FP-Vorlesung 1 SS2005 V8.2 Shu loe h1NL v.2 · PDF fileFabrikplanung (Prof. Schuh)...

Fabrikplanung (Prof. Schuh)

Einführung in die Fabrikplanung

© WZL / IPT Seite 0

Fabrikplanung- Vorlesung 1 -


Vorlesungsbetreuer:Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. F. Lö[email protected] 53B R. 528Tel.: 80-27377

Lernziele der Vorlesung:

• Überblick über den Betrachtungsbereich der Vorlesungsreihe „Fabrikplanung“ gewinnen

• Grundlegende Begriffe zur Fabrikplanung kennen lernen

• Inhalte der Fabrikplanung kennen lernen

• Anforderungen und Probleme der Fabrikplanung verstehen

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Vorlesung 1




Vorlesungslandschaft des Lehrstuhls für Produktionssystematik (SS 2005)

V1 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

QualitätsmanagementTechnische Investitionsplanung

Kostenmanagement in Produktionsbetrieben

Produktionsmanagement II

Produktionsmanagement I Fertigungs- undmontagegerechte Konstruktion

Fabrikplanung

Innovationsmanagementmit Dr. Wiedeking

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

• Konstruktionsaufgabe in Kleingruppe• Konstruktionsbeispiele• Konstruktionsrichtlinien

• Standortplanung• Production Systems• Logistik

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

• Kostenrechnung• Investitionsrechnung & -bewertung• Bilanzen

• Qualitätssicherungssysteme• Qualitätsplanung• Produkthaftung

• Fertigungsmittelplanung• Technologieplanung• Investitionsrechnung

Anmerkungen zum Bild:

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

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Vorlesung 1




Gliederung der Vorlesungsreihe Fabrikplanung

V = Vorlesung

Standortplanung I, II

V2 V3

V1: Einführung

V8: Summary

Betriebsmittel

Highlights

Anforderungen an die FabrikplanungEinordnung in die Unternehmensplanung

Beispiele

Prozesse

FabrikplanungsprozesseBranchenspezifika

Production Systems I, II

V4 V5

Logistik I, II

V6 V7

Case: Visteon (Serie)Case: EMAG (Einzel- und Kleinserie)

StandortwahlPlanung desWertschöpfungs-umfangs

TechnologieOrganisation in der Produktion

Beschaffungs-logistik

Materialfluss

Produktions-netze

Verteilung von Wertschöpfungs-umfängen

PersonalLean Production Distributions-logistik

Gebäude

StandorttypenMake or Buy Produktions-prinzipien

Produktions-logistik

Layoutkonzepte

Gliederung der Vorlesungsreihe Fabrikplanung

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 Wertschöpfungs-umfangs und andererseits die Standortwahl. Die Konzeption des ProductionSystems schließt die Prozess- und Ressourcenplanung mit ein. Die Gestaltung der Logistik beinhaltet neben der Layoutgestaltung auch die Lagerplanung.

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Vorlesung 1



Inhaltsverzeichnis Vorlesung 1:

