netPLM-projekti

Tuotetiedon elinkaarihallinta

verkostoissa

Loppuraportti

Lokakuu 2013 Tampere

netPLM-projekti

netPLM-projekti

netPLM-projektin loppuraportti Sisällysluettelo Projektiyhteenveto ................................................................................................................... 4 Palvelukeskeisyys käytön aikaisessa elinkaaressa ................................................................. 6 Tuotetiedon jäljitettävyys ......................................................................................................... 7 Suunnittelukonfiguraattorit ....................................................................................................... 8 Case: Suunnittelukonfiguraattorin toteutus ............................................................................ 11 Sosiaalinen media teollisuudessa .......................................................................................... 13 Kyberturvallinen tuotetiedon hallinta ...................................................................................... 14 Tavoitekustannuslaskenta CAD- ja PLM-järjestelmissä ........................................................ 16 Lopuksi .................................................................................................................................. 18 Tutkimuslaitokset ................................................................................................................... 20 netPLM-projektin päärahoittaja oli Tekesin Digitaalinen tuoteprosessi –ohjelma. Muita rahoittajia olivat Tampereen yliopisto, Tampereen teknillinen yliopisto, Teknologiateollisuus ry, Millog Oy, Etteplan Design Center Oy, Econocap Oy, Variantum Oy, CadWorks Oy ja Rand Finland Oy.

netPLM-projekti

Projektiyhteenveto Tuotetiedon elinkaarihallinta verkostoissa - netPLM TEKES käynnisti vuonna 2008 Digitaalinen tuoteprosessi-ohjelman, jonka tavoitteena oli vahvistaa suomalaisten yritysten kilpailukykyä ja kasvumahdollisuuksia nostamalla tietotekniikan soveltamisen tasoa tuotteen elinkaaren hallinnassa ja palveluissa. Keskeisenä tietoteknisenä ratkaisuna tässä ovat tuotetiedon elinkaarihallintaan keskittyvät PLM-järjestelmät. netPLM-projektia valmisteltaessa tunnistettiin kaksi keskeistä tekijää siirryttäessä tuotetiedonhallintaa tukevista PDM-järjestelmistä tuotetiedon elinkaarihallintaa tukeviin PLM-järjestelmiin. Ensimmäinen liittyi suunnittelu- ja valmistuskeskeisen tuotetiedon hallinnan laajentamisen myös käytön aikaiseen elinkaareen. Suomalaisen koneenrakennusteollisuuden tuotteiden elinkaari on tyypillisesti vuosikymmeniä, jonka ajan niille pitäisi tarjota tuotetukea, esim. varaosia. Toinen keskeinen tekijä liittyi tämän käytön aikaisen elinkaaren luonteeseen. Käytönaikaiseen elinkaareen liittyy useita osapuolia; laaja asiakasjoukko omistaa, operoi ja käyttää laitteita, niitä voi huoltaa ja korjata laitteiden käyttäjät itse tai ulkopuoliset tahot yksittäisestä ammatinharjoittajista aina valtuutettuihin huoltoliikkeisiin asti ja varaosia tuottaa erinäinen joukko omia ja ulkopuolisia toimittajia. Kaikki näistä tarvitsevat, käyttävät ja tuottavat tuotetietoa. Tuotetiedon hallinta käytönaikaisessa elinkaaressa on todellinen verkostohaaste. Näiden tekijöiden pohjalta rakennettiin netPLM-projekti. Käytön aikainen elinkaari Suunnittelun ja tuotannon jälkeen seuraa tuotteen pisin elinkaaren vaihe; tuotteen käyttö ja operointi, eli valmistajien näkökulmasta jälkimarkkinavaihe. Käytönaikaiselle elinkaarelle keskeistä on palvelukeskeisyys, jossa valmistaja yhdessä kumppaniverkostonsa kanssa pyrkii tarjoamaan asiakkaalle tuotteen käyttöä ja hyödyllisyyttä edistäviä palveluja, kuten varaosa-, huolto-, korjaus, modernisointi- ja informaatiopalveluita. Asiakasta taas kiinnostaa laitteen tuottavuus omassa toiminnassaan, maksimaalinen hyöty mahdollisimman matalilla kustannuksilla. Tämä tarve ja tavoite tarjoaa lukuisia mahdollisuuksia valmistavalle teollisuudelle tarjota käytön aikaisen elinkaaren aikana erilaisia hyötyä ja käyttövarmuutta lisääviä palveluja. Palveluiden merkitys valmistavalle teollisuudelle onkin jatkuvasti kasvamassa ja uudet aineetonta arvoa luovat palvelut tekevät tuloaan. Projektin aikana pyrittiin erityisesti tunnistamaan tuotteiden käyttöä ja elinkaarta tukevia uusia edistykselliseen tuotetiedon hallintaan perustuvia palveluita. PLM on verkostohaaste netPLM-projekti keskittyi koneenrakennus- ja puolustusteollisuuden aloille, joilla tuotteiden elinkaaret kestävät tyypillisesti vuosikymmeniä. Koko elinkaaren aikana tuotetiedon tuottamiseen, käyttämiseen ja päivittämiseen osallistuu useita eri osapuolia; suunnittelutoimistoista ja komponenttitoimittajista lopputuotteen valmistavaan päämieheen, asiakkaaseen, käyttäjään, omistajaan, huolto-organisaatioon ja muihin elinkaaripalveluita tuottaviin yrityksiin, aina tuotteen hävittämiseen ja kierrättämiseen asti. Kaikki näistä osapuolista ei välttämättä ole missään tekemisissä laitteen alkuperäisen valmistajan kanssa. netPLM-projektin aikana pyrittiin tunnistamaan näitä osapuolia ja

netPLM-projekti

miten kullekin osapuolelle voitaisiin tarjota tarvitsemaansa tuotetietoa ja millä motiiveilla ja kannustimilla kukin osapuoli olisi valmis jakamaan ja tuottamaan tietoa muille osapuolille. Elinkaarikustannukset Tuotetiedon elinkaarihallintaa ei aikaisemmin ole juurikaan kytketty taloudelliseen tuloksentekokykyyn ja muihin tärkeimpiin liiketoimintahyötyihin. Kiihtyvän uustuotesuunnittelun ja asiakaskohtaisten tuotemuunnoksien merkitystä kustannuksien näkökulmasta on tutkittu huomattavan vähän, kuten myös vaikuttavuutta muuhun liiketoimintaan kuten esimerkiksi huoltoliiketoimintaan, jonka merkitystä on korostettu erityisesti viimeaikoina liiketoiminnan jatkuvuuden näkökulmasta. netPLM-projektissa pyrittiin tunnistamaan keinoja vaikuttaa elinkaarenaikaisiin kustannuksiin, jo tuotteen suunnitteluvaiheessa.

Projektin vaiheistus Projekti toteutettiin kolmessa päävaiheessa:

Projektin keskeiset tulokset on raportoitu tässä loppuraportissa ja erillisissä julkaisuissa. Osa julkaisuista on vielä työnalla ja ilmestyy vasta tämän raportin julkaisemisen jälkeen. Projektin keskeisiä julkaisuja Mäkipää, M., Paunu, P., and Ingalsuo, T. (2012). Utilization of Design Configurators in Order Engineering.

International Journal of Industrial Engineering and Management (IJIEM), Vol. 3 No 4, 2012, pp. 223-231 Mäkipää, M., Paunu, P., and Ingalsuo, T. (2012) Design Configurator: A Tool For Order Engineering. Presented

at the 5th International Conference on Mass Customization and Personalization in Central Europe (MCP-CE 2012) Conference. Novi Sad, Serbia. 19-21 Sept 2012.

