Kompetenzen

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

Ausgewählte Forschungsprojekte des IFA

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

Dieser Artikel untersucht die Verwendung von Punktwolken als geometrische Datengrundlage für die Fabrikplanung und vergleicht verschiedene Kartierungstechniken zur Erzeugung dieser Punktwolken. Die Daten- und Informationserfassung ist ein entscheidender Schritt bei der Fabrikplanung und damit bei der Entwicklung effizienter Produktionsprozesse. In diesem Zusammenhang werden verschiedene Kartierungstechniken analysiert: Photogrammetrie (mit Drohnen und Action-Kameras) und LiDAR-Scans (sowohl von Drohnen als auch vom Boden aus) durchgeführt.

Die Methodik und die Ergebnisse dieser Untersuchung werden ausführlich erörtert, wobei die Vor- und Nachteile der einzelnen Kartierungstechniken hervorgehoben werden. Der Schwerpunkt liegt auf dem Vergleich der erzeugten Punktwolken in Bezug auf Vollständigkeit, Erkennbarkeit und geometrische Toleranz. Dieser Vergleich liefert wertvolle Erkenntnisse darüber, welche Technik für die Datenerfassung der Fabrikplanung am besten geeignet ist.

Der Ausblick dieser Arbeit beinhaltet die Weiterentwicklung der Erfassungstechniken, insbesondere im Hinblick auf autonom fliegende Drohnen. Diese könnten in Zukunft eine effizientere und präzisere Datenerfassung für die Fabrikplanung ermöglichen und damit die Basis für die Optimierung von Produktionsprozessen weiter stärken.

Drohne, Photogrammetrie, LiDAR, Punktwolke, Fabrikplanung, Datenerfassung

Der Beitrag adressiert eine Methode zur Erzeugung von Umzugsplänen auf Basis eines geplanten Layout-Konzepts in Reorganisationsprojekten. Das Layout wird dabei in einem Zellenraster mit Zellen einheitlicher Kantenlänge modelliert. Die Fabrikobjekte werden sowohl für den Ist- als auch für den Soll-Zustand in diesem Raster angeordnet. Weitere Eingangsparameter beziehen sich auf die notwendigen zeitlichen und personellen Ressourcen. Vorgestellt wird ein zweistufiger Optimierungsalgorithmus, welcher zunächst eine vorgegebene Lösung auf layoutseitige Realisierbarkeit prüft und auf dieser Basis ein Projektplanungsproblem erzeugt und löst. Demnach werden Elemente des Facility Layout Problem in ein Ressource Constrained Project Scheduling Problem integriert. Der Ablaufschritte sind weiterhint eingebettet in einen Genetischen Algorithmus, welcher die Lösungen sukzessive verbessert. Die Bewertung der Umzugspläne erfolgt dabei anhand der resultierenden Projektlaufzeit sowie der Stillstandzeiten aller Fabrikobjekte. Ziel der Optimierung ist eine Minimierung beider Zielgrößen. Im Rahmen des Beitrags wird die Methode abschließend anhand eines Praxisbeispiels validiert.

Fabrikplanung, Umzugsplanung, Reorganisation, Projektplanung, Terminplanung

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind flurgebundene Systeme,
bestehend aus mehreren Komponenten, die den logistischen Materialtransport automatisiert und fahrerlos organisieren können.
Die Vorteile, die mit einer Einführung von FTS einhergehen, können besonders für kleinere oder mittlere Unternehmen (KMU)
interessant sein. Durch eine gezielte Erhöhung des Automatisierungsgrades bei der Organisation innerbetrieblicher Abläufe mithilfe von FTS kann ein erhöhtes Materialtransportaufkommen
zuverlässig und mit hoher Verfügbarkeit bewältigt werden, ohne
dass gleichzeitig mehr Personal gebunden werden muss. So können Personalressourcen effizienter eingesetzt und durch die Nutzung von FTS entlastet werden.

Digitale Wegenetzplanung, Digitale Fabrikplanung, FTS-Einführung

Volatile Märkte sowie zunehmende Produktvarianz führen zu komplexeren innerbetrieblichen Materialflüssen. Um diesen gerecht zu werden, ist eine deutliche Steigerung der Flexibilität und Wandlungsfähigkeit vorherrschender Intralogistiksysteme von Nöten. Zur Flexibilisierung der Intralogistik können (kleinskalige) modulare Fördersysteme eingesetzt werden. Hemmnisse für den Praxiseinsatz stellen die geringe Verbreitung sowie die hohen Investitionskosten dar. Um Vorbehalte als auch Risiken zu reduzieren, wurden in einem Forschungsprojekt eine Evaluierungs- und Optimierungsmethode sowie ein anwendungsnahes Planungstool für modulare Förderanlagenlayouts entwickelt. Es befähigt sowohl Planungsdienstleister als auch Anwender, modulare Fördersysteme zu bewerten und deren Potentiale nutzbar zu machen.

Fördertechnik, Layoutplanung, Optimierung, Genetischer Algorithmus, Software

Die Resilienz von Lieferketten gewinnt für produzierende Unternehmen in Zeiten schwerer Störungen durch Krisen massiv an Bedeutung. Die Auswahl von Zulieferern ist ein zentraler Aspekt bei dem Aufbau einer resilienten Lieferkette. Aktuell fehlt jedoch eine ganzheitliche Methode zur Auswahl von Lieferanten unter Berücksichtigung der Resilienz. In diesem Beitrag wird daher ein Forschungsprojekt vorgestellt, das die Entwicklung eines Bewertungsmaßes für die Resilienz im Kontext der Zuliefererauswahl zum Ziel hat. Dabei sollen die vorhandene Resilienz aus der Sicht des Zuliefererunternehmens und die benötigte Resilienz aus der Sicht des auswählenden Unternehmens berücksichtigt werden.