1. Kurzinhalt der Vorlesung V1 Seite 1

2. Glossar der Vorlesung V1 Seite 2

3. Literaturverzeichnis der Vorlesung V1 Seite 3

4. Einführung V1 Seite 4

4.1 Projektbeispiel V1 Seite 5

4.2 Entwicklung im Umfeld produzierender Unternehmen V1 Seite 6

5. Grundlagen V1 Seite 10

5.1 Abgrenzung der Fabrikplanung V1 Seite 11

5.2 Zieldichotomien der Fabrikplanung V1 Seite 12

5.3 Erweiterung der Marktorientierung V1 Seite 14

5.4 Strukturmerkmale und deren Ausprägungen V1 Seite 16

6. Fabrikplanungsprozesse V1 Seite 19

6.1 Besonderheiten von Fabrikplanungsprozessen V1 Seite 20

6.2 Phasenmodelle und deren Erweiterung V1 Seite 21

6.3 Unterstützung des Planungsprozesses V1 Seite 25

7. Referenzlösungen V1 Seite 26

7.1 Praxisbeispiele für Fabrikplanungsprozesse V1 Seite 27

7.2 Praxisbeispiele für Fabrikkonzepte V1 Seite 28

8. Anhang – Beispielprozess nach Grundig V1 Seite 33

9. Übung – Anwendungsbeispiele Ü1 Seite 1

Vorstellung der übungsbegleitenden Anwendungsbeispiele

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Vorlesung 1



Kurzinhalt Vorlesung 1

Anhand eines aktuellen Projektbeispiels wird die Bedeutung von Fabrikplanungsprojekten verdeutlicht. Aus dieser Bedeutung resultieren hohe Anforderungen an den Fabrik-planungsprozess. Durch Entwicklungen des Umfeldes 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 Zieldichotomien 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 Planungsprozess, der mit Hilfe verschiedener Phasenmodelle strukturiert wird. Der Zusammenhang zwischen Reorganisation im Sinne fortlaufender Verbesserung und Neuplanung führt dazu, dass die Fabrikplanung weniger als einmaliger Prozess sondern vielmehr als Daueraufgabe zu interpretieren ist.

Auch das Aufgabenfeld hat sich erweitert: Neben der klassischen Ressourcen-, Layout- und Logistikplanung gehören heutzutage ebenfalls die Standortplanung, welche die Abgrenzung des eigenen Wertschöpfungsumfangs 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, werden in Form von Fabrikbeispielkonzepten vorgestellt.

Im Rahmen der Übung werden zwei Anwendungsbeispiele vorgestellt, die als Grundlage der Übungen der folgenden Vorlesungseinheiten dienen. Dabei handelt es sich um einen Anwendungsfall aus der Serienproduktion in der Automobilzulieferindustrie und um einen Anwendungsfall aus der Einzel- und Kleinserie im Maschinen- und Anlagenbau.

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Vorlesung 1



Glossar Vorlesung 1:

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

• Fabrikplanung Die Fabrikplanung umfasst die Planung und Auslegung industrieller Produktionsstätten 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 Renditemaß. Er errechnet sich als Quotient aus betrieblichem Ergebnis (Operating Profit) und gebundenem Kapital (Capital Employed). (Gabler Wirtschafts-lexikon 2001)

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Vorlesung 1



Literaturverzeichnis Vorlesung 1:Aggteleky, B.: Fabrikplanung - Werksentwicklung und

Betriebsrationalisierung.Band 1- 3, Carl Hanser Verlag, München, 1987, 1990, 1990

Bleicher, K.: Das Konzept Integriertes Management.Campus Verlag, 2004

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

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

Kettner, H.; Schmidt, J.; Leitfaden der systematischen Fabrikplanung.

Greim, H.-R.: Carl Hanser Verlag, München, 1984

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

REFA Verband für Methodenlehre der Planung und Steuerung, Teil 5: Arbeitsstudien und Betriebs- Netzplantechnik, Projektmanagement, Betriebsstättenplanung. organisation e.V.: Carl Hanser Verlag, München, 1985

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

Schenk, M.; Wirth, S.: Fabrikplanung und Fabrikbetrieb – Methoden für diewandlungsfähige und vernetzte Fabrik.Springer-Verlag, Berlin, 2004

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

Springer-Verlag, Berlin, 1999

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

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

Pepels, W.: Produktmanagement. Oldenburg Verlag, München, 2003

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Vorlesung 1




V1: Einführung in die Fabrikplanung

Fabrikplanung

Einführung

Grundlagen der Fabrikplanung

Fabrikplanungsprozesse

Referenzlösungen


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Vorlesung 1




BMW Werk Leipzig

Aktuelles Projektbeispiel aus der Automobilindustrie

R = Rohbau; L = Lackiererei; M = Montage - Quellen: BMW AG

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

SerienproduktionPlanungs-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 EinrichtungenZentralgebäude

Errichten der Produktionshallen und Bürogebäude

Planungsfall BMW Werk LeipzigMit 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 beträgt. Mittelfristig werden durch dieses Projekt bis zu 11.000 Arbeitsplätze auf dem Werksgelände und bei angebundenen Zulieferern und Serviceanbietern entstehen.Nach dem Standortentscheid Leipzig im Juli 2001 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.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 nun nach und nach in Betrieb genommen wurden.Nach Fertigstellung und Einrichtung aller Gebäude und einer Erprobungsphase wurde Anfang 2005 die Serienproduktion der BMW 3er Reihe aufgenommen. Die Schnittstelle zwischen Architektur und modernem Industriebau wird durch das Zentralgebäude von Zaha Hadid deutlich, welches als Kommunikations- und Qualitätszentrum des neuen Werkes sowohl für die Mitarbeiter als auch Besucher dient.

