Das Dokument behandelt die Anforderungen und Prozesse des Werkstoffmanagements, das für die Stoffsubstanz-Compliance in Unternehmen entscheidend ist. Schlüsselthemen sind die spezifische Werkstoffspezifikation, die Überprüfung von Lieferdeklarationen sowie die Notwendigkeit von Compliance-Reporting und den Einsatz geeigneter Unternehmensanwendungen. Es wird betont, dass ein differenziertes Werkstoffdatenmodell und integrierte Lebenszyklusmanagementprozesse notwendig sind, um eine verlässliche Compliance zu gewährleisten.

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Werkstoffmanagement als Basis für Compliancethemen
Thomas Jäger, 09. Oktober 2023
INTELLIACT AG
PLM Open Hour

2. Werkstoff-Spezifikation von
Artikeln ist Voraussetzung für
Werkstoffsubstanz-Compliance
Werkstoffspezifikationsdaten
nutzen, um produktdatenbezogene
Sustainability-Statements zu
erbringen
Ausgangslage
PLM OPEN HOUR – WERKSTOFFMANAGEMENT ALS BASIS FÜR COMPLIANCETHEMEN
2
Zentrale Fragestellungen
1. Welche Anforderungen muss die
Werkstoffspezifikation erfüllen?
2. Welche weiteren Aspekte sind über die
Werkstoffspezifikation hinaus zu beachten, um
möglichst verlässliche Substanzcompliance-
Deklarationsstatements zu erhalten?
3. Welche Fragestellungen sind bei der Wahl der
Unternehmensapplikationen für die verschiedenen
Aufgaben im Rahmen der Werkstoffsubstanz-
Compliance erfahrungsgemäss zentral? Welche
Zusammenhänge gilt es dabei zu beachten?
4. Welche Unternehmensprozesse und Rollen müssen
dafür vorgesehen werden?

3. Werkstoffmanagement als Voraussetzung für Werkstoffsubstanz-Compliance
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3
Produktspezifikation (Design)
1 Deklarationen aus der Lieferkette
einfordern (für Einkaufsartikel/-BGs)
2 Compliance Check über
Produktstrukturen (BOMs) hinweg
3
Compliance Reporting
4
Compliance-Experte 1)
R&D, Service Compliance-Experte 1)
Compliance-Experte 1)
Einkauf
«Buy» «Make» (Buy)
MCAD ECAD PDM
PDM / ERP
Lieferantenportal (spezifiz. Artikel)
Datenbanken (Katalogteile)
x
https://
x
Engineering Change Management
Regulation Lifecycle Management Compliance-Experte 1)
Artikel 1 Lieferantenteil 1
• Katalogteile
• Spezifizierte Artikel/ Einkaufsbaugruppen
• Rohmaterialien (z.B. Granulat)
Lieferantenteil 2
Lieferant 1
Lieferant 2
Kontakte1)
Kontakt
BOM Alpha 2)
Artikel 1
Artikel n
Lieferantenteil 1
Lieferantenteil 2
Lieferantenteil m
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Deklarations-
anfrage
Compliance-
Deklarationsdaten
Artikel n
Compliance-Ausprägung per Spezifikation 3)
Compliance-
Assessment
IPC-175x
standards
IT-Tools
Produktdaten
PDM / ERP PDM / ERP
SRM
z.B. Deklaration/Zertifikat (Hersteller)
2) EBOM, Service-BOM; MBOM (u.a. bzgl. Betriebsstoffen à Environmental Health Safety)
1) Für Werkstoffsubstanz-/übrige Compliancebereiche potentiell unterschiedl. Zuständigkeiten Compliance-Ausprägung im Rahmen der Spezifikation
Compliance-Deklarationsdaten (Lieferant)
Compliance-Assessment/-Klassifizierung (intern)
3) Quelle: Datenblätter, Referenz-DBs
Behörden
Kunden
Management
DBs 3)
Werkstoff
Kundenportal
https://
x
Werkstoff (Lifecycle) Management à Definition, Freigabe, Änderung, Obsoleszenz oder zwingender Ersatz eines Werkstoffs
Werkstoff-Experte

