FP SS09 V1 V1.2 wsc sv - wzl.rwth- · PDF fileSWOT-Analyse: (Strength, Weaknesses,...

Fabrikplanung – Sommersemester 2009

Einführung in die Fabrikplanung V 1 S. 0

Vorlesung 1

Werkzeugmaschinenlaborder Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

Lehrstuhl für ProduktionsmanagementProf. Dr.-Ing. A. Kampker

Fabrikplanung

Vorlesung 1Einführung in die Fabrikplanung

Vorlesungsverantwortlicher:

Dipl.-Ing. Cathrin Wesch

Steinbachstr. 53 B

Raum 515Tel.: [email protected]



Vorlesung 1

Inhaltsverzeichnis:

Inhaltsverzeichnis Seite 1

Vorlesungslandschaft Seite 2

Terminübersicht Seite 3

Aufbau der Vorlesungsreihe Seite 4

Glossar Seite 5

Ziele der Vorlesung Seite 6

VorlesungEinführung Seite 7

Grundlagen der Fabrikplanung Seite 13

Fabrikplanungsprozesse Seite 19

Referenzlösungen Seite 25

Anhang Seite 32

Bilanz der Vorlesung Seite 38

Fragen zur Vorlesung Seite 39

Literaturhinweise Seite 40



Vorlesung 1

Seite 2© WZL/Fraunhofer IPT

Vorlesungslandschaft des Lehrstuhls für Produktionssystematik (SS 2009)

Kostenmanagement in Produktionsbetrieben

•Kostenrechnung•Investitionsrechnung & -bewertung•Bilanzen

Produktionsmanagement I

•Einführung in das Produktionsmanagement•F&E, Produktplanung und Konstruktion•Materialwirtschaft, Arbeitsplanung & -steuerung•Unternehmens- & Prozessmodellierung•Produktionsstrategien, Komplexitätsmanagement

Technische Investitions-Planung

•Fertigungsmittelplanung•Technologieplanung•Kostenrechnung

Fertigungs- undmontagegerechte Konstruktion

•Konstruktionsaufgabe in Kleingruppe•Konstruktionsbeispiele•Konstruktionsrichtlinien

Innovationsmanagementmit Dr. Wiedeking

•Integrierte Managementaufgabe•Produkt- und Produktprogrammplanung•Organisation und Mitarbeiterverhalten

Fabrikplanung

•Standortplanung•Production Systems•Logistik

Produktionsmanagement IIV1 IT im ProduktionsmanagementV2 Customer Relations ManagementV3 Enterprise Ressource Planning IV4 Enterprise Ressource Planning IIV5 Enterprise Ressource Planning IIIV6 Supply Chain Management IV7 Supply Chain Management IIV8 Product Lifecycle Management IV9 Product Lifecycle Management IIV10 Product Lifecycle Management IIIV11 Digitale Fabrikplanung und SimulationV12 Methodik zur Systemauswahl

Anmerkungen zur Folie:

Einordnung der Vorlesungsreihe Fabrikplanung in die Vorlesungslandschaft des Lehrstuhls für Produktionssystematik und deren Anbindung an die Hauptvorlesung Produktionsmanagement.



Vorlesung 1

Terminübersicht:

lfd. Nr. Datum Verantwortlich

V1 27.04.2009Fr. WeschTel. 0241 80 28384

V2 04.05.2009Hr. KupkeTel. 0241 80 28210

V3 11.05.2009Hr. GartzenTel. 0241 80 28193

V4 18.05.2009Hr. WelterTel. 0241 80 20395

V5 25.05.2009Hr. KochTel. 0241 80 25321

V6 08.06.2009Hr. AttigTel. 0241 80 27375

V7 15.06.2009Hr. FuchsTel. 0241 80 26265

V8 22.06.2009Hr. WelterTel. 0241 80 20395

Vorlesungsthema

Einführung in die Fabrikplanung

Logistik I - Logistikplanung

Logistik II - Layoutplanung

Summary

Standortplanung I - Planung des Wertschöpfungsumfangs

Standortplanung II - Standortplanung und Bewertung

Production Systems I - Prozess- und Ressourcenplanung

Production Systems II - Organisationsgestaltung und Lean Production



Vorlesung 1


Gliederung der Vorlesungsreihe Fabrikplanung

V = Vorlesung

Standortplanung I, II

V2 V3

V1: Einführung

V8: Summary�Highlights

� Anforderungen an die Fabrikplanung

� Einordnung in die Unternehmensplanung

�Beispiele

� Fabrikplanungsprozesse

� Branchenspezifika

Production Systems I, II

V4 V5

Logistik I, II

V6 V7

Case: Eickhoff

�Standortwahl�Planung desWertschöpfungs-umfangs

�Beschaffungs-logistik

�Materialfluss

�Produktions-netze

�Verteilung von Wertschöpfungs-umfängen

�Betriebsmittel

�Prozesse

� Technologie

�Personal �Distributions-logistik

�Gebäude

�Standorttypen�Make or Buy

�Organisation in der Produktion

� Lean Production

�Produktions-prinzipien

�Produktions-logistik

� Layoutkonzepte


Die Vorlesungsreihe gliedert sich in ihrem Hauptteil in die Standortplanung, die Festlegung des Produktionskonzeptes und die Definition der Logistik. Dabei umfasst die Standortplanung einerseits die Festlegung des Wertschöpfungsumfangs und andererseits die Standortwahl, wobei zu beachten ist, dass die Lebensdauer einer Fabrik viel höher ist als die eines Produktes. Aufgrund der nicht exakten Planbarkeit eines Produktes muss über ein breites Spektrum geplant werden. Die Konzeption des Production Systems schließt die Prozess- und Ressourcenplanung mit ein. Die Ge-staltung der Logistik beinhaltet neben der Layoutgestaltung auch die Lagerplanung.



Vorlesung 1

Glossar:

Fabrik:

Die Fabrik ist eine Stätte der Aufgabenerfüllung, wobei die Aufgabe die Her-stellung eines Produktes durch die Umwandlung von Produktionsfaktoren umfasst. (Felix 1998)

Fabrikplanung:

Die Fabrikplanung umfasst die Planung und Auslegung industrieller Pro-duktionsstätten sowie die Überwachung der Realisierung bis zum Anlauf der Produktion. (Betriebshütte 1999)

ROCE:

Return on Capital Employed (ROCE) ist ein Verfahren der wertorientierten Unternehmensführung. Der ROCE ist ein einperiodenbezogenes Rendite-maß. Er errechnet sich als Quotient aus betrieblichem Ergebnis (Operating Profit) und gebundenem Kapital (Capital Employed). (Gabler Wirtschaftslexikon 2001)

SOP:

Der Begriff Start of Production (SOP) bezeichnet in der Industrie den Zeitpunkt der Serienproduktion, an dem das erste Produkt unter Serienbedingungen aus Serienteilen auf Serienwerkzeugen gefertigt wird.

BAZ:

Das Bearbeitungszentrum (BAZ), ist eine numerisch gesteuerte Maschine mit hohem Automatisierungsgrad zur Bauteilkomplettbearbeitung.

SWOT-Analyse:

(Strength, Weaknesses, Opportunities, Threads) Werkzeug des strate-gischenManagements. Aus der Betrachtung von innerbetrieblichen Stärken und Schwächen sowie externen Chancen und Gefahren wird eine ganzheitlicheAusrichtungsstrategie für die Unternehmensstrukturen und Geschäftsprozesse abgeleitet.



