PRODUCT DATA MANAGEMENT FOR FINNISH SMALL AND MEDIUM-SIZED MANUFACTURING ENTERPRISES - Towards a viable information system concept

Product Data Management (PDM) systems have been utilized within companies since the 1980s. Mainly the PDM systems have been used by large companies. This thesis presents the premise that small and medium-sized companies can also benefit from utilizing the Product Data Management systems. Furthermore, the starting point for the thesis is that the existing PDM systems are either too expensive or do not properly respond to the requirements SMEs have. The aim of this study is to investigate what kinds of requirements and special features SMEs, operating in Finnish manufacturing industry, have towards Product Data Management. Additionally, the target is to create a conceptual model that could fulfill the specified requirements. The research has been carried out as a qualitative case study, in which the research data was collected from ten Finnish companies operating in manufacturing industry. The research data is formed by interviewing key personnel from the case companies. After this, the data formed from the interviews has been processed to comprise a generic set of information system requirements and the information system concept supporting it. The commercialization of the concept is studied in the thesis from the perspective of system development. The aim was to create a conceptual model, which would be economically feasible for both, a company utilizing the system and for a company developing it. For this reason, the thesis has sought ways to scale the system development effort for multiple simultaneous cases. The main methods found were to utilize platform-based thinking and a way to generalize the system requirements, or in other words abstracting the requirements of an information system. The results of the research highlight the special features Finnish manufacturing SMEs have towards PDM. The most significant of the special features is the usage of project model to manage the order-to-delivery –process. This differs significantly from the traditional concepts of Product Data Management presented in the literature. Furthermore, as a research result, this thesis presents a conceptual model of a PDM system, which would be viable for the case companies interviewed during the research. As a by-product, this research presents a synthesized model, found from the literature, to abstract information system requirements. In addition to this, the strategic importance and categorization of information systems within companies has been discussed from the perspective of information system customizations.

Order-flow Standardization with Product Data Management Ideology

Tämän diplomityön päämääränä oli kuvata tilaus-toimitusprosessin eri toimintojen työnkulku, kun tuotetiedonhallintajärjestelmä on osa työympäristöä. Työn teoreettisessa osassa tarkasteltiin liiketoimintaprosessien uudistamista ja prosessien määrittämistä sekä esiteltiin tuotetiedonhallinnan (PDM) keskeiset osa-alueet. Kohdeyrityksen tausta ja strategiat esiteltiin, minkä jälkeen muutoksia arvioitiin suhteessa teoriaosuuden tuloksiin. Nykyisten toimintatapojen määrittämistä varten haastateltiin henkilöitä jokaisesta tilaus-toimitusprosessin vaiheesta tuotantoyksikön sisällä. Lopuksi kuvattiin yrityksen tuotetiedonhallintaperiaatteet ja määritettiin työnkulku prosessin eri vaiheissa. Samalla kuin uusi tuotetiedonhallintajärjestelmä otetaan käyttöön, on yrityksessä omaksuttava tuotetiedonhallinnan ajatusmalli. Tuoterakenteen hallinta jakautuu nyt eri toimintojen kesken, jolloin suunnittelun rakenne, tuotannon rakenne ja huoltorakenne ovat eri ihmisten vastuulla. Näiden eri rakenteiden konfigurointi tilaus-toimitus prosessin aikana määrää missä järjestyksessä toiminnot on suoritettava eri järjestelmien välillä. Monikansallinen suunnitteluorganisaatio on myös otettava huomioon tilauksenkulun aikana. Tuotetiedonhallintajärjestelmää käytetään yhdessä tuttujen suunnitteluohjelmien sekä toiminnanohjausjärjestelmän (ERP) kanssa. Työnkulkukaaviossa määritellään koko yritystä koskeva malli siitä, miten ja missä järjestyksessä tehtävät on suoritettava eri järjestelmissä tilaus-toimitus prosessin aikana. Tässä työssä tutkittiin tuotteen määrittelyn ja suunnittelutiedon hallinnan kannalta oleellisimmat tilaus-toimitusprosessiin kuuluvat toiminnot; myynti, myynnin tuki, tuotannon ohjaus, sovellussuunnittelu ja dokumentointi. Tulevaisuudessa on suositeltavaa pohtia tuotetiedonhallintajärjestelmän käyttöönottoa myös tuotannossa ja ostoissa. Tilaus-toimitusprosessiin liittyvät kehitysmahdollisuudet kannattaisi seuraavaksi kohdistaa tilauksen määrittelyvaiheeseen myyjä-asiakas rajapinnassa, jossa tehdyt virheet kertautuvat jokaisessa prosessin vaiheessa.

