Integration von CAD- und PLM-Systemen mit ERP für den Design-to-Production-Flow

Konstruktion und Produktion arbeiten oft in getrennten Systemen, was zu Fehlern, Verzögerungen und verpassten Aktualisierungen führt. CAD bearbeitet Produktmodelle, PLM verwaltet Revisionen und Genehmigungen, während ERP Materialien und Zeitpläne plant. Ohne Integration arbeiten Ihre Teams mit veralteten Daten und wiederholen manuelle Aufgaben, die alles verlangsamen. 

In diesem Leitfaden wird erläutert, wie durch die Verbindung Ihrer CAD-, PLM- und ERP-Systeme ein einheitlicher Fluss vom Entwurf bis zur Auslieferung entsteht. Sie erfahren, wo Einzelsysteme versagen, wie die Integration Schritt für Schritt funktioniert und warum ein einheitliches ERP-CAD-System Ihnen hilft, Fehler zu reduzieren, Zeit zu sparen und eine bessere Kontrolle über Ihre Abläufe aufzubauen. 

Problem mit dem CAD & PLM ​

CAD- und PLM-Systeme bieten leistungsstarke Funktionen für Design und Produktlebenszyklus. Wenn man sich jedoch isoliert auf sie verlässt, führt dies zu erheblichen Ineffizienzen im gesamten Produktionsablauf. Ohne die Anbindung an ein ERP-System sind Sie mit mehreren Engpässen konfrontiert. 

Verstehen Sie zunächst, wo diese Instrumente versagen, wenn sie unabhängig voneinander eingesetzt werden. 

In den folgenden Punkten werden die praktischen Herausforderungen und Wissenslücken erläutert, die sich aus dieser Trennung ergeben.

● Fehlende Echtzeit-Transparenz der Produktion  ​

PLM-Systeme speichern Entwurfsrevisionen und verwalten Produktlebenszyklen, aber sie verfolgen nicht die Aktivitäten in der Fertigung. Wenn beispielsweise eine Konstruktionsänderung im CAD-System vorgenommen wird, kann es sein, dass sie in den Produktionsplänen oder der Materialplanung nicht berücksichtigt wird. Dies führt zu kostspieligen Fehlern in der Fertigungsausführung. 

● Manuelle Dateneingabe führt zu Verzögerungen und Fehlern

Ohne ERP-CAD-Systemintegration muss Ihr Team Produktstrukturen und Stücklisten manuell aus CAD oder PLM in die ERP-Plattform übertragen. Diese sich wiederholende Aufgabe verschwendet Zeit und führt zu Dateninkonsistenzen. 

● Getrennte Systeme blockieren die Kostenkontrolle

CAD- und PLM-Systeme liefern keine Echtzeit-Kalkulationsdaten. Wenn diese Systeme in Silos arbeiten, können Sie die finanziellen Auswirkungen von Konstruktionsentscheidungen oder Materialänderungen nicht verfolgen.

● Ineffizientes Änderungsmanagement ​

Wenn ein CAD-Modell aktualisiert oder ein PLM-Änderungsantrag genehmigt wird, sehen Ihre Beschaffungs- oder Produktionsteams die Aktualisierung oft nicht sofort. Sie riskieren, veraltete Entwürfe zu erstellen oder falsche Teile zu bestellen. Dies wird in schnelllebigen Fertigungsumgebungen kritisch, wo selbst eine Verzögerung von einem Tag den Zeitplan durcheinander bringen kann. 

● Keine Verbindung zwischen Bestands- und Entwurfsdaten

CAD-Systeme erstellen zwar Stücklisten, prüfen aber nicht die Verfügbarkeit von Lagerbeständen. Ohne die Integration von ERP- und CAD-Systemen wählen die Ingenieure möglicherweise Teile aus, die nicht auf Lager sind oder deren Produktion eingestellt wurde. Dies verlangsamt die Beschaffung und verzögert die Produktion. Ein verknüpftes System kann Sie in Echtzeit warnen und Alternativen vorschlagen.

● Langsame Einführung neuer Produkte (NPI)

Unverbundene Systeme führen zu langsamen Übergaben von der Konstruktion zur Produktion. Selbst nach der Fertigstellung eines Entwurfs in PLM kann es Tage dauern, bis Ihr Team Artikel, Arbeitspläne und Vorgänge in ERP manuell konfiguriert hat. Dies bremst Ihre Markteinführung und schwächt Ihre Wettbewerbsfähigkeit.