4. Wesentliche Abstufung von Werkstoffen im Kontext der Spezifikation
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4
Nominalwerkstoff
Generischer Referenzwerkstoff à „kann nicht bestellt werden“
i.d.R. Basis für Simulationen und Kalkulationen à Physikalische Eigenschaften
Reicht in vielen Fällen als Spezifikationsbasis à MCAD-Dokumentstruktur, Engineering BOM
„Breitere“ Substanzanteilsbereiche
(Hersteller-)spezifischer Werkstoff, ggf. zusätzlich prozessbehandelt/veredelt
Wird vom Lieferanten für sein Erzeugnis verwendet bzw. als Einkaufsartikel bestellt
– Halbzeug/Halbfabrikat à z.B. Metalle/Legierungen (Strangware, Bleche etc.)
– Rohmaterial 1) 2) à z.B. Granulate, Flüssigkeiten etc.
Kann als Werkstoff ebenfalls zur Spezifikation genutzt werden („engere“ Spezifikationsfenster und
Substanzanteilsbereiche) à MCAD-Dokumentstruktur, Engineering BOM
Unterscheidung von Gebindegrössen mittels Einkaufsartikeln (logistische/Produktionsrelevanz)
à Manufacturing BOM
Lokale Ausprägungen (möglich) à Relevanz für Sustainability-Nachweise
1) Materialwirtschaftliche „Feinheit“: Rohmaterialien, wie z. B. Schüttgüter, Granulate, Pulver, Flüssigkeiten oder Gase, werden nicht zu den Halbzeugen gerechnet, weil es sich,
anders als bei Halbzeugen, nicht um geometrisch bestimmte, feste Körper handelt und damit noch keine „Halb-Fertigstellung“ des Produktes erfolgt ist
2) „Rohstoffe“ werden verschiedenartig definiert (im Englischen bezeichnet „raw material“ sowohl „Rohmaterial“ als auch „Rohstoff“):
• in der Materialwirtschaft als Basis für Erzeugnisse/Materialien
• werden in ihrer ursprünglichen Form abgebaut (z.B. Erze) und dienen als Grundlage für die Erstellung von Halbzeugen und Rohmaterialien
Spezialisierung
Generalisierung
Gerichtete
Relationen

5. Eindeutige Identifikation
„Interne“ ID; wenn möglich zusätzlich „externe“ Norm- oder Katalog-ID
Lebenszyklus mittels Status-/Maturität
z.B. In Arbeit, In Prüfung, Freigegeben, Obsolet/EOL, Zwingender Ersatz etc.
Freigegeben = prinzipiell3) konform bzgl. der relevanten Regularien!
Physikalische Spezifikation (Z.B. Massendichte, E-Modul, Härte etc.)
Primär relevant für den Entwickler bzw. die Produkt-/Applikationsanforderungen
Chemische Zusammensetzung (Stoff-/Substanzzusammensetzung)
Wertebereiche, Summe > 100% möglich
In der Regel nicht zu 100% bekannt
Wichtig: Regularien-gelistete Substanzen, insbesondere SVHCs1) à SCIP2)-DB
Substanzen mittels CAS-No. identifizierbar, z.B. 7440-02-0 (Nickel)
è Relevanz für die Werkstoff-Substanz-Compliance
Anforderungen an die Spezifikation von Werkstoffen à Werkstoffmanagement
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5
Young’s modulus (Quelle: Wikipedia)
Quelle:
https://connecteddiscourse.wordpress.com/201
3/07/01/chemical-composition-of-metal-alloys/
1) Substances of Very High Concern
2) Substances of Concern In articles as such or in complex objects (Products), gem. REACH, Art. 33
3) Durch Compliance Experten beurteilt und bewusst freigegeben; Ausnahmen können z.B. Spezialanwendungen/Bereiche umfassen, die z.B. typischerweise keinen Körperkontakt aufweisen

