Wat hebben BIM-CDE en MBD-MBEE (Extended PLM) met elkaar gemeen ?

Optimaal (her)gebruik van gegevens is een belangrijke factor om de kosten van concept tot/met ontmanteling van een product in product georiënteerde omgevingen en waardeketens laag te houden.

Het delen van product-, order-, levering- en factuurgegevens kennen we al heel wat jaren. Philips was één van de eerste bedrijven die tussen de fabrieken en de verkooporganisaties intensief gebruik maakte van elektronische berichten. Belangrijke pijlers voor Philips waren de eigen berichtenstandaard (COPS) en het functional location begrip (FUNLOC) vergelijkbaar met de GS1 EAN / GLN.

De laatste jaren zien we dat elektronisch uitwisselen van gegevens weer volop in de aandacht staat. Vooral ingegeven door de besparingen en verkorte doorlooptijden gaan organisaties in high-volume en online omgevingen hiermee aan de slag. Lees mijn artikel 'ketensamenwerking het gevecht voor data' voor een inkijk in de wereld van product classificatie in de installatiebranche en DHZ sector.

In de Bouw, de Machine- en Apparatenbouw, en in de High-Tech industrie blijft het echter relatief rustig. Dat heeft te maken met de complexiteit en diversiteit van gebouwen en machines. Het gaat in die industrieën niet om standaard producten maar om oplossingen die op klantspecificatie ontwikkeld en gebouwd worden door project-gestuurde organisaties.

De levenscyclus van een gebouw en machine komt aardig met elkaar overeen: van ontwerp, constructie, beheer & onderhoud tot ontmanteling en hergebruik van materialen. We zien / denken dat in deze omgevingen en industrieën grote winsten in de kwaliteit van het eindproduct zijn te behalen door integratie en optimalisatie van zowel processen als informatie. Vooral bij de overdracht van ontwerp naar productie en van installatie naar onderhoud & beheer is het belangrijk om de beschikbaarheid van aanwezige en bekende gegevens te organiseren. Bij een aantal bedrijven heb ik gemerkt dat tijdens deze overdrachtsmomenten informatie over de schutting wordt gegooid met de alom bekende boodschap hier-moet-je-het-maar-mee-doen en bij-vragen-weet-je-ons-wel-te-vinden.

Generiek ziet de levenscyclus van een gebouw of machine er als volgt uit:

Een aanpak die in deze industrieën de kwaliteit van het eindproduct gaat verbeteren is het elektronisch beschikbaar stellen van gegevens aan alle belanghebbenden vanuit één centraal product-informatiemodel gedurende de volledige levenscyclus van het product. Het uitgangspunt hier is één bron van de waarheid - één product-model - welke tijdens de levensduur v/h product verrijkt wordt. Dit model bestaat uit ontwerp-, fabricage-, kwaliteit-, inspectie-, en onderhoudsinformatie. Alle partners in de keten gebruiken en verrijken het model en wijzigingen op het model zijn vrijwel direct zichtbaar voor alle gebruikers in de keten.

Welke benaderingen zijn er ?

Building Information Model (BIM)

In de bouw gaat BIM met de gegevens die in de verschillende BIM dimensies gevraagd worden daarvoor zorgen.

○ 3D = gedeeld informatiemodel (graphical and non-graphical information),

○ 4D = planning,

○ 5D = kosten & materialen (calculeren en budgetteren),

○ 6D = duurzaamheid & prestaties,

○ 7D = beheer & onderhoud (MJOP).

Model-Based Definition (MBD)

In de machine- en apparatenbouw zien we het gebruik van MBD (Model-Based Definition) sterk toenemen. In de Shipbuilding, Aerospace, Automotive, Defense, Heavy Equipment industries in Amerika is MBD al veel langer in gebruik.

MBD is een 3D-Model waaraan informatie voor fabricage, productie, inspectie en onderhoud is toegevoegd. Deze informatie bestaat uit Product Manufacturing Information (PMI) zoals stuklijsten, afmetingen, geometrische toleranties, bijschriften, notities, en 3D-TDP (Technical Data Packages) met informatie over onderhoud, inspectie en kwaliteit. Het doel is om te komen tot minder fabricagefouten, minder verspilling en aanpassingskosten, lagere inkoopkosten en kortere doorlooptijden.

Interessant is dat ASML begin dit jaar (2018) is gestart met de uitrol van Model Based Definition (MBD) en daarbij de eerste stap heeft gezet naar een tekeningloos tijdperk.

Maar hoe gaan de modellen gedeeld worden in de keten ?

BIM - Common Data Environment (CDE)

In BIM heeft men het over de CDE = Common Data Environment = "an online place for collecting, managing and sharing information". Een interessante visie op BIM en de Common Data Environment wordt gegeven in de 'designing buildings wiki'. Hier wordt duidelijk gemaakt dat het eigenaarschap van de informatie in handen is en blijft van de initiator. Dit is wel één van de belangrijke aandachtspunten in de bouwwereld zoals ik onlangs in een gesprek met een aantal bedrijven heb ervaren.

De CDE kan gezien worden als de virtuele plek waar alle informatie / modellen beschikbaar komen. Verschillende modellen en informatiebronnen worden samengebracht in een 'Federated BIM Model'.

Voorbeeld:

Wanneer we naar een gebouw kijken zien we dat in het gebouw naast ramen, kozijnen, gevels en andere zaken eveneens verwarming en ventilatie is voorzien.

Het gebouw zelf wordt volgens BIM - IFC ontworpen en deze modellen worden in de complete lifecycle van het gebouw verrijkt en gebruikt. Alle informatie wordt via de Common Data Environment beschikbaar gesteld aan de geautoriseerde deelnemers. De modellen in onderstaande schets worden ofwel centraal opgeslagen in de CDE of samengebracht in een Federated BIM Model en via de CDE toegankelijk gemaakt.