Vorlesung 1

Ziele der Vorlesung:

- Überblick über den Betrachtungsbereich der Vorlesungsreihe „Fabrik-planung“gewinnen

- Grundlegende Begriffe zur Fabrikplanung kennen lernen

- Inhalte der Fabrikplanung kennen lernen

- Anforderungen und Probleme der Fabrikplanung verstehen



Vorlesung 1



Einführung1

Grundlagen der Fabrikplanung2

Fabrikplanungsprozesse3

Referenzlösungen4

Anhang5




Vorlesung 1


Aktuelles Projektbeispiel aus der Automobilindustrie

Quelle: BMW AG; R = Rohbau; L = Lackiererei; M = Montage

BMW Werk Leipzig

RL

M

Investitionsvolumen:1,3 Mrd. €

(bis Serienanlauf)

Entstehende Arbeitsplätze 5.500

(direkt im Werk)~ 5.500

(bei Zulieferern und Service-Anbietern)

2001 2002 2003 2004 2005

Erprobungsphase

Planungs-phasen Vorbereiten und

Planieren des Baugeländes18.07.2001

Standortentscheidung

22.03.2002Ergebnis Wettbewerb:Zaha Hadid baut das Zentralgebäude

30.07.2002Beginn Hochbau

07.05.2003Richtfest29.04.2003

Grundsteinlegung für Zentralgebäude

07.05.2002Spatenstich Einbau der Produktionsanlagen und

sonstiger Einrichtungen

Zentralgebäude

Errichten der Produktionshallen und Bürogebäude


Mit dem Ziel die eigenen Produktionskapazitäten zu erweitern begann im Jahre 2001 die Planung eines Fabrikplanungsprojektes, dessen Investitionsvolumen bis zum Start of Production (SoP) 1,3 Mrd. Euro betrug. Durch dieses Projekt entstanden ca. 11.000 Arbeitsplätze auf dem Werksgelände und bei angebundenen Zulieferern und Serviceanbietern entstehen.

Nach dem Standortentscheid Leipzig im Juli 2001 und dem Abschluss der Planungsphasen galt es bis April 2002 das Baugelände, ein 208 Hektar großes Areal grüner Wiese zwischen Seehausen, Hohenheida und Plaußig, durch Bewegen von fast vier Millionen Kubikmeter Erde baufertig vorzubereiten. Gleichzeitig wurde in einem Architekturwettbewerb das Design der Hallen festgelegt.

Nach dem Baubeginn im Frühjahr 2002 wurden noch bis Mitte 2003 die Produktionshallen und die ersten Büroflächen errichtet. Danach begann der Einbau der Produktionsanlagen und sonstigen Einrichtungen, welche dann nach und nach in Betrieb genommen wurden.

Nach Fertigstellung und Einrichtung aller Gebäude erfolgte eine Erprobungsphase, in der einzelne Prozessschritte und nicht der gesamte Ablauf durchgeführt werden. Anfang 2005 wurde die Serienproduktion der BMW 3er Reihe aufgenommen.

Die Schnittstelle zwischen Architektur und modernem Industriebau wird durch das Zentralgebäude von Zaha Hadid, berühmte Industriearchitektin, deutlich, welches als Kommunikations- und Qualitätszentrum des neuen Werkes sowohl für die Mitarbeiter als auch Besucher dient.



Vorlesung 1


Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen

Quelle:

Einfluss von Diskontinuitäten Zunehmende Vernetzung

Kapitalmarkt bestraft Kapitalbindung Sinkende Margen - Zyklizität

B1

B2

∆∆∆∆PB

∆∆∆∆PA

A1

A2

Preisspirale

Markt

AKTIENMARKT

Wenn der Rückspiegel wichtiger zu sein scheint als die Frontscheibe

Herausbildung von Kooperationenals Systeme höherer Ordnung

Diskontinuität

GeplanterBedarf

Investitionsentscheid- gestern -

Marktbedarf- morgen -

Marktbedarf- gestern -aktueller

Bedarf

geplante

Flexibilität

Veränderung von Planungszielen



Vorlesung 1


Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (I/IV)

Quelle: 1 Fraunhofer IPA

Einfluss von Diskontinuitäten Folge für die Fabrikplanung

� Synchronisierung Produkt- / Produktionslebenszyklen

� Ressourcenorientierte Produktionsstrategie

Diskontinuität

GeplanterBedarf

Investitionsentscheid- gestern -

Marktbedarf- morgen -

Marktbedarf- gestern -aktueller

Bedarf

geplante

Flexibilität

Forderung nach Wandlungsfähigkeit

Erhöhung der Planungshäufigkeit

Sisyphos-Planung

Veränderung von Planungszielen

Planungs-häufigkeit1

(1995-2005)+300%


In den letzten Jahren hat sich das Umfeld produzierender Unternehmen stark verändert. Heute ist das Umfeld geprägt von Turbulenzen und Diskontinuitäten, die zuverlässige Prognosen künftiger Anforderungen an das Unternehmen deutlich erschweren. Dies hat starke Auswirkung auf die Fabrikplanung, da deren Planungsobjekt eine durchschnittliche Nutzungs-reichweite von 30 Jahren besitzt. Denn die Fabrik zeichnet sich durch Beständigkeit und Irreversibilität aus. In Kombination mit sich verkürzenden Produktlebenszyklen resultieren hieraus eine Erhöhung der Planungshäufigkeit (Verdreifachung in den letzten 10 Jahren) und fortlaufende Anpassung mit der Gefahr der ständigen Planung, deren Ergebnisse nach kurzer Zeit ihre Gültigkeit als Zielgrößen verlieren (Sisyphos-Planung). Die Forderung nach wandlungsfähigen und flexiblen Strukturen ist die zwangs-läufige Konsequenz. Hier tritt das Problem auf, dass sich der Markt nicht an die von den Ingenieuren geschaffene Flexibilität hält. Somit ist eine Wandlungsfähigkeit der Fabrik mit den Produkten erstrebenswert.

Ein beliebter Ansatz ist die Aussage „Der beste Fabrikant ist ein Fabrikant ohne Fabrik“. Da eine Produktion ohne Fabrik aber nicht möglich sein kann, ist es nötig, möglichst wenig Kapital zu binden, um flexibel zu bleiben.



Vorlesung 1


Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (II/IV)Folge für die Fabrikplanung

Berücksichtigung von Produktionsnetzen

Steigende Komplexität

Wachsender Objektbereich

Zunehmende Vernetzung Herausbildung von

Kooperationenals Systeme höherer Ordnung

� Kollaborative Produktion in temporären Netzen

� Abnehmende optimale Betriebsgröße


Die zunehmende Vernetzung von Unternehmen bildet eine weitere Herausforderung an die Fabrikplanung. Entsprechend des Prinzips der „Factory on Demand“ schließen sich Fabriken zu temporären Kooperationen und Netzwerken zusammen, um so flexibel auf die wechselnden An-forderungen des Marktes einzugehen. Dies führt zu steigender Komplexität in der Planung, da die Interaktion mit Partnern und die zugehörigen Schnitt-stellen im Rahmen des Kooperationsmanagements beachtet werden müssen. Die äußeren Bedingungen wie vereinfachte Kommunikations-möglichkeiten –z.B. Internet - erhöhen die Handelbarkeit von Zwischen-produkten. Zusammen mit den sinkenden Transaktionskosten führt dies zur Abnahme der optimalen Betriebsgröße, welche sich in der Tendenz der abnehmenden Wertschöpfungstiefe äußert. Trotz abnehmender Betriebs-größe wächst der Objektbereich der Fabrikplanung, da nicht nur die Fabrik als ein Teil des Produktionsnetzwerkes betrachtet werden muss (Planung des Materialflusses steht dabei am Anfang), sondern der gesamte Verbund, da Fabriken nur noch selten für sich alleine stehen.