6. Produktspezifikation auf Basis Regularien-konformer Werkstoffe
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6
Deklarationen aus der Lieferkette
einfordern (für Einkaufsartikel/-BGs)
2 Compliance Check über
Produktstrukturen (BOMs) hinweg
3
Compliance Reporting
4
Compliance-Experte 1)
Compliance-Experte 1)
Compliance-Experte 1)
Einkauf
«Buy» «Make» (Buy)
MCAD ECAD PDM
PDM / ERP
Lieferantenportal (spezifiz. Artikel)
Datenbanken (Katalogteile)
x
https://
x
Engineering Change Management
Regulation Lifecycle Management Compliance-Experte 1)
Artikel 1 Lieferantenteil 1
• Katalogteile
• Spezifizierte Artikel/ Einkaufsbaugruppen
• Rohmaterialien (z.B. Granulat)
Lieferantenteil 2
Lieferant 1
Lieferant 2
Kontakte1)
Kontakt
BOM Alpha 2)
Artikel 1
Artikel n
Lieferantenteil 1
Lieferantenteil 2
Lieferantenteil m
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Deklarations-
anfrage
Compliance-
Deklarationsdaten
Artikel n
Compliance-Ausprägung per Spezifikation 3)
Compliance-
Assessment
IPC-175x
standards
IT-Tools
Produktdaten
PDM / ERP PDM / ERP
SRM
z.B. Deklaration/Zertifikat (Hersteller)
2) EBOM, Service-BOM; MBOM (u.a. bzgl. Betriebsstoffen à Environmental Health Safety)
1) Für Werkstoffsubstanz-/übrige Compliancebereiche potentiell unterschiedl. Zuständigkeiten Compliance-Ausprägung im Rahmen der Spezifikation
Compliance-Deklarationsdaten (Lieferant)
Compliance-Assessment/-Klassifizierung (intern)
3) Quelle: Datenblätter, Referenz-DBs
Behörden
Kunden
Management
DBs 3)
Werkstoff
Kundenportal
https://
x
Werkstoff Lifecycle Management à Definition, Freigabe, Änderung, Obsoleszenz oder zwingender Ersatz eines Werkstoffs
Werkstoff-Experte
Produktspezifikation (Design)
1
R&D, Service

7. Freigegebene, Regularien-konforme Werkstoffe
Nicht: In Arbeit, Obsolet/EOL, Zwingender Ersatz o.ä.
Auswertbarkeit à Verwendungsnachweise
der Werkstoffe
ggf. der Substanzen
Gewichtsdefinition
Gewichtsspezifikationen mittels Kalkulation auf Volumenbasis
(Werkstoffdichte) oder bei Bedarf manuell
Basis für Sustainability-Nachweise und -Kalkulationen
Alternative Werkstoffe definieren/nutzen
Flexibilität, z.B. in Werken oder für Beschaffung
Relation zwischen „Hauptwerkstoff“ und „Alternativen“
Verlässliche Spezifikationsvorgabe für den Lieferanten
Mechanik: Automatisiertes Mapping z.B. auf Zeichnung
Elektr(on)ik/: E-Komponenten (Herstellerteileauflösung)
Anforderung an die Spezifikation von Artikeln hinsichtlich des Werkstoffs
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7
Integriertes Werkstoffmanagement
Werkstoff als Komponente von CAD-Dokumenten oder Artikeln
Entkoppelung der Lebenszyklen schafft Freiheitsgrade
Nutzung der bewährten Mechanismen für Release und Change-Prozess
«Intern»
«Extern»
Alternative Ansätze für Werkstoffausprägung – ggf. Interimslösung?
Attribute aus gepflegten Wertelisten (CAD-Dokumente / Artikel)
Relation Property auf der Verwendung von Artikel in Baugruppen
è Nachteile = umständlichere, teils kompromittierte Lösungsansätze, z.B.:
– Roll-up-Auswertungsmechanismen, Gewichtsdefinition und generell
Verwendungsnachweise
– Entkoppelung der Lebenszyklen von Werkstoff und Artikel, Änderungs-
historie (im Vgl. zu Strukturrelationen)
è Keine Freitextfelder oder rein Dokument-basierter Ansatz!
471111 Rohmaterial Rev. A
Substanz B
Substanz A
%
%
54321 Werkstoff 1, Rev. B
(Herstellerspezif. Werkstoff)
Massendichte
= 1.41g/cm3
Gewicht
= 731.5g
665544 CAD-Design, Rev. B
571212 Mechan. Artikel, Rev. A
Substanz D
Substanz C
Substanz E
%
%
%
54322 Werkstoff 2, Rev. C
(Nominalwerkstoff)
Massendichte
= 7.8..7.85 g/cm3
Volumen
= 512 cm3
à Gewicht = 3993..4019g