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Vorlesung 1




Einfluss von Diskontinuitäten Folge für die Fabrikplanung

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (I/IV)

Synchronisierung Produkt- / ProduktionslebenszyklenRessourcenorientierte Produktionsstrategie

Quellen: 1 Fraunhofer IPA

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%

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen – DiskontinuitätenIn 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 Nutzungsreichweite 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 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 zwangsläufige Konsequenz.

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Vorlesung 1




Folge für die FabrikplanungZunehmende Vernetzung

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (II/IV)

Herausbildung von Kooperationen

als Systeme höherer Ordnung

Kollaborative Produktion in temporären NetzenAbnehmende optimale Betriebsgröße

Berücksichtigung von Produktionsnetzen

Steigende Komplexität

Wachsender Objektbereich

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen – Vernetzung 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 Anforderungen des Marktes einzugehen. Dies führt zu steigender Komplexität in der Planung, da die Interaktion mit Partnern und die zugehörigen Schnittstellen im Rahmen des Kooperationsmanagements beachtet werden müssen. Die äußeren Bedingungen wie vereinfachte Kommunikationsmöglichkeiten - wie beispielsweise Internet - erhöhen die Handelbarkeit von Zwischenprodukten. Zusammen mit den sinkenden Transaktionskosten führt dies zur Abnahme der optimalen Betriebsgröße, welche sich in der Tendenz der abnehmenden Wertschöpfungstiefe äußert. Trotz abnehmender Betriebsgröße wächst der Objektbereich der Fabrikplanung, da nicht nur die Fabrik als ein Teil des Produktionsnetzwerkes betrachtet werden muss, sondern der gesamte Verbund.

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Vorlesung 1




Folge für die FabrikplanungKapitalmarkt bestraft Kapitalbindung

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (III/IV)

Variabilisierung der Fixkosten durch BetreibermodelleReduzierung der Eigenleistungstiefe

Markt

AKTIENMARKT

Wenn der Rückspiegel wichtiger zu sein scheint als die Frontscheibe

ROCE = Return on Capital Employed

Einsatz von Produktionssystemen mit skalierbaren Produktionsmitteln

Identifikation der optimalen Wertschöpfungstiefe und -breite

Verteilung der Wertschöpfung im Unternehmen auf verschiedene

StandorteD

USAMEX

BRA

t

Vol.

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen – KapitalmarktDie wertorientierte Unternehmensführung hat vor allem in den 90er Jahren durch Umsetzung 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 Finanzanalysen 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 auf den betrieblichen Erfolg abgestellt, so dass steuerliche Effekte, die die internationale Vergleichbarkeit erschweren, sowie das Zinsergebnis nicht ins Kalkül gezogen werden.

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Folge für die FabrikplanungSinkende Margen - Zyklizität

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen (IV/IV)

B01

B02

∆PB

∆PA

A01

A02

Kostenführerschaft ist keine dauerhaft stabile WettbewerbsstrategieEinzigartigkeit in der Eigenleistung anzustreben

Steigende Planungsgeschwindigkeit

Verlagerung von Marktorientierung auf Ressourcenorientierung

Ausrichtung auf Kompetenzen

∆P = Preisdifferenz; A = Unternehmen außerhalb Europas; B = Unternehmen in Europa; 01/02 = Zeitpunkt 1/2 - Quellen: 1 Fraunhofer IPA

Preisspirale

I II

IIIIV

ZulässigePlanungsdauer1

(1995-2005)

-75%

Entwicklungen im Umfeld produzierender Unternehmen – Preisspirale

Sinkende Margen führen bei Wettbewerb dazu, dass Unternehmen die Strategie der Preisführerschaft verfolgen. Jedoch führt dies nicht zum Ziel, wie die Preisspirale mit dem dargestellten Beispiel zeigt, da die Konkurrenz entsprechende Versuche unternimmt, dem Preisdruck zu begegnen. Daraus resultiert die derzeitig zu beobachtende Tendenz der Abwanderung produzierender Unternehmen, die erst die Produktion 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.