Vorlesung 1


Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (III/IV)

ROCE = Return on Capital Employed

Folge für die FabrikplanungKapitalmarkt bestraft Kapitalbindung

� Variabilisierung der Fixkosten durch Betreibermodelle

� Reduzierung der Eigenleistungstiefe

Markt

AKTIENMARKT

Wenn der Rückspiegel wichtiger zu sein scheint als die Frontscheibe

Einsatz von Produktionssystemen mit skalierbaren Produktionsmitteln

Identifikation der „optimalen“Wertschöpfungstiefe und -breite

Verteilung der Wertschöpfung im Unternehmen auf verschiedene

StandorteD

USAMEX

BRA

t

Vol.


Die wertorientierte Unternehmensführung hat vor allem in den 90er Jahren durch Um-setzung in vielen Unternehmen an Bedeutung gewonnen. Entsprechend weit am Kapitalmarkt verbreitet sind mittlerweile die zugehörigen Mittel der wertorientierten Unternehmensbewertung, denen sich die Unternehmen stellen müssen. Zu diesen Mitteln gehört das einperiodenbezogene Renditemaß Return on Capital Employed(ROCE). Demgegenüber hat der Return on Investment (ROI) als Renditemaß, der kurzfristiges und langfristiges Kapital berücksichtigt, an Bedeutung verloren. Kritisiert wird der ROI vor allem wegen seiner Beeinflussbarkeit durch kurzfristige Aktionen (z.B. Bestandsänderungen) und der fehlenden Interpretierbarkeit hinsichtlich Finanzlage von Unternehmen. Nach Meinung der Finanzanalysten sind Unternehmen primär nach dem investierten Kapital – der Kapitalverwendung – und nicht nach der Kapitalherkunft zu bewerten, weshalb sich der ROCE als Bewertungsmaßstab seit 2000 am Kapitalmarkt durchgesetzt hat. Die ausschließliche Berücksichtigung der langfristigen Kapitalbindung wirkt sich für börsennotierte Unternehmen investitionshemmend aus, wodurch die Substanzsicherheit der Unternehmen gefährdet wird. Bemühungen, die Eigenleistungstiefe zu mindern und Fixkosten zu variabilisieren sind die Folge.

Die Festlegung bestimmter anzustrebender Prozentsätze ist, vor allem über alle Branchen (von Rohstoffindustrie mit teuren Anlagen bis hin zu reinen Dienstleistern) mehr als fraglich. Darüber hinaus wird nur der betriebliche Erfolg bewertet, so dass steuerliche Effekte, die die internationale Vergleichbarkeit erschweren, sowie das Zinsergebnis nicht ins Kalkül gezogen werden.



Vorlesung 1


Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (IV/IV)

Quelle: 1 Fraunhofer IPA; ∆P = Preisdifferenz; A = Unternehmen außerhalb Europas; B = Unternehmen in Europa; 1; 2 = Zeitpunkt 1; 2

Folge für die FabrikplanungSinkende Margen - Zyklizität

� Kostenführerschaft ist keine dauerhaft stabile Wettbewerbsstrategie

� Einzigartigkeit in der Eigenleistung anzustreben

Steigende Planungsgeschwindigkeit

Verlagerung von Marktorientierung auf Ressourcenorientierung

Ausrichtung auf Kompetenzen

Preisspirale

I II

IIIIV

ZulässigePlanungsdauer1

(1995-2005)

-75%

B1

B2

∆∆∆∆PB

∆∆∆∆PA

A1

A2


Sinkende Margen führen bei Wettbewerb dazu, dass Unternehmen die Strategie der Preisführerschaft verfolgen. Da die Konkurrenz entsprechende Versuche unternimmt, dem Preisdruck zu begegnen, führt dies nicht zum gewünschten Ergebnis. Daraus resultiert die derzeitig zu beobachtende Tendenz der Abwanderung produzierender Unternehmen, die erst dieProduktion und im zweiten Schritt ihre Entwicklungsabteilung in sogenannte Niedriglohnländer verlagern. Jedoch ist die zugrunde liegende Zielsetzung, höherwertige Produkte zu niedrigeren Preisen zu verkaufen, nicht sinnvoll. So führt eine Preissenkung bei Investitionsgütern nicht zum Ziel, da diese keine Preiselastizität aufweisen (durch die Preissenkung entstehen keine zusätzlichen Kunden). Statt der Kostenführerschaft ist die Differenzierung anzustreben. Entsprechend wichtig ist die Ausprägung einzigartiger Fähigkeiten (Lieferbereitschaft, Qualität, Service; Bsp. S-Klasse).

Ausgehend von den eigenen Ressourcen und Fähigkeiten ist die Identifikation der eigenen Stärken und Schwächen die Grundlage, um die eigenen Kernkompetenzen auf- und auszubauen.

Bei der industriellen Entwicklung ist derzeit eher eine Deflation zu beobachten, da die Steigerung des inneren Wertes eines Produktes prozentual höher ist als die Inflation.



Vorlesung 1



Einführung1



Referenzlösungen4

Anhang5




Vorlesung 1


Einordnung der Fabrikplanung in die Unternehmensplanung (St. Galler Management-Konzept)

Quelle: In Anlehnung an Bleicher Unternehmensentwicklung

Unternehmenskultur

Zeit-, Kosten- und Qualitäts-bewusstsein, Förderung der

Lernprozesse

Leistungs- und Kooperationsverhalten

Unternehmensverfassung

Aufbau- und Ablaufstrukturen, Produktionsmanagement-

systeme

Produktions- und Logistikprozesse und

-systeme

Normatives Produktionsmanagement

Unternehmenspolitik(Unternehmensziele,

Prinzipien und Normen)

Programme zur Gestaltung von Leistungssystemen

und Geschäftsprozessen

Entwicklungs- und Produktionsaufräge

VerhaltenStrukturen Aktivitäten

Normativ

Strategisch

Operativ

Managementaspekte

Man

agem

ente

ben

en

Strategisches Produktionsmanagement

Operatives Produktionsmanagement

VerhaltenStrukturenAktivitäten

Fokus der Fabrikplanung


Das St. Galler Management-Konzept stellt einen ganzheitlichen Management-Ansatz dar und ist auch auf Produktionsunternehmen anwendbar (wie oben dargestellt).

Es wird zwischen drei Ebenen des Managements unterschieden: der normativen, der strategischen und der operativen Ebene. Die Ebenen wiederum gliedern sich in Aktivitäts-, Struktur- und Verhaltensaspekte, so dass sich die obigen neun Betrachtungsfelder ergeben.

Die Fabrikplanung konzentriert sich im wesentlichen auf die strategische und die operative Ebene.

Auf der normativen Managementebene eines Produktionsunternehmens werden die generellen Unternehmensziele, Prinzipien, Normen und die Unternehmenskultur festgelegt. Diese sind typischerweise darauf ausgerichtet, das Unternehmen lebens-und entwicklungsfähig zu erhalten.

