Jahrzehntelange Erfahrung im Bereich Fabrikplanung haben sowohl das Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) der Leibniz Universität Hannover als auch das Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH). In Forschungsprojekten beschäftigen sich die Ingenieure unter anderem mit den Themen Wandlungsfähigkeit, Effizienz und Prozessoptimierung.
Um die wissenschaftlichen Erkenntnisse in die industrielle Praxis zu übertragen, bieten die Experten nicht nur Seminare an. Sie unterstützen Unternehmen auch direkt bei der Fabrikplanung. Zu den bisherigen Kunden von IPH und IFA zählen etwa die Weserland GmbH und die Benecke-Kaliko AG.
Ausgewählte Forschungsprojekte des IPH
- Fabrikplanung, Digitalisierung Entwicklung einer Auswahlmethodik digitaler Werkzeuge zur Steigerung der Planungseffizienz in der Fabrikplanung (AWeFaP) 05/2025 – 04/2027 | IGF/GBO
- Fabrikplanung Entwicklung einer Methode zur Optimalen Planung des Umzugs von Fabrikobjekten im Zuge der Realisierung eines neuen Fabriklayouts (OptiFaU) 01/2021 – 03/2023 | IGF/BVL
- Fabrikplanung, Künstliche Intelligenz, Industrie 4.0, Automatisierung Autonomer Drohnenflug im Produktionsumfeld zur logistischen Prozessunterstützung (Autodrohne in der Produktion) 10/2020 – 09/2022 | IGF/IFL
Ausgewählte Forschungsprojekte des IFA
- Fabrikplanung Economic Planning Assessment (ELIAS) | EU
- Fabrikplanung Quantitative Fabrik-Lebenszyklus-Evaluation (Qfalle) | DFG
- Produktionsplanung und -steuerung Entwicklung eines Prozessmodells der Multiprojektplanung und -steuerung in der Fabrik (MPPS-Fabrik) | DFG
Ausgewählte Veröffentlichungen des IPH
Die Nutzung von Simulationen für die Entwicklung von Bahnplanungsalgorithmen für autonome Indoor-Multikopter ist von größter Bedeutung. Sie bietet einen sicheren und kostengünstigen Rahmen für das Testen und Optimieren von Algorithmen. Dieser Artikel betrachtet und untersucht die derzeit verwendeten Simulationsmöglichkeiten hinsichtlich ihrer Eignung für die Entwicklung von Bahnplanungsalgorithmen für autonome Indoor-Multikopter. Der Einsatz von autonomen Multikoptern stellt eine innovative Lösung dar, um den Prozess der Layouterfassung und Inventarisierung zu vereinfachen. Dieser Artikel konzentriert sich auf die voxelbasierte Simulation VSim, die vom Autor entwickelt und benannt wurde. Vor dem Hintergrund der vorhandenen Literatur wird zunächst geklärt, welche Simulationsumgebungen am häufigsten eingesetzt werden. Anschließend wird eine Auswahl von Simulationen mit VSim verglichen. Die Zeiteffizienz und der Ressourcenverbrauch der Simulationsumgebungen werden anhand von mehr als 1.500 Testläufen untersucht. Weiterhin werden die Beobachtungen der Testausführungen detailliert beschrieben und schließlich die Simulationen mit allen untersuchten Parametern verglichen. Zusätzlich werden die Möglichkeiten der Parallelisierung erforscht und diskutiert.
Layout, Bahnplanung, Aufzeichnung, Multikopter, Optimierung, Testen
Ständig steigende Produktionszahlen und neue Herausforderungen in der Produktionsumgebung beigleichbleibenden Platzverhältnissen zwingen produzierende Unternehmen, sich mit der Planung von Produktionslayouts auseinanderzusetzen. Das Problem dabei ist oft ein nicht vorhandener oder veralteter Produktionslayoutplan. Autonome Multikopter können dabei helfen und die Layoutaufnahme deutlich vereinfachen. Daher wird eine voxelbasierte Simulation untersucht, um Explorationsalgorithmen mit und ohne Künstliche Intelligenz entwickeln und trainieren zu können. Zunächst wird untersucht, wie sich die Simulation zeitlich verhält. Anschließend wird auf die Ressourcennutzung eingegangenund dargelegt, wie groß der Simulationszeitfaktor im Gegensatz zur Echtzeit ist und welchen Vorteil Unternehmen und Entwickler bei einer Nutzung haben.