Da am Markt oft lediglich die Folgegeneration von Produkten hinreichend genau prognostizierbar ist und die zugehörigen Lebenszyklen jedoch im Verhältnis zur Refinanzierungszeit des benötigten Investitionsvolumens für die zugehörige Produktionsanlage vergleichsweise kurz sind, birgt die marktorientierte Ausrichtung auf eine bestimmte Art von Produkten eine große Gefahr für das Unternehmen. Wenn beispielsweise sich die Folgegeneration des Kernproduktes in ihrer Art der Herstellung signifikant ändert und die Finanzierung der Anlage auf mehrere Produktzyklen ausgelegt war, ist der Fortbestand des Unternehmens gefährdet.

Ausgehend von den eigenen Ressourcen und Fähigkeiten ist die Identifikation der eigenen Stärken und Schwächen die Grundlage, um die eigenen Kernkompetenzen auf- und auszubauen, welche im Fall eines solchen signifikanten Herstellungswechsels die Bewirtschaftung eines völlig anderen Marktsegmentes ermöglichen.

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Vorlesung 1





Fabrikplanung

Einführung



Referenzlösungen


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Vorlesung 1




Organisations-Strukturen

Management-Systeme

Organisatorische Prozesse

Dispositions-Systeme

Unternehmens-verfassung

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

STRUKTUREN

UNTERNEHMENSENTWICKLUNG (UE)Innere UEÄußere UE

Innere undÄußere UE

Unternehmens-Kultur

Problem-Verhalten

Leistungs-

und

Kooperationsverhalten

VERHALTEN

Programme

Aufträge

Strategisches Management

Operatives Management

MANAGEMENTPHILOSOPHIEVorgaben

Unternehmens-Politik

Missionen

AKTIVITÄTEN

Normatives Management

Fabrikplanung Quellen: In Anlehnung an Bleicher

StandortplanungProzess-/ Ressourcen-planungLogistik

Fabrikplanung

Anmerkungen zum Bild:Die Fabrikplanung lässt sich mit Hilfe des St. Galler Management-Konzeptes in die Unternehmensplanung einordnen. Dabei sind die Standortplanung, die ProductionSystems und die Logistik dem operativen Management zuzuordnen.

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Zieldichotomien in der Fabrikplanung

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

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

Zieldichotomien in der FabrikplanungEine besondere Herausforderung im Rahmen 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 Betriebsmittel 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 werdensollen, woraus Skaleneffekte resultieren, wobei Sonderwünsche der Kunden nicht bedient werden können, was aber durch die Scope-Strategie möglich ist.

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Klassische Fabrikplanung

Quellen: z.B. Rockstroh 1980

Prozess Fabrik

Drehen Bohren Fräsen

Produkt

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

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Vorlesung 1




Markt- vs. Ressourcenorientierung

Wettbewerbsintensität:In der Branche, zu Lieferanten,

zu Abnehmern, in Bezug auf substitutive und

potenzielle Konkurrenten

Wettbewerbsposition:Kostenführerschaft,

Leistungsführerschaft, Gesamtmarktangebots-abdeckung, Teilmarkt-angebotsabdeckung

Zugang zu MärktenStiftung 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:

Quellen: Pepels 2003

RessourcenorientierungVeranlasst durch die sich verkürzenden Produktlebenszyklen und volatile Märkte nimmt die Bedeutung des marktorientierten Fabrikplanungsansatzes ab. Zunehmend gewinnt die Ressourcenorientierung an Bedeutung. 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. Hilfsmittel bei der Bestimmung der eigenen Stärken und Schwächen ist hierbei die SWOT-Analyse.