● Begrenzte abteilungsübergreifende Zusammenarbeit ​

CAD und PLM sind in erster Linie Werkzeuge für die Konstruktion. Andere Abteilungen wie Beschaffung, Qualitätskontrolle und Finanzen können nicht ohne weiteres auf diese Daten zugreifen. Darunter leidet die Zusammenarbeit. 

Die folgende Tabelle vergleicht CAD, PLM und ERP anhand ihrer typischen Funktionen, damit Sie die Grenzen besser erkennen können.

Wenn Sie nur CAD und PLM verwenden, entgehen Ihnen mehrere wichtige Geschäftsfunktionen. Dies wird umso deutlicher, je größer Ihr Unternehmen ist. 

Sie können diese Probleme lösen, indem Sie Ihr ERP-CAD-System miteinander verbinden. Die Integration ermöglicht es Ihnen, den Datenfluss zu automatisieren, Nacharbeit zu vermeiden und die Produktionsgenauigkeit zu verbessern.

Die Systeme verstehen

Um einen reibungslosen Prozess von der Entwicklung bis zur Produktion aufzubauen, müssen Sie zunächst den Kernzweck jedes Systems verstehen. CAD, PLM und ERP erfüllen unterschiedliche, aber miteinander verbundene Funktionen. Jedes System verwaltet eine andere Phase in Ihrem Produkt- und Geschäftslebenszyklus. 

In diesem Abschnitt wird erläutert, wie diese Systeme funktionieren und warum es wichtig ist, sie aufeinander abzustimmen.

​● CAD (Computergestütztes Design)  

CAD-Tools helfen Ihren Konstruktionsteams bei der Erstellung präziser digitaler Entwürfe. Sie können 2D-Zeichnungen und 3D-Modelle entwickeln, die als Grundlage für die Produktentwicklung dienen. Diese Entwürfe enthalten detaillierte Informationen wie Abmessungen, Toleranzen und Materialien. 

Sie setzen CAD-Software ein, um Innovationen voranzutreiben, die Kosten für die Erstellung von Prototypen zu senken und Konstruktionen vor der Produktion zu validieren. Zu den gängigen Werkzeugen gehören SolidWorks, AutoCAD und CATIA. 

Prüfen Sie, wie CAD Ihren Konstruktionsprozess unterstützt und mit nachgelagerten Systemen verbunden ist.

• Produktvisualisierung und -modellierung: Sie können simulieren, wie ein Teil unter realen Bedingungen passt, sich bewegt oder funktioniert. Mit SolidWorks können Sie zum Beispiel mechanische Baugruppen modellieren und die Ausrichtung oder Kollisionen überprüfen. 
• Stücklistenerstellung aus dem Entwurf: CAD-Tools erstellen oft automatisch eine Konstruktionsstückliste. Diese bildet die Grundlage für die spätere Produktionsplanung. Ein 3D-Modell eines Getriebes zum Beispiel erzeugt eine Liste aller internen Komponenten. 
• Datenexport für die Fertigung: CAD-Dateien werden verwendet, um CNC-Bearbeitungspfade, Laserschneidprofile oder 3D-Druckanweisungen zu erstellen. Diese Ausgaben müssen genau mit den ERP-Artikeldefinitionen übereinstimmen, um Produktionsfehler zu vermeiden. 

CAD verwaltet Ihre digitalen Entwürfe. Für die Verwaltung von Entwurfsversionen, Genehmigungen und die Zusammenarbeit mehrerer Benutzer ist jedoch ein umfassenderes System erforderlich. Hier kommt PLM ins Spiel.

● PLM (Produktlebenszyklus-Management)  

PLM verwaltet den gesamten Weg Ihres Produkts vom Konzept bis zur Entsorgung. Es speichert und kontrolliert technische Daten, Versionsgeschichte, Dokumentation und Arbeitsabläufe. Sie verwenden PLM-Systeme, um das Produktwissen zu zentralisieren und die Änderungssteuerung durchzusetzen. 

Dieses System dient als einzige Quelle der Wahrheit für alle Produktdaten. Plattformen wie Siemens Teamcenter, PTC Windchill und Dassault ENOVIA sind branchenübergreifend weit verbreitet. 

Lernen Sie die wichtigsten Funktionen kennen, die PLM zu einem wichtigen Bestandteil Ihrer Produktentwicklungskette machen.

