Kompetenzen

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

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)