Mäkipää, M. and Ruohonen, M. (2012). Effect of a Sales Configurator on Sales Work – Analyzing Different Sales Configurator Configurations. Presented at the 5th International Conference on Mass Customization and Personalization in Central Europe (MCP-CE 2012) Conference. Novi Sad, Serbia. 19-21 Sept. 2012.

Mäkipää, M. (2012). Massaräätälöinnin seuraava askel otetaan tilaussuunnittelussa. Solidi : CadWorks Oy:n asiakaslehti 2012 (9), 16-17.

Paunu, P., Mäkipää, M. (2011). Design Configurators in a Project Business. In: Chesbrough, H., Piller, F.T., and Tseng, M. (eds.). Bridging Mass Customization and Open Innovation: Proceedings of the MCPC 2011 Conference on Mass Customization, Personalization and Co-Creation, San Francisco, USA. 16-19 Nov 2011.

Sievänen, M. and Wihinen, H. (2012). CAD and PLM programs supporting target costing. Presented at the 5th International Conference on Mass Customization and Personalization in Central Europe (MCP-CE 2012) Conference. Novi Sad, Serbia. 19-21 Sept 2012.

Wihinen, H. (2012). Tuoterakennetta käsittelevien ohjelmistojen rooli tavoitekustannusten saavuttamisessa. Tampereen teknillinen yliopisto, Tiedonhallinnan laitos, Diplomityö, 91s.

1. Kartoitusvaihe 2. Toimintatutkimusvaihe 3. Raportointivaihe Haastateltiin n. 20 elinkaaren eri vaiheisiin osallistuvaa yritystä heidän PLM-käytännöistä

Etsittiin keinoja kehittää tuotetiedon hallinnan yhteisiä käytäntöjä spesifeissä aihealueissa

Loppuraportti Loppuseminaari (SKOL) Artikkelit Opinnäytetyöt

netPLM-projekti

Palvelukeskeisyys käytön aikaisessa elinkaaressa Lisäliiketoimintaa teollisuuspalveluilla Globaalin kilpailun kiristyessä ja katteiden pienentyessä valmistava teollisuus on etsinyt uusia tulonlähteitä ja ansaintamalleja. Monet johtavat yritykset ovat siirtyneet yhä enemmän laitevalmistuksesta kohti ratkaisu- ja asiakaskeskeistä palveluliiketoimintaa. Palveluliiketoiminnan eduksi on nähty mm. se, että palveluilla voidaan: 1) luoda uutta liikevaihtoa, 2) saavuttaa laitemyyntiin verrattuna korkeampaa tuottoa ja 3) tasaisempaa liikevaihtoa, joka ei ole yhtä altista talouden heilahteluille. Yritykset ovatkin hakeneet lisäliiketoimintaa monenlaisilla elinkaarenaikaisilla palveluilla, joita ovat mm.:

Varaosat ja korjauspalvelut sekä huoltosopimukset Optimointi- ja modernisointipalvelut sekä konsultointi Leasing/rahoitus ja vakuuttaminen Ratkaisuliiketoiminta, prosessin haltuunotto

Laajemmassa mittakaavassa koko läntinen maailma on siirtymässä teollisuusyhteiskunnasta palveluyhteiskuntaan. Suomessa palvelut ovat jo merkittävä osa taloutta, sillä noin kaksi kolmasosaa maamme bruttokansantuotteesta tulee palveluista. Eurooppalaisittain tarkasteluna yksityisten palvelujen osuus on Suomessa (43 %) kuitenkin vielä matalampi kuin EU:ssa keskimäärin (49 %). Palvelujen osuus maamme kokonaisviennistä on kuitenkin edelleen vain noin viidennes. Palveluliiketoiminnan potentiaalisen kasvun merkitystä onkin viimeisen vuosikymmenen aikana korostettu eri toimialojen tulevaisuuden keskeisenä menestystekijänä. Tuotekeskeisestä ajattelusta kohti palvelu-ajattelua Palvelututkimus on korostanut myös ajattelutavan muutosta siirryttäessä teollisuusyhteiskunnasta palveluyhteiskuntaan. Kyse ei ole vain palvelutuotteiden lisäämisestä tarjontaan, kattamaan jälkimarkkinavaihetta, vaan laajemmasta ja liiketoimintaa läpäisevämmästä muutoksesta, mikä vaikuttaa siihen miten ymmärrämme kysyntää ja tarjontaa. Monet tutkijat suosittelevatkin ajattelutavan muutosta tuotekeskeisestä ajattelusta kohti palvelukeskeistä ajattelua. Tarkoituksena on, että tuotteita ja palveluita ei enää erotettaisi toisistaan erillisenä tarjontana, vaan että asiakkaalle tarjottava kokonaisuus nähdään itsessään palveluna. Kyse ei ole vain varaosista tai huoltopalveluista läpi koko tuotteen elinkaaren, vaan asiakasarvon tuottamisesta läpi koko asiakassuhteen elinkaaren. Usein tämä tapahtuu auttamalla asiakasta tuottamaan arvoa tämän omalle asiakkaalleen. Miten PLM tukee palvelu-ajattelua? Aiemmat PDM-järjestelmät rakennettiin aluksi lähinnä suunnittelun ehdoilla ja vasta myöhemmin niihin liitettiin mukaan ominaisuuksia tukemaan valmistuksen näkökulmaa ja tarpeita. Nykyisissä PLM-järjestelmissä on tuotu mukaan ominaisuuksia tukemaan jälkimarkkinavaiheen tuotetietotarpeita, mutta siirtyminen ja keskittyminen palveluliiketoiminnan erityishaasteisiin on vielä kesken. Erityisiä haasteita on materiaalisten palvelutuotteiden (esim. öljyn vaihto laitteeseen) käsittelyn lisäksi immateriaalisten palveluiden käsitteleminen ja laajemmin työn käsittely PLM:ssä (esim. kalibrointi, puhdistus ym.). Lisäksi PLM:n rooli suhteessa palveluliiketoiminnan toiminnanohjaukseen edellyttää (Service ERP) vielä tutkimusta ja kehitystä.

netPLM-projekti

Tuotetiedon jäljitettävyys Tuotteiden myymisestä käytettävyyden ja suorituskyvyn myymiseen Valmistava teollisuus on pyrkinyt etsimään uusia ansaintamalleja tuotemyynnin katteiden heikkouden vuoksi. Globaali kustannuskilpailu pakottaa erottautumaan luomalla ainutlaatuista asiakasarvoa, johon yhtenä keinona on ollut tuotemyynnistä luopuminen ja siirtyminen korkeampaan arvontuotantoon ja asiakaslupaukseen myymällä laajoja huolto- ja ylläpitopaketteja tai jopa tuotteiden käytettävyyttä tai suorituskykyä. Siirryttäessä uusiin ansaintamalleihin, joissa tuotteen omistusoikeus ei siirrykään asiakkaalle, valmistaja kantaa korkeampaa vastuuta laitteen toiminnasta, laadusta ja aiemmin työnantajalla olleesta vastuusta työkoneiden tuoteturvallisuudesta. Tuotteiden elinkaarien ollessa pisimmillään useita vuosikymmeniä laitteisiin kohdistuvat lait, määräykset, standardit ja muut vaatimukset muuttuvat useaan otteeseen. Näiden muutosten tulisi näkyä paitsi laitteiden päivityksissä myös laitteiden dokumentaatiossa: käyttöohjeissa, huolto- ja korjausohjeissa ja jopa varaosakirjoissa. Elinkaaren käytönaikainen dokumenttien päivittäminen Manuaalisen dokumentaation päivittäminen ja päivitystarpeen selvittäminen on kuitenkin hyvin vaikeaa, eikä sitä juurikaan tehdä. Syynä tähän on perinteinen menetelmä luoda manuaaleja ja ohjeita, mitä uusi teknologia on korvaamassa. Keskeistä dokumentaation ylläpidossa on havaita, milloin jokin dokumentti kaipaa päivitystä. Näitä päivitystarpeen herättäjiä voi olla esimerkiksi:

Laitteelle tehdään jotain: huolto, korjaus, upgrade, käyttötapa tai -konteksti muuttuu Varaosakirja - käytettävä varaosa korvautuu toisella – korvaavuus Yleiset vaatimukset muuttuneet, esim. konedirektiivi, toimialastandardi ym. tai esim.

valmistajan yritysnimi/ilme muuttuu Palaute kentältä, dokumenteissa havaittu ongelmia

Manuaalisen dokumentaation päivittäminen ja päivitystarpeen selvittäminen on kuitenkin hyvin kallista, jos jokaisen laitteen dokumentaatio päivitystarve täytyy tarkastella manuaalisesti. Miten siis tunnistaa mihin kaikkiin dokumentteihin ja dokumenttien osiin muutos kohdistuu? Muutostarpeiden jäljitettävyys Teknisessä dokumentoinnissa on viimeisen 5-10 vuoden aikana siirrytty pitkälti rakenteiseen dokumentointiin, mikä luo teknologisen pohjan (tiedon modulaarisuus), mutta ei yksistään riitä. Tuoterakenne ja muut vaatimukset (esim. ulkoasu, varoitukset) tulee kyetä kytkeä sisältömoduuleihin, mikä edellyttää ontologian rakentamista tietomoduulien ja kuhunkin tietomoduuliin kohdistuvien vaatimusten välille. Ontologian avulla nähdään suoraan, kun tuoterakenne tai muu vaatimus muuttuu, mihin dokumentteihin ja mihin moduuleihin mahdollinen muutostarve kohdistuu. Tällöin muutos voidaan toteuttaa rajattuun määrään standardimoduuleita ja jakaa muutos tuotekohtaisiin dokumenttivariantteihin. Mikäli dokumentaatio seuraa tuotetta sähköisessä muodossa on dokumentaatio mahdollista päivittää sähköisesti, mahdollisesti jopa ”napin painalluksella”. Ontologian rakentaminen edellyttää kuitenkin paljon työtä ja on siten luontevampaa toteuttaa uustuotekehityksen yhteydessä uusille tuotteille, jolloin myös siirtyminen jäljitettävään dokumentaatioon on hidasta.

netPLM-projekti

Suunnittelukonfiguraattorit Investointihyödykkeiden massaräätälöinti Massaräätälöinti on nähty ratkaisuna tuottaa suuri lopputuotteiden varioituvuus kustannustehokkaasti hyödyntäen modulaarisuutta ja joustavia tuotantoprosesseja. Pääosa massaräätälöinnin tutkimuksesta on kuitenkin keskittynyt kuluttajaliiketoimintaan, jossa motiivit ja keinot siirtyä massaräätälöintiin, kuten myös vaikutukset, ovat jossain määrin erilaiset verrattuna yritysten väliseen kauppaan. Yritysten välisessä liiketoiminnassa ja erityisesti investointihyödykkeiden puolella massaräätälöinnillä tavoitellaan tuotteiden varioituvuuden parempaa hallintaa, toimitusaikojen nopeuttamista ja kustannussäästöjä. Tyypillisimmillään investointihyödykkeiden massaräätälöinti tarkoittaa modulaarista tuoterakennetta, jossa asiakas valitsee etukäteen suunnitelluista vaihtoehtoisista moduuleista ja lisäoptioista hänen tarpeisiin sopivan kokonaisuuden, joka valmistetaan vakio-osista ja -kokoonpanoista. Aina tämä ei kuitenkaan ole mahdollista erityisien asiakastarpeiden vuoksi; investointihyödykettä täytyy yksilöllisesti räätälöidä sopimaan paremmin asiakkaan tarpeisiin, toiveisiin tai käyttöympäristöön. Tarpeiden varioituvuus voi olla niin suuri ja täsmällinen, että tuotetta ei voida valmistaa vakioiduista osista vaan jotkut osat on räätälöitävä asiakaskohtaisesti käyttäen jäljempänä esitettävää suunnittelukonfiguraattoria tai tilauskohtaista suunnittelua. Tilaussuunnittelu Tilaussuunnittelu vie kuitenkin aikaa sekä tarjous- että toimitusprosessissa. Englannissa ja Yhdysvalloissa tehtyjen kyselytutkimusten mukaan puolet tilaussuunnittelua tekevistä yrityksistä on menettänyt kauppoja myöhästyttyään tarjouksen tekemisessä ja vain 4% yrityksissä tarjouksien jättäminen ajoissa ei ole ollut koskaan ongelma. Jo tarjousten tekeminen vaatii keskimäärin satoja suunnittelutunteja ja vain osa tehdyistä tarjouksista johtaa kauppaan. Lisäksi hätäisesti jätetty tarjous saattaa sisältää merkittäviä suunnittelu- ja toteutusvaiheessa aktualisoituvia liiketoimintariskejä. Toinen keskeinen ongelma tarjousprosessin lisäksi on saatujen kauppojen jälkeinen asiakaskohtainen suunnitteluvaihe. Tarjousprosessissa tunnistamatta jääneiden täysin uusien merkittävien muuttujien vaikutukset suunnitteluprosessin vaativuuteen ja kestoon vaikeuttavat tilaussuunnittelun aikataulutusta ja resurssien suunnittelua sekä niiden kautta tuloksellisuutta. Kunkin tilauksen erilainen vaativuus aiheuttaa variaatioita suunnitteluprosessin läpimenoaikaan ja epävarmuutta suunnitteluprosessin kokonaiskestoon. Tuotteen toimitusaika asiakkaalle pidentyy tilaussuunnittelun takia, koska suunnittelun käytettävien tuntien lisäksi täytyy ottaa huomioon myös suunnittelun työjono, jolla varsinkin nousevan kysynnän aikana on taipumus kasvaa. Lisäksi tilaussuunnittelussa tehdyt ratkaisut ovat aina hieman tekijänsä näköisiä, mikä voi johtaa siihen että identtiset asiakastarpeet ratkaistaan eri tapauksissa erilailla. Tämä lisää toimitusten varioituvuutta ja voi aiheuttaa tehottomuutta toimitusten käytönaikaiselle elinkaariliiketoiminnalle (varaosat, huolto-osaaminen ym.), jolla on kasvava merkitys valmistavien yritysten toiminnassa.

netPLM-projekti

Tarjous- ja tilaussuunnittelun automatisointi Globaalin kilpailun kiristyessä ja reagointinopeus- ja kustannustehokkuusvaatimuksien kasvaessa massaräätälöinti on nähty tilaussuunnittelua harjoittavissa yrityksissä yhtenä keinona nopeuttaa toimitusaikoja, parantaa kustannustehokkuutta ja silti ylläpitää laajaa lopputuotevariaatiota, joskin esimääritellyn ratkaisukentän sisällä. Teknologian kehittyessä on asiakkaalle tarjottavaa ratkaisukenttää mahdollista laajentaa moduuli-pohjaisesta tuotteen konfiguroinnista määrittemällä tuotteeseen parametroituja osia, jotka mahdollistavat esim. tuotteen sovittamisen annettuihin mittoihin. Jos parametroiduista osista tarvitaan asiakaskohtaiset piirustukset, eli ns. geneeriset periaatepiirustukset eivät riitä, on CAD-järjestelmä liitettävä konfigurointiprosessiin. Järjestelmästä, jossa tuoterakennetta hyödyntävään konfiguraattoriin on kytketty myös parametroituja osia tukeva CAD-järjestelmä, käytämme tässä termiä suunnittelukonfiguraattori kuvaamaan sovellusta, jolla tuotteen CAD-tasoinen parametrinen konfigurointi toteutetaan