Logistik, Zuliefererauswahl, Resilienz, Supply Chain, Supply Chain Management

Die Realisierung eines geplanten Layoutkonzepts stellt eine komplexe Teilaufgabe innerhalb der Fabrikplanung dar. Insbesondere die zeitliche Anordnung der notwendigen Umzugsschritte unter Berücksichtigung vorhandener Restriktionen wird nach aktuellem Stand meist manuell ausgeführt. Eine methodische Planungsunterstützung könnte zu einer entscheidenden Reduzierung des Aufwands der Realisierungsvorbereitung beitragen. Daher wurde in einem Forschungsprojekt eine einfach anwendbare Methode zur Planung eines Fabrikumzugs für Reorganisationsprojekte entwickelt, welche von Unternehmen im praktischen Kontext angewendet werden kann.

Fabrikplanung, Umzugsplanung, Projektplanung, Optimierung, Operations Research

Obwohl Fabrikplanung als Möglichkeit zur signifikanten Steigerung der Produktivität in der Fertigung weitgehend anerkannt ist, können die damit verbundenen Kosten in Bezug auf Zeit und Geld ein Hemmnis sein. In diesem Beitrag präsentieren wir eine Lösung für diese Herausforderung durch die Entwicklung eines Software-in-the-Loop (SITL) Frameworks, das ein automatisiertes unbemanntes Luftfahrtsystem (UAS). Das Framework beinhaltet simulierte Sensoren, ein UAS und eine virtuelle Fabrikumgebung. Darüber hinaus sellen wir einen Deep Reinforcement Learning (DRL) Agenten vor, der in der Lage ist, Kollisionen zu vermeiden und Explorationen mit dem Dueling Double Deep Q-Network (3DQN) mit priorisierter Erfahrungswiedergabe durchzuführen.

Künstliche Intelligenz, Bestärkendes Lernen, Unbemannte Luftfahrtsysteme

Die Realisierung von Reorganisationsprojekten stellt eine komplexe und eigenständige Planungsaufgabe im Rahmen einer Fabriklayoutplanung dar. Es existieren nur wenig methodische Kenntnisse, welche die zeitlichen, räumlichen und organisatorischen Restriktionen in der Erstellung eines Terminplans berücksichtigen. Der vorliegende Beitrag soll die Wirkzusammenhänge in der Planung und Durchführung von Realisierungsprojekten darstellen und somit eine Diskussionsgrundlage für weiterführende Untersuchungen im Bereich der Terminplanung von Fabrikumzügen für die Reorganisation von Fabrikobjekten bereitstellen.

Fabrikplanung, Umzugsplanung, Projektplanung, Wirkmodellierung

Die Planung von Fabriken kann die Produktivität der Produktion erheblich steigern, obwohl der Prozess sehr kosten- und zeitintensiv ist. In dieser Arbeit wird ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV) vorgestellt, das diesen Prozess beschleunigt und die Kosten senkt. Das System besteht aus einem UAV, das mit einer IMU, einer Kamera und einem LiDAR-Sensor ausgestattet ist, um unbekannte Innenräume zu navigieren und zu erkunden. Es ist also unabhängig von GNSS und nutzt ausschließlich die bordeigenen Sensoren. Die gewonnenen Daten sollen es einem DRL-Agenten ermöglichen automatisiert Entscheidungen zu treffen und dabei den Ansatz des Bestärkenden Lernens anzuwenden. In der Arbeit präsenteiren wir eine virtuelle Trainings- und Testumgebungen, die für das Anlernen eines DRL-Agenten verwendet werden soll.

Drohne, UAS, Bestärkendes Lernen

Die Reorganisation von Fabrikobjekten in der Restrukturierung bestehender Fabriken ist mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. Im vorliegenden Beitrag wir ein Überblick über mögliche Zielkonflikte und zentrale Einflussfaktoren auf den Projekterfolg gegeben.

Fabriken unterliegen einem kontinuierlichen Wandel. Immer kürzer werdende Entwicklungszyklen in der Herstellung unterschiedlicher Produkte führen zu einem erhöhten Restrukturierungsbedarf betroffener Fertigungsstrukturen. Im Kontext von Fabrikplanungsprojekten steht die Gestaltung des Layouts unter dem Einfluss individueller Rahmenbedingungen im Fokus der Betrachtung. Die für eine Realisierung notwendigen Umzugsschritte werden zumeist erst nach Abschluss der Layoutgestaltung ermittelt. Die Planung und Vorbereitung des Umzugs stellt allerdings hinsichtlich der Zielsetzung und Komplexität eine eigenständige Projektaufgabe dar. Im Rahmen des Forschungsprojekts zur „Entwicklung einer Methode zur Optimalen Planung des Umzugs von Fabrikobjekten im Zuge der Realisierung eines neues Fabriklayouts“ (OptiFaU) werden grundlegende Zusammenhänge in der Planung und Durchführung von Fabrikumzügen untersucht und hinsichtlich Ihrer Bedeutung für den Projekterfolg diskutiert. Ziel des Projekts ist es, planenden Personen (z. B. UmzugsdienstleisterInnen oder FabrikplanerInnen) eine Möglichkeit zur Bewertung von Umzugsalternativen zur Verfügung zu stellen.