8. Individuelle Anforderungen definieren die zu wählende Systemlandschaft
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MCAD ECAD PDM
PDM / ERP
Lieferantenportal (spezifiz. Artikel)
Datenbanken (Katalogteile)
x
https://
x
Engineering Change Management
Regulation Lifecycle Management Compliance-Experte 1)
Artikel 1
• Katalogteile
• Spezifizierte Artikel/ Einkaufsbaugruppen
• Rohmaterialien (z.B. Granulat)
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Artikel n
Compliance-Ausprägung per Spezifikation 3)
IPC-175x
standards
PDM / ERP PDM / ERP
SRM
z.B. Deklaration/Zertifikat (Hersteller)
2) EBOM, Service-BOM; MBOM (u.a. bzgl. Betriebsstoffen à Environmental Health Safety)
1) Für Werkstoffsubstanz-/übrige Compliancebereiche potentiell unterschiedl. Zuständigkeiten Compliance-Ausprägung im Rahmen der Spezifikation
Compliance-Deklarationsdaten (Lieferant)
Compliance-Assessment/-Klassifizierung (intern)
3) Quelle: Datenblätter, Referenz-DBs
DBs 3)
Werkstoff
Kundenportal
https://
x
Werkstoff-Experte
Lieferantenteil 1
Lieferantenteil 2
Lieferant 1
Lieferant 2
Kontakte1)
Kontakt
BOM Alpha 2)
Artikel 1
Artikel n
Lieferantenteil 1
Lieferantenteil 2
Lieferantenteil m
Deklarations-
anfrage
Compliance-
Deklarationsdaten
Compliance-
Assessment
Behörden
Kunden
Management
Produktdaten
IT-Tools
Produktspezifikation (Design)
1
R&D, Service
Deklarationen aus der Lieferkette
einfordern (für Einkaufsartikel/-BGs)
2 Compliance Check über
Produktstrukturen (BOMs) hinweg
3
Compliance Reporting
4
Compliance-Experte 1)
Compliance-Experte 1)
Compliance-Experte 1)
Einkauf
«Buy» «Make» (Buy)
Werkstoff Lifecycle Management à Definition, Freigabe, Änderung, Obsoleszenz oder zwingender Ersatz eines Werkstoffs
Welche Applikation ist führend für das LCM der
Werkstoffe (Statusdefinition, Änderungen etc.)?
Welchem Businessobjekt
soll der Werkstoff
als „Komponente“
angehängt werden:
CAD-Dokument, Artikel?
Sind die Werkstoffspezifikations- und Deklarationsdaten in der
Applikation verfügbar, in dem die Compliance-Beurteilung über die
Produktstrukturen hinweg durchgeführt wird?
Bietet diese Applikation die Möglichkeit, Compliance-Resultate
geeignet über mehrere Strukturstufen hinweg darzustellen (Usability)?
Kann die Applikation
«direkt» auf die relevanten
Compliancedaten
zugreifen? (Resultate,
Deklarationen, Werkstoffe)

