Design verification and validation in product lifecycle

The verification and validation of engineering designs are of primary importance as they directly influence production performance and ultimately define product functionality and customer perception. Research in aspects of verification and validation is widely spread ranging from tools employed during the digital design phase, to methods deployed for prototype verification and validation. This paper reviews the standard definitions of verification and validation in the context of engineering design and progresses to provide a coherent analysis and classification of these activities from preliminary design, to design in the digital domain and the physical verification and validation of products and processes. The scope of the paper includes aspects of system design and demonstrates how complex products are validated in the context of their lifecycle. Industrial requirements are highlighted and research trends and priorities identified. © 2010 CIRP.

Development of a knowledge sharing framework for improving the testing processes in global product development

As identified by Griffin (1997) and Kahn (2012), manufacturing organisations typically improve their market position by accelerating their product development (PD) cycles. One method for achieving this is to reduce the time taken to design, test and validate new products, so that they can reach the end customer before competition. This paper adds to existing research on PD testing procedures by reporting on an exploratory investigation carried out in a UK-based manufacturing plant. We explore the organisational and managerial factors that contribute to the time spent on testing of new products during development. The investigation consisted of three sections, viz. observations and process modelling, utilisation metrics and a questionnaire-based investigation, from which a proposed framework to improve and reduce the PD time cycle is presented. This research focuses specifically on the improvement of the utilisation of product testing facilities and the links to its main internal stakeholders - PD engineers.

Combination of product quality management and exports: The case of Colombian fruits companies

Quality management provides to companies a framework to improve quality in overall systems, reduction of costs, reallocation of resources efficiently, correct planning of strategies, prevent or correct errors in the right time and increase the performance of companies. In this text, we discuss the different theories in this field, their obligatory or non-obligatory compliance, the importance of quality management for exporting companies and a case study of a Colombian firm that its main objective is to manage quality. In conclusion, we find out that there is different types of quality management systems such as Juran’s trilogy, Deming 14 points, Six sigma, HACCP, and so on; also that companies have to manage suppliers and that quality has a positive influence on exports volume; in the case of Colombian small and medium enterprises, it can be mentioned that the majority has implemented tools regarding quality management but is not enough.

Process oriented framework to support PLM implementation

Product lifecycle management (PLM) innovates as it defines both the product as a central element to aggregate enterprise information and the lifecycle as a new time dimension for information integration and analysis. Because of its potential benefits to shorten innovation lead-times and to reduce costs, PLM has attracted a lot of attention at industry and at research. However, the current PLM implementation stage at most organisations still does not apply the lifecycle management concepts thoroughly. In order to close the existing realisation gap, this article presents a process oriented framework to support effective PLM implementation. The framework central point consists of a set of lifecycle oriented business process reference models which links the necessary fundamental concepts, enterprise knowledge and software solutions to effectively deploy PLM. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Tarjoustoiminnankehittäminen projektiliiketoiminnassa - tiedonhallinta ja työkalut

Työn tavoitteena on tehdä pohjatutkimus tarjoustoiminnan kehittämiseksi Larox Oyj:ssä. Työssä hahmotetaan haastatteluiden avulla tämänhetkiset ongelma-alueet tarjoustoiminnassa ja tiedonhallinnassa. Nykyisin suurimpina kehityshaasteina ovat rutiinityön manuaalinen hallinta, tiedon hankala saatavuus ja selkeiden yhteisten pelisääntöjen puuttuminen tarjoustoiminnassa. Näihin haasteisiin pyritään löytämään ratkaisuvaihtoehtoja. Työ sisältää teoriaosan, jossa käydään läpi projektin ominaispiirteitä, tarjoustoiminnan osuutta projektiliiketoiminnassa, elinkaarenaikaisen tiedonhallinnan keinoja sekä massaräätälöinnin toimintaperiaatteita. Tarjoustoimintaa pyritään kehittämään käsitellyn teorian, benchmark-vierailuilta saatujen ideoiden sekä haastatteluissa tulleiden toiveiden pohjalta. Tuloksena saadaan kehitysideat pitkäjänteiseen kehitystyöhön sekä nopeasti toteutettaviin toimenpiteisiin. Keskeinen kehitysidea on tarjouskonfiguraattorin kehitystyön aloittaminen. Sen avulla pyritään vähentämään tarjousinsinöörien työtaakkaa. Silloin tarjousinsinööreille jää aikaa toteuttaa osaamistaan haastavampien ja suurempien tarjouksien tekemisessä. Tuloksena on saatu neliportainen kehityspolku, jota kulkemalla päästään kohti hahmotettua tavoitetilaa. Työn tuloksia käytetään hyväksi aloitettaessa konfiguraattorin kehitys Laroxilla sekä kehitettäessä koko tarjoustoimintaa ja elinkaarenaikaista tiedonhallintaa yrityksessä.