Umzugsplanung, Projektplanung, Terminplanng, Fabrikplanung, Reorganisation

Die Lagerplanung ist ein wichtiger Bestandteil der Fabrikplanung und ein bedeutender Wettbewerbsfaktor in Zeiten eines wachsenden globalen Marktes. Die Auswahl eines geeigneten Lager-, Kommissionier- und Transportsystems (LKT-System) stellt für Unternehmen eine große Herausforderung dar, da es stetig neue LKT-Systeme mit unterschiedlichen Eigenschaften gibt. Der Automatisierungsgrad und die Wandlungsfähigkeit dieser Systeme sind intransparent und das für ein bestimmtes Unternehmen erforderliche Maß ist  meist nicht bekannt. Um den Grad der Wandlungsfähigkeit von LKT-Sstemen zu ermitteln, wurde eine Methode entwickelt, die auf Wandlungsmerkmalen basiert, die den VWandlungsbefähigern zugeordnet sind. Um die erforderliche Wandlungsfähigkeit von LKT-Systemen für ein individuelles Unternehmen zu bestimmen, wurde ein Katalog von Wandlungstreibern erstellt. Für den Automatisierungsgrad von LKT-Systemen wurden die Anforderungen, die sich aus den Produkteigenschaften und den Leistungsanforderungen des Lagers ergeben, identifiziert. Die Leistungsfähigkeit der LKT-Systeme hängt vom Automatisierungsgrad ab, der durch Einflussfaktoren wie dem Digitalisierungsgrad festgelegt werden kann. Der erforderliche Automatisierungsgrad muss durch Restriktionen des Unternehmens und die identifizierten Möglichkeiten der Systeme bestimmt werden. Gleichzeitig müssen die Kosten der Systeme sowie deren Kombinationsmöglichkeiten berücksichtigt werden. Um Kosten zu sparen, sollen daher auch Systeme in Betracht gezogen werden, die zwar nicht perfekt zur geforderten Wandlungsfähigkeit und zum Automatisierungsgrad eines Unternehmens passen, sich aber dennoch auf einem akzeptablen Niveau befinden.

Lager-, Kommissionier- und Transportsysteme, Automatisierung und Wandlungsfähigkeit

In diesem Beitrag wird eine neue Lösung für das Problem der Layoutplanung vorgestellt. Der Ansatz wurde in eine Planungssoftware integriert. Das Ziel des MeFaP-Forschungsprojekts war vor allem die Entwicklung einer benutzerfreundlichen Entscheidungshilfe des Facility-Layout-Problems für kleine und mittlere Unternehmen. Daher wurde auf eine realitätsnahe Modellierung des Planungsproblems Wert gelegt. So wurde z. B. eine Routenplanung mit Flächenzuordnung integriert. Als Lösungsansatz wurde die Metaheuristik Tabu Search gewählt. Um eine effiziente Optimierung zu gewährleisten, wird die Optimierung in zwei Schritten durchgeführt, einmal ohne und dann mit Routenplanung. Die Experimente wurden mit den Zielen Materialflussdistanz, Temperatur und Sauberkeit durchgeführt, die kurz beschrieben werden. Die Ergebnisse der Experimente wurden mit aktuellen Lösungsansätzen verglichen.

Facility Layout Problem, Fabrikplanung, multikriteriell, Metaheuristik, Tabu Search, Software

Die Planung einer Fabrik ist eine große Herausforderung insbesondere für kleine und mittlere produzierende Unternehmen, die über wenig Erfahrung verfügen. Wir erklären, wie Fabrikplanungsprojekte ablaufen und welche digitalen Hilfsmittel die Planung vereinfachen und beschleunigen.

Fabrikplanung, Strukturplanung, Dimensionierung, Lagerplanung, Layoutplanung und -bewertung

In Deutchland wird ein Anstieg der Nachfrage für kommerzielle Drohnen bis 2025 um 200% prognostiziert. Mit steigendem Einsatz von Drohnen, steigt auch die Gefahr, die von ihnen ausgeht. In diesem Artikel wird ein Forschungsvorhaben beschrieben, das ein System zur akusischen Betriebsüberwachung anstrebt, um damit die Sicherheit der kritischen Komponenten zu steigern.

UAS, Drohnen, Betriebsüberwachung

Die Entwicklung einer Methode zur optimalen Planung des Umzugs von Fabrikobjekten wird durch das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH im Rahmen eines Forschungsprojekts adressiert. Die Gestaltung eines Umzugsplans, unter Berücksichtigung zeitlicher und räumlicher Restriktionen, stellt ein komplexes Planungsproblem dar. Mit der zu entwickelnden Methode wird eine umfängliche Bewertung eines Umzugsplans hinsichtlich unterschiedlicher Zielkriterien ermöglicht. Das mathematische Optimierungsmodell soll mithilfe eines heuristischen Lösungsverfahrens implementiert werden. Die intuitive Umsetzung innerhalb einer Software-Umgebung unterstützt weiterhin die einfache Anwendbarkeit.

Fabrikplanung, Realisierungsvorbereitung, Umzugsplanung, Projektplanung, Operations Research

Bei der Produktion von Lagergütern stehen produzierende Unterneh-men einem unsicheren Kundenbedarf gegenüber. Um Unsicherheiten zu begegnen, ist ein erhöhter Lagerbestand notwendig, um die Kunden-bedarfe anforderungsgerecht bedienen zu können. Die entstehenden Kosten sind bei gegebener Prognoseunsicherheit durch das Bestellver-halten beeinflusst. Das Bestellverhalten wird maßgeblich von der Be-stellpolitik bestimmt. Daher wurde der Einfluss von Prognoseunsicher-heit und der Bestellpolitik auf die entstehenden Lagerkosten mittels Sensitivitätsanalysen untersucht. Prognoseunsicherheiten bedürfen bei der (t, S)-Politik demnach größerer Bestände als unter der (s, q)-Politik.