Suunnittelukonfiguraattori edellyttää parametrisen tuotemallin rakentamista, jossa parametreilla ohjataan tuotteen ja tuotteen osien muotoja, mittoja, määriä ja malleja. Suunnittelukonfiguraattoriin voidaan lisäksi luoda erilaisia laskentakaavoja, päättelysääntöjä ja ehtoja rajoittamaan parametrien arvoja yhdessä toisten parametrien kanssa tai erikseen. Konfiguraattorin avulla tunnetuin parametrein kuvattava asiakastarve on muutettavissa automaattisesti CAD-tason tuotekuviksi ja komponenttilistoiksi, sekä yhdistettynä yrityksen muihin tietojärjestelmiin ja tietoihin, valmiiksi tarjous- tai suunnitteludokumenteiksi asiakas- ja hintatietoineen. Suunnittelukonfiguraattori soveltuu parhaiten rutiiniluontoisten suunnittelutehtävien automatisointiin, sillä tuotetta muokkaavat parametrit ja niidet rajat on määritettävä etukäteen. Toisaalta hyödyt ovat merkittävät; tarjous- ja tilaussuunnittelun läpimenoaika lyhenee tyypillisesti tuhannesosaan. Tarjous- ja tilaussuunnittelun läpimenoajan lyhentyminen perustuu pääasiassa kahteen poistuvaan tehtävään. Ensinnäkin, ennen tilauksen etenemistä suunnitteluvaiheeseen tilaus tyypillisesti odottaa suunnittelun työjonossa päiviä, viikkoja tai jopa kuukausia, riippuen kysyntätilanteesta ja suunnittelun kapasiteetista. Tyypillisesti kasvun ja kovan kysynnän aikana suunnittelun kapasiteettia ei pystytä nopeasti kasvattamaan, joten työjono kasvaa, siirtäen varsinaista suunnittelua ja siten koko toimitusta myöhemmäksi. Lisäksi usein tarvitaan muutama iteraatiokierros, ennen kuin asiakkaan hyväksymä tuotedokumentaatio on valmis. Toisekseen, suunnitteluvaihe vie oman aikansa. Suunnitteluvaiheen kestoon vaikuttaa tyypillisesti asiakastarpeiden erilaisuus ja ainutlaatuisuus, käytettävissä olevat työkalut sekä aiempien tehtyjen suunnitelmien hyödyntämisen tehokkuus. Erityisesti suunnitelmien uudelleenkäytettävyyteen on kiinnitetty viimeaikoina huomiota tallentamalla esimerkiksi asiakastilausta tai suunnitelmia kuvaavia metatietoja tietokantaan, josta voidaan nopeasti hakea lähin vastaava tilaus/suunnitelma. Myös suunnittelutoimistojen käyttö voi auttaa kysyntävaihteluihin

Kiinteä tuote

Modulaarinen (vain kiinteitä osia sisältävä) muunneltava tuote tuote

Parametrisiä osia sisältävä muunneltava tuote

Myy

ntik

onfig

uraa

ttori

Tuoterakennepohjainen konfiguraattori

Suunnittelu- konfiguraattori

Tuotanto

Tuotanto

Tuotanto

netPLM-projekti

vastaamiseen joustavasti skaalauntuvan kapasiteetin ansiosta. Tuotteen monimutkaisuus ja asiakastarpeen erilaisuus puolestaan voivat vaikeuttaa suunnitteluprosessia, varsinkin jos suunnitteluun osallistuu monta eri suunnittelutiimiä, joilla kullakin on oma työjono. Suunnittelukonfiguraattorilla päästään näistä kahdesta työvaiheesta eroon, mikä mahdollistaa siirtymisen myyntikonfiguroinnista suoraan tuotantovaiheeseen. Näin voidaan päästä huomattavasti lähemmäksi modulaarisen massaräätälöinnin toimitusaikoja.

Suunnittelukonfiguraattorin suurin hyöty kohdistuu nimenomaan läpimenoaikojen radikaaliin lyhentämiseen. Suunnittelun tarve ja työmäärä ei sinänsä häviä minnekään, vaan se siirtyy etukäteissuunnitteluun, jossa tuote mallinnetaan entistä tarkemmin ja luodaan tuotealustojen ja moduulien lisäksi myös parametrista räätälöitävyyttä. Tämä edellyttää korkeatasoista asiakastarpeiden tuntemusta, ymmärrystä tarpeiden toteutustavoista tuotteessa, räätälöitävyyden mallinnusta sekä laskenta- ja konfigurointisääntöjen luomista. Lisäksi eri tietojärjestelmiä tulee integroida (myynninjärjestelmät, CAD, ERP, konfiguraattori) sekä uusia suunnittelurooleja perustaa (tuotearkkitehti, konfigurointisääntöjen suunnittelija, ym.). Mitä monimutkaisemmasta tuotteesta on kyse, sitä enemmän työtä etukäteissuunnittelu ja mallien ylläpitäminen vaatii, jolloin suunnittelun kokonaistyömäärä ei välttämättä vähene lainkaan vaan saattaa päinvastoin kasvaa. Siksi onkin tarkkaan harkittava, mille tuotteille suunnittelukonfiguraattori voidaan toteuttaa, ja mille tuotteille perinteinen toimintamalli on kilpailukykyisempi kustannuksien, ratkaisun laadun ja toimitusajan suhteen. netPLM-projektin tuloksena syntyi suunnittelukonfiguraattori-konseptin määrittely ja arvio sen tarpeesta/hyödyllisyydestä, eli miten tarjous- ja tilaussuunnittelua voitaisiin automatisoida suunnittelukonfiguraattorilla. Myös toteutettavuutta arvioitiin yhdessä yritysten kanssa. Vaikka tulokset ovat vielä hyvin alustava, suunnittelukonfiguraattoreilla nähdään olevan suurta potentiaalia suomalaisen teknologiateollisuuden kilpailukyvyn kehittämisessä.

Tilaus

Toim

itus

Tuotekonfiguraattori

Tilaussuunnittelu Suunnittelun läpimenoaika

Suunnittelun työjono

Tuotanto

Suunnittelukonfiguraattori Tuotanto Osa-

valmistus

Tuotanto

Tilaus & konfigurointi

Osa-valmistus

Tilaus & konfigurointi

netPLM-projekti

Variantum Oy Variantum Oy:n ydinosaamista ovat tuotteiden elinkaaren hallinnan ohjelmistot, jotka tukevat massaräätälöitäviä tuotteita ja palveluita. Variantum auttaa asiakkaitaan toimittamaan kilpailukykyisiä massaräätälöitäviä tuotteita ja palveluja omille asiakkailleen.

Image courtesy of Variantum

Case: Suunnittelukonfiguraattorin toteutus Suunnittelukonfiguraattorin kokonaisuus netPLM-projektissa arvioitiin suunnittelukonfiguraattorin toteutettavuutta yhdessä Variantum Oy:n ja CadWorks Oy:n kanssa. Arviointikysymyksenä oli, miten aiemmin tilaussuunnittelua vaativaa tuotetta pystyttäisiin konfiguroimaan automaattisesti myyntitilanteessa yritysten tuotteilla. Pohjana arvioinnille oli imaginäärinen tuote, jossa joitakin tuotteen ominaisuuksia konfiguroidaan modulaarisesti, mutta osa asiakkaan määrittelemistä ominaisuuksista toteutetaan parametrisen 3D skeleton-mallin dimensioiden ja komponenttimäärien automaattisena muokkauksena. Modulaariset ja parametriset muutoksien tulee muokkautua kaikki samaan asiakaskohtaisesti räätälöityyn 3D CAD-malliin. Yhdistettynä PDM:n komponenttitietoihin ja ERP:n hintatietoihin, valmis tarjous tulee voida generoida automaattisesti lähtötietojen perusteella. Ratkaisun toteutettavuutta arvioitiin peilaten yritysten nykyisiin sovelluksiin Variantum:n VariPDM- ja VariProd-tuotteisiin sekä CadWorks:n AutomateWorks- ja SolidWorks-tuotteisiin.