Varaosien tunnistuspalvelut sähköisessä liiketoimintaympäristössä

Työn tarkoituksena on ollut luoda varaosien tunnistukseen kehitysmalli, jota voidaan käyttää pohjana palveluiden kehityksessä. Saatavilla olevia tunnistusmenetelmiä parantamalla on mahdollista kehittää liiketoimintaprosesseja. Yrityksiin kohdistuu yhä enemmän vaatimuksia, jotka täyttääkseen on kyettävä luomaan kustomoitavissa olevia innovatiivisia palvelukokonaisuuksia. Yritysten tulisi kerätä yhteen kaikki saatavilla oleva tieto asiakkaiden hankkimista tuotteista ja palveluista tarjoten näiden kautta toimintamahdollisuuksia lähemmäs asiakasrajapintaan. Sähköisten tunnistuspalveluiden kehitys ja integrointi yhdeksi kokonaisuudeksi on keskeisessä asemassa yrityksen palvelutarjontaa kehitettäessä. Palveluihin voidaan antaa pääsy SOA (Service Oriented Architecture) -malliin perustuvien portaaleiden kautta. Uudet varaosien tunnistusmenetelmät tulee liittää web-palveluina portaaliin integrointimenetelmiä käyttäen. Varaosien tunnistuksen kannalta on keskeistä linkittää taustajärjestelmien tieto tukemaan tunnistusprosessia tuotteiden koko elinkaaren ajan. Case tapauksessa integroitiin varaosien tunnistuspalveluina IMB WebSphere Portal:n PDM (Product Data Management) -järjestelmän varaosadokumentaatio. Lisäksi luotiin varaosien tunnistusjärjestelmän vaatima datamalli, joka mahdollistaa PDMjärjestelmässä olevan as-built – varaosarakenteen hyväksikäytön portaaliin liitettävän graafisen varaosien tunnistusjärjestelmän kanssa. Tulevaisuuden kehitysmahdollisuuksina nähdään huoltojärjestelmien tiedon integrointi osaksi tunnistusmenetelmiä parantavaa kokonaisuutta, huoltotarpeen automaattinen seuranta ja analysointi, RFID:n käyttömahdollisuudet, mobiili-sovellusten kehitys, varaosien tunnistukseen perustuvien liiketoimintaprosessien automatisointi sekä jatkuva tiedonjaon kehittäminen.

Tuotteen elinkaaren hallinta

Tässä kandidaatintyössä selvitetään tuotteen elinkaaren hallinnan merkitys ja hyödyt yrityksille.Tarkoituksena on kertoa mistä elinkaariajattelu on kehittynyt ja mitkä seikat ovat johtaneet elinkaariajattelun syntyyn. Lisäksi kerrotaan millä eri tavoin elinkaaren hallintaa voidaan nykypäivänä toteuttaa. Työssä käsitellään sekä tuotteen elinkaaren hallinnan (PLM)- että tuotetiedonhallinnan PDM)-järjestelmien rakenteita ja teoriaa yleisellä tasolla. Lisäksi työssä kerrotaan, minkälainen on näiden järjestelmien käyttöönottoprosessi, ja minkälaisiin toimenpiteisiin yritysten on syytä varautua ryhtyessään toteuttamaan tuotteen elinkaaren hallintajärjestelmän käyttöönottoa.

