Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist ein mathematisches Verfahren zur Lösung komplexer Problemstellungen aus dem Bereich der Ingenieurwissenschaften. Der Grundgedanke der FEM ist es, ein geometrisch beliebiges Kontinuum mit unendlich vielen Freiheitsgraden in endliche (finite), einfach strukturierte Bereiche (Elemente) zu unterteilen, deren elasto-mechanisches Verhalten näherungsweise oder exakt bekannt ist. Der Zusammenhalt der einzelnen Elemente wird durch Knoten realisiert. Das mechanische Verhalten der Gesamtstruktur lässt sich durch eine Matrix aus dem Verhalten aller Elemente darstellen. Im Gegensatz zur analytischen Betrachtung können mit der FEM die Spannungen und Verformungen auch lokal untersucht werden.

Kommerzielle FEM-Programme stellen dem Ingenieur eine Auswahl von verschiedenen Elementtypen und Materialgesetzen zur Verfügung und führen Berechnungen mit Hilfe verschiedener Lösungsalgorithmen (statisch, dynamisch) durch. Die FEM eignet sich grundsätzlich zur Berechnung von Spannungs- und Dehnungszuständen in beliebig belasteten Kontinua. Durch Zusatzfunktionen, wie z.B. Kontaktalgorithmen kann das mechanische Gesamtsystem auf mehrere Körper ausgedehnt werden. Die Genauigkeit der Simulationsergebnisse ist neben der geometrisch korrekten Abbildung des mechanischen Systems und der Randbedingungen im Besonderen abhängig von der Auswahl und Spezifikation der Materialgesetze.

Nach Prüfung wird durch die Freigabe die Nutzung von Dokumenten und Stamm/Strukturbeschreibung genehmigt. Mehrstufige Freigaben erweitern sukzessiv Dokumente, z.B. nur für bestimmte Anwendungsbereiche der Dokumente, und schränken zugelassene Änderungen bzw. Maßnahmen ein (DIN 6789).

Siehe: Freigabemanagement, Freigabearten, Freigabeablauf

Ein Freigabe- oder Änderungsantrag (Engineering Release/Change Request ERR/ECR) löst für ein Produkt den Freigabe- bzw. Änderungsablauf aus. Nachdem dieser geprüft und genehmigt worden ist, leitet sich daraus der Freigabe- oder Änderungsantrag (Engineering Release/Change Order ERO/ECO) ab. Die Ausführenden (z.B. Fertiger, Konstrukteure, etc.) erhalten diesen. An alle betroffenen Abteilungen wird gleichzeitig eine Freigabe- bzw. Änderungsbenachrichtigungen (Engineering Release/Change Notification ERN/ECN) weitergeleitet.

PDM-Systeme unterstützen mit ihrem Workflowmanagement anhand eines festgelegten Regelwerks die einzelnen Phasen der Freigabe bzw. Änderung.

Der Freigabeablauf wird bezüglich der ablauforganisatorischen Verwaltung (Workflowmanagement) in einem PDM-System stärker strukturiert. Hierfür stehen die folgenden Hilfsmittel zur Verfügung:

Freigabestatus

Die Grundzustände einer Unterlage oder eines Produktes werden durch Freigabestait gekennzeichnet, wie beispielsweise "In Arbeit", "In Prüfung" oder "Freigegeben". Für einen Freigabeablauf kann eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Stati definiert werden.

Reifegrad

Die Phasen des Produktanlaufs bzw. -durchlaufs eines Produkts oder einer Unterlage werden durch den Reifegrad beschrieben. Auch hier lässt sich eine beliebige Anzahl von Reifegraden definieren.

Prüfabläufe

Die Übergange zwischen den möglichen Status/Reifegradkombinationen werden durch die ihnen zugeordneten Prüfabläufe festgelegt. Ein Prüfablauf enthält alle erforderlichen Schritte, die durchlaufen werden müssen, damit eine Unterlage, ein Produkt oder ein Projekt einen anderen Status erreicht.

In der Regel werden Produkte und Artikel nicht einzeln freigegeben, sondern bezüglich eines freigegebenen Erzeugnisses. Durch die Produkt- und, wenn vorhanden, die Dokumentenstruktur werden Teile- und Dokumentenlisten erstellt, die die zu einer Erzeugnisfreigabe gehörenden Neuteile und Dokumente erfassen.