UAS, digitaler Zwilling, Simulation, voxelbasiert, Layoutplanung
Die strukturierte und zukunftsorientierte Planung von Fabriklayouts stellt einen wichtigen Faktor für die Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen dar. Die Grundlage für die Planung ist eine tagesaktuelle Aufnahme und Darstellung der Fabrikumgebung. Derzeitige Aufnahmemethoden benötigen für diesen Prozess einen hohen manuellen und zeitlichen Aufwand, sind in ihrer Einsatzflexibilität eingeschränkt und bilden den Prozess nicht ganzheitlich ab. In dieser Arbeit wird eine neuartige Fabriklayoutaufnahmemethode unter Verwendung einer Drohne untersucht. Mittels photogrammetrischer Aufnahmen und automatisierter Datenverarbeitung wird der Aufnahmeprozess ganzheitlich abgebildet und eine Planung in der Aufnahme ermöglicht. Über Automatisierungsansätze und einer höheren Flexibilität kann damit der Fabriklayoutaufnahmeprozess effizienter, aufwandsärmer und strukturierter gestaltet werden.
Fabriklayoutplanung, Drohne, Segmentierung, 3D-Modell, Automatisierung
Ausgewählte Veröffentlichungen des IFA
Dieses Handbuch stellt einen methodisch fundierten und praxiserprobten Ansatz zur Gestaltung wandlungsfähiger Produktionsstätten vor, die in einem strategischen Verbund zur reaktionsschnellen Versorgung globaler Märkte agieren.
Im Grundlagenteil werden die Veränderungstreiber der Produktion und die daraus resultierenden neuen Anforderungen mit dem Schwerpunkt einer angemessenen Wandlungsfähigkeit entwickelt.
Im zweiten Teil geht es um die konkrete Gestaltung der Produktionseinrichtungen und Räume. Dabei werden die Fabrikebenen Arbeitsplatz, Arbeitsbereich, Gebäude und Standort unter funktionalen, organisatorischen, architektonischen und strategischen Aspekten behandelt.
Der dritte Teil ist der Planungssystematik gewidmet, die auf einem synergetischen Zusammenspiel von Prozess- und Raumplanung basiert. Das begleitende Projektmanagement in der Planungs- und Realisierungsphase sowie das Facility Management zur effektiven Nutzung der Fabrik schließen das Buch ab.
Fabrikplanung, Fabrikgebäude, Logistik
Die Motivation zur Erstellung dieses Papers entstand aus zahlreichen Diskussionen mit Vertretern produzierender Unternehmen und der unzureichenden Antwort der Wissenschaft auf die Fragestellung, welche Organisationsform die geeignetste für einen spezifischen Anwendungsfall darstellt. Dabei beginnt die Problematik schon bei der reinen Beschreibung der unterschiedlichen Organisationsformen der Produktion. Die in der Literatur bestehenden Systematiken differenzieren zumeist zwischen Fertigung und Montage – und dass unter der Verwendung ähnlicher Begrifflichkeiten bei unterschiedlicher Bedeutung. Dass auf diesem Wege zum einen kein einheitliches Verständnis entstehen und zum anderen keine gezielte Auswahl der für den betrachteten Anwendungsfall geeignetsten Organisationsform erfolgen kann, liegt auf der Hand. Das vorliegende Paper bietet sowohl der Wissenschaft als auch dem praktischen Anwender durch die entwickelte Beschreibungssystematik einen Überblick über mögliche Organisationsformen in der Produktion und damit allgemein eine Beschreibung sowohl der Fertigung als auch Montage. Mit der Variantenmix-Produktion wird zudem eine Organisationsform vorgestellt, die die neuartigen Entwicklungen in der Praxis systematisch beschreibbar macht und somit bei der Ausgestaltung spezifischer Organisationsformen unterstützt. Die hier dargestellte Beschreibungssystematik für die Organisationsformen der Produktion bildet zudem die Grundlagen für weitere Arbeiten am Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA), die sich auf die Erforschung der Planung und Gestaltung neuartiger Organisationsformen sowie die Auswahl der für einen spezifischen Anwendungsfall geeignetsten Organisationsform aufgrund entsprechender Vor- und Nachteile fokussieren.
Variantenmix-Produktion, Matrix-Produktion, Modulare Montage, Fertigungsprinzip, Montageorganisation, Produktionssysteme
Die synergetische Fabrikplanung dient der Intensivierung der Zusammenarbeit in Fabrikplanungsprojekten. Eine Weiterentwicklung dieses Vorgehens zur Beherrschung wachsender Datenmengen existiert jedoch bislang nicht. Jenseits der Fabrikplanung hat sich für diese Herausforderung das Building Information Modeling (BIM) etabliert. In diesem Beitrag wird BIM der synergetischen Fabrikplanung gegenübergestellt, um Anforderungen und Potenziale bei der Integration in die Fabrikplanung abzuleiten.
Fabrikplanung, Daten, Building Information Modeling (BIM)
Beratung bei Fabrikplanungsprojekten
Sie benötigen Unterstützung bei der Planung oder Restrukturierung Ihrer Fabrik? Sie möchten die Wirtschaftlichkeit Ihres Unternehmens erhöhen, Materialflüsse verbessern, Durchlaufzeiten verkürzen? Egal, ob Sie über einen Neubau auf der grünen Wiese nachdenken oder Ihre bestehende Produktionsstätte effizienter organisieren wollen – wir unterstützen Sie gern. Sprechen Sie uns an!
