Annons

Akronymernas krig: Dags de-finiera modelbaserad utveckling


Modellbaserad produktutveckling – vad är det egentligen? Vad står alla akronymerna i sammanhanget för? De senaste åren har koncepten och uppläggen kring modellbaserade arbetssätt formligen exploderat och en flora av begrepp komplicerar tillvaron för alla inblandade parter i utvecklingsarbetet.
- Det är dags att reda ut begreppen, annars står vi inför en fortsatt och ökande förvirring, där terminologin tolkas på olika sätt och ges skilda innebörder. Detta frustrerar användarna och skapar oklarheter om vad man arbetar med och hur, säger CIMdata-analytikern Peter Bilello. Vi befinner oss t o m i ett läge där bra företagsbaserade livscykelinitiativ kvävs eller misslyckas för att det råder så många oklarheter.
Hur stort är problemet? Tittat på den här förteckningen av begrepp som idag ofta förekommer:
* Modellbaserad Definition (MBD, Model-Based Definition)
* Modellbaserad Design (också förkortat MDB, Model-Based Design - "konstruktion")
* Modellbaserat Ingenjörsarbete (MBE, Model-Based Engineering)
* Modellbaserat Företag (också MBE, Model-Based Enterprise)
* Modellbaserad Systemutveckling (MBSE, Model-Based Systems Engineering)
Sammantaget sorterar CIMdata in alla de här akronymerna under begreppet MBx, Model-Based x; alltså ungefär som man med tiden kommit att sammanfatta allt som sker inom ramen för CAD, CAE, CAM etc under CAx, Computer-Aided x

Digital produktutveckling har vuxit fram som en nyckelteknologi. I digitaliserings tidevarv ersätts i stor omfattning de tidigare fysiska prototyperna av digitala 3D-modeller. Detta får effekter över hela produktframtagnings-, distributions- och användningskedjan. Kort sagt hela produktlivscykeln. De digitala modellerna hänger med i hela cykeln, först som prototyper, sedan som informationsbärare för att stödja den fysiska produktens hantering under livcykeln.
– Bilden är komplex, säger Peter Bilello. Strategier för livscykelhantering omformar hur många företag hanterar sina data. Vi har börjat tillämpa en holistisk syn på produkterna, från de ursprungliga koncepten till slutet av ”sina liv” – ofta t o m bortom det. I detta är inget av relevans utelämnat. Eftersom digitalisering fortsätter sin snabba penetrering av företag, övergripande ekonomi och till och med hur vi styrs på regreringsnivå, är förändringen något som tenderar att helt omsluta oss.

Slutna systemarkitekturer motverkar syftet med MBx. För att denna omvandling ska fungera krävs synlighet, ”uppkopplingsbarhet” (mot nätet) och spårbarhet av data, oavsett om det är strukturerat eller ostrukturerat, hävdar Bilello:
– Betydande delar av denna omvandling motverkas emellertid av MBx-implementeringar med slutna systemarkitekturer och begränsad uppkoppling. MBx-överlappningar (och den förvirring de skapar) tenderar att isolera MBx-kapaciteter från innovativa processer och arbetsflöden som krävs av företaget. Problemet förekommer rutinmässigt inom rymd-, försvars- och bilindustrin, som investerar kraftigt i MBx och PLM.

I detta kämpar MBx-terminologier och metoder för ”marknadsutrymme och intellektuell dominans”, säger CIMdatachefen.
– Med tanke på deras historia och hur de hanteras (eller misshandlas), borde det inte vara en överraskning. Men att denna situation kvarstår är emellertid en överraskning. Kort sagt, det är dags att städa upp i vår användning av MBx-terminologin och se nyttan av att möjliggöra en ”end-to-end-lösning”.

Snabba fördelar med vedertagna definitioner. Att skapa vassa MBx-lösningar måste på ett grundläggande plan börja med insikten att det finns ett problem och att det kan lösas, hävdar Bilello.
– Vad logiskt uppbyggda, dagligt användbara definitioner av MBx ska innehålla kan överenskommas av alla berörda parter. Men innan detta kan uppnås måste vi lösa de grundläggande svårigheter som ligger i att möjliggöra MBx med hjälp av PLM.

