Fabrikgestaltung

Grundlage und Voraussetzung für die Produktion von Gütern sind effizient gestaltete Fabriken als Teil von modernen Produktionssystemen. Produktionsstätten müssen optimal ausgelegt und an die wechselnden Anforderungen des Marktes angepasst werden. Diese Veränderungen ergeben sich unter anderem aus kürzer werdenden Produktlebenszyklen und der Anpassung marktverfügbarer Produkte an die sich stetig verändernden Bedürfnisse der Kunden. Produktionssysteme müssen schnell umrüstbar, flexibel, mobil und mit aktueller Informations- und Kommunikationstechnik ausgerüstet sein. Bei sinkenden Produkt- und damit einhergehenden Prozesslebenszyklen ist es besonders wichtig, den Anlauf von Serienprodukten in diesen komplexen, verketteten Produktionssystemen zu beherrschen. Auf der Anlauf-Phase lastet daher ein hoher Zeit- und Kostendruck. Ein gelungenes Anlaufmanagement verschafft den Betreibern komplexer Produktionssysteme bedeutende Wettbewerbsvorteile.

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Zu diesem Themenfeld wurde im Jahr 2000 eine Bekanntmachung zu dem Themenfeld "Flexible, temporäre Fabrik" (4. Bekanntmachung vom 04.09.2000) und im Jahr 2003 eine Bekanntmachung zum Themenfeld "Schneller Produktionsanlauf" (9. Bekanntmachung vom 14.03.2003) veröffentlicht. In den daraus ausgewählten Verbundprojekten wurde zu folgenden Schwerpunkten geforscht:

Flexible, temporäre Fabrik

Im Projekt MobiFakwurden Fabrikmodelle in Kombination aus verlagerungsfähigen Produktionsmodulen und standortbezogenen Dienstleistungen konzipiert. Die Planungsprozesse wurden mittels definierten Referenzprozessen und Prozessdatenbanken unterstützt. Im Projekt SatFabwurde ein IT-Planungstool konzipiert, das zur Optimierung von Fabriken eingesetzt werden kann. Zur Bestimmung der Wirtschaftlichkeit werden Produkt- und Produktionsszenarien hinterlegt. Im Projekt ProMotion wurde eine Vorgehensweise entwickelt, wie der schnelle Auf- und Abbau von Funktionalität und Kapazität in Abhängigkeit der kontinuierlich wechselnden Anforderungen durch mobile Maschinen und Anlagen erreicht werden kann. Analog der in der Softwaretechnologie bekannten Philosophie Plug-and-Play wurde im Projekt Plug+Produce eine ganzheitliche Systematik zur Gestaltung modularer, mobiler Fertigungs- und Montagetechnik und als Unterstützungswerkzeug das Planungstool "vistable" entwickelt. Es entstanden konkrete Handlungsanweisungen zum Gestalten wandlungsfähiger Fabrikstrukturen auf Basis dieses integrativen Modularkonzeptes. WdmFsteht für das Überwachen des Wandlungsbedarfs in einer Fabrik. Neben den in einem Planungsleitfaden zusammengestellten Methoden wurden Qualifizierungsanforderungen an die Fabrikplaner definiert. Im Vorhaben FbFging es um die wirtschaftliche Anpassung bestehender Fabrikgebäude an veränderte Nutzungsanforderungen. Als Ergebnis entstand ein Leitfaden für die Zuordnung technologischer Prozesse der verschiedenen Branchen zu unterschiedlichen Gebäudestrukturen. Damit können sowohl die spezifischen Anforderungen eines Produktionsbetriebes systematisch erfasst als auch die Eigenschaften bestehender Gebäude aufgenommen werden.

Schneller Produktionsanlauf

Im Projekt PROACTAS wurden zur Früherkennung von Störungen und Änderungen eine vorausschauende Anlaufsteuerung entlang der Wertschöpfungskette erarbeitet. Als Ergebnisse konnten neuartige Methoden zur Anlaufsteuerung sowie Simulations- und Datenerfassungs-Tools entwickelt werden. Diese Methoden und Werkzeuge fungieren als Unterstützungswerkzeuge zur Verkürzung von Produktionsanläufen. Im Mittelpunkt des Projektes ELAN stand die Entwicklung eines Referenzmodells für ein effizientes Anlaufmanagement in einem Wertschöpfungsnetzwerk. Die Piloterprobungen anhand ausgewählter Anlaufprozesse führten zu inner- und überbetrieblicher Ressourceneinsparung Der entwickelte Anlaufleitfaden mit unterstützendem IT-Tool geht insbesondere auf die komplexen Prozesse bei der gleichzeitigen Einführung einer bislang entkoppelten Produkt- und Prozessinnovation im Partnerverbund ein. Die Ergebnisse des Projekts MESSPRO liegen als Methoden, Tools und Entscheidungsszenarien in Form eines Werkzeugbaukastens vor. Gleichzeitig wurde anhand von Team-Modellen die Bedeutung der frühzeitigen Integration von Mitarbeitern in Anlaufteams dokumentiert. Für den Bereich Mikrotechnik und Mechatronik wurde im Projekt HIPER eine umfassende Planungsmethodik entwickelt. Das Ergebnis ist ein Leitfaden zum effizienten Planen und Realisieren schneller Serienanläufe. Im Projekt RAMPUPHALBE wurde der Anlauf durch den Einsatz eines virtuellen Produktionssystems optimiert. Über Simulation der Funktions- und Leistungsfähigkeit der Pilotanlage sind die Planungsunsicherheiten deutlich reduziert wurden. Die Simulationswerkzeuge und ein allgemeingültiges Vorgehensmodell für den virtuellen Produktionsanlauf liegen als Ergebnisse vor.


Stand: Oktober 2009