ECAD und MCAD über PDM verbunden –
Wie die Innovation der mechatronischen Stückliste Welten verbindet.

„GAIN Software hat uns überrascht. Das war Pionierarbeit. Meiner Erfahrung nach kann man mit den Großen solche Projekte gar nicht aufsetzen.“

Jürgen Ziegler
Operations Manager MueTec

The challenge: Different parts lists = time and costs

Bills of materials have always clearly and reliably defined the components of every type of product. At every position, countless characteristics of the individual components and entire assemblies accumulate in connected ERP systems, from material properties to supply chains and price information.

What does this mean for purchasing and controlling?

But what if different production steps produce different parts lists, some of which overlap and some of which complement each other? This poses a number of problems for purchasing and determining requirements - and therefore for any price calculation - that should not be underestimated: Errors can only be avoided with thorough and time-consuming care. And controlling is also faced with immense tasks, particularly with large products and extensive product ranges. And: Which parts list is the leading one if none is complete?

Die alte Praxis bei Mue Tec – Manuelle Zusammenführung von Stücklisten

In ihrer komplexen Fertigungswelt setzt die Firma Mue Tec auf den weltweiten Industriestandard EPLAN P8. Konstrukteure entwickeln und modellieren die Produkte mit Autodesk Inventor. Ein nicht gewünschtes Ergebnis: Mehrere Stücklisten, von denen keine das Produkt vollständig abbildet, die jedoch – nebeneinander gehalten – Redundanzen hervorbringen. Die Stücklisten werden händisch zusammengeführt, was natürlich eine gewisse Fehleranfälligkeit in sich birgt und somit ganz zwangsläufig Zeit und Kosten intensiviert.

Die neue Praxis bei Mue Tec – Automatisierte Zusammenführung von Stücklisten

As Operations Manager, Jürgen Ziegler is responsible for the requirements engineering of the PDM solution, which is intended to automate the process of merging the parts lists:

„Bei den ganzen unterschiedlichen CAD- und ERP-Systemen sowie den unterschiedlichen elektrotechnischen Systemen am Markt, ist es nicht einfach, hier zu einer Lösung zu finden. Bestenfalls mit einem Anbieter, der unterstützt, indem er auch über seinen eigenen Tellerrand hinausblickt.“

Finally found the right partner with GAIN Software

In a detailed market research, Ziegler and his team take a close look at various PDM and ERP systems. It quickly becomes apparent that a fully automated merging of parts lists can only be implemented in a rudimentary manner by almost all providers.

„In fast allen Systemen muss man sich die Teile mehr oder weniger zusammenklicken und in die Stückliste ziehen. Nach und nach kommt man so zwar auch zur elektromechanischen Stückliste, aber eben nicht auf automatisiertem Wege. Überdies wünschten wir einen ständigen Transfer aktueller Artikelnummern zu unserem ERP-System.

Und da kommt GAIN Software mit GAIN Collaboration ins Spiel. In diesem PDM-System können unterschiedliche Stücklisten über Regeln zusammengeführt werden. Dafür wurden seitens GAIN Software einige Funktionalitäten im Kern erweitert. Über die neue Funktion „Update Item BOM“ erfolgt die Zusammenführung der nativen CAD- und ECAD-Stücklisten in eine Artikel-basierte, elektromechanische Stückliste. Und diese führt das PDM-System dann vollautomatisch unserem ERP-System zu. Das PDM System hat quasi die Masterdaten inne, die natürlich auch kommerzieller Natur sein können.“

The implementation – How was the automated solution realized

Article master data and article numbers as a connecting link between the systems

Article numbers are usually assigned using a number generator in an ERP system. At Mue Tec, the article number is the feature with which objects are uniquely referenced across all systems involved. It therefore makes sense to have these generated by a PDM system, which manages the designers' CAD files and is therefore located right at the beginning of product development.

