Ob Neubau auf der grünen Wiese oder Reorganisation einer bestehenden Produktionsstätte: Fabrikplanungsprojekte folgen einer festen Struktur, die jeder erlernen kann. Zudem lassen sich Fabriken heute deutlich schneller und einfacher planen als noch vor wenigen Jahren – dank der Digitalisierung. Kameradrohnen, VR-Brillen und spezielle Software zur automatisierten Fabrikplanung erleichtern viele Arbeitsschritte enorm.
Fabrikplanung systematisch angehen
Grundsätzlich folgen Fabrikplanungsprojekte immer derselben Struktur und beginnen mit der sogenannten Fabrikanalyse. Hier wird zunächst der Ist-Zustand erfasst: Vom Grundriss der bestehenden Fabrik über die Betriebsmittel und Materialflüsse bis zum Produktionsprogramm. Zudem definieren Unternehmen Ziele für die neue Fabrik – soll sie besonders wandlungsfähig sein, besonders nachhaltig, besonderes materialflusseffizient? All diese Informationen bilden die Basis für die weitere Planung, daher sollten Planerinnen und Planer hier sorgfältig vorgehen.
Ziel der darauffolgenden Strukturplanung ist es, eine abstrakte Gliederung der Produktionsstätte zu entwerfen und festzulegen, welche Bereiche es in der neuen Fabrik geben soll und wie diese zueinander in Beziehung stehen. Erst nach diesem Schritt beginnt die konkrete Planung.
Bei der sogenannten Dimensionierung wird bestimmt, wie viel Platz für die einzelnen Fabrikbereiche benötigt wird – also für die Fertigung, Montage, Wegflächen und Büros. Hierbei kommt es darauf an, den Platz effizient zu nutzen und gleichzeitig genügend Puffer einzuplanen, um bei Bedarf die Produktionsmenge steigern oder die Fabrik umgestalten zu können. Auch bei der Lagerplanung kommt es auf die richtige Balance an: Zu viel Lagerfläche bindet Kapital und verursacht Kosten – zu wenig Lagerfläche kann dazu führen, dass die Produktion stockt, weil Material fehlt oder dass Kunden zu lange auf ihre Bestellungen warten müssen.
Im nächsten Schritt, der Layoutplanung, werden Maschinen, Büros und Lagerflächen innerhalb der Fabrik sinnvoll angeordnet. Das optimale Layout sieht für jedes Unternehmen anders aus und hängt von den Zielen ab, die im ersten Schritt festgelegt wurden. Bei der Layoutplanung werden in der Regel zahlreiche Varianten entwickelt, die bei der folgenden Layoutbewertung miteinander verglichen werden. Mit objektiven Bewertungskriterien findet das Unternehmen heraus, welches Fabriklayout für die eigenen Ziele am geeignetsten ist.
Diese Struktur hilft Unternehmen, Fabrikplanungsprojekte systematisch anzugehen und in kleinere, überschaubarere Teilprojekte zu gliedern.
Digitalisierung beschleunigt und automatisiert die Fabrikplanung
Zusätzlich gibt es inzwischen sehr viele technische Hilfsmittel und neue Methoden, welche die Fabrikplanung erleichtern. Dank der Digitalisierung lassen sich Teilschritte automatisieren und Fabrikplanungsprojekte immer schneller und in besserer Qualität abschließen.
Bei der Fabrikanalyse ist die Photogrammetrie ein nützliches Hilfsmittel. Mit diesem Vermessungsverfahren lassen sich komplette Fabrikhallen innerhalb kurzer Zeit erfassen. Als Grundlage werden unzählige Fotos benötigt, die sich mithilfe einer Kameradrohne im Flug aufnehmen lassen. Aus diesen Fotos erzeugt eine Software ein dreidimensionales Fabriklayout, das sich in einem CAD-Programm bearbeiten lässt. Die Photogrammetrie senkt den Aufwand der Fabrikanalyse enorm – früher wurden nämlich der Grundriss der Fabrik und die Maße jeder einzelnen Maschine manuell ausgemessen. Die Layouterfassung per Kameradrohne hat das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH im Forschungsprojekt „Instant Factory Maps“ entwickelt.