Lagerplanung, Bestellpolitik, Prognoserechnung

Unbemannte Luftfahrtsysteme haben die Industrie stark verändert. Die rasant voranschreitende technologische Entwicklung von sogenannten Unmanned Aircraft Systems (UAS) macht es notwendig, sich frühzeitig mit der Ausgestaltung künftiger  Einsatzszenarien zu befassen.

UAS, Drohnen, Navigation

Die Layoutplanung ist eine komplexe Planungsaufgabe im Rahmen einer Fabrikplanung, welche bisher meist manuell ausgeführt werden musste. Zwar wurden in der Vergangenheit viele Optimierungsverfahren für die  zugrundeliegende Problemstellung entwickelt, jedoch waren diese nur für einen kleinen meist universitären Expertenkreis anwendbar. Daher wurde in einem Forschungsprojekt eine einfach anwendbare Software zur Layoutplanung entwickelt, um Unternehmen einen Zugang zu diesen Optimierungsverfahren zu bereiten.

Fabrikplanung, Layoutplanung, Optimierung, Operations Research, Software

Unbemannte Luftfahrzeugsysteme (engl. Unmanned Aircraft Systems - UAS) decken nicht nur draußen, sondern auch Indoor unterschiedlichste Anwendungsmöglichkeiten ab. In einigen dieser Anwendungsfelder wie bspw. bei der Fabriklayoutdigitalisierung oder dem innerbetrieblichen Materialtransport konnte die Verwendung von UAS bereits erfolgreich getestet und validiert werden. Der aktuelle technische Entwicklungsstand von UAS für Flugregelung, Kollisionsvermeidung und Flugleistung lässt grundsätzlich den Einsatz im Produktionsbetrieb zu. Ungeklärt ist weiterhin, welche rechtlichen und somit auch versicherungstechnischen, technischen und betrieblichen Voraussetzungen von anwendenden Unternehmen für die Verwendung im Produktionsbetrieb geschaffen werden müssen. In diesem Whitepaper werden diese Fragen diskutiert. Anschließend wird eine technische und betriebliche Risikoanalyse vorgestellt, die um einen Maßnahmenkatalog für eine fachgemäße Einführung und Anwendung der UAS-Technologie ergänzt wird. Dabei werden mögliche Risiken betrachtet, auch wenn mit zunehmendem Automatisierungsgrad von UAS die Risiken durch Sicherheitsmechanismen und entsprechende Sensorik verringert werden können.

Drohnen, Intralogistik, Automatisierter Transport

Die Montage von XXL-Produkten erfolgt häufig nach dem Baustellenprinzip. Bei dieser Organisationsform werden die Montageobjekte stationär angeordnet und die erforderlichen Ressourcen und Materialien zu diesen bewegt. Bei einer zeitgleichen Anordnung mehrerer Baustellenmontagen auf der Montagefläche ist eine Flächenbelegungsplanung notwendig, um zu vermeiden, dass die verfügbare Fläche einen Engpass bildet. Die Auslegung der Flächenbelegungsplanung kann dabei unterschiedlichen Gestaltungsvarianten folgen, welche sich hinsichtlich des Freiheitsgrades bei der Flächenanordnung, ihren organisatorischen Rahmenbedingungen sowie der Toleranz gegenüber äußeren Einflüssen unterscheiden. Welche generellen Gestaltungsvarianten möglich sind und wie sich diese hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Planungssicherheit und resultierenden Aufwänden für verschiedene Rahmenbedingungen unterscheiden, ist bislang noch nicht erforscht.

Die vorliegende Arbeit zeigt auf, dass Unternehmen durch die gezielte Umsetzung einer Gestaltungsvariante die Flächenbelegungsplanung optimal hinsichtlich der Zielgrößen Leistungsfähigkeit, Planungssicherheit und Aufwand ausrichten können. Hierzu werden zunächst die Besonderheiten von Baustellenmontagen analysiert, deren relevante Einflussfaktoren identifiziert und aus den gewonnenen Erkenntnissen die möglichen Varianten für die Gestaltung der Flächenbelegungsplanung abgeleitet. Um diese qualitativ zu bewerten und untereinander zu vergleichen, wird ein Simulationsmodell angewendet, welches die Flächenbelegungsplanung für alle Gestaltungsvarianten in Abhängigkeit der Einflussfaktoren abbildet. Die Ergebnisse einer hiermit durchgeführten Simulationsstudie bestätigen das unterschiedliche Verhalten der Gestaltungsvarianten und deren individuelle Eignung für spezifische Rahmenbedingungen.

Montage, Baustellenprinzip, Flächenbelegungsplanung, XXL-Produkte

Fabrikplanung ist für produzierende Unternehmen ein wichtiges Werkzeug, um die Effizienz zu steigern oder die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten. Eine besondere Herausforderung ist hierbei die Aufnahme von Fabriklayoutdaten und die Verarbeitung der Daten in Fabrikplanungstools. In der heutigen Zeit werden viel Layoutdaten noch händisch aufgenommen oder aus Laserscandaten händisch in Fabrikplanungstools übertragen. Dies führt zu einem hohen Arbeitsaufwand und ist fehleranfällig.

In dieser Arbeit wird ein ganzheitliches Konzept für eine automatisierte und systematische Datenaufnahme und Datenverarbeitung für den Fabrikplanungsprozess vorgestellt.

3D Fabrikplanung, automatisierter Drohnenflug, Punktwolkenverarbeitung, 3D Layoutscan

Wie kann die Umstrukturierung eines Fabriklayouts effizient und fehlerfrei geplant werden? Dank digitaler dreidimensionaler Fabrikplanung kann die Qualität bei Planungsprojekten verbessert und die Umsetzungsdauer verkürzt werden. Das zeigt der beispielhafte Einsatz eines digitalen Werkzeuges in einem Projekt des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Hannover bei der Zerspanungstechnik Kuhn Edelstahl GmbH.

