Thought Leadership
Geschäftsabläufe rund um die Produktentwicklung, die Qualitätskontrolle und das Projektmanagement schnell und effizient einrichten.
Schnell implementierbare PLM-Software, die sich flexibel mit bestehenden Un-ternehmenslösungen integriert, externe Partner unkompliziert einbindet und dazu noch ohne nennenswerte Anfangsinvestitionen auskommt – das klingt wie die Beschreibung aus einem Werbeprospekt, der naive IT-Verantwortliche kö-dern soll. Dabei ist solch eine Lösung mit dem heutigen Stand der Technik längst machbar: Das Konzept der service-orientierten Architektur gibt den tech-nologischen Rahmen vor und auf Basis von Web Services und Standards wie XML ist der Datenaustausch zwischen Geschäfts-Software zuverlässig realisier-bar. Durch das Internet, eine leistungsfähige Datenverschlüsselung und abhör-sichere VPNs (Virtual Private Networks) ist die Anbindung entfernter Standorte, externer Ingenieurbüros und asiatischer Produktionsstätten in die eigenen Be-triebsabläufe ebenfalls realisierbar.
Bleiben noch die üblicherweise hohen Anfangsinvestitionen für neue Software-Lizenzen: Scheitert nämlich die Neueinführung einer Unternehmenslösung, sind die Lizenzkosten praktisch in den Sand gesetzt. So mancher IT-Verantwortliche fürchtet daher mehr das finanzielle Risiko als die technologische Herausforde-rung. Eine Lösung aus dem Dilemma bietet das populäre Open Source-Modell, über das Software praktisch zum Nulltarif verfügbar wird. Parallel dazu exis-tiert meist auch eine engagierte Anwender-Community, die aktiv an der Weiter-entwicklung einer Open Source-Lösung mitarbeitet.
SOA als ideale Basis für PLM
Diese kurze Bestandsaufnahme soll zeigen, dass die zu Beginn erwähnte Wunschliste an eine PLM-Software durchaus umsetzbar ist: Gesucht wird eine SOA-basierende PLM-Lösung, die als Open Source-Modell angeboten wird und auf weit verbreitete IT-Infrastrukturkomponenten setzt. Schon vor einigen Jah-ren hat das amerikanische Unternehmen Aras die Entwicklung einer PLM-Soft-ware gestartet, die sich an diesen Anforderungen orientiert. Entstanden ist die Lösung Aras Innovator – eine Enterprise Open Source Applikation für PLM, die konsequent neueste Internet- und Integrations-Technologien nutzt. Kunden wie Freudenberg, Xerox, Motorola, Lockheed Martin und weitere führende Organisa-tionen setzen Aras bereits produktiv ein.
Mit Aras Innovator ist eine echte SOA-basierende PLM-Lösung verfügbar, die sämtliche Programmfunktionen als Web Services anbietet, wodurch sich die In-tegration in bestehende Business-Software erheblich beschleunigt. Darüber hi-naus setzt die Software konsequent und ausschließlich auf Microsoft-Technolo-gien wie dem .NET-Framework, Microsoft Server 2008 und Microsoft SQL-Ser-ver 2008. Für Unternehmen bedeutet dies minimale Einstiegskosten in ein PLM-Projekt und beherrschbare Technologien.
Für das Startup-Unternehmen Ubidyne aus Ulm, Entwickler einer neuen Gene-ration von Mobilfunkantennen, waren die geringen Einstiegskosten bei der Wahl einer PLM-Software besonders wichtig. „Wir haben uns gezielt für Aras Innovator entschieden, da wir die hohen Anfangsinvestitionen in Software-Li-zenzen scheuen, die beim Einsatz vergleichbarer PLM-Lösungen anfallen wür-den“, beschreibt Thomas Hartmann, Leiter System-Tests bei Ubidyne. „Wir starten nun mit einer schrittweisen Einführung von Aras Innovator und gehen davon aus, in den kommenden Monaten mehr und mehr Prozesse über Aras Innovator abzubilden. Aufgrund der Open Source-Verfügbarkeit müssen wir uns bei der Implementierung neuer Funktionen keine Gedanken über Lizenzer-weiterungen machen“, so Hartmann weiter.
Prozesse optimieren
Die Einführung einer neuen Software ist jedoch nur der erste Schritt. Ebenso wichtig ist, dass die IT-Spezialisten bestehende Betriebsabläufe der Fachabtei-lungen schnell und effizient in der PLM-Lösung modellieren können. Auch hier zeichnet sich ein Trend ab, denn in der Vergangenheit war der Einsatz von PLM primär von der IT gesteuert: Eine neue PLM-Software hatte darüber entschie-den, wie die Geschäftsprozesse der Produktions- und Ingenieursbereiche aus-zurichten waren. Eine neue Software-Generation bringt jetzt die notwendige Flexibilität mit, um bestehende Abläufe im System abzubilden – ohne Program-mierkenntnisse und direkt von der Fachabteilung aus. Modell-basierende SOA heißt das neue Prinzip, das Aras in seiner Lösung Aras Innovator implementiert hat.