Variantum konfiguraattorit ja PDM Variantum:n konfiguraattoreilla ja PDM-järjestelmällä on toteutettavissa massaräätälöityjen tuotteiden koko myyntiprosessi ja valmis konfiguroitu tehdastilaus. VariSales on asiakaskohtaisesti muunneltavien tuotteiden myyntikonfiguraattori. Myyntikonfiguraattorissa tuotteet kuvataan asiakkaan näkökulmasta asiakkaalle tutuilla termeillä. Se estää virheelliset sekä puutteelliset tilaukset ja varmistaa tuotteen valmistettavuuden mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Myyntikonfiguraattori tekee myös automaattisesti valinnat, jotka voi päätellä jo tehdyistä valinnoista, ja tunnistaa vaihtoehdot, jotka ovat eivät ole yhteensopivia aikaisempien valintojen kanssa.. VariSales tuottaa tehdastilauksen, joka täyttää asiakkaan vaatimukset ottaen huomioon tuoteperheen asettamat reunaehdot. Tehdastilaus siirretään VariPDM-järjestelmään, jossa tilauskohtainen tuoterakenne muodostetaan VariProd-tuotantokonfiguraattorilla. VariProdia käytettäessä tuotteen variantit määritellään VariPDM-järjestelmässä tuotteisiin liitettävien parametrien avulla. Kullakin

netPLM-projekti

CadWorks Oy CadWorks on suunnittelun au-tomatisoinnin ammattilainen, jolla on edustamiensa SolidWorks tuot-teiden lisäksi omia tuottavuutta ja automatisointia lisääviä ohjelmisto-tuotteita. CadWorks huolehtii asiakkaidensa suunnittelun väli-neistä lisenssitoimituksesta tehok-kaaseen hyödyntämiseen.

parametrilla on joukko sallittuja arvoja ja lisäksi tuotteeseen voi liittää parametrien keskinäisiä riippuvuuksia kuvaavia rajoitteita. Perinteisten valmistettavien tuotteiden lisäksi VariProdilla voi konfiguroida myös palveluita, dokumentteja ja työvaiheita. CadWorks Oy:n AutomateWorks ja SolidWorks CadWorks Oy:n tarjoamat ohjelmistotuotteet ovat tunnettuja ja laajasti käytössä. Suomessa SolidWorks on yritysten määrällä mitattuna ylivoimaisesti käytetyin 3D CAD –ohjelma mekaniikkasuunnittelussa (CAD/CAM-yhdistys ry, Valokynä –lehti 2/2012). Maailmanlaajuisesti SolidWorksiä käyttää jo yli 2 miljoonaa suunnittelijaa yli 170 000 asiakasyrityksessä ja alan oppilaitoksessa. Muista ohjelmistojen maahantuojista poiketen CadWorksilla on omia suunnittelun automaatiota lisääviä ohjelmistotuotteita ja sitä kautta vahva ohjelmointi- ja tuotekehitysosaaminen. Omien ohjelmistotuotteiden, kuten CustomWorks® ja AutomateWorks® lisäksi CadWorks on kehittänyt asiakkaidensa tarpeisiin lukuisia yrityskohtaisia erikoissovelluksia. Tyypillisiä sovelluskohteita ovat mm:

Tiedonsiirto yrityksen muihin tietojärjestelmiin (ERP, PDM, PLM) Olemassa olevan tuotetiedon muokkaus ja siirto uuteen järjestelmään Suunnittelun automatisointi Teknisen laskennan ohjelmat ja käyttöliittymät

Arvio suunnittelukonfiguraattorin toteutettavuudesta Variantumin ja CadWorksin yhteistyönä voidaan toimittaa asiakkaalle suunnittelukonfiguraattori, joka sisältää VariProd-konfiguraattorin integroituna SolidWorksiin. Siinä VariProdin määrittämät parametrit syötetään automaattisesti AutomateWorksin kautta manipuloimaan SolidWorks 3D CAD:ssa parametrisen tuotteen skeleton-mallia. Valmiit piirustukset ja komponenttilistaus tulevat integraation kautta takaisin VariPDM-järjestelmään, josta edelleen konfiguraattorilla tulostetaan valmis tarjousdokumentti. Prosessi- ja järjestelmäarviointien perusteella suunnittelukonfiguraattori on teknisesti toteutettavissa ja tuottaa kilpailuetua tarjous- ja tilaussuunnittelua tekeville yrityksille sekä myynnissä että valmistuksessa. Image courtesy of Metso Power and CadWorks Oy

netPLM-projekti

Sosiaalinen media teollisuudessa

Sosiaalinen media Sosiaalinen media on ollut pitkään kasvava trendi, joka on toistaiseksi mielletty lähinnä ihmisten vapaa-aikaan ja sosiaalisen kanssakäymiseen kuuluvaksi uudeksi kommunikoinnin välineeksi. Liike-elämässä ja erityisesti teollisuudessa sosiaalista mediaa hyödynnetään kuitenkin vielä verrattain vähän. Aiheesta tehtyjen selvityksien mukaan yritykset eivät tiedä miten hyödyntää sosiaalista mediaa ja mitä hyötyjä sen käytöllä voisi saavuttaa, minkä vuoksi siihen ei uskalleta investoida. Toistaiseksi hyötyjä on todettu saavutettavan lähinnä asiakasrajapinnassa kommunikoinnista markkinoinnin näkökulmasta ja asiakaspalautteen ja -tarpeiden keräämisestä tuotekehityksen tueksi. Elinkaaren käytönaikainen sosiaalinen vuorovaikutus netPLM-projektin aikana tarkasteltiin SOME:n potentiaalista hyödyntämistä tuotetiedon ympärillä ja todettiin sosiaaliselle tietojenkäsittelylle löytyvän paljon potentiaalisia hyödyntämiskohteita niin uustuotesuunnittelussa, sisäisessä viestinnässä, projektityöskentelyssä, markkinoinnissa kuin myös tämän projektin fokuksena olleessa käytönaikaisessa elinkaaressa. Sosiaalisen tietojenkäsittelyn avulla voidaan luoda uuden tyyppistä vuorovaikutusta koko tuotteen elinkaaren ajan. Taustalla on ICT:n kehittyminen ja sulautuminen osaksi tuotteita sekä langattomien etäyhteyksien kehittyminen. Osa valmistajista etävalvoo laitteitansa ja laitteiden mukana kulkee dokumentaatio digitaalisessa muodossa. Hyperdokumentoinnin kehittyminen ja langattomat etäyhteydet mahdollistavat kaksisuuntaisen kommunikoinnin, jossa käyttäjä voi jakaa ongelmatilanteita tai kommentoida käytössä huomaamiaan asioita omalle työnjohdolleen ja organisaatiolleen, tuotteen valmistajalle tai vaikka dokumentaation toteuttajalle. Laitteiden valmistajan näkökulmasta sosiaalisen tietojenkäsittelyn menetelmien hyödyntäminen älykkäissä koneissa mahdollistaa käyttäjätiedon ja –kokemuksen keräämisen ja hyödyntämisen tuotesuunnittelussa, ylläpidossa, ohjeistuksessa ja muussa dokumentaatiossa. Se myös luo elävän dialogin käyttäjien ja valmistajan, huoltajan tai ohjeistuksen laatijan välille, mikä voi mahdollistaa yllättävien innovaatioiden syntymisen ja nopeamman reagoinnin kentällä tapahtuviin uusiin tarpeisiin. Sosiaalisten sovellusten tarjoaminen osana tuotteita voi myös auttaa asiakkaita parantamaan omaa toimintaansa ja tuottavuuttansa tarjoamalla palveluna sovelluksen asiakkaan sisäisen dialogin, kokemusten jakamisen ja oppimisen tueksi. Vaikka potentiaalia aiheella todettiinkin olevan, edellyttää varsinainen toteutus vielä monen asian yhtäaikaista kehittäminen. Koneista on tultava älykkäämpiä ja kykenevämpiä kommunikoimaan käyttäjän kanssa sekä havainnoimaan ympäristöänsä. Lisäksi tarvitaan tiedonsiirtoyhteydet laitteiden ja ICT-palvelujen välille sekä järjestelmiä ja prosesseja tukemaan ja hyödyntämään eri osapuolien dialogia.