Fabrikplanung, Digitale Fabrik, Digitaler Zwilling, Drohne

Wenn Unternehmen während der Fabrikplanung schon ein passendes Transportsystem auswählen, können sie nachträgliche Anpassungen vermeiden und viel Zeit und Kosten sparen. Das IPH entwickelt einen Softwaredemonstrator für die automatisierte Layout- und Transportsystemplanung.

Fabrikplanung, Fuzzy Logik, Transportmittelauswahl, Routenplanung

Die Auswahl von Lager-, Kommissionier- und Transportsystemen (LKT-Systeme) ist aufgrund der hohen Anzahl an zur Verfügung stehenden Systemen am Markt und zu betrachtenden Einflussfaktoren sehr komplex. Ein wichtiger Einflussfaktor ist die Automatisierung. Zur Einordnung der Automatisierungsgrade von LKT-Systemen und zur Bestimmung der individuell notwendigen Automatisierung wird folgend eine Methode vorgeschlagen.

Automatisierung, Lager, Kommissionier und Transportsysteme

Die strukturierte und zukunftsorientierte Planung von Fabriklayouts stellt einen wichtigen Faktor für die Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen dar. Hierbei stoßen konventionelle Planungsmethoden mit 2D-Layouts jedoch an ihre Grenzen, da sie die immer komplexer werdenden Fabrikstrukturen nicht mehr detailliert abbilden können. Alternativen dazu bieten 360° Umgebungsscanverfahren, die aktuell jedoch meist nur als Vorlage für eine Nachmodellierung dienen. In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, die eine Planung direkt in dem gescannten Fabrikabbild ermöglicht. Damit soll der Fabrikplanungsprozess effizienter und weniger fehleranfällig gestaltet werden.

3D-Fabriklayout, Fabrikplanung, Produktionsplanung, Punktwolke, Punktwolkenverarbeitung

In den derzeitigen Ansätzen der Fabrikplanung werden im Prozess der Layoutplanung die Einflüsse von Transportsystemen nicht berücksichtigt. Die Transportmittelauswahl sowie die Transportnetzplanung findet nachgelagert zur Layoutplanung statt. Die Betrachtung der Auswirkungen, die aus der Transportsystemauswahl auf die Gestaltung des Fabriklayouts resultieren, erfolgt somit erst zum Ende des Fabrikplanungsprozesses. Die Selektion bestimmter Transportsysteme kann demzufolge umfangreiche Anpassungen am Layout nach sich ziehen. In diesem Beitrag wird ein Konzept für ein Experten- system aufgezeigt, welches neben der Transportsystemauswahl auch die Transportnetzplanung in den Prozess der Layoutplanung einbindet. Das Expertensystem soll auf Basis von Fuzzy Logic das Expertenwissen zur Auswahl von Transportsystemen interpretieren und das spätere Fabriklayout, ebenso wie die Transportnetze, auf Grundlage von definierten Eingangsdaten automatisiert generieren.

Fabrikplanung, Layoutplanung, Transportsysteme, Fuzzy Logic

Durch den Einsatz digitaler Werkzeuge im Fabrikplanungsprozess kann die Planungsqualität verbessert und die Projektdauer signifikant verkürzt werden. Um diese Potenziale ausschöpfen zu können, muss im gesamten Planungsprozess eine Datendurchgängigkeit gewährleistet werden. In diesem Beitrag werden, am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) eingesetzte, digitale Fabrikplanungswerkzeuge vorgestellt sowie deren Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen diskutiert.

digitale Fabrikplanung, Fabrikplanungsprozess, Datendurchgängigkeit, digitale Werkzeuge

Die Auswahl eines Lager-, Kommissionier- und Transportsystems erfolgt in Zeiten der Industrie 4.0 oftmals auf Grundlage der Automatisierung, die diese Systeme mit sich bringen. Doch welchen Grad an Automatisierung ein solches System vorweist, ist schwer zu beurteilen. In dieser Arbeit werden zunächst allgemeine Ansätze zur Bestimmung der Automatisierung vorgestellt. Anschließend wird die entwickelte Methode zur Bestimmung des Automatisierungsgrads dieser Systeme erläutert.

Automatisierungsgrad, Lager-, Kommissionier und Transport-systeme, Lagerplanung, Logistik

Im Outdoorbereich sind Drohnen inzwischen regelmäßig im Einsatz. Doch die Fluggeräte können mehr, zum Beispiel präzise die Layoutdaten einer Produktionshalle digital erfassen und zu dokumentieren. Darüber hinaus kann mithilfe von Punktwolkenverarbeitungsalgorithmen eine Planung direkt im digitalen Modell ermöglicht werden. Die Kombination dieser beiden Schritte soll die Planung für produzierende Unternehmen beschleunigen und effizienter gestalten.

Drohne, Layoutscan, Produktionsplanung, Digitalisierung

Die Layoutaufnahme und Layoutauswertung stellen bei Fabrikplanungsprojekten einen hohen Aufwand dar, da sie durch manuelle Prozesse geprägt sind. Mit dem Einsatz von Drohnen und automatisierten Auswertealgorithmen sollen diese Prozesse beschleunigt und verbessert werden. Durch diesen Beitrag wird das steigende Digitalisierungsbedürfnis in der Industrie aufgegriffen und erste Ansätze für die digitale Aufnahme und Weiterverarbeitung eines Fabriklayouts aufgezeigt. Der Schwerpunkt liegt in dem Einsatz einer Drohne innerhalb eines Fabrikgebäudes und der Aufbereitung von dreidimensionalen Punktwolkenmodellen für Fabrikplanungsprozesse.