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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

Grundtypen von FabrikenEntsprechend der beiden grundsätzlich gegensätzlichen Strategieansätze, die umseitig vorgestellt wurden, lassen sich Grundtypen von Fabriken unterscheiden. Einerseits gibt es den marktorientierten Fabriktyp, der für eine bestimmte Produktart konzipiert wird. Die zugehörige Planung basiert auf einer Festlegung des Produktionsprogramms. Die Verbreitung dieses Typs ist mittlerweile rückläufig. Dennoch ist der marktorientierte Fabriktyp in speziellen Industriezweigen, wie beispielsweise die Automobilindustrie vermehrt anzutreffen.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 allgemeinen Industriebau zuzurechnen sind, zielen auf zukunftsrobuste flexible Strukturen ab.

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Vorlesung 1




Ablaufbezogene Strukturmerkmale

Produktion auf Bestellung

mit Rahmenaufträgen

Produktion auf Bestellung

mit Einzelaufträgen

teilweise erwartungs-/ teilweise bedarfsorieniert auf

Komponentenebene

bedarfsorien-tiert auf

Erzeugnisebene

Bevorratung von Bedarfspositionen auf

unteren Strukturebenen

keine Bevorratung von

Bedarfspositionen

Erzeugnisstruktur

Strukturgrößen MerkmalsausprägungenAuftragsauslösungsart

Erzeugnisspektrum

Ermittlung des Erzeugnis-/Komponentenbedarfs

Auslösung des Sekundärbedarfs

Beschaffungsart

Bevorratung

Produktionsart

Kundenänderungseinflusswährend der Produktion

Ablaufart in der Montage Baustellenmontage

Bevorratung vonErzeugnissen

Einmalfertigung MassenfertigungSerienfertigungEinzel- und Kleinserien-

fertigung

Änderungseinflüsseunbedeutend

Änderungseinflüsse ingrößerem Umfang

FließmontageReihenmontage

Änderungseinflüsse gelegentlich

Gruppenmontage

Bevorratung von Bedarfspositionen aufoberen Strukturebenen

teilweise auftragsorieniert/teilweise periodenorientiert

mehrteilige Erzeugnissemit einfacher Struktur

geringteilige Erzeugnisse

Standarderzeug-nisse mit Varianten

Standarderzeug-nisse ohneVarianten

auftragsorientiert periodenorientiert

weitgehender Fremdbezug Fremdbezug unbedeutend

mehrteilige Erzeugnissemit komplexer Struktur

Fremdbezug in größerem Umfang

Produktionauf Lager

kundenanonyme Vor-/ kundenauftrags-

bezogene Endproduktion

erwartungsorien-tiert auf Kompo-

nentenebene

erwartungsorien-tiert auf Erzeug-

nisebene

verbrauchsorien-tiert auf Erzeug-

nisebene

typisierte Erzeugnissemit kundenspezifischen

Varianten

Erzeugnisse nach Kundenspezifikation

Quelle: Büdenbender

Ablaufbezogene StrukturmerkmaleDie Bemühungen, Fabriken über die umseitig dargestellten Grundtypen hinaus zu gliedern, sind in der Literatur vielseitig. Die Gliederungsmatrix nach Büdenbender bietet eine Möglichkeit Fabriktypen mit Hilfe von ablaufbezogenen Strukturmerkmalen zu unterscheiden. Mittels dieser Merkmale können u.a. auch Branchenmerkmale verdeutlicht werden.

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Vorlesung 1




Produktionsart

Branchenspezifika – anhand von Strukturmerkmalen

Einmal-fertigung

Massen-fertigungSerienfertigung

Einzel- und Kleinserien-

fertigung

Quelle: 1 ESA; 2 Reemtsma; 3 Crown Holdings, Inc.