• Versions- und Revisionskontrolle: PLM verfolgt alle Änderungen an Produktdateien und Zeichnungen. Wenn Sie zum Beispiel die Dicke einer Halterung ändern, speichert das System die Revision und protokolliert, wer sie genehmigt hat. 
• Workflow-Automatisierung und Genehmigungen: Sie können automatische Änderungsanfragen und Genehmigungsroutinen konfigurieren. So wird sichergestellt, dass keine Aktualisierung ohne die richtige Validierung in die Produktion gelangt.. 
• Funktionsübergreifender Zugriff auf Konstruktionsdaten: PLM ermöglicht Marketing-, Fertigungs- und Qualitätsteams den Zugriff auf aktuelle Produktdaten. So kann beispielsweise ein Qualitätsingenieur bei der Durchführung von Inspektionen auf das neueste CAD-Modell zurückgreifen. 

PLM sorgt dafür, dass Produktdaten zuverlässig und rückverfolgbar bleiben. Es verwaltet jedoch nicht die Beschaffung, den Bestand oder die Produktion. Das ist die Aufgabe des ERP-Systems.

● ERP (Unternehmensressourcenplanung)  

ERP-Plattformen bündeln Ihre wichtigsten Geschäftsabläufe. Diese Systeme sind für Lagerhaltung, Beschaffung, Produktion, Finanzen, Personalwesen und Logistik zuständig. Mit ERP planen Sie Arbeitsaufträge, planen Materialien, geben Bestellungen auf und verfolgen die tatsächlichen Kosten. ERP-Plattformen führen Ihre wichtigsten Geschäftsabläufe zusammen. Diese Systeme verwalten Lagerbestände, Beschaffung, Produktion, Finanzen, Personalwesen und Logistik. Sie verwenden ERP, um Arbeitsaufträge zu planen, Materialien zu planen, Bestellungen auszustellen und die tatsächlichen Kosten zu verfolgen. 

Beispiele hierfür sind SAP, Oracle, Odoo und Microsoft Dynamics. Diese Systeme helfen Ihnen, Produktdaten in tatsächliche Produktion und Lieferung umzuwandeln  

Verstehen, was ERP tut und wie es die ERP-CAD-Systemintegration vervollständigt.

• Material- und Bestandsverwaltung: ERP verfolgt Rohmaterialien, Halbfertigwaren und Endbestände. Wenn Ihr PLM zum Beispiel eine neue Stückliste genehmigt, prüft ERP den Bestand und erstellt Beschaffungspläne. 
• Produktion und Arbeitsplanausführung: Sie definieren Vorgänge, Ressourcen und Zeitpläne in ERP. So können Sie Arbeitsaufträge erteilen und den Fortschritt in der Werkstatt anhand von Echtzeitdaten überwachen. 
• Beschaffungs- und Lieferantenmanagement: ERP verwaltet Anfragen, Vorlaufzeiten von Lieferanten und Lieferbestätigungen. Sie können Teilenummern aus PLM mit Lieferantenkatalogen in ERP abgleichen, um die Beschaffung zu optimieren.

Jedes dieser Systeme spielt eine Rolle im breiteren ERP-CAD-Systemfluss. CAD treibt die Konstruktion voran, PLM sorgt für die Datenkontrolle, und ERP steuert Ihre Abläufe. Um volle Effizienz zu erreichen, müssen Sie alle drei zu einer durchgängigen Pipeline verbinden.

Warum verbinden Fertigungsunternehmen ihre PLM- und CAD-Systeme mit ERP?

In einer Fertigungseinrichtung müssen Konstruktion und Produktion im Gleichschritt laufen. Wenn Ihre CAD- und PLM-Systeme isoliert arbeiten, verlangsamt sich die Produktion, die Fehlerquote steigt und die Kundenerwartungen leiden. Durch die Verbindung dieser Systeme mit Ihrem ERP-System entsteht ein kontinuierlicher Datenfluss vom Entwurf bis zur Auslieferung. 

Erfahren Sie, wie die Integration Ihres ERP-CAD-Systems Ihre Abläufe verändert. 

● Anpassung von Aufträgen

• Komplexe Produktkonfigurationen werden durch die Verknüpfung von CAD und ERP überschaubar. 
• Wenn zum Beispiel ein Kunde eine geänderte Halterung wünscht, aktualisiert Ihr Konstruktionsteam das Modell im CAD. 
• Diese Aktualisierung fließt direkt in das ERP-System und löst die Beschaffung und Terminierung ohne manuelle Eingriffe aus.