Tuotelopetukset teleoperaattoriyrityksen tuotteen elinkaaren hallinnassa

Tässä työssä selvitettiin tuotelopetustoiminnan nykytilaa ja tuotteen elinkaaren hallinnan prosessimallin hyödyntämistä suuressa teleoperaattoriyrityksessä. Työn tavoitteena oli tutkia, mitkä tekijät hidastavat lopetuksia ja miten hitaus vaikuttaa alasajojen kustannuksiin. Toisaalta haluttiin selvittää, miten tuotteen elinkaaren prosessimallia käytetään case-yrityksessä erityisesti tuotelopetustoiminnan osalta, ja miten prosessimallin käytöstä voidaan hyötyä. Näiden kysymysten selvittämiseksi haastateltiin kymmentä tuotelopetuksiin osallistunutta tuotevastaavaa yritysasiakas- ja tuotantoyksiköissä, hankittiin tuotetietoa yrityksen useilta asiantuntijoilta ja teoriatietoa muun muassa referenssimalleista ja tuotelopetusstrategioista kirjallisuudesta. Syitä hitaisiin tuotelopetuksiin listattiin. Todettiin, että moniin ongelmiin ratkaisun tarjoaisivat tehokkaampi tuote- ja asiakastiedonhallinta ja lopetettavien tuotteiden tunnistaminen, kypsien tuotteiden tarkempi seuranta sekä myyjien lisäkoulutukset. Joidenkin tuotteiden lopetuksen keston pidentyminen voi lisätä lopetukseen liittyviä kustannuksia, mutta näin ei ole kaikkien tuotteiden kohdalla. Lisäksi todettiin, että osa vanhoista tuotteista ei ole korvattavissa täysin uusilla tuotteilla uusiin tuotteisiin liittyvien riskien vuoksi. Tuloksena selvisi myös, että prosessimallia ei käytetä kaikissa tuotelopetustapauksissa. Syitä tähän on selvitettävä vielä lisätutkimuksin, jotta mallin parantaminen onnistuisi.

Tuotteen elinkaarenaikainen tiedonhallinta palvelukeskeisen arkkitehtuurin avulla

Palvelukeskeistä arkkitehtuuria (SOA) sovelletaan nykyään varsinkin suurten yritysten tietojärjestelmien suunnittelussa ja toteutuksessa. Siinä toiminnot suunnitellaan palveluina, mikä lisää erityisesti palveluiden uudelleen-käytettävyyttä ja mahdollisuutta hyödyntää jo tehtyjä järjestelmäinvestointeja. Tuotteen elinkaarenaikaisen tiedonhallinnan (PLM) pyrkimyksenä on saada elinkaarelle hajaantunut tieto käyttöön oikeassa paikassa oikeaan aikaan sekä parantaa tuotetiedon luotettavuutta ja ajantasaisuutta. Tämä on yksi tärkeimmistä tekijöistä tavoiteltaessa kilpailuetuja verkottuneessa liiketoiminnassa. Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää, kuinka tuotteen elinkaarenaikainen tiedonhallinta voidaan toteuttaa palvelukeskeisen arkkitehtuurin avulla sekä, mitä haasteita ja hyötyjä tästä seuraa organisaatiolle. Tutkimus tehtiin kirjallisuustutkimuksena. Työ tarjoaa tietoa PLM:n ja SOA:n integroinnista sekä integroinnin haasteista ja hyödyistä. Tutkimuksen tulokset osoittavat palvelukeskeisen PLM:n tuovan oikein suunniteltuna ja toteutettuna merkittäviä hyötyjä verkostoituneessa ympäristössä toimiville yrityksille. Lisäksi työ antaa käsityksen siitä, kuinka laaja projekti palvelukeskeisen PLM:n implementointi on.

Tuotteen käytönaikaisen asiakastarvetiedon hyödyntäminen tuotekehitysprojekteissa