Geschäftslogik von Technologie trennen
„Model driven“ ist das klassische Prinzip, nach dem eine Anwendung entwickelt wird: Zuerst erstellen Software-Ingenieure ein Modell der Applikation, aus dem sich der Quellcode ableitet, welcher letztlich kompiliert und getestet wird und dann als Anwendung verfügbar ist. Müssen die Entwickler das Modell ändern, beispielsweise weil die Optimierung eines Geschäftsprozesses notwendig ist, resultiert dies im aufwändigen Austausch von Programmcode. Dieses Vorgeh-en ist schwerfällig, unflexibel und kostenintensiv in der Wartung. Bei dem mo-dell-basierenden SOA-Ansatz sind sämtliche System-Definitionen des Modells, inklusive der Geschäftslogik, in einer zentralen Datenbank im XML-Format ge-speichert. Dadurch können Entwickler Objekte, Eigenschaften, Formulare und Methoden, die die Geschäftslogik definieren, auch während des laufenden Be-triebs ändern. Eine Systemmodifikation verändert somit nicht mehr den Pro-grammcode und es entfallen komplexe Software-Entwicklungsprojekte. In der Praxis bedeutet dies: Mit dem in Aras Innovator integrierten grafischen Model-lierungs-Editor sind Änderungen an Geschäftsabläufen sehr schnell umsetzbar und werden sofort an den Arbeitsplätzen sichtbar. Bestehende Datenmodelle und bewährte Geschäftslogik lassen sich nach einer kurzen Einführungszeit von Fachabteilungen um neue Funktionen ergänzen und sofort für den Test- oder Produktiveinsatz freischalten.
Die Einführung einer neuen PLM-Lösung beschleunigt sich durch den modell-basierenden Ansatz in Verbindung mit einem Workflow-Editor ganz erheblich. Der hohe Grad an Flexibilität erlaubt es einem Unternehmen, die PLM-Software eng an den bestehenden Betriebsabläufen auszurichten. Software-Entwickler und Fachabteilungen arbeiten in Augenhöhe an der Umsetzung und können so sehr rasch einen ersten Prototyp der Anwendung entwerfen. Langwierige Im-plementierungsprojekte gehören damit endgültig der Vergangenheit an und auch das IT-Budget wird deutlich entlastet.
Als Basis für die technologische Umsetzung nutzt Aras die CLR-Laufzeitumge-bung (Common Language Runtime) von Microsoft .NET. Die CLR ermöglicht im Rahmen der .NET-Entwicklungsumgebung die Nutzung von plattform- und sprachunabhängigen Code, der als standardisierter Zwischencode von der Run-time-Umgebung direkt ausgeführt wird. Diese Technologie bildet die Basis für eine effiziente Programmentwicklung und macht Änderungen an Unternehmens-Software, auch während der Laufzeit, überhaupt erst möglich.
Deployment in einem Microsoft-Umfeld
Ein großer Kostenblock bei der Einführung neuer Systeme sind die Installation und die Einrichtung der Applikation auf den Servern sowie an den einzelnen Arbeitsplätzen. In einer auf Microsoft-Technologien basierenden Umgebung erfolgt die Installation von Aras Innovator mit minimalem Aufwand. Benötigt werden ein Microsoft Server 2003 oder 2008 mit Internet Information Services (IIS) und eine Microsoft SQL Datenbank. Da die meisten IT-Abteilungen mit diesen Infrastrukturkomponenten bereits vertraut sein sollten, benötigen die IT-Spezialisten keine zusätzlichen Schulungen. Noch einfacher erfolgt das Ein-richten der PLM-Arbeitsplätze, denn der Aras Innovator Client arbeitet voll-ständig Web-basierend und benötigt lediglich einen Internet Explorer. Damit beschränkt sich die Installation auf das Anlegen eines User-Accounts und die Weitergabe der entsprechend Web-Adresse für das Login.
Wie geht es weiter?
Im Idealfall sollten erfahrene IT-Spezialisten in der Lage sein, innerhalb von sechs bis zwölf Wochen einen stabilen Piloten der PLM-Anwendungen zu star-ten – inklusive der Unterstützung erster Geschäftsprozesse. Wer im nächsten Schritt ausländische Filialen oder asiatische Entwicklungspartner in das System einbinden möchte, kann derzeit zwischen den Sprachen Englisch, Deutsch, ver-einfachtes Chinesisch und Mandarin auswählen. Das Datenmodell sowie die Web Services von Aras Innovator sind vollständig auf Mehrsprachigkeit ausge-legt und unterstützen ISO / IEC 10646 Unicode Zeichen- und Schriftsätze für mehr als 500 Sprachen, darunter Double-Byte-Support für chinesische, japa-nische und koreanische sowie kyrillische und hebräische Schriftzeichen.
Eigene Übersetzungen oder industriespezifische Ausdrücke lassen sich in XML-Dateien speichern und in das System integrieren. Auch Text-Datenfelder sind mehrsprachig definierbar, so dass sich zum Beispiel Produktbeschreibungen in der aktuellen Sprache des Anwenders darstellen lassen. Ein separates Tool ex-trahiert die zu übersetzenden Sprachelemente aus dem Datenmodell und spielt nach der Übersetzung diese wieder in das System zurück.