netPLM-projekti

Kyberturvallinen tuotetiedon hallinta Tieto- ja viestintäteknologioiden nopea kehitys ja käyttöönotto on johtanut tilanteeseen, jossa olemme hyvin riippuvaisia ICT-pohjaisten palveluiden jatkuvasta toimimisesta. Niin yhteiskunnan kriittiset toiminnot (kuten energian-, lämmön-, ruuan- ja vedenjakelu) kuin monet päivittäiset arkiaskareetkin ovat täysin riippuvaisia tekniikan saumattomasta ja häiriintymättömästä toiminnasta. Viimeaikoina on nostettu julkiseen keskusteluun kyberturvallisuus-käsite kuvaamaan tätä riippuvuussuhdetta ja digitaalisen turvallisuuden huolehtimisen tärkeyttä niin valtiotasolla, kuin yritys- ja yksityishenkilö-tasoillakin. Erityisesti yritysten näkökulmasta kansainvälinen kybervakoilu ja –rikollisuus nähdään todella vakavina ongelmina, joihin yritykset eivät osaa suhtautua vielä riittävällä vakavuudella. Tietoyhteiskunnassa tieto on merkittävin kilpailuedun lähde ja tuotetiedosta muodostuu keskeinen kilpailutieto, jota tavoitella. Internetin ja pilvipalveluiden kautta jaettu verkottunut tuotetiedonhallinta onkin herkullinen hyökkäyskohde kilpailijoiden uusimpien tuotekehitysideoiden ja tuoterakenteiden selvittämiseksi. Monella suomalaisella valmistavan teollisuuden yrityksellä tuotteet ovat teknologialtaan kansainvälistä huippua ja sikäli tuotetieto on kilpailijoiden näkökulmasta erityisen kiinnostavaa kilpailutietoa, johon kohdistuu uhkakuvia. Sikäli tuotetiedon hallintaan käytettävien tietojärjestelmien tietoturvavaatimukset ovat luonnollisesti korkeat. Lisäksi yritykset tarjoavat yhä enemmän elinkaaripalveluita (varaosia, huolto- ja korjauspalveluita ym.), mikä edellyttää tuotetiedon jakamista julkisten tietoverkkojen yli. netPLM-projektin aikana tutkittiin miten huomioida yrityksen kyberturvallisuuden kokonaisuus suunniteltaessa ratkaisua tuotetiedon turvalliselle jakamiselle globaaleille asiakkaille Internetin yli. Haaste sinänsä on yleinen monilla eri toimialoilla.

Hyökkäyksen motiivi - kilpailuedun hankkiminen Hyökkäyksen

tavoite Esimerkki

Tiedon varastaminen

Hyökkääjän tavoitteena on varastaa organisaation hallussa oleva tieto joko julkaistakseen sen, käyttääkseen sitä itse omaksi hyödykseen tai käyttääkseen

sitä organisaatiota vastaan.

Tiedon käytön estäminen

Hyökkääjän tavoite on estää organisaatiota itseään tai näiden eri sidosryhmiä pääsemästä käsiksi tietoon tai ainakin viivästyttää tiedon saamista halutun ajan.

Tiedon vääristäminen

Hyökkääjän tavoite on harhauttaa organisaatiota toimimaan väärän tiedon perusteella muokkaamalla organisaation omaa tietoa haluttuun suuntaan tai

korvaamalla se kokonaan väärällä tai harhaanjohtavalla tiedolla.

Lähtöoletuksena pidettiin kyberuhkaa, joka kohdistuu yrityksen tuotetietoon. Kilpailuedun saavuttamiseksi yritykset pyrkivät vaikuttamaan tässä ympäristössä, hankkimaan tiedollisia kyvykkyyksiä, hyödyntämään tietoa ja dominoimaan tiedon kenttää. Osa uhasta on normaalia ja

netPLM-projekti

täysin laillista kilpailijatiedon keräämistä, mutta osa uhasta on laitonta kybervakoilua ja -rikollisuutta. Mahdollisia hyökkäystavoitteita voi olla mm. suunnittelu- ja tuotetiedon varastaminen omaksi hyödyksi, tiedon tuhoaminen hidastaakseen kilpailijan toimia tai tietojen vääristely kuten mittaustulosten vääristely, jolloin tuote ei vastaakaan sille asetettuihin tavoitteisiin. Pahimmillaan yritys käyttää valtavasti resursseja hukkaan väärän tiedon vuoksi, myöhästyy markkinoilta ja menettää kilpailukyvyn. Yrityksen kyberturvallisuutta voidaan kasvattaa lähinnä kolmella tavalla:

1) hallinnollisilla keinoilla, 2) käyttäjien koulutuksella ja 3) tietoteknisillä ratkaisuilla

Hallinnollisilla keinoilla, esim. käyttäjäoikeuksien myöntämisen proseduuri, voidaan minimoida huolimattomuudesta ja toimintamalleista johtuvia riskejä. Käyttäjien koulutuksella puolestaan vähennetään käyttäjistä johtuvia riskejä, esim. ettei käyttäjä osaamattomuuttaan tee jotain mitä ei missään nimessä saisi tehdä. Vasta kolmas keino kasvattaa yrityksen kyberturvallisuutta ovat erilaiset tietotekniset ratkaisut, kuten suojatut yhteydet, vahvat käyttäjän tunnistusmenetelmät, valvonta- ja monitorointityökalut, sekä arkkitehtuuriratkaisut, joiden avulla pyritään tekemään hyökkäys vaikeaksi ja kalliiksi toteuttaa ja siten hyökkääjälle kannattamattomasi. Esimerkiksi hyvällä arkkitehtuuriratkaisuilla voidaan pienentää riskin, hyökkäyksen onnistumisen, vaikutuksia siten, että merkittävää uhkaa ei pääse edes syntymään.

Yksi arkkitehtuurivaihtoehto tuotetiedon hallintaan verkostoissa on eriyttää korkean tietoturvan edellyttämä suunnittelutieto omaan järjestelmään, jolloin suunnittelutieto pystytään pitämään paremmin hallussa ja turvassa. Tarvittaessa suunnittelukumppaneita pystytään kytkemään järjestelmään suojatuilla erillisyhteyksillä. Palvelukeskeisyys edellyttää kuitenkin tuotetiedon tarjoamista asiakkaalle, mutta tämä voidaan toteuttaa paremmin palvelukeskeisessä ulkoisessa tuotetiedonhallinnan järjestelmässä, jonne julkaistaan tuotteen mukana muutenkin kulkevaa tuotetietoa, kuten varaosaluetteloita, käyttöoppaita ja karsittuja tuotemalleja/-kuvia. Erillisen järjestelmän avulla palvelu voidaan rakentaa myös erityisen asiakasystävälliseksi sekä kytkeä siihen suoraan varaosa- ja huoltopalvelujen myyntitoiminnallisuutta.