Auf der strategischen Ebene werden diese Ziele und Prinzipien durch geeignete Organisationsstrukturen unterstützt und durch Programme zur Gestaltung von Leistungssystemen und Geschäftsprozessen umgesetzt. Ziel ist Aufbau, Nutzung und Pflege so genannter Erfolgspotenziale, also den Voraussetzungen für das Behaupten im Wettbewerb. Dazu zählen u.a. die Standortplanung, die Festlegung der Ziele, sowie die Positionierung und die Wahl der Produktionsprinzipien.

Das operative Management schließlich setzt die Vorgaben des strategischen Managements um. In der Fabrikplanung umfasst dies die Ausgestaltung in der Prozess- und Ressourcenplanung, die Logistik- und Layoutplanung.



Vorlesung 1


Zieldichotomien in der Fabrikplanung

Quellen: 1 EX-CELL-O GmbH; 2 Werkzeugmaschinenfabrik Vogtland; 3 Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH; BAZ = Bearbeitungszentrum

Zeit

Kapazität

Min.

Max.

Leistungsbreite Leistungsbreite

Dreh-Fräs-BAZ 1

Drehen Fräsen 3

BAZ 1

Zeit

Kapazität

Min.

Max.

Transferlinie 2

Scale

Redundanz

Verfügbarkeit

Scope

Komplementarität

Auslastung

Flexibilität Effizienz


Eine besondere Herausforderung der Fabrikplanung ist die Festlegung der Zielkriterien für das Projekt. Dazu muss die zukünftige Position innerhalb der Zieldichotomien festgelegt werden. Es ist zu entscheiden, ob die Fabrik auf Flexibilität oder Effizienz auszulegen ist. Für die Ressourcenplanung bedeutet dies die Entscheidung zwischen flexiblem Bearbeitungszentrum oder effizienter Transferstraße. Dabei verursachen flexiblere, an neue Produkte leichter adaptierbare Betriebsmittel tendenziell die höheren Kosten.

Außerdem ist festzulegen, ob die maximal verfügbare Kapazität vor dem Hintergrund des zu erwartenden Kapazitätsbedarfs auf maximale Auslastung der Ressourcen oder maximale Verfügbarkeit ausgelegt wird. Die Verfügbarkeit bietet zwar die Möglichkeit, weitere Aufträge anzunehmen und damit ggf. zusätzlichen Umsatz zu generieren. Diesem unsicheren Umsatzzuwachs steht jedoch ein sicherer Mehraufwand für die Investition gegenüber. Gleichzeitig birgt die Auslastungsstrategie das Risiko von Lost Sales bzw. der Notwendigkeit des Outsourcings von Überlast.

Redundanz von Ressourcen sichert die Produktion in Störungsfällen, da ähnliche Betriebs-mittel die Übernahme der Produktion bei Ausfällen oder Überlast der redundanten Ressource ermöglichen, jedoch ein vergleichsweise höheres Investitionsvolumen verursachen als im Komplementaritätsfall.

Die Scale-Strategie reduziert im Voraus die Produkte, die am Markt angeboten werden sollen, woraus Skaleneffekte resultieren, wobei Sonderwünsche der Kunden nicht bedient werden können, was aber durch die Scope-Strategie möglich ist.

Eine Abstimmung dieser Kriterien ist für eine wirksame Strategie erforderlich.



Vorlesung 1


Klassische Fabrikplanung

Quelle: z.B. Rockstroh 1980

Prozess Fabrik

Drehen Bohren Fräsen

Produkt


Die klassische Fabrikplanung orientiert sich am Markt, folglich liegt der Planungsfokus zu Beginn auf dem Produkt. Ausgehend von der Produk-tionsprogrammplanung werden die Prozesse unter der Annahme geplant, dass sie auch bei den Folgeprodukten noch gültig sind bzw. die Produktlebenszyklen hinreichend lang sind.



Vorlesung 1


Markt- vs. Ressourcenorientierung

Quelle: Pepels 2003

Wettbewerbsintensität:

In der Branche, zu Lieferanten,

zu Abnehmern, in Bezug auf substitutive und

potenzielle Konkurrenten

Wettbewerbsposition:

Kostenführerschaft, Leistungsführerschaft,

Gesamtmarktangebots-abdeckung, Teilmarkt-angebotsabdeckung

Zugang zu Märkten

Stiftung von Kundennutzen (Wert)

Knappheit (Rareness)

Nicht-Imitierbarkeit

Nicht-Substituierbarkeit

Marktorientierter Strategieansatz Ressourcenorientierter Strategieansatz

Komparativer Konkurrenzvorteil (KKV)

Einzigartige Kernkompetenzen (CC)

Teilmonopolistische Rente durch

Marktanpassung

Ausnutzung von Markt-unvollkommenheit/ Wahl attraktiver Branchen bzw. Produkte/ vorausgesetzte

Homogenität und Mobilität der Ressourcen

Effizienzvorsprungsrente durch Marktgestaltung

Kernkompetenz ist immer eine Problemlösung bzw. Funktion, keinesfalls ein

Produkt

Outside In Ansatz:Markt

Chancen – Risiken (z.B. Branchenanalyse)

Outside In Ansatz: Spezifität:Ressourcen-

heterogenität und -immobilität

Spezifität:Inside Out Ansatz:Ressourcenwert

Ausnutzung von Einzig-artigkeit und Ressourcen

Inside Out Ansatz:Wettbewerbsvorteil:Unternehmen

Stärken – Schwächen (z.B. Wertkettenanalyse)

Wettbewerbsvorteil:


Veranlasst durch die sich verkürzenden Produktlebenszyklen und volatile Märkte nimmt die Bedeutung des marktorientierten Fabrikplanungsansatzes ab. Zunehmend gewinnt die Ressourcenorientierung an Bedeutung, ist jedoch nicht geeignet bei kurzen Lebenszyklen. Bei diesem Ansatz stehen die eigenen Fähigkeiten und deren Entwicklung im Vordergrund. Ziel ist die Schaffung von einzigartigen Kernkompetenzen, um sich von Mitbewerbern durch Spezifität zu differenzieren. Dabei ist darauf zu achten, dass die Fabrik um bestehende Kompetenzen herum geplant und gebaut wird. Hilfs-mittel bei der Bestimmung der eigenen Stärken und Schwächen ist hierbei die SWOT-Analyse.



Vorlesung 1


Dichotomische Grundtypen für Fabriken

Quellen: 1 IWKA AG; 2 Cherry GmbH

Marktorientiert„Factory for the upcoming

product“

Beispiel:Automobilindustrie1

Ausrichtung der Fabrikplanung auf

geplantes Produktprogramm

Ressourcenorientierttechnologieabhängige

Fabrik

Beispiel:Elektronikindustrie2


vorhandene technologische Kompetenzen und

Ressourcen

Allg. IndustriebauProdukt- und technologie-

unabhängige Fabrik

Beispiel:Werkstattfertigung


Flexibilität des Produktprogramms

Rohmateriallager

Fertigteillager

D DDD

F FFF

B BBB


Entsprechend der beiden grundsätzlich gegensätzlichen Strategieansätze, die umseitig vorgestellt wurden, lassen sich Grundtypen von Fabriken unter-scheiden.

Einerseits gibt es den marktorientierten Fabriktyp, der für eine bestimmte Produktart konzipiert wird. Die zugehörige Planung basiert auf einer Fest-legung des Produktionsprogramms. Die Verbreitung dieses Typs ist mittler-weile rückläufig. Dennoch ist der marktorientierte Fabriktyp in speziellen Industriezweigen, wie beispielsweise die Automobilindustrie, vermehrt anzu-treffen.