Trotz der hohen Flexibilität der Basisapplikation kann es Situationen geben, in denen ein weitergehendes Customizing notwendig ist. Hier sind der Erweiter-barkeit praktisch keine Grenzen gesetzt: Serverseitig können Entwickler wei-tere Programmlogik über Standard-Programmiersprachen wie VisualBasic, Visual C# oder Visual J# hinzufügen, die optional auch als Web Services aufruf-bar sind. Clientseitige Entwicklungen sind über JavaScript möglich, wobei der Zugriff auf die API von Aras Innovator unterstützt wird. Dadurch kann der Client zusätzliche Geschäftslogik in das PLM-System einbringen.
Darüber hinaus verfügt Aras Innovator über eine integrierte Entwicklungsum-gebung, die sich beispielsweise ideal mit Microsoft VisualStudio 2008 und dem CLR-Debugger verwenden lässt. Den Quelltext neu entwickelter Methoden und Anwendungen speichert Aras Innovator in der internen Datenbank in-klusive einer vollständigen Versionierung. In der Praxis sind Entwickler damit in der Lage, sehr schnell eigene industriespezifische Erweiterungen zu schreiben. Bei-spielsweise haben Anwenderunternehmen bereits über 30 Erweiterungsprojek-te innerhalb der Open Source-Community gestartet, die zu leistungsfähigen Ergänzungen von Aras Innovator geführt haben. Ein spezielles Solution-Import-Tool übernimmt die automatische Integration neuer Anwendungsmodule in eine bestehende Installation von Aras Innovator.
Fazit
Voraussetzung für den erfolgreichen Verlauf eines PLM-Projektes ist die hohe Integrationsfähigkeit der eingesetzten PLM-Software. Schnittstellen zu CAD-Systemen, die Verwendung offener Standards und die service-orientierte An-wendungsarchitektur bieten darüber hinaus Investitionssicherheit. Das Open Source-Geschäftsmodell sowie die tatkräftige Community von Anwenderun-ternehmen sorgen dafür, dass die PLM-Lösung eng an den Bedürfnissen von Unternehmen ausgerichtet ist. Auf dieser Basis haben insbesondere mittel-ständische Betriebe eine Chance, schnell und effizient mit einem PLM-Projekt produktiv zu starten.
CAD und PLM wachsen zusammen
Innerhalb einer PLM-Infrastruktur gilt es die CAD-Lösungen effizient zu inte-grieren. Bei Aras Innovator erfolgt dies über vorkonfigurierte Standard-Schnitt-stellen. Derzeit lassen sich CAD-Systeme wie Solid-Edge, Solid-Works, Auto-CAD, ProEngineer, Inventor, E-Plan, EL-CAD, ECS-CAD, TopSolid, Catia v4/v5, Mentor Graphics, Cadence und UG-NX anbinden. Die Schnittstellen er-möglichen den bidirektionalen Austausch von Zeichnungs- und Modell-Daten sowie die Kopplung zu ERP-Systemen wie SAP oder Navision Dynamics von Microsoft. Ebenfalls unterstützt wird die Integration von Microsoft Office: In Fuß- und Kopfzeilen gespeicherte Metadaten lassen sich so mit den Verwaltungsda-ten in der Aras-Innovator-Datenbank synchronisieren.
Die Schnittstellen zwischen CAD- und PLM-System sind so aufgebaut, dass der Anwender direkt im CAD-Werkzeug auf PLM-Funktionen zugreift. Hierzu ist zu-nächst ein CAD-Connector lokal auf der CAD-Workstation zu installieren. Diese Software-Erweiterung sorgt dafür, dass die PLM-Anwendung in der Lage ist, Da-ten aus dem CAD-System zu lesen und wieder zurückzuschreiben.
Der CAD-Connector liefert innerhalb der CAD-Systeme zusätzliche Menüpunk-te für den Datenaustausch: Typische Funktionen sind beispielsweise das Laden neuer Teile in das PLM-System oder das Erzeugen einer neuen Teilenummer direkt im PLM-System. Weiterhin gibt es eine Funktion zum Ableiten und Hoch-laden kompletter Stücklisten-Strukturen von Bauteilen, Maschinen oder Anla-gen. Beim Transfer von Zeichnungen in das PLM-System konvertieren die Schnittstellenmodule die Schaltpläne, Gerber-Dateien (Leiterplatten-Fertigung) oder 3D-Modelle optional auch in neutrale Bildformate. Benutzer können sich so die Modelle, Baugruppen oder Produkte mit gängigen „Viewern“ anschauen, ohne das entsprechende CAD-/ECAD-System im Einsatz zu haben. Darüber hinaus ist die Synchronisation mit gängigen Teilebibliotheken möglich. Dies stellt sicher, dass nur im PLM bekannte und freigegebene Komponenten zum Einsatz kommen.
Martin Allemann, Vice President EMEA, Aras und Rolf Laudenbach, Director Field Services, Aras