Product information management system design framework for production oriented company

Diplomityössä luodaan viitekehys tuotetiedonhallintajärjestelmän esisuunnittelua varten. Siinä on kolme ulottuvuutta: lisäarvontuotto-, toiminnallisuus- ja ohjelmistoulottuvuus. Viitekehys auttaa- tunnistamaan lisäarvontuottokomponentit, joihin voidaan vaikuttaa tiettyjen ohjelmistoluokkien tarjoamilla tuotetiedonhallintatoiminnallisuuksilla. Viitekehyksen järjestelmäsuunnittelullista näkökulmaa hyödynnetään tutkittavissa yritystapauksissa perustuen laskentamatriisin muotoon mallinnettuihin ulottuvuuksien välisiin suhteisiin. Matriisiin syötetään lisäarvontuotto- ja toiminnallisuuskomponenttien saamat tärkeydet kohdeyrityksessä suoritetussa haastattelututkimuksessa. Matriisin tuotos on tietyn ohjelmiston soveltuvuus kyseisen yrityksen tapauksessa. Soveltuvuus on joukko tunnuslukuja, jotka analysoidaan tulostenkäsittelyvaiheessa. Soveltuvuustulokset avustavat kohdeyritystä sen valitessa lähestymistapaansa tuotetiedonhallintaan - ja kuvaavat esisuunnitellun tuotetiedonhallintajärjestelmän. Viitekehyksen rakentaminen vaatii perinpohjaisen lähestymistavan merkityksellisten lisäarvontuotto- ja toiminnallisuuskomponenttien sekä ohjelmistoluokkien määrittämiseen. Määritystyö perustuu työssä yksityiskohtaisesti laadittujen menetelmien ja komponenttiryhmitysten hyödyntämiselle. Kunkin alueen analysointi mahdollistaa viitekehyksen ja laskentamatriisin rakentamisen yhdenmukaisten määritysten perusteella. Viitekehykselle on ominaista sen muunneltavuus. Nykymuodossaan se soveltuu elektroniikka- ja high-tech yrityksille. Viitekehystä voidaan hyödyntää myös muilla toimialoilla muokkaamalla lisäarvontuottokomponentteja kunkin toimialan intressien mukaisesti. Vastaavasti analysoitava ohjelmisto voidaan valita tapauskohtaisesti. Laskentamatriisi on kuitenkin ensin päivitettävä valitun ohjelmiston kyvykkyyksillä, minkä jälkeen viitekehys voi tuottaa soveltuvuustuloksia kyseiseen yritystapaukseen perustuen

Development of Collaborative Product Structure Management

The purpose of this thesis is to develop an environment or network that enables effective collaborative product structure management among stakeholders in each unit, throughout the entire product lifecycle and product data management. This thesis uses framework models as an approach to the problem. Framework model methods for development of collaborative product structure management are proposed in this study, there are three unique models depicted to support collaborative product structure management: organization model, process model and product model. In the organization model, the formation of product data management system (eDSTAT) key user network is specified. In the process model, development is based on the case company’s product development matrix. In the product model framework, product model management, product knowledge management and design knowledge management are defined as development tools and collaboration is based on web-based product structure management. Collaborative management is executed using all these approaches. A case study from an actual project at the case company is presented as an implementation; this is to verify the models’ applicability. A computer assisted design tool and the web-based product structure manager, have been used as tools of this collaboration with the support of the key user. The current PDM system, eDSTAT, is used as a piloting case for key user role. The result of this development is that the role of key user as a collaboration channel is defined and established. The key user is able to provide one on one support for the elevator projects. Also the management activities are improved through the application of process workflow by following criteria for each project milestone. The development shows effectiveness of product structure management in product lifecycle, improved production process by eliminating barriers (e.g. improvement of two-way communication) during design phase and production phase. The key user role is applicable on a global scale in the company.