Die Freigabearten bzw. Freigabephasen unterscheiden sich je nach Komplexität des betrieblichen Ablaufs. Beispielhaft sollen hier die Freigabephasen dargestellt werden, wie sie bei komplexen Produkten, z.B. in der Automobilindustrie existieren:

Konstruktionsfreigabe

Die Begriffe Entwicklungs- oder Erzeugnisfreigabe  werden hierfür Synonym verwendet. Zur Einschränkung des Risikos bei der Freigabe eines neuen Erzeugnisses sind folgende Kriterien einzuhalten:

• Entwicklung und Erprobung sind im wesentlichen abgeschlossen;
• Funktion und Qualität sind gesichert sowie
• Stückzahlen, Entwurfs-, Werkzeug-, Vorrichtungs- und Anlagenkosten sowie die geschätzten Werksselbstkosten sind hinreichend genau bekannt, um den Ertrag zu bestimmen.

Mit der Konstruktionsfreigabe werden die produktspezifischen Dokumente von der Entwicklung/Konstruktion der Fertigungsplanunge übergeben. Hieraus ergeben sich folgende Konsequenzen für die Verwaltung innerhalb des PDM-Systems:

• Übergabe der Stamm- und Strukturdaten an das ERP-System,
• Vergabe einer Sachnummer (wenn nicht bereits belegt)
• Zustandsänderung des Konstruktionsstammsatzes von "aktiv" auf "passiv". Damit wird die Kontrolle über den Stammsatz vom PDM-System auf das ERP-System übergeben.

Fertigungsfreigabebe (Nullserienfreigabe)

Mit der Fertigungsfreigabe wird die erzeugnisspezifische Fertigungs- und Montageplanung sowie aller zum Fertigungs- und Montageprozess benötigten Hilfs- und Betriebsmittel bereitgestellt. Zunächst gilt die Freigabe im allgemeinen nur für die Nullserie (begrenzte Freigabe). Erfüllt die Nullserie insbesondere die kosten- und qualitätsseitigen Bedingungen, so erfolgt die

Serienfreigabe

Bei Großserienfertgigern bedeutet dies die endgültige Freigabe zur Serienproduktion. Produzenten von Unikaten oder Kleinserien können auf eine Unterscheidung zwischen Fertigungs- und Serienfreigabe verzichten.

Einzelfreigabe

Eine Einzelfreigabe gilt für ein einzelnes, vollständig zu lieferndes Erzeugnis. Im Allgemeinen fallen unter Erzeugnisse Teile, Baugruppen, beispielweise bei der Lieferung eines Ersatzteils, oder vollständige Produkte. Entscheidend ist in diesem Fall einzig und allein der Tatbestand der Auslieferung des Erzeugnisses.

Sammelfreigabe

Sammelfreigaben beinhalteten eine Erzeugnisgruppe, d.h. Baureihen oder Varianten, z.B. länderspezifische Ausführungen.

Vorfreigabe

Zur Einhaltung von Lieferterminen bzw. zur Verkürzung der Produktanlaufzeiten werden Vorfreigaben ausgestellt. So kann man mit der Fertigung von Werkzeugen, Maschinen und Anlagen vor Abschluss der endgültigen Freigabe beginnen. Dies spielt gerade im Zusammenhang mit Concurrent und Simultaneous Engineering eine große Rolle.

Das Freigabemanagement eines PDM-Systems regelt die Verwaltung und Steuerung der Freigabeabläufe. Für die Freigabe von Dokumenten, Projekten oder Produkte können verschiedene Abläufe etabliert werden. so dass innerhalb dieser die Bearbeitungs- bzw. Freigabestati festgelegt werden. Es besteht eine enge Verbindung zwischen Freigabe- und Änderungsmanagement.

Die im folgenden beschriebenen Lebensphasen eines Produktes charakterisieren am besten das Freigabe- und Änderungsmanagement:

• Zukunft: In dieser Phase wird ein Artikel entworfen bzw. eine Änderung durchgeführt.
• Gegenwart: In diesem Zeitraum wird das Produkt gefertigt.
• Vergangenheit: In dieser Phase befinden sich alte Änderungszustände bzw. der letzte Änderungszustand nach einem Verbot.

Die Übergänge zwischen den Phasen und deren Auslösung sind:

• Zukunft => Gegenwart
  Freigabe- bzw. Änderungsgenehmigung
• Gegenwart => Zukunft
  Änderungsantrag
• Gegenwart => Vergangenheit
  Verbot

Die Übergänge sind in der Regel mit Nachrichten, Anträgen und Genehmigungen verbunden.