Drohne, Fabrikplanung, 3D-Fabriklayout, Objekterkennung

Strukturierte Fabrikplanung stellt einen Schlüssel zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit in Hinblick auf den ständig steigenden Druck durch Globalisierung und die hohe Marktdynamik dar. Die Durchführung von Fabrikplanungsprojekten wird jedoch von Unternehmen gescheut, da diese Projekte mit hohem Aufwand verbunden sind. Aus diesem Grund sollen die Prozesse der Fabriklayoutaufnahme und -auswertung durch neue Techniken ergänzt, teilautomatisiert und damit effizienter gestaltet werden.

Fabriklplanung, Drohne, Photogrammetrie, Laserscan, Bildverarbeitung

Der Beitrag beschreibt die Entwicklung von Technologien zur automatisierten 2D- und 3D-Layouterfassung in Fabriken. Dazu sollen teilautonom fliegende Drohnen eingesetzt werden, die 2D- oder 3D-Luftaufnahmen erzeugen. Durch die automatisierte Zusammensetzung der Bilder (Stitching/Mapping) kann ein maßstabsgetreues Gesamtbild der Fabrik erzeugt und automatisiert ausgewertet werden – beispielsweise werden Flächen und Maschinen automatisch erkannt und vermessen. Die gewonnenen Daten können direkt im Fabrikplanungsprozess verwendet werden, zum Beispiel zur Raumbucherstellung, sowie zur Erstellung von digitalen 3D-Modellen oder physischen, 3D-gedruckten Modellen.

Drohne, Dreidimensionale Fabriklayouterfassung, Objekterkennung in Punktwolken, Fabrikplanung

Die Erstellung von Fabriklayouts nimmt bei Fabrikplanungsprozessen eine wichtige Rolle ein. Hierbei stellt die IST-Layoutermittlung aktuell einen hohe Kosten- und Zeitaufwand dar. Aus diesem Grund wird am IPH an einer neuen Layouterfassungsmethode per Drohne geforscht.

Drohne, Dreidimensionale Fabriklayouterfassung, Objekterkennung in Punktwolken, Fabrikplanung

Die derzeitig genutzten Methoden zur Planung von Fabriklayouts sind hinsichtlich ihrer Bewertungsmethoden beschränkt. Die Fabrikbewertung erfolgt entweder qualitativ oder quantitativ, hierbei aber beschränkt auf wenige Zielgrößen. Diese Defizite wurden durch die Entwicklung einer Methode zur quantitativen, mehrdimensionalen ad hoc Fabrikbewertung überwunden. Auf dieser Basis ist es nun möglich, eine Fabriklayoutplanungsmethode zu entwickeln, die den Planungsaufwand reduziert und die Lösungsgüte deutlich erhöht.

Fabriklayoutplanung, Fabrikplanung, Fabrikbewertung, Operations Research, mathematische Modellierung

Die Lagerplanung ist ein wichtiger Bestandteil der Fabrikplanung und stellt in Zeiten des globalen Wettbewerbs ein Optimierungspotenzial dar. Die Auswahl eines geeigneten Lager-, Kommissionier- und Transportsystems, im Folgenden LKT-System, ist speziell für kleine und mittlere Unternehmen eine große Herausforderung. In einem Forschungsprojekt am IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH wird eine Methode entwickelt, mit der Unternehmen anhand des notwendigen Grads an Wandlungsfähigkeit und Automatisierung das optimale LKT-System bestimmen können. In diesem Artikel wird das Forschungsprojekt vorgestellt, der Lösungsweg erläutert sowie auf erste Ergebnisse eingegangen.

Lagerplanung, LKT-Systeme, Wandlungsfähigkeit, Automatisierung, Softwaredemonstrator

Eine Software, die Fabriklayouts objektiv bewertet, entwickeln Forscher am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH). Die Auswahl des optimalen Layouts ist damit keine Bauchentscheidung mehr, sondern lässt sich mit Zahlen belegen.

Fabrikplanung, Layoutbewertung, Optimierungsverfahren

Flugzeuge, Schiffe oder Baumaschinen: Für die Montage sogenannter XXL-Produkte wird viel Platz benötigt. Forscher am IPH entwickeln eine Methode, mit der sich Montageflächen automatisch optimal anordnen lassen. So sparen Unternehmen Platz und steigern ihre Produktivität.

XXL-Produkte, Flächenanordnung

Die Bewertung von Fabriklayouts kann derzeit durch Experten oder aber mithilfe von Simulationsmodellen durchgeführt werden. Die Bewertung durch einen Experten ist schnell und aufwandsarm durchzuführen, jedoch ist sie lediglich qualitativ und in der Regel subjektiv geprägt. Eine quantitative, objektive Bewertung wird durch Simulationsmodelle möglich. Diese sind jedoch teurer sowie zeitintensiver als die Expertenbewertung. Für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) bedeuten sie oftmals eine zu große finanzielle oder kapazitive Belastung. Um diese Lücke zu schließen, wird in einem Forschungsprojekt eine Methodik entwickelt, welche zukünftig eine aufwandsarme quantitative und somit objektive Bewertung von Fabriklayouts erlauben soll. Die Grundlage dafür bildet die entsprechende Modellierung der Fabriklayouts sowie Berechnungsvorschriften, von denen zwei exemplarisch vorgestellt werden.