Branchenbeispiel:Raumfahrtindustrie

Produktbeispiel:ISS Raumstation 1

Branchenbeispiel:Konsumgüterbranche

Produktbeispiel:Zigaretten 2; Kronkorken 3

Unterscheidung der ProduktionsartDie beiden Extrempunkte, zwischen denen sich die Ausprägung der Produktionsart bewegen kann, heißen Einmalfertigung und Massenfertigung. Die Einmalfertigung ist dadurch charakterisiert, dass das gefertigte Produkt ein Unikat darstellt. Beispiele hierfür sind in der Raumfahrtindustrie oder im Anlagenbau zu finden. Die zugehörigen Projekte sind geprägt von einem beträchtlichen Projektvolumen.Die Massenfertigung zeichnet sich durch besonders hohe Stückzahlen der Produkte aus. Beispiele hierfür finden sich vor allem in der Konsumgüterindustrie. In der Massenproduktion werden am häufigsten sogenannte Turn-Key-Projekteabgewickelt. Der Kunde kauft das schlüsselfertige Fabrikplanungsobjekt mit gesamter Technik vom Dienstleister, der die gesamte Planung und Ausführung in Eigenregie durchführt.

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Vorlesung 1




Ablauf in der Montage

Branchenspezifika – anhand von Strukturmerkmalen

Baustellen-montage FließmontageReihenmontageGruppen-

montage

Quelle: 1 (Offset-Rollenrotationsmaschine) Koenig & Bauer AG; 2 BMW AG

Branchenbeispiel:

Automobilindustrie 2

Branchenbeispiel:Maschinen- und Anlagenbau

Produktbeispiel:Druckmaschinen 1

Unterscheidung des MontageablaufsDer Montageablauf kann sich zwischen Baustellenmontage und Fließmontage bewegen. Die Baustellenmontage findet man häufig im Maschinen- und Anlagenbau. In diesem Industriebereich sind die Produkte so schwer, dass es wesentlich einfacher ist, die benötigten Materialien über z.T. lange Wege zu bewegen und direkt am entstehenden Endprodukt bereitzustellen. In der Automobilindustrie findet man dagegen die Fließmontage, in der die Produkte an den einzelnen Montagestationen vorbeitransportiert werden. Die Materiallager befinden sich stationsnah, und die Transportwege sind damit kurz. Die Länge des zugehörigen Montagebandes wird durch die Menge der bereitzustellenden Materialien und die Verteilung von Arbeitsumfängen auf einzelne Arbeitsstationen determiniert. Eine wichtige Auslegungsgröße stellt dabei die Taktzeit dar. Der Fluss der Produkte wird meist durch Verkettungseinrichtungen wie Fließband oder Hängeförderer (vgl. Bild) realisiert.

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Vorlesung 1





Fabrikplanung

Einführung



Referenzlösungen


Vorlesung 1

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Interdisziplinarität von Fabrikplanungsprozessen

Quelle: Felix 1998

Unternehmer/ BauherrUnternehmens- (Strategie-) PlanerInvestitions-PlanerFinanzierungs-PlanerKosten-PlanerControllerFertigungs-PlanerBetriebsmittel-PlanerProduktionssteuerungs-PlanerNebenbetriebs-PlanerFördertechnik-PlanerLagertechnik-PlanerUmweltschutz-BeauftragterEnergieversorgungs-Planer

Interne und externe beteiligte Fachleute und Interessenvertreter

Auswahl aus der Liste der 100 BeteiligtenSimulations-ExperteStädteplaner (Kommune)Landschafts-PlanerArchitektInnenarchitektBautechnik-PlanerBau-/ MontageleiterBaubehörden-BeamterTÜV-SachverständigerLärmschutz-SachverständigerFeuerwehr-BeauftragterAnlagenhersteller/ Lieferant...

Interdisziplinarität von FabrikplanungsprozessenIn einem Fabrikplanungsprojekt können bis zu 100 interne und externe beteiligte Fachleute und Interessensvertreter involviert sein. Die große Anzahl an Beteiligten führt zu starken Interdependenzen im Planungsprozess. Die entstehenden Schnittstellen müssen während der Planung besonders berücksichtigt 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.

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Vorlesung 1




Bet

rieb

Pro

jekt

-ab

lauf

Zielplanung

Planungsphasen

Vorplanung

Feinplanung

Ausführungsplanung

Ausführung

GrobplanungIdealplanungRealplanung

0255075100

Zielplanung51 %

Strukturplanung31 %

Ausführungs-planung 10 %

Ausführung8 %

01849100 8

Anteil der Kostenverantwortung [%]

Fabr

ikpl

anun

g

Ziel-planung

Konzept-planungAnalyse

Lösungskonzepte(Feasibility Studie)

AusführungsplanungDetailplanung

AusführungsplanungRealisierung

Initiative -Projektidee

Bewirtschaftung

Det

aillie

rung

s-gr

ad

Auf

gabe

n-um

fangPlanungsphasen

Freigabe

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

Phasenmodelle der Fabrikplanung

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

Phasenmodelle der FabrikplanungFür 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 von kostenneutraler – einbringen als in späten Phasen.