Picture: BIM - Extended Enterprise - CDE.png

Een goed voorbeeld van een in ontwikkeling zijnde CDE is het Facade Informatie System (FIS) van de branchevereniging VMRG (Vereniging Metalen Ramen en Gevelbranche). De voorbije maanden heb ik veel onderzoek gedaan naar de opzet van FIS en met mensen gesproken over de inzetbaarheid van het systeem en de eisen gesteld aan de informatie-aanlevering.

MBD - Model-Based Enterprise (MBE) en de Model-Based Extended Enterprise (MBEE)

MBE = Model-Based Enterprise = "an integrated and collaborative environment, founded on 3D product definition shared across the enterprise, enabling rapid, seamless, and affordable deployment of products from concept to disposal".

MB(E)E = Model-Based Extended Enterprise = "a fully integrated and collaborative Model Based environment across the product development lifecycle and the extended supply chain".

De NIST (National Institute of Standards and Technology) heeft de Model-Based Enterprise (MBE) Capabilities Assessment Tool ontwikkeld met daaraan gekoppeld de MBE Capability Maturity Levels.

Met het assessment tool (een op excel gebaseerde vragenlijst) kunnen bedrijven hun eigen volwassenheid bepalen t.a.v. MBE.

In een MBE omgeving - Maturity Level 5 wordt alleen nog gewerkt vanuit één centraal product informatiemodel. Maturity Level 5 kenmerkt zich als integrated manufacturing en integrated internal enterprise.

De Maturity Index laat zien dat we van File-Sharing naar Extended PLM gaan.

Extended PLM vinden we terug in een MBEE omgeving - Maturity Level 6 met als kenmerk: integrated manufacturing en integrated extended enterprise. In een MBEE omgeving is het gebruik van 3D-MBD met annotaties en 3D-TDP in de keten van toepassing.

Voorbeeld:

Kijken we naar het HVAC element in het gebouw dan zien we dat deze een eigen lifecycle kent die met Model-Based Definition (3D - CAD modellen met product manufacturing informatie en 3D TDPs) gevolgd gaat worden. De uitdaging zit hier vooral in het feit dat de product-modellen uit verschillende MBEs die bovendien ondersteund worden door specifieke PLM oplossingen samengevoegd moeten worden in een MBEE omgeving.

Picture: MBD - Extended Enterprise - MBEE.png

Misschien niet een heel goed voorbeeld van een product waarbij MBEE van toepassing is. Meer aansprekende voorbeelden zijn te vinden in de Aerospace en Defensie industrie zoals bij de producten die door Thales worden gemaakt.

Bevindingen

Het antwoord op de vraag gesteld in de titel van dit artikel volgt hier!

Wat opvalt is dat de beide benaderingen BIM met CDE en MBD met MBEE oftewel Extended PLM uitgaan van éénzelfde aanpak: een gestandaardiseerd informatiemodel dat online toegankelijk is voor alle belanghebbenden. De onduidelijkheid zit momenteel nog in 'wie deze omgeving gaat inrichten, beheren en aanbieden' en in de wijze waarop alle individuele interne BIM en MBE omgevingen ontsloten gaan worden.

Hier dringt zich de vergelijking op met de inkoop processen van grote bedrijven. Lange tijd was de trend om een eigen leveranciersportaal in te richten en alle leveranciers daarop aan te sluiten. Later zijn deze bedrijven over gestapt op het gebruik van inkoopplatformen van derden zoals Hubwoo en Ariba. Daarbij moet wel gezegd worden dat leveranciers niet altijd zijn te spreken over deze benaderingen omdat ze genoodzaakt zijn aan te sluiten op meerdere platformen. Met de toegenomen adoptie van PEPPOL (Pan-European Public Procurement Online) gaat hierin snel verandering komen omdat bedrijven hun bedrijfsapplicaties eenvoudig kunnen koppelen aan deze informatiesnelweg en in staat zijn om met alle aangesloten partners berichten / documenten uit te wisselen.

Aangezien informatiestromen binnen BIM & CDE en MBD & MB(E)E complexer zijn ligt de grootste kans op succes bij omgevingen in de Cloud die door derden worden uitgebaat. Potentiële aanbieders van deze shared omgevingen zijn spelers met een sterke footprint in PLM en integratie. Ik denk daarbij aan PTC, GE, IBM, Bosch vooral om redenen die ik beschreef in mijn artikel "Integratie van Cloud IoT platformen, de nieuwe uitdaging".

In het artikel "PLM’s Tough Journey: From Managing Documents to the Model-Based Enterprise – TV Report" wordt naast PTC nog Dassault Systèmes en Siemens genoemd als mogelijke aanbieders van MBE.

Wanneer deze bedrijven de schouders er onder zetten zijn ze in staat om het concept van een Model-Based Extended Enterprise op korte termijn neer te zetten. Dat wil nog niet zeggen dat het gebruik van MBEE omgevingen binnenkort een explosieve groei gaat nemen.

Bedrijven moeten eerst de overstap naar MBD maken en er zal een afsprakenstelsel moeten komen over de manier van samenwerking, de toegang tot informatie, de gebruikte standaarden en contractuele zaken.

Over de Auteur: Mijn aandachtsgebieden zijn: de uitdagingen waar bedrijven / managers en directeuren voor staan, het bieden van hulp bij de zoektocht naar antwoorden op deze uitdagingen, de technologische ontwikkelingen die de verhoudingen op zijn kop gaan zetten in de komende maanden / jaren, het begeleiden van adviestrajecten van concept tot realisatie.

Tags: BIM, PLM, MBEE, CDE, ERP

No comments:

Post a Comment