Der dichotomische Gegensatz des marktorientierten Fabriktyps ist der ressourcenorientierte Fabriktyp. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auslegung der Fabrik nicht am Produkt sondern an der zur Produktion dienenden Technologie bzw. den Kompetenzen des Unternehmens orientiert. Ein Beispiel stellt die Elektronikindustrie dar. Dort werden unabhängig vom Endprodukt Platinen bestückt.

In der Praxis ist außerdem ein weiterer Fabriktyp zu finden, der sich durch Unabhängigkeit sowohl gegenüber dem Produkt als auch der Technologie bzw. den Ressourcen auszeichnet. Die zugehörigen Gebäude, die dem all-gemeinen Industriebau zuzurechnen sind, zielen auf zukunftsrobuste flexible Strukturen ab.



Vorlesung 1



Einführung1



Referenzlösungen4

Anhang5




Vorlesung 1


Interdisziplinarität von Fabrikplanungsprozessen

Quelle: Felix 1998

� Unternehmer/ Bauherr� Unternehmens- (Strategie-) Planer� Investitions-Planer� Finanzierungs-Planer� Kosten-Planer� Controller� Fertigungs-Planer� Betriebsmittel-Planer� Produktionssteuerungs-Planer� Nebenbetriebs-Planer� Fördertechnik-Planer� Lagertechnik-Planer� Umweltschutz-Beauftragter� Energieversorgungs-Planer

Interne und externe beteiligte Fachleute und Interessenvertreter

Auswahl aus der Liste der 100 Beteiligten

� Simulations-Experte� Städteplaner (Kommune)� Landschafts-Planer� Architekt� Innenarchitekt� Bautechnik-Planer� Bau-/ Montageleiter� Baubehörden-Beamter� TÜV-Sachverständiger� Lärmschutz-Sachverständiger� Feuerwehr-Beauftragter� Anlagenhersteller/ Lieferant� ...


In einem Fabrikplanungsprojekt können bis zu 100 interne und externe be-teiligte Fachleute und Interessensvertreter involviert sein. Die große Anzahl an Beteiligten führt zu starken Interdependenzen im Planungsprozess. Die entstehenden Schnittstellen müssen während der Planung besonders be-rücksichtigt werden.

Außerdem sind Kommunikationsprobleme zwischen den beteiligten Disziplinen vorprogrammiert, da zum einen die Fachsprache der jeweils anderen Disziplin nicht unmittelbar verständlich ist und zum anderen gleiche Begriffe in den einzelnen Disziplinen teilweise völlig unterschiedliche Bedeutungen haben.



Vorlesung 1


Phasenmodelle der Fabrikplanung

Quellen: 1 Aggteleky 1987; 2 Eversheim 1999; 3 Kettner 1984

Zielplanung

Planungsphasen

Vorplanung

Feinplanung

Ausführungsplanung

Ausführung

GrobplanungIdealplanung

Realplanung

0255075100

Zielplanung51 %

Strukturplanung31 %

Ausführungs-planung 10 %

Ausführung8 %

01849100 8

Anteil der Kostenverantwortung [%]

Fab

rikpl

anun

g

Ziel-planung

Konzept-planungAnalyse

Lösungskonzepte(Feasibility Studie)

AusführungsplanungDetailplanung

AusführungsplanungRealisierung

Initiative -Projektidee

Bewirtschaftung

Det

ailli

erun

gs-

grad

Auf

gabe

n-um

fangPlanungsphasen

Freigabe

3-Phasen-Modell 1 4-Phasen-Modell 2 6-Phasen-Modell 3


Für die Strukturierung des Planungsvorgehens, welches mit dem Begriff Fabrikplanungsprozess bezeichnet wird, existiert in der Literatur eine Vielzahl von Ansätzen. So wird der Prozess je nach Autor in unterschiedliche Planungsphasen aufgegliedert. Dabei ist die Anzahl der Planungsphasen auch unterschiedlich.

Generell steigt der Detaillierungsgrad von Planungsphase zu Planungsphase. Die Kostenverantwortung ist in den ersten Phasen am größten, da hier noch am meisten Einfluss auf die Gesamtheit der späteren Realisierung genommen werden kann. Gleichzeitig lassen sich Änderungen in einer frühen Phase noch leichter – im Sinne der Kostenneutralität – einbringen als in späten Phasen.

Urvater der Gedanken zur Fabrikplanung ist das Modell von Aggteleky. Hier gehen die Prozesse der Planung von einer Zielplanung („was will ich mit der Fabrik?“) über die Planung des Konzepts zu einer detaillietenAusführungsplanung.

Bei dem Modell von Eversheim steht am Anfang die Planung von Zielelementen und Strukturelementen, worauf die Ausführungsplanung und die spätere Ausführung mit aktiver Beteiligung der Planer folgen.



Vorlesung 1


Fabrikplanungsprozesse im Vergleich

Quellen: 1 Rockstroh 1980; 2 Kettner 1984; 3 REFA 1985; 4 Aggteleky 1987; 5 Wiendahl 1996; 6 Felix 1998; 7 Grundig 2000

Ket

tner

RE

FA

Ro

ckst

roh

Fel

ixW

ien

dah

lA

gg

tele

ky

Vorbereitung Strukturplanung Detailplanung Ausführungsplanung Ausführung

Ziel-planung

Vor-arbeiten

Ideal-planung

Real-planung

FeinplanungAusführungs-

planungAusführung

Anbin-dung

Arbeits-kräfte

Trans-port &Lager

Zuord-nung

Bebau-ung

Lay-out

Flächen-bedarf

Projektier-ungs-

aufgabe

Hilfsbetriebe

Produk-tions-progr.

Standort

Ana-lyse

Projekt-initiative

Konzeptplanung

Projekt-planung

Aus-schrei-bung Reali-

sierungBewirt-schaf-tung

Inbe-trieb-

nahme

Doku-men-tation

Vorbereitung Strukturierung Gestaltung UmsetzungAusfüh-

rungsplanungZiel-

planungBetriebs-analyse

Prinzip-planung

Dimensio-nierung

Ideal-planung

Real-planung

Vor-arbeit

Aufg.-stellung

Initia-tive

ProjektstudieBetriebs-analyse Feasibilitystudie Bericht

Detailplanung und Ausführungsplanung

ja

nein

Inbetrieb-nahmeGeneh-

migung

Ziel-kon-

zeptionBetriebs-analyse

technisch-wirtschaftliche Konzeption

AusführungsplanungStandort- & Umweltstudie

Ziel-planung

Vor-planung Ideal Real Feinplanung

Ausführungs-planung

AusführungGrobplanung

Ziel-planung

1

2

3

4

5

6

7

Gru

nd

ig


Die gemeinsame Darstellung aller bedeutenden Gliederungsansätze des Fabrikplanungsprozesses zeigt, dass sich der Prozess in fünf Hauptphasen gliedern lässt: Vorbereitung, Strukturplanung, Detailplanung, Ausführungs-planung und Ausführung.

Es wird deutlich, dass alle sieben Ansätze mit einer Analyse bzw. Ziel-definitionsphase zur Bestimmung der Zielvorgaben, Merkmale und Rand-bedingungen des Planungsprojektes beginnen. Das weitere Vorgehen der Ansätze unterscheidet sich nach seiner Benennung deutlich. Dennoch verbirgt sich in jeder dargestellten Sequenz von Phasen eine zunehmende Detaillierung, die ausgehend von einer groben Idealstrukturplanung zu einer feinen Realstrukturplanung führt.