Sisäinen PDM/PLM

Ulkoinen PDM/PLM

1. Asiakas-/kumppanikohtainen julkaisu: Varaosakirjat, ohjeet, huoltorakenne yms.

Asiakas/ käyttäjä

3. Huolto- ja varaosatilaukset

Myynti-rajapinta

ERP 4. Huolto-/varaosatilaus ja toimitusprosessin hallinta

Sisäiset järjestelmät

2. Asiakas/huoltoliike ylläpitää tietoja

Julkinen Internet / Pilvipalvelut

netPLM-projekti

Tavoitekustannuslaskenta CAD- ja PLM-järjestelmissä Kustannustietoinen tuotekehitys Tuotekehitys on perinteisesti nauttinut asemasta, jossa tuotteita voidaan kehittää teknologialähtöisesti ja hinta määräytyy valmistuskustannusten mukaan. Tämä on johtanut siihen, että tuotteista tuli usein liian kalliita ja hintaa pyrittiin pudottamaan jälkikäteen pienentämällä kustannuksia. Lyhentyneiden tuotesyklien myötä tämänkaltainen toimintapa ei ole enää mahdollinen ja kustannukset pitää huomioida jo suunnitteluvaiheessa. Vaikka suurin osa tuotteen kustannuksista syntyy tyypillisesti tuotantovaiheessa, niin valtaosa kustannuksista kuitenkin määräytyy jo tuotekehitysvaiheessa. Kuten pitkään on tiedetty, tehokkain ajankohta vaikuttaa tuotteen kustannuksiin on sen suunnitteluvaiheessa. Kustannustietoinen suunnittelu aikaisessa vaiheessa on haastavaa, sillä kustannuksiin vaikuttavien päätösten tueksi on tässä vaiheessa tarjolla vähiten tietoa. Viime vuosikymmenten teknologisen kehityksen seurauksena saatavilla olevan tiedon määrä tuotekehityksessä on kasvanut merkittävästi. Tietokoneavusteiset suunnittelutyökalut ja tuotekehitystietoa hallinnoivat järjestelmät sisältävät suunnattomat määrät tietoa tuotteesta. Ohjelmistojen kehittäjät ovat viime aikoina havahtuneet ohjelmien mahdollisuuksiin myös kustannusinformaation osalta ja ovat alkaneet tarjota toiminnallisuutta myös kustannusinformaation tuottamiseen ja käsittelemiseen. Kustannusinformaation automaattisella tuottamisella suunnittelijan tueksi onkin havaittu olevan suuria mahdollisuuksia. Ottaen huomioon, että kustannuslaskennan on arvioitu jatkossa koskettavan yhä useampaa henkilöä yrityksessä, voidaankin ohjelmistojen kyvyn tuottaa, käsitellä ja levittää kustannusinformaatiota nähdä olevan yhä merkittävämmässä roolissa. Projektin puitteissa tutkittiin, miten viime aikoina tuotetiedonhallinnan ja mekaniikkasuunnitteluohjelmistojen yhteyteen kehitettyjä kustannusinformaatiota käsitteleviä osioita voidaan hyödyntää tuotteen elinkaaren alkuvaiheessa. Molemmat ohjelmistotyypit pyrkivät liittämään niiden käsittelemään tuoterakenteeseen kustannusinformaatiota tukeakseen päätöksentekoa läpi tuotesuunnitteluvaiheen. Näitä ohjelmistoja tutkittiin tavoitekustannuslaskennan viitekehyksen avulla. Aluksi tehtiin päätös pysyä tuotekehitysvaiheessa tuoterakennetta käsittelevissä ohjelmistoissa. Näin päädyttiin tuotetiedon hallinnan järjestelmiin ja mekaniikkasuunnitteluohjelmistoihin. Kartoituksen yhteydessä löydettiin 24 kaupallista ohjelmistoa, jotka tarjoavat kustannustietoa, joka on yhdistetty tuotemalliin. Alkukartoituksen jälkeen valittiin kuusi ohjelmistoa tarkempaan tarkasteluun. Nämä kuusi ohjelmistoa omaavat merkittävimmän osan koko ohjelmistojoukon tavoitekustannusten saavuttamisen tukemiseen liittyvästä toiminnallisuudesta. Tuotetiedonhallinnan järjestelmien puolelta tarjolla on useita samankaltaista toiminnallisuutta tarjoavia järjestelmiä. Näitä ohjelmistoja ei valittu tarkempaan tarkasteluun, koska niiden kustannusinformaation tuottamiseen ja tarjoamiseen liittyvä toiminnallisuudet eivät tuoneet merkittävää lisää kuvattujen ohjelmistojen toiminnallisuuteen verrattuna. Monen järjestelmän tapauksessa kustannusinformaation tuottaminen perustui yksinkertaisesti tuoterakenteen nimikkeiden kustannusten summaamiseen eikä kustannusinformaatiota esitetty kuin yhden luvun muodossa. Usean mekaniikkasuunnittelu-ohjelmistojen yhteyteen liitettävää ohjelmistoa ei puolestaan tutkittu tarkemmin, koska ne mahdollistavat esimerkiksi ainoastaan ohutlevykappaleiden arvioinnin tai niiden kyky poimia

netPLM-projekti

kappaleen tuotemallista tietoja on hyvin rajallinen. Ohjelmistoja tutkittiin julkisen materiaalien varassa ja lisäksi joitakin ohjelmistoja päästiin koekäyttämään testiympäristössä. Tulokset Ohjelmistotyypeittäin oli havaittavissa yhteisiä piirteitä, mitkä tekivät niistä sopivampia tietylle tavoitekustannusten saavuttamisen osa-alueelle. Mekaniikkasuunnitteluohjelmistojen tuotemalleja hyödyntävien ohjelmistojen laskentamallit perustuvat tuotteen piirteisiin ja auttavat tehokkaimmin tuotteen suunnittelussa kustannustehokkaaksi, jolloin jälkeenpäin tehtävien muutosten tarve ei ole yhtä suuri. Tämä käyttötarkoitus ei ole kriittinen arvioiden tarkkuuden suhteen, joten vaatimukset ohjelmistoihin tallennettua kustannusinformaatiota ja laskennan logiikkaa suhteen eivät ole yhtä korkeat kuin tavoitekustannuslaskennan muilla osa-alueilla. Tämä käyttötarkoitus vaatii ohjelmistoilta korkeaa automatisoinnin tasoa laskelmien tuottamisessa, joka puolestaan edellyttää tuotemallin tehokasta hyödyntämistä. Mekaniikkasuunnitteluohjelmistojen mahdollisuudet ovat siis ensisijaisesti suunnittelun ohjaamisessa, mutta jos arvioista saadaan riittävän tarkkoja, niin niitä voidaan hyödyntää myös kustannusten alentamisen kohteiden tunnistamisessa ja tavoitekustannusten saavuttamisen seurannassa. Tarkkuuden lisäämisen edellytyksenä on yrityksen oman tuotantoympäristön yksityiskohtainen mallintaminen. Tuotetiedonhallinnan järjestelmien tuoterakennetta hyödyntävien ohjelmistojen rooli on hyvin erilainen. Niiden vahvuudet eivät ole monimutkaisessa laskentaprosessissa, vaan tiedon tehokkaassa välittämisessä. Ohjelmistot perustuvat niiden ulkopuolella tuotetun kustannusinformaation kokoamiseen ja esittämiseen eri tavoin käyttäjälle. Siten ohjelmistot sopivat sellaisiin kustannustenhallinnan tehtäviin, joissa näitä ulkopuolisia arvioita ei tarvitse reaaliaikaisesti tuottaa. Tämä vuoksi ohjelmistojen vahvuudet ovat tavoitekustannusprosessin seurannassa ja kustannusten alentamisen kohteiden tunnistamisessa. Ohjelmistot sopivat hyvin sellaisten kokoonpanointensiivisten tuotteiden suunnittelun ohjaukseen, jossa tuotteet koostuvat pitkälti standardeista komponenteista, kuten esimerkiksi elektroniikkateollisuudessa. Yksittäisten ohjelmistojen käytännön mahdollisuuksia ei voida kuitenkaan käytännössä kuvailla pelkästään näiden päätyyppien avulla. Ohjelmistojen mahdollisuuksiin tukea tavoitekustannus-laskentaa vaikuttaa oleellisesti myös yrityksen tilanne. Tuotetiedonhallinnan järjestelmien tuoterakennetta hyödyntävät ohjelmistot ovat hyödyttömiä ilman ulkopuolista kustannusinformaatiota. Samoin mekaniikkasuunnitteluohjelmistojen tuotemallia hyödyntävät ohjelmistojen kyvyt tukea tavoitekustannuslaskentaa karttuvat kustannusinformaation tarkentumisen myötä. Siten ohjelmistojen käyttökelpoisuutta tuotekehitysympäristössä tulisi arvioida aina sekä ohjelmisto- että yrityskohtaisesti. Kaikille ohjelmistoille yhteistä oli kustannusten hallintaan liittyvien toimenpiteiden, kuten kustannusten arvioinnin, nopeuttaminen. Analyyttiset arviot ovat tärkeitä tavoitekustannuslaskennalle, koska niiden avulla tuotteen kustannusten muodostumista voidaan ymmärtää paremmin. Ne ovat normaalisti aikaa vieviä menetelmiä, jotka ohjelmistojen avulla voidaan jossain määrin automatisoida. Yksi suurimpia tavoitekustannuslaskennan ongelmia on juuri prosessin aikaa vievyys. Automatisoimalla arviointiprosessi, sekä helpottamalla tavoitekustannusten saavuttamisen eri osa-alueisiin liittyvien toimenpiteiden suorittamista voidaan kustannusten hallintaan keskittyä paremmin hidastamatta tuotekehitystä liikaa. Tavoitekustannusten saavuttamisen prosessi alkaa tuotekehityksen konseptisuunnittelu- ja toteutettavuusvaiheesta. Tällöin tuotteesta ei ole vielä saatavilla tarkempaa tuoterakenteeseen