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Vorlesung 1




Fabrikplanungsprozesse im VergleichG

rund

ig

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

Ket

tne

rR

EFA

Roc

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ggte

leky

Vorbereitung Strukturplanung Detailplanung Ausführungsplanung Ausführung

Ziel-planung

Vor-arbeiten

Ideal-planung

Real-planung Feinplanung Ausführungs-

planung Ausführung

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-

zeption Betriebs-analyse

technisch-wirtschaftliche Konzeption Ausführungsplanung

Standort- & Umweltstudie

Ziel-planung

Vor-planung Ideal Real Feinplanung Ausführungs-

planung AusführungGrobplanung

Ziel-planung

1

2

3

4

5

6

7t

Vorlesung 1

Fabrikplanungsansätze im VergleichDie gemeinsame Darstellung aller bedeutenden Gliederungsansätze des Fabrikplanungsprozesses zeigt, dass sich der Prozess in fünf Hauptphasen gliedern lässt: Vorbereitung, Strukturplanung, Detailplanung, Ausführungsplanung und Ausführung. Es wird deutlich, dass alle sieben Ansätze mit einer Analyse bzw. Zieldefinitionsphase zur Bestimmung der Zielvorgaben, Merkmale und Randbedingungen 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.

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Zusammenspiel zwischen Erneuerung* und Verbesserung**

Fabrikplanung ist nicht als Projekt sondern als kontinuierlicher Prozess zu verstehen

* Neuplanung;** Umplanung/ Produktionsoptimierung

Fabrikplanung als Dauerprozess

Plan Build Run Dissolve

Vorlesung 1

Rollierende Fabrikplanung:Bedingt durch immer kürzere Produktlebenszyklen steigt die Planungshäufigkeit und die Planungsintervalle verkürzen sich. Die ursprüngliche Neuplanung kann als Initialprozess verstanden werden, an den sich für jede Veränderung im Produktprogramm oder in den Produktionsstrukturen Rekonfigurationsprozesse anschließen. Im Extremfall wird diese kontinuierliche Anpassung im Rahmen der Umplanung zum Regelfall und man spricht von einer rollierenden Fabrikplanung.

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Erweiterter Fabrikplanungsansatz

Wertschöp-fungsumfänge Standortwahl Produktions-

prinzipien

Prozess-/ Ressourcen-

planungLogistik Layout

Einführung

Zusammenfassung

Standortplanung Production Systems Logistik

Strategische Definition Ausgestaltung

Vorlesung 1

Fabrikplanung heute:Die klassische Fabrikplanung basiert auf einem vorgegebenen Produktionsprogramm und beschränkt sich auf eine Prozess- und Ressourcenplanung und der sich daran anschließenden Layout- und Logistikplanung.Heute erfordert jedoch die Zunahme der Vernetzung des Unternehmens und die Einflüsse der sogenannten Globalen Produktion die Integration der Standortplanung in die Fabrikplanung. Ausgehend von den eigenen Kompetenzen ist der optimale Wertschöpfungsumfang zu bestimmen und die Verteilung dessen auf vorhandene bzw. zukünftige Standorte festzulegen, woraus sich wiederum die Notwendigkeit einer Standortwahl ergibt. Auch die gestiegenen Anforderungen an die Produktion machen eine Fixierung von grundlegenden Produktionsprinzipien in Form eines Production Systems notwendig.

