehenen Rolle und der gültigen Vertragsunterlagen geprüft werden.

Engineering-Wissen wiederverwenden statt neu erfinden

Konstruktionswissen steckt nicht nur in CAD-Dateien. Es findet sich auch in Vorlagen, Regeln, Normteilen, Berechnungen, früheren Projekten und den Erfahrungen einzelner Fachkräfte.

Ist dieses Wissen nicht strukturiert auffindbar, werden vorhandene Bauteile neu modelliert oder bereits gelöste Probleme erneut bearbeitet. Unkontrolliertes Kopieren ist jedoch ebenfalls riskant. Eine wiederverwendete Konstruktion muss zum neuen Anwendungsfall, zum gültigen Entwicklungsstand und zu den aktuellen Anforderungen passen.

PLM kann die Wiederverwendung unterstützen, indem Produktinformationen klassifiziert und mit Kontext versehen werden. Klassifikations- und Bibliotheksfunktionen sind jedoch rollenabhängig. In der globalen Governance-Darstellung sind weitergehende Klassifikationsfunktionen beispielsweise dem Angebot PLM Enterprise zugeordnet. [3]

Konstruktion, Simulation und Fertigung stärker verbinden

In getrennten Systemen werden Geometrie und Randbedingungen mehrfach übertragen. Änderungen an der Konstruktion erreichen Simulation oder Fertigungsplanung möglicherweise verspätet. Teams verbringen dann Zeit mit Datenexporten, Abstimmungen und der Prüfung, ob sie denselben Stand verwenden.

Eine durchgängige Produktentwicklung verbindet Konstruktion, Validierung, Freigabe und Fertigung über nachvollziehbare Produktinformationen. Das Ziel ist nicht, alle Aufgaben in einer einzigen Anwendung auszuführen. Entscheidend ist, dass Zusammenhänge und gültige Bearbeitungsstände erhalten bleiben.

Aktuell stehen drei Angebotsbereiche für 3DEXPERIENCE PLM Express zur Verfügung:

• Design Engineering
• Design & Simulation Engineering
• Governance & Lifecycle Management

Wo setzt PLM Express an?

3DEXPERIENCE PLM Express bezeichnet mehrere Angebote auf Basis der 3DEXPERIENCE Plattform. Die Bezeichnung steht nicht für einen einzigen, überall identischen Funktionsumfang. Je nach Bundle und Rolle können unter anderem folgende Bereiche unterstützt werden:

• Verwaltung von Produktdaten
• Zusammenarbeit und Aufgabensteuerung
• Lifecycle- und Konfigurationsmanagement
• Änderungsprozesse
• Konstruktion und Simulation
• Produktstrukturen und Stücklisten
• Fertigungsvorbereitung

Nicht jede dieser Funktionen ist in jedem Bundle oder jeder Rolle enthalten. Innerhalb von Governance & Lifecycle Management unterscheidet Dassault Systèmes beispielsweise zwischen PLM Team, PLM Engineering und PLM Enterprise. Die Angebote besitzen unterschiedliche Funktionsumfänge. [3]

Vor einer Empfehlung sind daher mindestens folgende Punkte zu prüfen:

• gewünschter Geschäftsprozess
• benötigte Funktionen
• erforderliches Bundle
• enthaltene Plattformrollen
• bestehende CAD- und Plattformlizenzen
• regionale Verfügbarkeit
• aktueller Angebots- und Versionsstand

PDM oder PLM – was braucht ein CATIA-V5-Team?

PDM ist häufig ausreichend, wenn das Hauptproblem in der kontrollierten Verwaltung von CAD-Dateien und Dokumenten liegt. PLM wird relevant, wenn Produktdaten mit abteilungsübergreifenden Prozessen verbunden werden sollen.

Ausgangslage	PDM kann ausreichen	PLM ist eher erforderlich
Dateien zentral speichern und suchen	✓	✓
Bearbeitungsstände und Freigaben verwalten	✓	✓
Abhängigkeiten von CAD-Dateien kontrollieren	✓	✓
Änderungen über mehrere Fachbereiche steuern		✓
Engineering- und Fertigungsstücklisten verbinden		✓
Aufgaben, Projekte und Produktdaten gemeinsam steuern		✓
Produktinformationen über den Lebenszyklus nachvollziehen		✓

Die Entscheidung sollte nicht allein von der Unternehmensgröße abhängen. Wichtiger sind Produktkomplexität, Anzahl der Beteiligten, Variantenvielfalt, Änderungsaufkommen und die Zahl der angebundenen Fachbereiche.

Muss CATIA V5 dafür ersetzt werden?