9. Klar definierte Aufgabenteilung zwischen (neuen) Rollen als Prozessvoraussetzung
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9
MCAD ECAD PDM
PDM / ERP
Lieferantenportal (spezifiz. Artikel)
Datenbanken (Katalogteile)
x
https://
x
Engineering Change Management
Regulation Lifecycle Management Compliance-Experte 1)
Artikel 1
• Katalogteile
• Spezifizierte Artikel/ Einkaufsbaugruppen
• Rohmaterialien (z.B. Granulat)
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Potentielle
Iteration
Artikel n
Compliance-Ausprägung per Spezifikation 3)
IPC-175x
standards
IT-Tools
PDM / ERP PDM / ERP
SRM
z.B. Deklaration/Zertifikat (Hersteller)
2) EBOM, Service-BOM; MBOM (u.a. bzgl. Betriebsstoffen à Environmental Health Safety)
1) Für Werkstoffsubstanz-/übrige Compliancebereiche potentiell unterschiedl. Zuständigkeiten Compliance-Ausprägung im Rahmen der Spezifikation
Compliance-Deklarationsdaten (Lieferant)
Compliance-Assessment/-Klassifizierung (intern)
3) Quelle: Datenblätter, Referenz-DBs
DBs 3)
Werkstoff
Kundenportal
https://
x
Werkstoff Lifecycle Management à Definition, Freigabe, Änderung, Obsoleszenz oder zwingender Ersatz eines Werkstoffs
Werkstoff-Experte
Produktspezifikation (Design)
1
R&D, Service
Lieferantenteil 1
Lieferantenteil 2
Lieferant 1
Lieferant 2
Kontakte1)
Kontakt
BOM Alpha 2)
Artikel 1
Artikel n
Lieferantenteil 1
Lieferantenteil 2
Lieferantenteil m
Deklarations-
anfrage
Compliance-
Deklarationsdaten
Compliance-
Assessment
Behörden
Kunden
Management
Deklarationen aus der Lieferkette
einfordern (für Einkaufsartikel/-BGs)
2 Compliance Check über
Produktstrukturen (BOMs) hinweg
3
Compliance Reporting
4
Compliance-Experte 1)
Compliance-Experte 1)
Compliance-Experte 1)
Einkauf
«Buy» «Make» (Buy)
Produktdaten
Fokus: Chemische Zusammensetzung
(Regularien-konforme Substanzen)
• Erstellung, Spezifikation, Freigabe
und Änderung von Werkstoffen
• Fokus: Physikalische Eigenschaften
• Artikelspezifikation bzgl.
Werkstoffen
• Anforderungen an neue
Werkstoffe («Anträge»)
• Deklarationsaufträge
• Inhaltliche Prüfung d. Deklarations-
daten
• Kommunikation mit Lieferanten
• KEINE inhaltliche Prüfung der Daten
• Gesamtheitliche Compliance-
Beurteilungen über
Produktstrukturen hinweg
• Verwendungsspezifische
Entscheidungen (Kontext)
• Periodische Reports oder auf
Anfrage (Kunden, Behörden)
• Verwendungsnachweise, z.B.
bzgl. Substanzen

10. Integriertes Werkstoffmanagement
Voraussetzung für einen kontrollierbaren Substanz-Compliance-Prozess
Erfordert ein ausreichend differenziertes Werkstoff-Datenmodell, z.B. Nominalwerkstoff und Lieferanten-
spezifischer Werkstoff bzw. Gebindegrössen
Bietet Skalierungspotential für weitere Compliance-Bereiche wie z.B. Sustainability-Nachweise
(“Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz“)
Die Wahl der Unternehmensapplikationen erfordert eine ganzheitliche Betrachtung der
Prozessschritte (1-4) und der generierten bzw. «verfügbaren» Daten
Klare Separation von Werkstoffmanagement und Compliance-Prozesskette mit jeweils
sauber definierten Rollen und Aufgaben
Kurz zusammengefasst
PLM OPEN HOUR – WERKSTOFFMANAGEMENT ALS BASIS FÜR COMPLIANCETHEMEN
10

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