Obwohl die Ausführung heutzutage zum Aufgabenbereich Fabrikplanung zählt, schließen primär die älteren Fabrikplanungsansätze die Ausführung und deren Planung explizit aus.



Vorlesung 1


Vorbereitung Strukturplanung Detailplanung

Gegenstromverfahren –lernen aus den Erfahrungen des bestehenden Betriebs

Stärken-Schwächen Analyse

� Schwächen� Potentiale� Restriktionen

Produkt & Markt� Produktprogramm� Technologie� Stückzahlen� Freiheitsgrade

Prozessgestaltung� Prozessstruktur� Betriebsmittel� Planung und

Steuerung

Idealkonzept� Layoutalternativen� Migration� Wirtschaftlichkeit

Sollkonzept� Produktions- und

Logistikprozesse� Layoutveränderungen� Arbeitssystem

Veränderungsbedarfe� Veränderung in

Abläufen und Strukturen� Bewertung

„Bottom-Up“

Konzeption(Erstellung von

Szenarien)

Roll - Out

� Feinplanung

� Umsetzungsplan

� Migrationsprozess

� Coaching

� Erfolsgkontrolleund Umsetzungs-begleitung

„Top-Down“

Ausführungsplanung

Ausführung


Im Gegenstromverfahren wird das analytische Vorgehen klassischerFabrikplanungsansätze systematisch mit der synthetischen Perspektive aus der Praxis zusammengeführt. Die analytische Perspektive verfolgt dabei die Gestaltung der „Idealen Fabrik“ ohne Rücksicht auf vorhandene Restriktionen ausgehend von Produkt- und Marktgegebenheiten in einem klassischen „Grüne-Wiese Ansatz“.

Diese Vorraussetzungen sind heute selten gegeben, da immer bestehende Prozesse und Erfahrungen berücksichtigt werden müssen. Eine analytisch generierte Standardlösung führt bei zwei Unternehmen gleicher Größe und Branche nicht zwingend zum gleichen Erfolg. Zudem haben sich in den Unternehmen Best Practicesherausgebildet, welche auf den unternehmensspezifischen Besonderheiten der vorhandenen Ressourcen beispielsweise den Mitarbeitern basieren. Diese müssen zwingend in die Konzeption des Werkskonzeptes einbezogen werden. Die zweite Perspektive legt den Fokus daher auf die Stärken-Schwächen-Analyse. Dabei werden aus bestehenden Erfahrungen in gezielter Analyse systematisch Veränderung-sbedarfe abgeleitet und erfolgreiche Lösungsbestandteile aufgegriffen, um diese in das zukünftige Fabrikkonzept zu übertragen.

Der entstehende Planungsprozess verfolgt diese zwei Perspektiven parallel. Dabei werden die beiden Stränge nicht isoliert voneinander bearbeitet. Vielmehr werden sie bewusst miteinander verknüpft. D.h. es reihen sich die analytischen und synthetischen Vorgehensschritte aneinander.



Vorlesung 1


Unterstützung der Fabrikplanung

Quelle: DELMIA GmbH; SOP = Start of Production

ErgebnisDigitale FabrikEinsatz von IT-Tools

� Verzahnung von Produktentwicklung und Produktionsgestaltung mit digitalen Hilfsmitteln

� Kürzere Planungsdauer durch Toolunterstützung

� Nahtlose Übergabe und kontinuierliche Pflege des digitalen Fabrikmodells im Produktionsbetrieb

Planung

SOP

Anlauf

� Verkürzung der Planungsdauer

� Verbesserung der Planungsergebnisse

� Beschleunigung des Produktionsanlaufs

Produkt-entwicklung Layoutplanung

Ergonomie

Simulation

Prozessplanung

Durchgängige Datenbasis


Fabrikplanungsmaßnahmen können heutzutage von der sogenannten Digitalen Fabrik unterstützt werden. Die Digitale Fabrik beschreibt dabei die Integrationmehrerer IT-Tools durch den Rückgriff auf eine gemeinsame Datenbank. Die vollständige Abbildung sämtlicher Teilbereiche des Planungsobjektes ermöglicht durch den Einsatz von IT-Tools die Integration vorgelagerterPlanungsprozesse und deren Ergebnisse (z.B. Produktentwicklung) in die Fabrikplanung.

Eine gemeinsame durchgängige Datenbasis stellt die Daten allen Beteiligten zur Verfügung und gewährleistet so eine einfache Übergabe und kon-tinuierliche Pflege der Ergebnisse bei hoher Transparenz der Prozesse.

Der entscheidende Vorteil findet sich in der Verbesserung der Planungs-ergebnisse bei gleichzeitiger Verkürzung der Planungsdauer. Dies ist u.a. darauf zurückzuführen, dass Fehler bereits in der Planungsphase erkannt und behoben werden können, bevor die Ausführungsphase begonnen hat.



Vorlesung 1



Einführung1



Referenzlösungen4

Anhang5




Vorlesung 1


Praxisbeispiele: Vorgehensweisen für die Fabrikplanung

Quellen: 1 Bosch; 2 Harman-Becker; 3 DELMIA GmbH; 4 BMW Group

Projektspezifische Vorgehensweise

Planungsphasen

Org. Einheiten

Beispiel4: Projektplanung BMW Werk Leipzig

� Wandtafel, ca. 1,5 x 4m

� Planungsaufgaben werden mit Post-IT Zetteln den Phasen bzw. Organisationseinheiten zugeordnet

� Wandtafel wird mit Microsoft Excel dokumentiert und dem Planungsteam zugänglich gemacht

Unternehmensspezifische Referenzprozesse

Beispiel1: VA 003

� Verfahrensanweisung zur Fertigungsplanung

� 20-seitiges Word Dokument

� Spezifikation der Aufgaben und beteiligten Organisationseinheiten

� Struktur und Detaillierungsgrad unternehmensspezifisch

Beispiel2: Task Liste

� Verfahrensanweisung zur Integrierten Produkt- und Produktionsgestaltung bei der Produkt-Neuentwicklung

� 20-seitiges Word Dokument

Hinterlegter Workflow in IT-Tool zur Fabrikplanung

Beispiel3: Delmia ProcessEngineer und eM Planner

� Ziel ist die durchgängige Nutzung von IT-Tools

� Integrierte Tool-Pakete beschreiben zunehmend eine schnittstellenfreie Anwendung von verschiedenen Tool-Arten und bilden so implizit einen Workflow ab

Produkt-entwicklung Layoutplanung

Ergonomie

Simulation

Prozessplanung

Durchgängige Datenbasis


Jedes Unternehmen entwickelt seinen eigenen, unternehmensspezifischen Fabrikplanungsprozess. Die Dokumentation reicht vom einfachen Word oder Excel Dokument bis hin zu IT-basierten implementierten Workflows.

Auch bei dem Einsatz von digitalen Hilfsmitteln im Rahmen der sogenannten Digitalen Fabrik unterscheiden sich die Unternehmen deutlich. Vorreiterrolle in der Anwendung derartiger Hilfsmittel hat die Automobilindustrie inne.