Rules in the PDM system determine the manner of merging

In cooperative, detailed work, the engineers from Mue Tec and the GAIN Software team defined how a robust electromechanical parts list could be generated from GAIN Collaboration. The primary questions here:

• How must a rule for generating article numbers be defined so that it can act as a connecting link between EPLAN, Inventor and the PDM and ERP systems?
• For example, what needs to happen if three identical items are used in an EPLAN schematic, while the same mechanical item is used four times in the Inventor file?
• How can this be reconciled?
• What needs to happen when native changes are made to a CAD file?
• What impact does this have on parts lists in the PDM system?

Ziegler: „All diese Regeln wurden und werden vom Management verabschiedet und dann im System entsprechend konfiguriert. Im PDM-System können wir über die Anweisung ‚Update Item BOM‘ zwei nebeneinander liegende Stücklisten, CAD und ECAD, zusammenführen. In der Zusammenführung der Stücklisten von Inventor-Baugruppen und EPLAN-Einbauort erfolgt das Filtern der Daten nach einem entsprechenden Regelsystem voll automatisiert. So werden Redundanzen zuverlässig vermieden. Sind die beiden Stücklisten zusammengeführt, erfolgt automatisch die Übertragung der Stückliste ans ERP-System ODOO. Wir müssen anschließend nichts mehr in die Hand nehmen.“

Communication as a link

The challenge was to standardize the software. It was crucial to standardize the information from Inventor and E-Plan for the GAIN Collaboration PDM system. The specified rules had to be embedded in the interface and automated. This was only possible through close cooperation between those involved in the project.

The amount of different data from Inventor and E-Plan must be analyzed and standardized. For this, GAIN Collaboration uses its own interfaces to retrieve and merge the information from the programs. GAIN Collaboration is the information channel that analytically compares the parts list items against the defined rules. The user then has the combined parts list at his disposal.

Consistent processes thanks to a single source of truth in simultaneous engineering

In contrast to the series production of products, plant engineering is planned and thought out for each location; the standard is rarely the solution here. Development and production steps for various components often take place in parallel, and parts lists are created one after the other over time. Changes to components to which an article number refers are also commonplace. Consistent processes between development and production are a critical factor here that can determine success or failure. From a misunderstood objective to the cost-efficient implementation of sub-projects; the potential susceptibility to errors is too great if the basis of data communication is not a single, reliable single source of truth:

„Heute leben wir bei Mue Tec das simultane Engineering. Damit alle involvierten Mitarbeiter jederzeit über den aktuellen Status quo informiert sind, werden die Fundamentaldaten, also der jeweilige Entwicklungsstand, permanent dem ERP gemeldet. Nur so weiß dann beispielsweise der Einkauf sofort, ob ein Artikel freigegeben ist oder nicht. Darum sind unsere Artikelnummern auch immer um die Information ihres Entwicklungsstatus ergänzt. Ändert sich also eine Artikelnummer in der Stückliste, wird sie in GAIN Collaboration wieder auf „Entwicklung“ zurückgesetzt und im ERP-System rot geflaggt. So sind dann Fertiger oder Einkäufer umgehend darüber informiert, dass – zum Beispiel – noch eine Änderung einfließen muss. Ein aktives System, das auch bei immer wiederkehrenden Änderungen einer Stückliste ermöglicht, den Status sofort dem ERP zuzuführen. Sicher bedeutet ein solches Gesamtsystem viel Change Engineering. Hat es sich jedoch einmal im Unternehmen etabliert, steht einem effizienten simultanen Engineering nichts mehr im Weg.“

Flexible, open and also new at Mue Tec: The ERP platform ODOO

Beim ERP-System entschied man sich bei Mue Tec für ODOO. Und das hatte seine Gründe: „Schnittstelle und auch der Source Code von ODOO sind freigegeben. So können wir auch in unserem Sinne spezielle Funktionalitäten dazu entwickeln. Überdies sind wir gerade dabei, auch unsere Finanzbuchhaltung mit Ertrags- und Aufwandskonten in ODOO abzubilden. Selbst die Kostenträger erfassen wir mit ODOO. Aus der vollautomatisch ausgebuchten Stückliste werden später noch der Materialaufwand und die erfassten Zeiten gebucht. Letztlich wollen wir alles über ODOO erfassen.“

Hurdles in data migration overcome

As a rule, a new PDM system is first tested by key users in parallel with an existing system before the latter is completely replaced. At Mue Tec, however, the switchover in this form was not possible: On the date of the introduction of the ERP system ODOO, all existing article numbers had to be defined according to the new rules in GAIN Collaboration and then read into the CAD files. When the Inventor files were imported into GAIN Collaboration, the article numbers based on the new rules were written directly into the title blocks of the individual files. The data migration process was fully automated and consistent; CAD files are cleanly synchronized with the articles in ODOO.