Diplomityö on tehty osana Sinfonet-tutkimusprojektia, ja sen tavoitteena on laatia uusi toimintamalli asiakaslähtöisen tuotekehitystoiminnan tehostamiseksi. Toimintamallin vaatimuksena oli asiakastarvetiedon kerääminen koko tuotteen elinkaaren käyttövaiheen ajalta, ja rinnakkainen prosessi asiakastarpeiden analysointiin sekä hyödyntämiseen. Työssä yhdistetään asiakastarpeiden kartoittamiseen, analysointiin ja hyödyntämiseen käytettävät menetelmät yhdeksi systemaattiseksi kokonaisuudeksi, jota Laroxin henkilöstö voi tehokkaasti käyttää työssään. Menetelmä laatittiin teoriaosuudessa havaittujen viitekehysten ja Laroxin avainhenkilöiden kanssa suoritettujen haastattelujen pohjalta. On ehdottoman tärkeätä, että toimintamallin käyttö ja siitä saavutettavat hyödyt saadaan perusteltua yrityksen henkilöstölle. Toimintamallissa asiakastarpeiden kartoitusmenetelmiksi valittiin AVAIN-ryhmähaastattelu sekä puolistrukturoitu haastattelu, ja analysointimenetelmiksi tulkintataulukko sekä QFD (Quality Function Deployment). Tarpeiden dokumentointiin valittiin tietokannaksi Laroxin käytössä jo valmiiksi oleva wiki-pohjainen Live-järjestelmä. Uusi toimintamalli ja siinä mukana olevat prosessit kuvataan diplomityössä yksityiskohtaisesti tietovirtakaaviona.

Pk-yrityksen polku systemaattiseen tuote- ja elinkaaritiedon hallintaan

Tutkimus on tehty Tekesin DTP-ohjelman Sinfonet-tutkimusprojektin puitteissa aikavälillä 2009-2011. Työssä on laadittu kokonaisvaltainen tuote- ja elinkaaritiedon hallinnan (eng. Product Lifecycle Management, PLM) tiekartta ja kehityssuunnitelma pienelle engineering-yritykselle. Työ käsittelee asiakkaan erikoisvaatimusten mukaan räätälöitävän tuotteen tuote- ja elinkaaritiedon hallinnan systematisointia pk-yrityksessä. Vaikka PLM-tiekartta on laadittu yksittäiselle yritykselle, sitä voidaan tietyin edellytyksin soveltaa myös toisten pk-yritysten tai engineeringyritysten PLM:n kehittämiseen. Teoriassa tarkastellaan ensinnäkin kohdeyritykseen liittyviä erityispiirteitä, pyritään ymmärtämään engineering–yrityksen ja pk-yrityksen erikoispiirteitä sekä niiden vaikutusta PLM:n kehittämiseen. Toiseksi esitellään PLM:n viittä keskeistä osaaluetta, yksi- ja viisiulotteisten PLM-kypsyysmallien käyttöä yrityksen nykytilan arvioimiseksi sekä rakennetaan engineering-yrityksen kokonaisvaltainen PLM-malli ja kahdeksan askeleen PLM-kehityspolku. PLM-malli jäsentää tiedonhallintaa prosessien kautta ja se koostuu viidestä osaalueesta: strategia identifioi asiakastarpeet sekä määrittelee kuinka tuotteiden ja prosessien avulla asiakastarpeet tyydytetään; prosessit ovat yrityksen toiminnan ydin, joissa tuotemallit ja tuote- ja tietorakenteet kehitetään sekä tuoteyksilöt toimitetaan asiakkaalle; rakenteet pohjautuvat strategiassa valittuun tuote- ja tiedonhallinnan strategiaan ja niiden tehtävänä on tukea ja tehostaa toimintaprosesseja; kulttuuri ja ihmiset muodostavat aineettoman pääoman, jonka vaikutuksesta prosessit toimivat ja tuotteet pystytään toimittamaan asiakkaalle; informaatioteknologia on työkalu, jota käytetään prosesseissa ja tietorakenteiden ylläpidossa, pääosin dokumentoidun tiedon luomiseen, hankitaan, varastoimiseen, jakamiseen ja soveltamiseen. Tapaustutkimuksessa kuvataan kohdeyrityksen nykytilaa PLM:n viidellä keskeisellä osa-alueella, tehdään PLM kypsyysarvio kahdella menetelmällä, määritellään yrityksen tavoitetila ja laaditaan yritykselle ensin alustava PLM roadmap ja lopulta kokonaisvaltaiseen PLM-malliin perustuva PLM roadmap ja PLM:n jatkokehityssuunnitelma.