Vorlesung 1


Unterschiedliche Fabrikkonzepte am Beispiel BMW-Werke

Quelle: BMW Group; Legende: R = Rohbau; L = Lackiererei; M = Montage

Werk Dingolfing Werk Spartanburg Werk LeipzigWerk Regensburg

Identifikation, Kommunikation und

Qualitäts-verantwortung durch

räumliche Nähe

Rennerwerk auf Basis eines hohen Automatisierungs-

grades und prozessoptimierter

Struktur

Volumen und Technologie –

Wachstum auf Basis von Flächeneffizienz

Unterschiedliche Planungsprämissen ��

Nachhaltigkeit der Werkstruktur:

Produkt-, Volumen-und Technologie-

flexibilität in Kombination mit

einem Qualitäts- und Kommunikations-

zentrum

R

R

M

L

RM

LR

M L

RL

M


Neben dem einleitend vorgestellten Produktionsstandort Leipzig, der zur Erweiterung der Produktionskapazität gegründet wurde, verfügt BMW über weitere Standorte. Das weltweite Produktionsnetzwerk umfasst Werke in Bayern (München, Dingolfing, Regensburg, Landshut, Innovationspark Wackersdorf), Berlin, Österreich, Großbritannien, USA und Südafrika. Die Planungsprämissen, unter denen die einzelnen Werke entstanden sind, unterscheiden sich maßgeblich.



Vorlesung 1


Fabrikbeispielkonzepte – Gläserne Fabrik

Quelle: Volkswagen AG

LösungsansatzHerausforderung

� Zusammenführung von Produktion und Kunden

� Verbindung von Produktimage und Produktionsprozess

� Aufbau einer langfristigen Kundenbindung

Warenkorb-Prinzip


In der gläsernen Fabrik wird das Flaggschiff von Volkswagen montiert. Die Fabrik führt den Montageprozess und den Kunden durch maximale Transparenz und Reinheit unmittelbar zusammen. Auf den parkettbelegten Fließbandinseln stehen Racks, in denen das gesamte Material bereits vorkommissioniert mit dem Produkt mitfährt.



Vorlesung 1


Fabrikbeispielkonzepte – Smartville Hambach

Quelle: MCC-Smart


PVZHoeschHoesch

Bosch,Rhenus

DynamitNobel

1

2

3 4

5

678

Legende:1 Montage Safety-Bodyframe2 Montage Fahrwerks-

und Antriebs-Modul3 Verglasung, Sitzsysteme4 Interieur-Dekor-Elemente

5 Customized-Design-System6 Probelauf, Funktionstest7 Qualitäts-Audit8 Ständig operative Einrichtung

für Systempartnerforum

� Integration der kooperierenden Systempartner in den Produktionsprozess

� Maximale Länge der Montagelinie,minimale Lieferwege & Kommunikationswege

� Geringe Lagerbestände

� Just-in-sequenz-Bereit-stellung kompletter Module

� Flexibel anpassbare Materialströme -“Durchlässige Fassade”

� Nacharbeit transparent im Zentrum


Smart (Daimler-Chrysler Gruppe) fertigt und montiert bis zu 120.000 Fahrzeuge im Jahr am Standort in Hambach, Frankreich. Verschiedene Subunternehmer und Zulieferer arbeiten im sogenannten Zulieferpark ebenfalls am Standort unter der Koordination von Smart.

Der Produktionsort des Smart bei Hambach in Lothringen wurde bereits vier Jahre vor der Werkseröffnung geplant. Im Mittelpunkt stand die Form. Der Baukörper sollte durchlässig sein für Materialanlieferungen, erweiterbar und flexibel. Lösungen mit Spaghetti-, U- oder L-Form wurden zugunsten einer Kreuzform verworfen. Dementsprechend wurde das Montageband in vier große Bereiche aufgeteilt: Arbeiten unter dem Fahrzeug, im Fahrzeug, Ver-kleidungen und Arbeiten außerhalb des Fahrzeugs. Die Zulieferer werden Systempartner genannt. Sie sind rechtlich selbständig, aber innerhalb der Produktion nicht von anderen zu unterscheiden. Dazu gehören sechs Liefe-ranten großer Teile: Magna International (Tridion-Karosserie), Dynamit Nobel (Kunststoffpaneele), Eisenmann Surtéma (Karosserielack), VDO (Cockpit), Krupp-Hoesch-Automotive (Motor- und Getriebemontage), Cubic Europe (Farbe) und Magna Uniport (Kunststoff-Außenelemente). Bosch (Optik) wurde mittlerweile bei MCC integriert. MCC selbst ist der größte Arbeitgeber in Smartville.



Vorlesung 1


Fabrikbeispielkonzepte – Solvis Nullemissionsfabrik

Quelle: Solvis GmbH & Co. KG


Für ihre "nachhaltige Nullemissionsfabrik" erhielt das Braunschweiger Unternehmen Solvis den Europäischen Solarpreis 2002.

� Verbindung von Produkt (Kollektoren), Produktionsprozess und Fabrikgebäude

� Firmenimage unterstütztes Fabrikkonzept


Einzigartiges Beispiel für die Verbindung von Produkt- und Firmenimage und dessen Übertragung auf das Fabrikplanungskonzept: Der Kollektorenhersteller Solvis realisiert in einem Fabrikplanungsprojekt die preisgekrönte Nullemissionenfabrik – Europas größte Fabrik, in der CO2-neutral produziert wird.

Besonderheiten des 8.000 qm großen Gebäudes sind die säulenfreie Halle, die 100%ige Deckung des Energiebedarfs mit Solarenergie und die LKW-Be- und Entladekabinen, die den thermischen Verlust von Prozessen der überbetrieblichen Logistik minimiert.



Vorlesung 1


Fabrikbeispielkonzepte – Leanfield – Opel Rüsselsheim

Quelle: ADAM OPEL AG

LösungsansatzHerausforderung � Umsetzung der

Leanprinzipien

� Flexibilität in der Montage

� Vier verschiedene Produkttypen auf gleicher Plattform

� Größtmögliches Gebäudekonzept

� Klarer und einfacher Materialfluss (Materialzufluss zur Linie von 2 Seiten –Maximale Verweildauer des Materials in der Halle 2 Stunden)


In ihrer Fertigungslinie in Rüsselsheim hat die Adam Opel AG das Konzept "Leanfield" umgesetzt. Das Opel Leanfield setzt in punkto Produktivität und Flexibilität ganz neue Maßstäbe: Es zählt zu den produktivsten Autowerken der Welt. Modernste Maschinen- und Robotertechnologien kommen bei den Produktionsabläufen zum Einsatz. So können nebeneinander und gleichzeitig bis zu drei unterschiedliche Modelle gebaut werden.



Vorlesung 1



Einführung1



Referenzlösungen4

Anhang5




Vorlesung 1


Phase: Vorbereitung

Quelle: Grundig 2000

� Projektidee

� Analyse Ausgangslage/ Marktentwicklung

� Zielkonzept/ Vorgaben – Investitionsrahmen

� Globale Aufgabenstellung

⇒ Opportunity-Studie

Entscheidung

� Fabrikanalyse/ Potentialanalyse

� Entwurf Produktionsprogramm

� Bedarfsabschätzung/ Investitionsaufwände

� Vorentscheidung Lösungskonzept/ Lösungsprinzip

� Konkretisierte Aufgabenstellung

⇒ Pre-Feasibility-Studie

Entscheidung

Zielplanung

Vorplanung




Vorlesung 1


Phase: Strukturplanung


Idealplanung � Funktionsbestimmung (Verfahrensplanung)

� Dimensionierung (Bedarfsplanung)

� Strukturierung (räumlich-funktionelle Kopplung und Anordnung)

�Funktionsschema (Produktionsschema)

�Ausrüstungs-, Flächen-, Personal-und Medienbedarf

�Anordnungsprinzipien (Fertigungsformen)