Managing groups of files in a rule oriented data management system (iRODS)

The iRODS system, created by the San Diego Supercomputing Centre, is a rule oriented data management system that allows the user to create sets of rules to define how the data is to be managed. Each rule corresponds to a particular action or operation (such as checksumming a file) and the system is flexible enough to allow the user to create new rules for new types of operations. The iRODS system can interface to any storage system (provided an iRODS driver is built for that system) and relies on its’ metadata catalogue to provide a virtual file-system that can handle files of any size and type. However, some storage systems (such as tape systems) do not handle small files efficiently and prefer small files to be packaged up (or “bundled”) into larger units. We have developed a system that can bundle small data files of any type into larger units - mounted collections. The system can create collection families and contains its’ own extensible metadata, including metadata on which family the collection belongs to. The mounted collection system can work standalone and is being incorporated into the iRODS system to enhance the systems flexibility to handle small files. In this paper we describe the motivation for creating a mounted collection system, its’ architecture and how it has been incorporated into the iRODS system. We describe different technologies used to create the mounted collection system and provide some performance numbers.

Wet weather highway accident analysis and skid resistance data management system. Volume 2: user's manual. Final report.

Louisiana Transportation Research Center, Baton Rouge

The requirements and needs of global data usage in product lifecycle management

This study was done for ABB Ltd. Motors and Generators business unit in Helsinki. In this study, global data movement in large businesses is examined from a product data management (PDM) and enterprise resource planning (ERP) point-of-view. The purpose of this study was to understand and map out how a large global business handles its data in a multiple site structure and how it can be applied in practice. This was done by doing an empirical interview study on five different global businesses with design locations in multiple countries. Their master data management (MDM) solutions were inspected and analyzed to understand which solution would best benefit a large global architecture with many design locations. One working solution is a transactional hub which negates the effects of multisite transfers and reduces lead times. Also, the requirements and limitations of the current MDM architecture were analyzed and possible reform ideas given.  

The BRAzilian Seismographic Integrated Systems (BRASIS): infrastructure and data management

In geophysics and seismology, raw data need to be processed to generate useful information that can be turned into knowledge by researchers. The number of sensors that are acquiring raw data is increasing rapidly. Without good data management systems, more time can be spent in querying and preparing datasets for analyses than in acquiring raw data. Also, a lot of good quality data acquired at great effort can be lost forever if they are not correctly stored. Local and international cooperation will probably be reduced, and a lot of data will never become scientific knowledge. For this reason, the Seismological Laboratory of the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences at the University of Sao Paulo (IAG-USP) has concentrated fully on its data management system. This report describes the efforts of the IAG-USP to set up a seismology data management system to facilitate local and international cooperation.

Product Data Managemet as a Key Success Factor in After Sales Business

The objective of this master’s thesis is to define Larox´s Product Data present state and future development needs from after sales point of view. In particular the object was to investigate after sales needs, which data related to products need to be managed by using Product Data Management. Empirical material of thesis was collected mainly through interviews, benchmark visits, and personal experience. Among the interviewees were internal stakeholders who are closely related to the product process, as well as external stakeholders. Interviews revealed that each stakeholder group has deviating needs for product data management and that at present all the needs are not met to take the best possible way. The main requirement was availability of up-to-date information, which plays a key role in after sales business. At the end of study is concentrated to find development targets at Larox, especially from after sales point of view. In addition, consideration of how the product data management advantages can utilized in making internal processes more efficient. Development needs are collected together as project descriptions, whose headings are shown at the end of the study.