CATIA V5 muss für den Einstieg in eine PLM-gestützte Arbeitsweise nicht grundsätzlich ersetzt werden. Dassault Systèmes bietet mit Collaborative Designer for CATIA V5 eine Möglichkeit, CATIA-V5-Daten mit der 3DEXPERIENCE Plattform zu verbinden. [2]

Ob diese Anbindung in einer konkreten Umgebung eingesetzt werden kann, muss vorab technisch geprüft werden. Relevant sind insbesondere:

• eingesetzter CATIA-V5-Release
• aktueller 3DEXPERIENCE-Release
• freigegebene Connector-Version
• benötigte Plattformrollen
• vorhandene Lizenzen
• Lizenzmodell und Betriebsform
• lokale Anpassungen und Zusatzanwendungen
• Schnittstellen zu ERP- und weiteren Systemen
• Anforderungen an Datenmigration und Sicherheit

Dassault Systèmes weist für die global angebotenen Governance-Rollen außerdem darauf hin, dass diese eine vorhandene 3DEXPERIENCE Plattform voraussetzen. Für die konkrete Auswahl empfiehlt der Hersteller die Abstimmung mit einer Ansprechperson oder einem offiziellen Partner. [3]

Eine allgemeingültige Kompatibilitätszusage ist ohne Kenntnis der vorhandenen Installation nicht möglich. Maßgeblich sind die jeweils aktuellen Systemanforderungen und Kompatibilitätsinformationen zum Zeitpunkt der geplanten Einführung.

Wie beginnen?

Vor einer PLM-Einführung empfiehlt es sich zunächst eine Analyse der bestehenden Prozesse und des Ist-Zustands. Die PLM-Beratung gliedert sich in

• die Analyse der derzeitigen Prozesse
• die Ausarbeitung eines Konzepthandbuchs
• die schrittweise Umsetzung der daraus abgeleiteten Empfehlungen.

Je nach Ausgangssituation kann dafür eine PLM-Diagnose oder eine Diagnose der digitalen Kontinuität eingesetzt werden. Die PLM-Diagnose betrachtet das bestehende PLM beziehungsweise schafft eine Grundlage für die Einführung. Die Diagnose der digitalen Kontinuität untersucht technische Lösungen und Methoden sowie die durchgängige Verfügbarkeit und Konsistenz digitaler Informationen.

Auf dieser Basis lassen sich Zielbild, Pilotumfang, benötigte Rollen und technische Voraussetzungen gezielter festlegen.

Praktische Checkliste für den Einstieg

• Welche Daten werden heute in CATIA V5 erzeugt?
• Wo liegen Modelle, Zeichnungen und ergänzende Dokumente?
• Wie werden Version, Revision und Lifecycle-Status unterschieden?
• Welche Informationen werden manuell zwischen CAD, ERP und anderen Systemen übertragen?
• Wie werden Änderungen beantragt, geprüft und umgesetzt?
• Welche Rollen benötigen Zugriff auf welche Produktinformationen?
• Welche vorhandenen Daten müssen vor einer Übernahme bereinigt werden?
• Welcher abgegrenzte Prozess eignet sich als Pilot?
• An welchen Ergebnissen soll der Nutzen des Pilotprojekts gemessen werden?
• Welches Bundle und welche Rollen decken die Anforderungen ab?
• Ist das benötigte Angebot in Österreich verfügbar?
• Sind CATIA-Release, Plattform-Release und Connector miteinander kompatibel?
• Sind die erforderlichen CAD-, Plattform- und Rollenlizenzen vorhanden?

Ein begrenzter Pilot kann zeigen, ob die vorgesehenen Datenstrukturen, Zuständigkeiten und Abläufe in der Praxis funktionieren. Geeignet ist ein Prozess mit erkennbarem Handlungsbedarf, klaren Verantwortlichkeiten und überprüfbaren Ergebnissen.

Fazit – Vom CAD-Dateimanagement zur durchgängigen Produktentwicklung

CATIA V5 bleibt ein zentrales Werkzeug für die Konstruktion. Schwierigkeiten entstehen häufig dort, wo Dateien, Bearbeitungsstände, Stücklisten und Änderungen nicht durchgängig verbunden sind. PDM schafft Kontrolle über Konstruktionsdaten. PLM erweitert diese Kontrolle auf Prozesse und den Produktlebenszyklus.

3DEXPERIENCE PLM Express kann einen modularen Einstieg bieten. Ausgangspunkt sollte eine Analyse des Ist-Zustands sein. Funktionsumfang, regionale Verfügbarkeit und CATIA-V5-Kompatibilität müssen für jede konkrete Systemumgebung aktuell geprüft werden.

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Häufige gestellte Fragen

 

 

Quellen

• 1: Dassault Systèmes: CATIA V5
• 2: Dassault Systèmes: Boost CATIA with Cloud Services
• 3: Dassault Systèmes: PLM Express Governance
• 4: Dassault Systèmes: Engineering Bill of Materials
• 5: Dassault Systèmes: ENOVIA Generative Produktentwicklung

 

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