netPLM-projekti

liittyvää informaatiota, mikä on edellytys ohjelmistojen analyyttisten menetelmien käytölle. Kuitenkin on olemassa tuotekehityksen alkuvaiheeseen sopivia kvalitatiivisia arviointimenetelmiä, kuten esimerkiksi case-based reasoning, joita tarkastelluissa ohjelmistoissa ei ollut hyödynnetty lainkaan. Tuotetiedonhallinnan järjestelmissä nimikkeitä voidaan luokitella ja samankaltaisten tuotteiden etsintä olisi sitä kautta mahdollista. Mekaniikkasuunnitteluohjelmistojen tuotemallit sisältävät myös runsaasti vertailun mahdollistavaa piirretietoa. Kvalitatiivisten menetelmien soveltaminen vaatii paljon aiempaa tietoa tuotteista ja niiden kustannuksista. Tämän vuoksi niiden käyttöönotossa on suurempi työ ja se voi osin selittää sitä, miksi niiden käyttöä ei ohjelmistoissa esiintynyt.

Lopuksi Tuotetiedon käytönaikaisesta hallinnasta liiketoimintaa Tuotetiedon elinkaarihallinta on kehittynyt viime vuosina kattamaan paitsi suunnittelu- ja valmistuskeskeisestä tuotetietoa niin myös käytönaikaista tuotetietoa. Taustalla on ollut laitemyynnin kaventuneet katteet, johon on haettu ratkaisua kehittämällä palveluliiketoimintaa. PLM-järjestelmissä tämä on näkynyt aluksi kolmannen tuoterakenteen luomisella suunnittelu- ja valmistusrakenteen lisäksi, tyypillisesti valmistusrakenteen kopioimisena ylläpidettäväksi läpi tuotteen käytönaikaisen elinkaaren. Käytönaikainen elinkaari poikkeaa kuitenkin huomattavasti rakentamisvaiheesta. Käytön aikainen fokus on tuotteen hyödyntämisessä asiakkaan liiketoimintaprosessissa, jolloin tuoterakenne ei sinänsä ole enää kiinnostava, vaan hyötyjen saaminen irti tuotteen käytöstä. Käytönaikaisen elinkaaren tuoterakenteen ylläpitäminen sekä huolto- ja varaosarakenteiden luominen hyödyntävät lähinnä tuotteen valmistajaa, joka voi siten saada lisäliiketoimintaa varaosamyynnillä ja huoltopalveluilla ja oppia optimoimaan tuotteita elinkaarenaikaisten palvelujen kannalta. Tämä on kuitenkin vielä kaukana siitä potentiaalista, joka liittyy tuotteiden käytönaikaiseen elinkaareen. Tieto- ja viestintäteknologian kehittymisellä, sulautumisella osaksi tuotteita ja mobiiliverkoilla on suuri merkitys kehitettäessä tuotteista yhä älykkäämpiä ja kytkettäessä niitä tiiviimmin asiakkaan prosesseihin. Ympäristöään ja toimintaansa havainnoivat tuotteet edellyttävät uudenlaisia antureita, konenäköä ja tuotteisiin sulautettuja ohjelmistoja, mikä mahdollistaa paremman sopeutumisen käyttöympäristöön älykkäällä itsesäätelyllä ja -ohjauksella. Erilaisten antureiden tuottaman datan analysoinnilla voidaan kehittää prosessia ja säätää tuotetta, mutta suurempia hyötyjä on savutettavissa kytkemällä koneet ja laitteet entistä tiiviimmin prosessiin jossa toimivat. Jatkuva koneiden välinen, koneiden ja ihmisten sekä koneiden ja prosessien välinen kommunikointi auttaa prossien toiminnan ja tehokkuuden seuraamisessa, reagoimisnopeudessa häiriöihin, ennakoinnissa ja prosessien optimoinnissa. Tästä kehityksestä on puhuttu mm. Teollisen Internetin käsitteellä. Oleellisinta liiketoiminnan kehittämisessä käytönaikaiseen elinkaareen on kuitenkin keskittyä asiakastarpeeseen, mikä ei välttämättä ole asiakkaalla itselläkään vielä selvillä. Tarkastelemalla asiakkaan perimmäistä tarvetta tuotteelle voidaan kehittää kokonaisvaltaisempia prosessi-innovaatioita, joissa jokin asiakkaan tarve ratkaistaan uudella tavalla. Tämä saattaa sisältää entistä parempia ja älykkäämpiä tuotteita, immateriaalisia palveluja ja informaation uudenlaista hyödyntämistä – ei vain tuotetta koskevaa vaan kaikkea tuotteen käyttöön liittyvää informaatiota. Käytönaikaiseen elinkaareen liittyvä liiketoiminta on vielä kehityksensä alkuvaiheessa.

netPLM-projekti

netPLM-projekti

Mäkipää, M., Paunu, P., Ingalsuo, T., Sievänen, M., ja Wihinen, H. (2013). Tuotetiedon elinkaarihallinta verkostoissa. Tampereen yliopisto: Tampere.

Tutkimuslaitokset

Yhteyshenkilö:

Marko Mäkipää Erikoistutkija, Teollisuuden tietojärjestelmät Informaatiotieteiden yksikkö 33014 Tampereen yliopisto marko.makipaa@uta.fi 050 - 428 0882

Yhteyshenkilö:

Matti Sievänen Vanhempi tutkija, Kustannusjohtaminen Teollisuustalouden laitos / TTY 33720 Tampere matti.sievanen@tut.fi 040 – 5511 708