● Effizientes Produktlebenszyklus-Management

• Die Integration stellt sicher, dass Stücklisten, Teilespezifikationen und technische Änderungen aus dem PLM ohne Verzögerung in das ERP übernommen werden. 
• Wenn Ihr Konstruktionsteam eine Konstruktionsänderung genehmigt, spiegelt das ERP-System die Aktualisierung sofort in der Arbeitsplanungs- und Produktionsplanung wider. Dadurch wird Nacharbeit aufgrund veralteter Dokumente vermieden.

● Zusammenarbeit zwischen Abteilungen ​

• Die Integration macht Konstruktions-, Kosten- und Prozessdaten in Echtzeit für Beschaffung, Finanzen und Fertigung sichtbar. 
• So kann Ihr Beschaffungsteam beispielsweise auf die neueste genehmigte Teileliste zugreifen, während die Finanzabteilung Kostenänderungen während der Produktentwicklung verfolgt. Jeder arbeitet mit der gleichen Version der Wahrheit. 

● Rationalisierter Datenfluss und reduzierte manuelle Prozesse

• Die manuelle Eingabe von Stücklisten oder das Kopieren von Konstruktionsdaten in das ERP-System vergeudet Zeit und erhöht das Risiko. Die Integration von ERP- und CAD-Systemen vermeidet Doppelarbeit. 
• Ihr Team kann sich auf höherwertige Aufgaben wie Qualitätskontrolle oder Prozessoptimierung konzentrieren, anstatt Dateneingabefehler zu korrigieren. 

● Kostenkontrolle und Angebotsgenauigkeit

•  Eine genaue Kostenkalkulation beginnt mit dem Entwurf. Mit integrierten Systemen kann Ihr ERP Materialkosten, Arbeitsschätzungen und Gemeinkosten direkt aus PLM-Daten abrufen. 
• This helps your sales or project team quote complex builds faster and more accurately. For example, a 12-part assembly may be costed automatically once its CAD model is finalized . 

Durch die Verbindung von CAD, PLM und ERP können Sie Ihre Produktentwicklung und -lieferung schneller, vorhersehbarer und kostengünstiger gestalten. Im nächsten Abschnitt erfahren Sie, wie die Daten zwischen diesen Systemen Schritt für Schritt fließen.

Integrationsfluss: Von CAD zu PLM zu ERP ​

Eine reibungslose ERP-CAD-Systemintegration hängt von sauberen Übergaben zwischen den Tools ab. Entwurf, Genehmigung, Planung und Ausführung müssen einer strikten und automatisierten Abfolge folgen. Jedes System trägt zu einer Phase des Produktzyklus bei. Sie können sich keine Lücken oder Verzögerungen zwischen den Systemen leisten. 

Die Integration erfolgt in drei präzisen Schritten. Jede unterstützt die nächste und schleift wichtige Daten zur Optimierung in das System zurück.

● CAD zu PLM

Die CAD-Software leitet den Konstruktionsprozess ein. Sie definiert die Struktur, die Spezifikationen und die Geometrie von Teilen und Baugruppen. Sobald das Modell fertig ist, müssen die Daten zur Kontrolle, Überprüfung und Validierung an PLM übergeben werden. 

Die folgenden Schritte zeigen, wie CAD-Dateien strukturiert und nachvollziehbar mit PLM-Tools verbunden werden.   

• Ingenieure erstellen 2D- oder 3D-Produktmodelle: Sie konstruieren beispielsweise eine Pumpenbaugruppe in SolidWorks und definieren Geometrie, Toleranzen und Materialien. 
• CAD-Werkzeuge erzeugen konstruktionsspezifische Stücklisten: Die Software erstellt auf der Grundlage der Modellstruktur eine erste Teileliste, die oft auch Verbindungselemente, Dichtungen oder Unterbaugruppen enthält. 
• CAD-Dateien und Metadaten gehen in PLM ein: Dazu gehören Dateireferenzen, Materialspezifikationen, Dateiversionen und Zeichnungsnummern. Das PLM-System empfängt und katalogisiert sie. 
• PLM wendet Versionskontrolle und Zugriffsbeschränkungen an: Wird zum Beispiel eine Wellenkonstruktion überarbeitet, zeichnet PLM die Änderung auf und verhindert, dass veraltete Versionen wieder in den Arbeitsablauf gelangen. 
• Technische Änderungsanträge (ECRs) werden hier verwaltet: Alle zukünftigen Änderungen, wie z. B. die Änderung eines Lagertyps, beginnen im PLM und durchlaufen die Genehmigungsworkflows.