WREN: electronic management system for facilities management

This paper describes a case study of an electronic data management system developed in-house by the Facilities Management Directorate (FMD) of an educational institution in the UK. The FMD Maintenance and Business Services department is responsible for the maintenance of the built-estate owned by the university. The department needs to have a clear definition of the type of work undertaken and the administration that enables any maintenance work to be carried out. These include the management of resources, budget, cash flow and workflow of reactive, preventative and planned maintenance of the campus. In order to be more efficient in supporting the business process, the FMD had decided to move from a paper-based information system to an electronic system, WREN, to support the business process of the FMD. Some of the main advantages of WREN are that it is tailor-made to fit the purpose of the users; it is cost effective when it comes to modifications on the system; and the database can also be used as a knowledge management tool. There is a trade-off; as WREN is tailored to the specific requirements of the FMD, it may not be easy to implement within a different institution without extensive modifications. However, WREN is successful in not only allowing the FMD to carry out the tasks of maintaining and looking after the built-estate of the university, but also has achieved its aim to minimise costs and maximise efficiency.

Effective Data Management Enables Intelligent Utility Management

Instrumentation and automation plays a vital role to managing the water industry. These systems generate vast amounts of data that must be effectively managed in order to enable intelligent decision making. Time series data management software, commonly known as data historians are used for collecting and managing real-time (time series) information. More advanced software solutions provide a data infrastructure or utility wide Operations Data Management System (ODMS) that stores, manages, calculates, displays, shares, and integrates data from multiple disparate automation and business systems that are used daily in water utilities. These ODMS solutions are proven and have the ability to manage data from smart water meters to the collaboration of data across third party corporations. This paper focuses on practical, utility successes in the water industry where utility managers are leveraging instantaneous access to data from proven, commercial off-the-shelf ODMS solutions to enable better real-time decision making. Successes include saving $650,000 / year in water loss control, safeguarding water quality, saving millions of dollars in energy management and asset management. Immediate opportunities exist to integrate the research being done in academia with these ODMS solutions in the field and to leverage these successes to utilities around the world.

The Brazilian Seismographic Integrated Systems (BRASIS): Infrastructure and data management

In geophysics and seismology, raw data need to be processed to generate useful information that can be turned into knowledge by researchers. The number of sensors that are acquiring raw data is increasing rapidly. Without good data management systems, more time can be spent in querying and preparing datasets for analyses than in acquiring raw data. Also, a lot of good quality data acquired at great effort can be lost forever if they are not correctly stored. Local and international cooperation will probably be reduced, and a lot of data will never become scientific knowledge. For this reason, the Seismological Laboratory of the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences at the University of São Paulo (IAG-USP) has concentrated fully on its data management system. This report describes the efforts of the IAG-USP to set up a seismology data management system to facilitate local and international cooperation. © 2011 by the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. All rights reserved.

Tuotetiedon hallinta verkostoituneessa pk-yrityksessä

Työn tavoitteena oli luoda malli kansainvälisessä yritysverkostossa toimivan pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan. Ensin selvitettiin tuotetiedon hallinnan sisältöä sekä osa-alueita kirjallisuuden avulla. Tämän lisäksi kartoitettiin tutkimuskohteena olleen yrityksen tuotetiedon hallinnan nykytilanne kehityksen lähtökohdaksi. Selvitystöiden perusteella määriteltiin tavoitteet verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan sekä luotiin malli, jonka pohjalta kohdeyrityksen tuotetiedon hallinnan kehittämisessä edetään. Lopuksi arvioitiin mallin hyvyyttä kohdeyrityksen tapauksessa sekä yleisesti verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallinnassa. Kehitetyssä mallissa yhdistyvät yrityksen tavoitteiden perusteella määritellyt toimintatavat sekä niitä tukeva tietojärjestelmä. Yrityksen liiketoiminnan luonne, visiot ja suunnitelmat sekä yritysverkosto ovat lähtökohtana tuotetiedon hallinnan strategialle. Tämän toteuttaminen taas vaatii tuotetiedon hallinnan kehittämistä yrityksessä PDM-mallin mukaisesti viidellä eri osa-alueella nimikkeiden hallinnasta tiedon jakeluun. Yrityksen tietojärjestelmäkokonaisuus tukee näitä osa-alueita. Tuotetiedon hallinnan kehitystyö etenee kolmessa vaiheessa. Se käynnistetään uudistamalla toimintatapoja sekä kehittämällä tuotetiedon hallintaa tukevaa tietojärjestelmäkokonaisuutta. Kolmannella portaalla järjestelmä laajennetaan kattamaan koko yrityksen kansainvälinen liiketoimintaverkosto yhteistyökumppaneineen. Tavoitetilassa tietojärjestelmä toimii koko verkoston tiedonjakelun keskuksena. Tuotetiedon hallinnan kehitysprojekti on laaja kokonaisuus. Työn tavoitteena olikin saada kehitys alkuun kohdeyrityksen osalta. Jatkossa mielenkiintoinen tutkimusaihe on esimerkiksi tutkia kehitetyn mallin toimivuutta käytännössä ja sen yleistettävyyttä muiden pk-yritysten tarpeisiin. Näin voidaan tarjota lisää tietoa yritysten ja verkostojen kehittämisen tueksi ja sitä kautta parantaa tulevaisuudessa suomalaisten pk-yritysten kilpailukykyä kansainvälisillä markkinoilla.