- Materialflussanalyse- Strukturoptimierung- Entwurf Ideallayout

Realplanung � Gestaltung (räumlich-funktionelle Integration)

⇒ Feasibility-Studie

Entscheidung




Vorlesung 1


Phase: Detailplanung


� Betriebsmittelanordnung (Fundamente/ Installation)

� Zuordnung Ver- und Entsorgungstechniken

� Arbeitsplatzgestaltung (Abstände/ Licht/ Lärm/ Arbeitsschutz)

� Feinabstimmung Raum/ Fläche/ Funktion (Feinlayout)

� Organisationslösung/ Anforderungskriterien

� Bauprojekt

� Genehmigungsverfahren

� Kontakte Liefer- und Ausführungsfirmen (Anfragen/ Angebote)

� Projektfreigabe

� Erstellung Projektdokumentation

⇒ Ausführungsprojekt

Feinplanung




Vorlesung 1


Phase: Ausführungsplanung


� Überprüfung Projektdokumentation

� Planung Bau-, Montage-, Installations-, Einrichtungs- und Inbetriebnahmeablauf (Kapazitäten/ Termine)

� Umzugspläne (Flächenfreizug)

� Bau- und Genehmigungsanträge

� Ausschreibungen/ Angebotauswahl/ Auftragsvergabe/ Bestellungen

� Festlegung Projektleitung/ Projektmanagement

� Pflichtenhefte/ Masterpläne

Ausführungsplanung




Vorlesung 1


Phase: Ausführung


� Führung/ Überwachung Projektrealisierung

� Bau- und Montageleitung

� Zwischen-/ Funktionsüberprüfung, Probebetrieb

� Mitarbeitereinarbeitung/ -schulung

� Abnahmeprüfungen (Übergabe-/ Inbetriebnahmeprotokolle/ Mängelbehebung

� Produktionsanlauf (Inbetriebnahme)

� Ergänzung Projektdokumentation/ Abrechnung

Ausführung




Vorlesung 1

Bilanz der Vorlesung:

Anhand der BMW-Werksplanung in Leipzig wird die Bedeutung von Fabrikplanungsprojekten verdeutlicht. Aus dieser Bedeutung resultieren hohe Anforderungen an den Fabrikplanungsprozess. Durch Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen sind diese Anforderungen massiven Veränderungen unterworfen. Der Planer von heute sieht sich entsprechenden Forderungen gegenüber: „Mein lieber Fabrikplaner, mach’ eine Fabrik, die heute Uhren und morgen Autos bauen kann, die jeden Tag andere Stückzahlen produziert, die aufblasbar und transportabel ist.“ (Prof. Helmut Schulte)

Um den Handlungsspielraum des Planers beurteilen zu können, werden die Einordnung der Fabrikplanung in die Unternehmensplanung und die Ziel-dichotomien der Fabrikplanung vorgestellt.

Als Ausgangspunkt der Positionierung in diesem Spannungsfeld fungiert im klassischen Fall das Produkt. Neben dieser marktorientierten Sichtweise hat sich eine weitere Sicht etabliert. Die ressourcenorientierte Fabrikplanung stellt eine Erweiterung der klassischen Fabrikplanung dar, welche sich in den dichotomischen Grundtypen der Fabriken manifestiert. Deren Besonderheiten lassen sich anhand von Strukturmerkmalen identifizieren.

Der Fabrikplanungsprozess ist ein interdependenter, interdisziplinärer Plan-ungsprozess, der mit Hilfe verschiedener Phasenmodelle strukturiert wird.

Auch das Aufgabenfeld hat sich erweitert: Neben der klassischen Ressourcen-, Layout- und Logistikplanung gehören heutzutage ebenfalls die Standortplanung, welche die Abgrenzung des eigenen Wertschöpfungs-umfangs und die Wahl und Allokation entsprechender Produktionsstandorte umfasst, sowie die Konzeption geeigneter Produktionssysteme zu den Aufgaben der Fabrikplanung.

Referenzlösungen aus der Praxis zeigen, dass auch in der realen Anwendung die Vorgehensweisen in der Fabrikplanung auf die jeweiligen Bedürfnisse des Unternehmens anzupassen sind. Die Ergebnisse durchgeführter Projekte, die sich besonderen Herausforderungen zu stellen hatten, wurden in Form von Fabrikbeispielkonzepten vorgestellt.

Im Rahmen der Übung wird ein Anwendungsbeispiel vorgestellt, das als Grundlage der Übungen der folgenden Vorlesungseinheiten dient. Dabei handelt es sich um einen Anwendungsfall aus der Einzel- und Kleinserie im Maschinen-und Anlagenbau.



Vorlesung 1

Fragen zur Vorlesung:

� Innerhalb welcher Zieldichotomien muss ein Fabrikplanungsobjekt positioniert werden?

� Welche Grundtypen der Fabrik können unterschieden werden?

� In welche Hauptphase lassen sich unterschiedlichste Fabrikplanungs-vorgehensweisen gliedern?

� Welche Aspekte verbindet das Gegenstromverfahren?



Vorlesung 1

Literaturhinweise:

Aggteleky, B.: Fabrikplanung - Werksentwicklung & Betriebsrationalisierung, Band 1- 3. München: Carl Hanser Verlag, 1987, 1990.

Bleicher, K.: Das Konzept Integriertes Management. Visionen – Missionen –Programme, 7., überarbeitete und aktualisierte Auflage. Frankfurt/M: Campus Verlag, 2004.

Felix, H.: Unternehmens- und Fabrikplanung – Planungsprozesse, Leistungen und Beziehungen. München: Carl Hanser Verlag, 1998.

Grundig, C.-G.: Fabrikplanung. Planungssystematik – Methoden – Anwendung. München: Carl Hanser Verlag, 2000.

Kettner, H.; Schmidt, J., Greim, H.-R.: Leitfaden der systematischen Fabrikplanung. Leipzig: Fachbuchverlag, 1984.

o.V.: Gabler Wirtschaftslexikon, CD-Rom, 15. Auflage. Wiesbaden: 2001.

Pepels, W.: Produktmanagement, 5., überarbeitete Ausgabe. München:, Oldenbourg Verlag, 2006.

REFA Verband für Arbeitsgestaltung, Betriebsorganisation und Unternehmensentwicklung e.V.: Methodenlehre der Planung und Steuerung, Teil 5: Netzplantechnik, Projektmanagement, Betriebsstättenplanung. München: Carl Hanser Verlag, 1985.

Rockstroh, W.: Die technologische Betriebsprojektierung. Band 1-4, 2. .Auflage. Berlin: VEB Verlag Technik, 1980.

Schenk, M.; Wirth, S.: Fabrikplanung und Fabrikbetrieb. Methoden für die wandlungsfähige und vernetzte Fabrik. Berlin: Springer-Verlag, 2007.

Schuh, G.; Eversheim, W.: Betriebshütte. Produktion und Management, 7., völlig neu bearbeitete Auflage. Berlin: Springer-Verlag, 1999.

Wiendahl, H.-P.: Betriebsorganisation für Ingenieure. München: Hanser Verlag, 1989.

Wiendahl, H.-P.; Hernández, R.: Wandlungsfähigkeit – neues Zielfeld in der Fabrikplanung. In: Industrie Management, 16, 2000.

Warnecke, H.-J.: Die Fraktale Fabrik. Revolution der Unternehmenskultur. In: Rowohlt Taschenbuch-Verlag, 1996.



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