Å andra sidan, när genomförbara MBx-avtal uppnås kan en rad fördelar snabbt förväntas. Så här summerar CIMdatachefen fördelarna:
• Den viktigaste utbytet av information mellan fabriksgolv och konstruktionsingenjörer kommer att förenklas och speedas upp.
• Bättre uppkopplingar gör MBx-relaterade arbetsflöden mer transparenta över hela företaget, så att de kan hanteras på många punkter i livscykeln.
• Med uppkoppling och synlighet kommer också en större öppenhet i MBx-processerna.
• MBx-funktioner kommer att bli allmänt tillgängliga i hela företaget och i det extenderade företaget också för partners, leverantörer och kunder.
• Leverantörer som tillhandahåller lösningar kommer att sätta utvecklare på jobbet att skapa ännu bättre MBx.

Så här definieras de olika bitarna inom MBx. För att förstå de potentiella fördelarna i detta gäller det, enligt Bilello, att undersöka de allmänt accepterade MBx-terminologierna. Vilka är de?
Model-Based Definition (MBD) avser 3D CAD-modeller som ger specifikationer för en komponent eller montering utan ytterligare 2D-konstruktionsritningar. Dessa specifikationer inkluderar geometrisk dimensionering och tolerans (GD&T), BOMar (Bill of Materials), tekniska datapaket (TDP), konstruktionskonfigurationer, konstruktionsintentioner etc. Vidare bör man ta med produkttillverkningsinformation (PMI), dessa datauppställningar, deras metadata och deras länkade lagringsplatser ska innehålla information om hur att tillverka och inspektera en produkt. MBD är också kända som ”digitala produktdefinitioner”.

Model-Based Design (även här gäller förkortningen MBD) är en matematisk och visuell metod för att lösa problem vid utformning av komplexa kontrollsystem, signalbehandling, inbyggd programvara och kommunikationssystem. I MBD utvecklas modeller i simuleringsverktyg för ”rapid prototyping”, mjukvarutestning, verifiering, prediktiv analys och arkivering. MBD är också en kommunikationsram för att representera form, beteende och kontextuell information under hela designprocessen och utvecklingscykeln.

Model-Based Engineering (MBE) är användningen av modeller som den styrande, auktoritativa definitionen av en produkt eller ett systems grundläggande tekniska detaljer. Avsikten med dessa är att de ska kunna delas av alla som är inblandade i ett projekt och att dessa modeller även är integrerade över hela livscykeln och omfattar alla tekniska discipliner.

Model-Based Systems Engineering (MBSE) är en metod för att stödja systemkrav, analys, verifiering och validering från konceptuell design, under utveckling och in i senare livscykelfaser. Precis som andra komponenter i MBx använder ingenjörerna och produktutvecklarna ofta simuleringar för att utbyta information.

Model-Based Enterprise (också här använd MBE som akronym) avser en organisationsmiljö som utnyttjar modeller som dynamiska artefakt inom produktutveckling och beslutsfattande. Observera att modeller i detta inte bara behöver vara 3D-modeller. Modellbaserade företag (MBEs) fokuserar på hanteringen av livscykelåterkopplingar för att skapa uppföljande produkter och deras iterationer och varianter. Det finns också utökad variant av detta, ”Model-Based Extended Enterprise”, eller MBEE.

– Om MBX hindrar plattformiseringen, vilket jag är övertygad om att kan bli fallet, kan innovationen av tillverkade produkter inom försvars-, flyg- och andra industrier långsamt komma att minska. Det är alltså i högsta grad dags att börja titta på det här sakerna, säger CIMdatabasen och PLM-analytikern, Peter Bilello.