Während Fabriklayouts früher auf Papier gezeichnet wurden, gibt es heute verschiedene Hilfsmittel zur digitalen Layoutplanung. An einem Fabrikplanungstisch lassen sich Maschinen, Büros und Lagerflächen anordnen und beliebig verschieben. Das IPH hat zudem eine Software entwickelt, die Groblayouts automatisch erstellt und bewertet, was sehr viel Zeit spart. Die Software namens „MeFaP“ wurde unter einer Open-Source-Lizenz veröffentlicht und ist frei verfügbar.
Auch die erweiterte Realität kann die Fabrikplanung enorm erleichtern. Fabrikobjekte wie beispielsweise Maschinen, die zuvor per Photogrammetrie aufgenommen wurden, lassen sich mittels Augmented Reality in die Fabrikhalle projizieren – in Originalgröße. Unternehmen, die ihre Fabrik reorganisieren wollen, können damit einfach ausprobieren, ob für die alte Maschine am neuen Standort genug Platz vorhanden ist. Für diesen Anwendungsfall hat das IPH gemeinsam mit der ibk IngenieurConsult GmbH eine App entwickelt. Noch umfassendere Möglichkeiten bietet die virtuelle Realität: VR-Brillen ermöglichen einen Rundgang durch das dreidimensional geplante Fabriklayout.
Fabrikplanung lernen: Seminar vermittelt die Grundlagen
Wer tiefer in das Thema einsteigen will, den Fabrikplanungsprozess im Detail verstehen sowie praktisch anwenden möchte und die digitalen Hilfsmittel kennenlernen will, kann am Praxisseminar Fabrikplanung teilnehmen. Das IPH und das Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) vermitteln in dem zweitägigen Seminar umfangreiches Grundlagenwissen zur Planung von Fabriken. Fachvorträge erläutern die einzelnen Schritte des Fabrikplanungsprozesses – die Fabrikanalyse, Strukturplanung, Dimensionierung, Lagerplanung, Layoutplanung und Layoutbewertung.
Parallel dazu gibt es Workshops, in denen die Teilnehmenden Praxisaufgaben bearbeiten und jeden Teilschritt praktisch üben. Für die Praxisaufgaben werden die Seminarteilnehmerinnen und -teilnehmer in zwei Gruppen aufgeteilt: Eine Gruppe plant eine komplett neue Fabrik auf der grünen Wiese, die andere Gruppe widmet sich der Reorganisationsplanung und gestaltet eine bestehende Produktionsstätte um. Anschließend präsentieren beide Gruppen ihre Ergebnisse und teilen ihre Lösungswege und Erkenntnisse mit den anderen Seminarteilnehmerinnen und -teilnehmern.
Abgerundet wird das Seminar durch Fachvorträge aus der Praxis, beispielsweise von einem Architekten und einem Brandschützer, und durch eine Ausstellung, bei der digitale Hilfsmittel für die Fabrikplanung gezeigt werden – von der Fotogrammetrie über den Fabrikplanungstisch bis zur VR-Brille, die einen virtuellen Rundgang durch die geplante Fabrik ermöglicht.
Praxisseminar Fabrikplanung: Jetzt anmelden!
Das nächste Praxisseminar Fabrikplanung findet am 10. und 11. Mai 2022 im Produktionstechnischen Zentrum Hannover (PZH) statt. Das Seminar richtet sich an Fach- und Führungskräfte aus produzierenden Unternehmen. Vorwissen im Bereich Fabrikplanung ist nicht erforderlich.
Weitere Informationen sind unter www.praxisseminar-fabrikplanung.de zu finden, über die Webseite können sich Interessierte auch anmelden.