3D-suunnittelujärjestelmän ja tuotetiedonhallintajärjestelmän integrointi

3D-suunnittelujärjestelmät ovat tärkeitä työkaluja tuotetiedon luomista ja muokkaamista varten, joten niiden tehokas toiminta yhdessä tuotetiedonhallintajärjestelmien kanssa on erittäin tärkeää. 3D-suunnittelujärjestelmien kehityksen seurauksena 3D-malleihin voidaan sisällyttää entistä enemmän tuotetietoa, jolloin tehokas tiedon tallentaminen ja sen hallinta kasvattaa merkitystään. 3D-malleihin sisältyvää tietoa, kuten esimerkiksi kappaleen painoa tai geometriaa, halutaan myös tarkastella ilman tiettyä 3D-järjestelmää. Tuotetiedon hallinta on ollut jo pitkään tärkeä osa tuotteen suunnitteluprosessia. Tuotetiedon hallintaan sisältyy tiedon luomista, keräämistä ja muokkaamista koko tuotteen eliniän ajan. Näitä tietoja voivat olla esimerkiksi piirustukset, 3D-mallit, mittauspöytäkirjat, kokouspöytäkirjat, mallistoluettelot, lujuuslaskelmat, huoltoraportit jne. Tuotetiedonhallintajärjestelmä pitää huolta kaikesta tästä tiedosta ja sen kautta tuotteisiin liittyvää tietoa voidaan myös muokata ja jakaa tehokkaasti. Tässä diplomityössä tutkittiin näiden kahden järjestelmän integraation toteutusta erilaisilla menetelmillä. Työn tarkoituksena oli valita Valtra Oy:n tarkoituksiin parhaiten sopiva menetelmä tuotetiedon siirtämiseksi järjestelmien välillä tehokkaasti. Työn tuloksena annetaan suositus käytettävistä menetelmistä ja työkaluista.

Tuotetiedon hallinta, Case: moottorinohjausjärjestelmä

Tuotetiedonhallinnan tavoitteena on tuotteeseen liittyvien tietojen hallinta koko tuotteen elinkaaren ajan. Teollisen liiketoiminnan uudet suuntaukset ovat lisänneet tarvetta tuotetietojen hallinnan tehostamiseen. Tehokkaalla tuotetietojen hallinnalla voidaan saada välittömiä ja välillisiä parannuksia liiketoimintaan, joten se on merkittävä tekijä liiketoiminnan kilpailukyvyn ylläpitämisessä. Työssä on esitelty tuotetiedon hallintajärjestelmien tyypillisiä perustoiminnallisuuksia ja niiden soveltamista yrityksen eri toiminnoissa. Lisäksi on kuvailtu tuotetiedon hallintajärjestelmän käyttöönottoprojektia, joka on sekä tietojärjestelmäprojekti että liiketoimintaprosessien kehittämishanke. Käyttöönoton lähtökohtana on yrityksen toimintaprosessien tunteminen ja tarvittaessa kehittäminen. Työn soveltavassa osassa on kuvattu kohdeyrityksen elektroniseen moottorinohjausjärjestelmään liittyvien tuotetietojen hallinnan nykytilaa ja pohdittu tuotetiedon hallintajärjestelmän mahdollisuuksia sen kehittämiseksi.