– Sammantaget är överlappningarna och vissa otydligheter uppenbara, varför vi använder den kollektiva förkortningen MBx, konstarerar Peter Bilello.
Denna slutsats framgår tydligt av CIMdatas modell nedan (KÄLLA: CIMdata webinar, “Model-Based Enterprise and Standards.”):

Hur får man ihop alla delar? Man behöver sålunda inte ägna sig åt raketvetenskap för att inse komplexiteten. Så frågan är: Hur får man ihop delarna? För Peter Bilello är saken klar – integrationshänsyn tar oss alltid tillbaka till industristandarderna.

– I MBx, som vi har sett, är de en stor del av problemet. Det finns åtminstone åtta separata grupper som utvecklar standarder som är relevanta för MBx, vilket påverkar eller knyter ihop med relaterade processer och informationskonstruktioner, som PLM-relaterade digitala tvillingar och digitala trådar.
Problemet i sammanhanget är fortfarande diversiteten i standards. Ingen av dessa standarder följs av alla utvecklare och lösningsleverantörer.

– Man kan i olika sammanhange konstatera att varje leverantör av lösningar definierar MBx på det sätt som bäst motsvarar sin marknadsplats och konkurrensfördel. De definierar MBx kopplat till vad just deras lösning kan göra. Det är därför vi uppmanar användningen av ”tvärvetenskapliga” standarder, som håller fast vid ”system-av-system-tillvägagångssätt” med en end-tot-end-approach, konkluderar Peter Bilello.

Problemen med att implementera MBx får inte stoppa utvecklingen. Slutligen finns det enligt Bilello en annan dimension till MBx-problemet: svårigheten att implementera.

Men det måste göras och det går, hävdar CIMdata-analytikern.
– Absolut, ingen har sagt att det enkelt, men det är verkligen dags att föra samman MBx-metoder och tillhörande terminologier för att helt integrera dem i företagets PLM-infrastruktur, hävdar han. Bara med PLM kan MBx ”aktiveras” med de livscykeldata och den processhantering som krävs. När detta är gjort kommer ett av målen för digitalisering att realiseras.

Analytiker som Gartner och CIMdata talar ofta i sammanhanget om PIP, Product Innovation Platforms. Denna typ av flexibla, modukuppbyggda plattformar där alla delar enkelt kan bytas ut eller kopplas på, möjliggör att PLM kan optimera allt från kundens krav, produktbeteende/prestationsdata från IoT, överensstämmelse med reglerna och till ”produktlivets slut” i sånt som ”pensionering”, renovering eller återvinning. PIP låter användarna samarbeta och innovera mer effektivt med sömlös och transparent datadelning under hela livscykeln.

”Ta en opartisk titt på saken”. För att uppnå och optimera nyttan av innovativ produktutveckling och öka företagets konkurrenskraft menar CIMdatabasen att det är dags att alla som ansvarar för MBx tar en ”opartisk” titt på de vinster som man siktar på med sitt PLM-system. PLM är i sin tur en viktig del av digitaliseringen och de transformationer som kommer i spåren av digitaliseringen, vilka alla är oundvikliga.
– Om MBX hindrar plattformiseringen, vilket jag är övertygad om att kan bli fallet, kan innovationen av tillverkade produkter inom försvars-, flyg- och andra industrier långsamt komma att minska. Det är alltså i högsta grad dags att börja titta på det här sakerna.

Denna artikel baserar sig dels på en webb-TV-intervju, som PLM&ERP News Verdi Ogewell gjorde med Peter Bilello i samband med fjolårets PDT Europé i Göteborg, och en artikel som CIMdatachefen skrivit för vår amerikanska systersajt, ENGINEERING.com.
För att titta på TV-reportaget (och läsa artikeln) – klicka på rubriken nedan:
“PLM’s Tough Journey: From Managing Documents to the Model-Based Enterprise – TV Report”

 

Print Friendly, PDF & Email

Success Stories

Industriellt

Success Stories

Intressant på PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

Aktuell ANALYS

Aktuell Analys

Aktuell Analys

3D-printing

Block title