An important aspect: a sense of proportion when it comes to user needs

„Aufgrund des Stichtags war der Prozess der Einführung alternativlos. Insofern kam für einige unserer Mitarbeiter die Umstellung auf das neue System mit seinen neuen Vorgehensweisen recht plötzlich. Darum wurde im PDM-System für eine Zeit bei den Bestandsdaten neben der neuen Artikelnummer auch die alte Artikelnummer geführt. Somit hatten Anwender immer einen Bezug von der alten zur neuen Artikelnummer, was den Umgang mit den neuen Artikelnummern vereinfachte.

Training of the teams brought about further optimizations

The training of the employees took place in two steps:

1. Designers: Training of GAIN Collaboration and Autodesk users.
2. Electrical engineer training for EPLAN users.

„Nun muss man natürlich wissen, dass die Denke eines Elektrotechnikers in seiner Anwendung eine ganz andere ist als die eines Konstrukteurs in seiner mechanischen Welt. Ebenso gilt für Prozesse und die dabei entstehenden Daten. So kamen während der Schulung und aufgrund des tiefen spezifischen Wissens unserer Elektrotechniker einige Optimierungspotenziale zutage. Ich glaube, man darf sagen, dass dank der engen Zusammenarbeit aller beteiligten Teams die EPLAN-Schnittstelle von GAIN Collaboration nochmals optimiert werden konnte.

Fazit: „GAIN Software hat uns überrascht. Das war Pionierarbeit.“

Jürgen Ziegler: „GAIN Software hat uns überrascht, indem man dort sehr individuell auf unsere speziellen Wünsche eingegangen ist. Schließlich fällt so ein Vorhaben wie unseres aus dem Rahmen eines üblichen Projektumfangs. Das war Pionierarbeit. Da ist es von Vorteil, wenn beide Seiten ein Fernziel über den Tellerrand hinaus erkennen. Schließlich hat das Thema Stücklistenmanagement in Verbindung mit ERP-Systemen ein erhebliches Potential bei vielen Mittelständlern.

In unserem Falle haben die Entwickler auf beiden Seiten äußerst nah zusammengearbeitet. Und das verlief sehr kooperativ und angenehm. Meiner Erfahrung nach kann man mit den Großen solche Projekte gar nicht aufsetzen.“

The companies involved

EPLAN – Premium solutions for electrical automation projects

EPLAN offers software and services for all aspects of engineering in the areas of electrical engineering, automation and mechatronics. The company develops one of the world's leading software solutions for machine, plant and control cabinet construction. EPLAN is also the ideal partner for simplifying challenging engineering processes.

EPLAN was founded in 1984 and is part of the Friedhelm Loh Group. The family-owned company has a global presence with over 12 production sites and over 95 international subsidiaries. The owner-managed Friedhelm Loh Group employs over 12,100 people and achieved sales of 3 billion euros in 2023.

Mue Tec – Führende Produkte in der optischen Messtechnik

The Munich-based company Mue Tec has been developing high-precision optical measurement and inspection solutions since 1991. Devices that help companies in the semiconductor and microelectronics industries improve their production yield and overall process control. A team of technical experts meets the needs of wafer, reticle and MEMS manufacturers worldwide and offers standard and special solutions with extremely low maintenance requirements. Scalable systems enable the combination of many different applications in a single system, including the measurement of critical dimensions, overlay and layer thicknesses as well as defect testing and control. Mue Tec has installed more than 300 measurement and inspection systems worldwide over the last 20 years.