Fabrikbewertung, Fabriukplanung, Layoutbewertung

Dieser Artikel beschreibt die Notwendigkeit der Berücksichtigung zeitlicher Dynamik bei der Anordnung von Montageflächen für großskalige Produkte. Diese ist darin begründet, dass die vorhandene Fläche einen Engpass darstellt und duch eine intelligente Anordnung der Flächen die Auslastung der Fabrik erhöht werden kann.

XXL-Produkte, Anordnung von Montageflächen

Eine Fabrikplanung wird derzeit entweder aufwandsarm und qualitativ durch Experten oder quantitativ durch ein Simulationsmodell bewertet. Eine Bewertung mittels Simulationsmodell ist jedoch sowohl teuer als auch zeitintensiv und für kleine und mittelständische Unternehmen eine große Belastung. Dieser Beitrag beschreibt das Vorgehen eines Forschungsprojekts und die Auswahl von Bewertungsfeldern, die zukünftig eine aufwandsarme und zugleich quantitative Fabrikbewertung ermöglichen soll.

Fabrikplanung, quantitative Fabrikbewertung, Simulationsmodell

Die Montage von großskaligen Produkten ist üblicherweise nach dem Baustellenprinzip organisiert. Für jedes zu montierende Endprodukt nimmt der Flächenbedarf mit zunehmender Montagezeit zu, weshalb eine feste Fläche reserviert wird, welche der maximalen Ausdehnung des Produktes entspricht. Da die vorhandene Fläche begrenzt ist, konkurrieren die einzelnen Produkte um diese. Hieraus resultieren hohe Flächenbedarfe und schlechte Flächennutzungsgrade. Deshalb sollten zeitveränderliche, konkurrierende Flächenbedarfe in der Planung von Fabriklayouts berücksichtigt werden.

Layoutproblem, zeitdynamisch, konkurrierende Flächen

Um die langfristige Investition in eine Fabrik wirtschaftlich zu gestalten, müssen zukunftsfähige Fabriken flexibel und wandlungsfähig geplant werden. Einen Ansatz zur Lösung dieser Herausforderungen bietet das Prozessmodell der Synergetischen Fabrikplanung, welches Produktions- und Objektplanung sowie Projektmanagement vereint. Die Synergetische Fabrikplanung ist ein sinnvoller Weg, die Planungen der verschiedenen Fachdisziplinen für eine Fabrik in einem frühen Stadium zu parallelisieren und wechselseitige Synergien zu nutzen. Im Rahmen von zahlreichen Projekten konnte am IPH die Praktikabilität sowie die hohe Güte der Planungsergebnisse, die mit Hilfe des Prozessmodells erreicht werden kann, nachgewiesen werden.

Fabrikplanung, Layoutplanung, Grüne-Wiese-Planung, Restrukturierungsplanung

Um die langfristige Investition in eine Fabrik wirtschaftlich zu gestalten, müssen zukunftsfähige Fabriken flexibel und wandlungsfähig geplant werden. Einen Ansatz zur Lösung dieser Herausforderungen bietet das Prozessmodell der Synergetischen Fabrikplanung, welches Produktions- und Objektplanung sowie Projektmanagement vereint. Die Synergetische Fabrikplanung ist ein sinnvoller Weg, die Planungen der verschiedenen Fachdisziplinen für eine Fabrik in einem frühen Stadium zu parallelisieren und wechselseitige Synergien zu nutzen. Im Rahmen von zahlreichen Projekten konnte am IPH die Praktikabilität sowie die hohe Güte der Planungsergebnisse, die mit Hilfe des Prozessmodells erreicht werden kann, nachgewiesen werden.

Fabrikplanung, Layoutplanung, Grüne-Wiese-Planung, Restrukturierungsplanung

Inhalt des Vortrags im Rahmen des vom IFA und IPH durchgeführten Fabrikplanungsseminars war die Vorstellung der Vorgehensweise und der Ergebnisse eines Fabrikplanungsprojektes mit einem Automobilzulieferer.

Fabrikplanung, Groblayout, Automobilzulieferer

Bei der Planung von Produktionssystemen muss zunächst mit möglichst geringem Zeit- und Kostenaufwand ein Grobentwurf des Systems erstellt und daraus ein Angebot für den Kunden abgeleitet werden. Dieser Artikel beschreibt eine modellbasierte Vorgehensweise für die Grobplanung und ihre demonstrative Umsetzung, die eine Modellierung auf hohem Abstraktionsniveau erlaubt. Dadurch lassen sich der Modellierungsaufwand und mögliche Modellierungsfehler sowie der Dokumentationsaufwand erheblich reduzieren.

Produktionssystem, Grobplanung, Leistungsvorhersage, Simulation, Variantendokumentation

In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Planung wandlungsfähiger Farbiken diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.

Forschung und Entwicklung, Fabrikplanung, Energieeffizienz, Materialflussplanung, Wandlungsfähigkeit

In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Planung wandlungsfähiger Farbiken diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.

Forschung und Entwicklung, Fabrikplanung, Energieeffizienz, Materialflussplanung, Wandlungsfähigkeit

In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Planung wandlungsfähiger Farbiken diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.

Fabrikplanung, Materialflussplanung, Praxisbeispiel, Layoutplanung, Wandlungsfähigkeit

2022 gehen in Deutschland die letzten Atomkraftwerke vom Netz. Neben dem Beschluss zum Atomausstieg sorgt die weltweite Verknappung fossiler Brennstoffe für einen stetigen Anstieg der Energiekosten. Am IPH werden Verfahren entwickelt, die produzierenden Betrieben helfen, Energiekosten zu senken.