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ErgebnisDigitale FabrikEinsatz von IT-Tools

Unterstützung der Fabrikplanung

Verzahnung von Produktentwicklung und Produktionsgestaltung mit digitalen HilfsmittelnKürzere Planungsdauer durch ToolunterstützungNahtlose Übergabe und kontinuierliche Pflege des digitalen Fabrikmodells im Produktionsbetrieb

Planung

SOP

Anlauf

Verkürzung der PlanungsdauerVerbesserung der PlanungsergebnisseBeschleunigung des Produktionsanlaufs

SOP = Start of Production - Quellen: DELMIA GmbH

Produkt-entwicklung Layoutplanung

Ergonomie

Simulation

Prozessplanung

Durchgängige Datenbasis

Vorlesung 1

Digitale Fabrik:Fabrikplanungsmaßnahmen können heutzutage von der sogenannten Digitalen Fabrik unterstützt werden. Die Digitale Fabrik beschreibt dabei die Integration mehrerer 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 vorgelagerter Planungsprozesse 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 kontinuierliche Pflege der Ergebnisse bei hoher Transparenz der Prozesse. Der entscheidende Vorteil findet sich in der Verbesserung der Planungsergebnisse 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.

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Fabrikplanung

Einführung



Referenzlösungen


Vorlesung 1

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Praxisbeispiele: Vorgehensweisen für die FabrikplanungProjektspezifische Vorgehensweise

Planungsphasen

Org. Einheiten

Beispiel4: Projektplanung BMW Werk LeipzigWandtafel, ca. 1,5 x 4mPlanungsaufgaben werden mit Post-IT Zetteln den Phasen bzw. Organisationseinheiten zugeordnetWandtafel wird mit Microsoft Excel dokumentiert und dem Planungsteam zugänglich gemacht

Unternehmensspezifische Referenzprozesse

Beispiel1: VA 003Verfahrensanweisung zur Fertigungsplanung20-seitiges Word Dokument

Spezifikation der Aufgaben und beteiligten OrganisationseinheitenStruktur und Detaillierungsgrad unternehmensspezifisch

Beispiel2: Task ListeVerfahrensanweisung zur Integrierten Produkt- und Produktionsgestaltung bei der Produkt-Neuentwicklung20-seitiges Word Dokument

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

Hinterlegter Workflow in IT-Tool zur Fabrikplanung

Beispiel3: Delmia ProcessEngineer und eM PlannerZiel ist die durchgängige Nutzung von IT-ToolsIntegrierte 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

Fabrikplanung in der Praxis: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.

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Vorlesung 1




Werk Dingolfing Werk Spartanburg Werk LeipzigWerk Regensburg

Unterschiedliche Fabrikkonzepte am Beispiel BMW-Werke

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

R ML

RM L

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

RLM

Fabrikkonzepte im BMW-Produktionsnetz: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.

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Vorlesung 1




LösungsansatzHerausforderung

Zusammenführung von Produktion und Kunden

Verbindung von Produktimage und Produktionsprozess

Aufbau einer langfristigen Kundenbindung

Warenkorb-Prinzip

Fabrikbeispielkonzepte – Gläserne Fabrik

Quellen: Volkswagen AG

Automobilmontage im „Reinraum“: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.

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Vorlesung 1





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

Fabrikbeispielkonzepte – Smartville Hambach

Fabrik im Zulieferpark: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, Verkleidungen 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 Lieferanten 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.

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Vorlesung 1





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

Quelle: Solvis GmbH & Co. KG

Verbindung von Produkt (Kollektoren), Produktionsprozess und Fabrikgebäude

Firmenimage unterstütztes Fabrikkonzept

Fabrikbeispielkonzepte – Solvis Nullemissionsfabrik

Konzeptionelle Berücksichtigung von industriellem Umweltschutz: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.

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Vorlesung 1





Quelle: ADAM OPEL AG

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)

Fabrikbeispielkonzepte – Leanfield – Opel Rüsselsheim

Realisierung von Lean: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.

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Vorlesung 1




V1: Einführung in die FabrikplanungAnhang

Fabrikplanung


Vorlesung 1

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Phase: Vorbereitung

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

Quellen: Grundig 2000


Vorlesung 1

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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

Objekteinordnung/ Anpassung in Realsystem- Entwurf Reallayout

• Anpassungsprozess(Restriktionen)

• Zuordnung Logistikelemente- Variantenbewertung- Auswahl Vorzugsvariante



Vorlesung 1

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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

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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

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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

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