Nachdem die CAD-Daten im PLM validiert und genehmigt wurden, werden sie zur Planung und Ausführung ins ERP übertragen. 

● PLM zu ERP

PLM organisiert und validiert die Konstruktionsdaten. Nach der Fertigstellung sendet es diese strukturierten Daten an das ERP-System. Das ERP-System nutzt sie, um Beschaffungs-, Ressourcenplanungs- und Produktionsaufgaben auszulösen. 

Die folgenden Schritte erklären, wie Ihr PLM mit Ihrem ERP verbunden wird, um die Fertigungsbereitschaft zu gewährleisten. 

• PLM überträgt Konstruktionsstücklisten an ERP: Eine fertiggestellte Montagestückliste wird beispielsweise mit der vollständigen Struktur und den Mengen für die Beschaffungsplanung ins ERP übernommen. 
• Teilenummern und Materialien werden mit ERP-Stammdaten verknüpft: So kann das Beschaffungsteam Konstruktionsspezifikationen mit Lieferantenkatalogen abgleichen. 
• Arbeitspläne und Arbeitsanweisungen fließen in ERP ein: Wenn Ihre Konstruktion Schweißarbeiten beinhaltet, kennt ERP jetzt die Prozessschritte, Werkzeuge und die für jede Aufgabe benötigte Zeit. 
• PLM löst Ereignisse zur Produktionsfreigabe aus: Nach der Freigabe kann das ERP-System automatisch Arbeitsaufträge generieren und so sicherstellen, dass die Fabrik genau das herstellt, was die Ingenieure entworfen haben. 
• Compliance und Dokumentation wandern mit den Daten: Zertifikate, CAD-Zeichnungen und Inspektionschecklisten sind mit ERP-Objekten verknüpft und können in der Werkstatt verwendet werden.

  Sobald das ERP-System die Daten erhält, gibt es Anweisungen und Zeitpläne zur Ausführung in Echtzeit an den Betrieb weiter.  

 ERP zum Shop Floor 

ERP-Systeme verwalten die Produktion, den Lagerbestand, die Beschaffung und die Qualitätsprozesse. Sobald es mit CAD und PLM verbunden ist, wird ERP zur Ausführungsmaschine. Es gibt Arbeitsaufträge aus, verfolgt Vorgänge und sammelt Rückmeldungen. 

Diese Maßnahmen erklären, wie ERP das Engineering in die physische Produktion überträgt und dabei die Rückkopplungsschleife schließt.  

• ERP generiert Arbeitsaufträge auf der Grundlage von PLM-Daten: Zum Beispiel wird eine 20-teilige Charge von Pumpengehäusen auf einer CNC-Maschine mit dem richtigen Programm und Zeitplan geplant. 
• Beschaffungsaufträge werden mit verknüpften Teilenummern versandt: Sie bestellen genau die Materialien, die im Entwurf angegeben sind, und vermeiden so Fehlbestellungen und Fehlmengen. 
• Der Fortschritt in der Werkstatt wird in Echtzeit verfolgt: Bediener scannen Barcodes, aktualisieren den Auftragsstatus und protokollieren den Materialverbrauch direkt in ERP-Systemen wie SAP oder Odoo. 
• Rückmeldungen aus der Produktion gehen bei Bedarf zurück an PLM oder CAD: Wenn ein Techniker einen Konstruktionsfehler bemerkt, erhält die Konstruktion den Hinweis und startet eine kontrollierte Revision in PLM. 
• Bestands-, Qualitäts- und Kostendaten werden automatisch aktualisiert: ERP zeichnet auf, wie lange der Auftrag gedauert hat, wie viel Material verbraucht wurde und welche Qualitätsprobleme aufgetreten sind, und schafft so eine Feedbackschleife für kontinuierliche Verbesserungen.

  Dieser Fluss von CAD zu PLM zu ERP bildet ein vernetztes, reaktionsfähiges Fertigungssystem.

Schlussfolgerung ​

Die isolierte Verwaltung Ihrer CAD- und PLM-Systeme verlangsamt die Produktion, erhöht die Fehlerquote und verringert die Transparenz. Wenn Sie diese Werkzeuge mit einer ERP-Plattform verbinden, schaffen Sie einen durchgängigen, datengesteuerten Arbeitsablauf vom Entwurf bis zur Auslieferung. Eine starke Integration von ERP- und CAD-Systemen sorgt für reibungslosere Übergaben, bessere Kostenkontrolle und schnellere Produkteinführungen. 

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