Proceedings of the PDM2013 conference, LUT 24.-25.4.2013

The 1st PDM Forum for Finland-Russia Collaboration was held at Lappeenranta University of Technology, Finland, during 25.-26.4.2013. The forum brought together leading academics, practitioners, advisors, engineers, industrial experts, and software vendors from Finland and Russia. The forum can be seen as a new integrating element between Russian and Finnish industries and universities. Over border connections between Russia and Finland may also bring new contacts and ideas to develop and expand businesses. Meeting different universities professors, PhD students, and companies’ agents facilitates the sharing and discussion of current PDM (Product Data Management) issues.

Tuotehallinnan kehittäminen ICT-palveluyrityksessä

Tuotehallinta on yrityksissä keskeinen arvoa tuottava toiminto, joka hallinnoi ja johtaa tuotteiden elinkaarta aina ideavaiheesta tuotteiden lopettamiseen saakka. Tuotteiden hyvän kilpailukyvyn kautta yritys saa kilpailuetua markkinassa. Tutkimuksen kohteena oleva case-yritys haluaa kehittää tuotehallinnan toimintaa, jotta se kykenee toimimaan aiempaa tehokkaammin ja menestymään paremmin tiukasti kilpailluilla markkinoilla. Diplomityön päätavoitteena oli löytää keinoja kohdeyrityksen yritysliiketoiminnan tuotehallinnan kehittämiseksi. Tutkimus toteutettiin laadullisena tapaustutkimuksena. Tutkimuksessa käytiin läpi aihealueen tuoretta tutkimustietoa sekä aiempaa teoriaa. Työssä tutkittiin kohdeyrityksen tuotehallinnan nykytilannetta ja kehittämismahdollisuuksia. Saatujen tutkimustulosten pohjalta ja tunnistettua teoriaa hyödyntäen johdettiin konkreettisia kehitystoimenpiteitä. Työ tuotti kriittisen näkökulman tuotehallinnan nykytilanteeseen sekä esityksen tärkeimmiksi tunnistetuista kehittämistoimenpiteistä. Tutkimuksen keskeisimpänä tuloksena toimii johtopäätös tarpeesta rakentaa aiempaa vahvempi tuotehallinta. Tämän aikaansaamiseksi tulee tehdä joukko kehittämistoimenpiteitä, jotka jaettiin lyhyen ja pitkän aikavälin toimenpiteisiin. Kehitystoimenpiteiden toteut-tamiseksi esitetiin muodostettavan oma hallittu kehitysohjelma.

Tuotetiedon muutoshallinta materiaalinkäsittelylaitteiden toimitusprosessissa

Tässä diplomityössä käsitellään tuotetiedon muutoshallintaa valmistavassa teollisuudessa. Työn tavoitteena oli kehittää tuotetiedon muutoshallintamalli materiaalinkäsittelytoimialalla toimivan kohdeyrityksen käyttöön, huomioiden mahdollinen tuotetiedonhallintasovelluksen integraatio. Tutkimus toteutettiin laadullisena tutkimuksena. Kirjallisuuskatsauksessa keskityttiin tuotetiedonhallinnan muutostarpeisiin, haasteisiin ja muutoshallintamalleihin. Tutkimuksen empiirisen osan tieto kerättiin hyödyntäen puolistrukturoituja haastatteluita. Tutkimuksen keskeisenä tuloksena esitettiin muutoshallintamalli ja tuotetiedonhallintasovelluksen integroitavuus kuvattuun muutoshallintamalliin. Mallin toimivuutta ja kehitystä nykyiseen toimintatapaan arvioitiin prosessin suorituskykymittauksella.

Identificação e priorização dos fatores críticos de sucesso na implantação de fábrica digital

A Digital Factory is a concept which improves the collaboration among product development processes. Despite the benefits brought by this concept, failures may occur in its implementation. This paper aims to present the Critical Success Factors in the implementation of a Digital Factory project in a Brazilian company. These factors were identified by an exploratory survey on the implementation of Enterprise Resource Planning and Product Lifecycle Management among other systems. Following this identification, the factors were prioritized using the Delphi Method and the Analytic Hierarchy Process; this evaluation was carried out by professionals from enterprises which implement Digital Factory projects, in Brazil and abroad. Nine factors were identified. The five main priorities were: Continuous Support and Commitment from Top Management; Comprehensive Business Reengineering; Skilled and Experienced Partners; Participation and Commitment of Users; and Appropriate Role of the Project Manager.