Energiekosten, Belegungsplan, Energieverbrauch

Die steigende Komplexität der Fabrikplanungsaufgaben erfordert neue Methoden und Werkzeuge für die anfallenden Planungsphasen. Um den Prozess der Fabrikplanung für ihre Kunden effizienter zu gestalten haben das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover GmbH und RMA – Reichardt – Maas- Assoziierte Architekten GmbH in zahlreichen erfolgreich abgeschlossenen Projekten ein gemeinsames und soweit wie möglich paralleles Vorgehen zur Durchführung der Fabrikplanung entwickelt, das einerseits die Prozesssicht (z. B. Produktions- und Logistikprozesse) und andererseits die Raumsicht (z. B. Gebäudestruktur) berücksichtigt. Durch steten Informationsaustausch und die Abstimmung der von beiden Seiten genutzten Methoden und Werkzeuge konnte die Effizienz der gemeinsam durchgeführten Fabrikplanungsprojekte im Sinne einer „Leistungsform“ gesteigert werden. Der Grundgedanke ist eine parallele Entwicklung der Fabrik aus Prozess- und Raumsicht.

Fabrikplanung, Komplexität, Raumsicht, Prozesssicht

Kreisförmig verkettete Produktionssysteme sind weit verbreitete Anlagen. Deren Hersteller sichern die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit bereits im Angebot zu. Bislang steht kein Hilfsmittel zur Absicherung der Planungsergebnisse zur Verfügung, da entwickelte Verfahren nur unter idealisierten Bedingungen oder mit erheblichem Aufwand eingesetzt werden können. In dieser Arbeit wird eine neuartige Methode beschrieben, die Planern in der Angebotsphase die Konfiguration von Anlagen hinsichtlich leistungs- und wirtschaftlichkeitsorientierter Kriterien ermöglicht. Dabei werden Data Mining-Algorithmen zur Prognose leistungsorientierter und Kostenkennlinien zur Vorhersage wirtschaftlichkeitsorientierter Kennwerte genutzt. Der Planer entscheidet anhand der Kennwerte, ob auf dieser Basis ein Angebot erstellt wird. Im Rahmen der Arbeit wird gezeigt, dass mit der Methode Aussagen getroffen werden können, wie die Konfiguration eines kreisförmig verketteten Produktionssystems zu bewerten ist. Weiterhin erfolgt die Vorstellung und Diskussion von Untersuchungsergebnissen hinsichtlich der Güte und der Grenzen der Methode.

Verkettete Produktionssysteme, Planung, Kennlinien, Data Mining

Ausgewählte Veröffentlichungen des IFA

Dieses umfassende Handbuch stellt einen methodisch fundierten und praxiserprobten Ansatz zur Konzeption, Gestaltung und Umsetzung wandlungsfähiger Produktionsstätten vor, die in einem strategischen Verbund zur reaktionsschnellen Versorgung globaler Märkte agieren. Es gibt einen Überblick zur Fabrikplanungsmethodik mit ihren Phasen und Gestaltungsfeldern. Zur inhaltlichen Orientierung sind die Gestaltungsfelder den Fabrikebenen sowie der Prozesssicht der Ingenieur:innen und der Raumsicht der Architekt:innen zugeordnet. Das Buch richtet sich an Produktionsmanager:innen und Fabrikplaner:innen sowie an Studierende des Maschinenbaus, des Wirtschaftsingenieurwesens und der Betriebswirtschaft mit Schwerpunkt Produktion und Logistik.

Folgende Themen werden behandelt:

  • Synergetische Fabrikplanung: Verknüpfung von Produktions- und Gebäudeplanung (Prozess- und Raumsicht) sowie Planungsgrundlagen und Produktionsanforderungen
  • Erfolgsfaktoren der Fabrik: Veränderungsfähigkeit, Nachhaltigkeit, Digitalisierung, Kommunikation
  • Strategie und Zielfestlegung von Fabrikplanungsobjekten: Unternehmens- und Umfeldanalyse, Veränderungstreiber, Handlungsfelder, Standortplanung
  • Grundlagenermittlung: Aufnahme und Auswertung von Objekt- und Prozessdaten
  • Konzeptplanung: Strukturentwicklung und -dimensionierung, Groblayoutplanung, Generalbebauung, Gebäudegestaltung
  • Detailplanung: Transporte, Verkehrswege, Feinlayout, räumliche Arbeitsbereichsgestaltung und räumliche Arbeitsplatzgestaltung
  • Projektmanagement und Umsetzung: Projektorganisation, Projektplanerstellung, Kapazitätsplanung, Vertragsanbahnung und -gestaltung, Projekthandbuch, Kostenermittlung und -kontrolle
  • Fabrikbetrieb: Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Arbeitsorganisation und Kompetenzentwicklung, Facility Management

Fabrikplanung, Fabrikgebäude, Logistik

Trotz weitgehender Einigkeit über die Herausforderungen in der Fabrikplanung unterscheiden sich Lösungsansätze und Forschungsschwerpunkte. Dieser Beitrag bietet eine systematische Analyse über die wissenschaftlichen Aktivitäten im Forschungsgebiet der Fabrikplanung der vergangenen fünf Jahre. Zentrale Forschungsaktivitäten, Themenfelder und Trends werden literatur- und datenbasiert identifiziert. Die Ergebnisse liefern praxisrelevante Implikationen und geben gezielte Orientierung für zukünftige wissenschaftliche sowie industrielle Initiativen.

Fabrikplanung, Forschungsaktivitäten, Trends

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

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!

Nächster Termin

14.04.2026

Praxisseminar Fabrikplanung

  • 14.04.2026 - 15.04.2026
  • PZH – Produktionstechnisches Zentrum Hannover, An der Universität 2, 30823 Garbsen

Ansprechperson

Sven Eisenacher
M. Sc.

IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH