Layoutplanung in der Fabrikplanung

Layout (kommt von „lay out“ -> auslegen) ist eine grafische Darstellung von Objekten und/oder Flächen im räumlichen Bezug. Speziell für die Fabrikplanung wird unter Layout die Darstellung der Anordnung von Fabrikbereichen verstanden. Die Darstellung kann zwei- oder dreidimensional aufgebaut sein. Zweckabhängig werden unterschiedliche Ebenen und Details dargestellt z. B. Standorte, Gebäude, Bereiche/Hallen, Arbeitsplätze bis hin zu einzelnen Betriebsmitteln.

Die Layoutplanung erfolgt mithilfe von Optimierungsverfahren, die Ergebnisse werden in Form von grafischen Darstellungen präsentiert. Die Darstellungsmöglichkeiten reichen von einer einfachen Handskizze bis hin zu fotorealistischen 3D-Welten. Die Virtuelle Realität (VR) findet in der Fabrikplanung seine Ausprägung als Digitale Fabrik.

Die Layoutplanung ist eine Kernaufgabe in der Fabrikplanung. Die Layoutplanung kann unterschieden werden in:

Ziele der Layoutplanung sind die optimale Flächennutzung sowie die Minimierung von Transportwegen. Die Optimierung wird dabei insbesondere in der Idealplanung herausgearbeitet, welche dann in der Realplanung so weit wie möglich umgesetzt werden soll. Die Idealplanung befasst sich demnach – wie der Name vermuten lässt – mit der Ideallösung, welche als Orientierung für das Real-Layout dient. Einem Real-Layout sollte immer ein Ideal-Layout voran gehen.

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Methods-Time Measurement (MTM) – Produktionsmanagement

Methods-Time Measurement (MTM) ist ein Produktionsmanagement-Instrumentarium aus der Produktions-Prozessgestaltung und Arbeitswissenschaft, um Kosten und Produktivität bereits von der Produktentstehung bis zur Fabrik- und Arbeitsplanung sowie dann auch in allen folgenden Abschnitten der Wertschöpfungskette zu optimieren.

Die Entwicklung des MTM-Systems begann in den 40er Jahren in den USA mit dem Vorsatz, ein System vorbestimmter Zeiten für die Planung und Bewertung von Produktionsprozessen zu schaffen. Das erste Buch zum Thema mit dem Titel „Methods-Time Measurement“ wurde 1948 veröffentlicht. Seitdem kam eine Wandlung von MTM als ein System vorbestimmter Zeiten zu einem Produktionsmanagementsystem auf. Mittlerweile ist Produktivitätsmanagement mit MTM weltweit der geläufigste Ansatz zur Produktionsoptimierung und ist daher als Weiterbildungsform in Form von Kursen und Zertifikaten für Studenten und Absolventen interessant, die sich mit Produktionsmanagement beschäftigen. Insbesondere Wirtschaftsingenieure sollten das MTM-System kennen, verstehen und idealerweise auch anwenden können.

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Business Model Generation – Buchempfehlung

Jeder Gründer und Jungunternehmer, aber auch jede strategische Geschäftsplanung etablierter Unternehmen muss sich mit Geschäftsmodellierung (oder Geschäftsmodellgenerierung) befassen. Geschäftsmodellierung ist ein Kerngebiet im Unternehmertum. Das Buch Business Model Generation befasst sich mit der Beschreibung von Geschäftsmodellen für das Business Planning und für die spätere Umsetzung gemeinsam mit Partnern und Investoren. Im Buch werden Grundlagen vermittelt, die bei den ersten Überlegungen und dem Brainstorming helfen. Es werden konkrete Tipps für die Ideenfindung und der Teambildung gegeben. Dabei bleibt das Buch immer sehr visuell, mit bunten Skizzen und Grafiken sowie vielen Beispielen erfolgreicher Geschäftsmodelle zur Anregung und Orientierung.

 

Business Model Generation: Ein Handbuch für Visionäre, Spielveränderer und Herausforderer

Das Buch ist von der äußeren und inneren Gestaltung nur schwer als Wirtschaftsbuch zu identifizieren, es sieht eher nach einem Buch für Designer und Kreative aus. Letztendlich sind gute Unternehmer aber auch immer kreativ und werden von diesem Buch positiv überrascht sein.

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Technologiemonitoring

Technologiewissen wächst international von Minute zu Minute an, es wird jedoch auch immer schwieriger, dieses Wissen verwalten und überblicken zu können. Ein gutes Wissensmanagement für Technologiewissen ist jedoch ein wesentlicher Wettbewerbsfaktor. Technologisches Know-How und zugehörige Kompetenzen können in allen Industriebranchen über Erfolg/Misserfolg im Wettbewerb entscheiden.

Gerade Großunternehmen arbeiten anwendungsorientiert und forschen für – nicht selten gesellschaftspolitisch motivierte – neue Anwendungsziele. Dabei stellt sich immer wieder die Frage: „Welche Technologien werden notwendig sein, um eine zukünftig geforderte Anwendung realisieren zu können?“

Technologiemonitoring ist eine Disziplin aus dem Technologiemanagement und befasst sich mit der Entwicklung und Planung von  Technologien, die von einem oder mehreren Unternehmen beherrscht werden (sollen). Die Technologiestrategie soll entwickelt oder überdacht werden und die Technologieentwicklung soll auf neue Herausforderungen eingestellt werden.

Technologiemonitoring sollte im Unternehmen von zentraler Stelle angeleitet und koordiniert werden, muss unternehmensübergreifend jedoch als dezentrale Aufgabe unter Einbeziehung aller Mitarbeiter verstanden werden. Sollte die Wirkung des Technologiemonitorings abflachen, können Fortschritte mit speziellen Technologiemonitoring-Projekten angeregt werden. Zusätzliche Unterstützung können externe Experten aus technologieorientierten Beratungsunternehmen bieten.

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Kaizen

Kaizen 改善 (かいぜん – „Wandel zum Besseren“) ist ein japanischer Ansatz zur Hervorbringung von Ideen für und Umsetzungen von ständiger Verbesserung. Im industriellen Kontext ist Kaizen eine Vorgehensweise zur betriebsinternen Prozessoptimierung zur Verbesserung der Kundenzufriedenheit, Kundenorientierung, Kundenbindung sowie Kunden-/Mitarbeiterloyalität durch Verbesserung der Produkt-, Prozess- und Servicequalität.

Langfristiges Ziel ist die Erhaltung der erreichten Zustände, wenn diese vorteilhaft sind, und die Erreichung weiterer Verbesserung. Verbesserung ist im Sinne des Kaizen immer möglich und das Streben nach Verbesserung darf niemals aufhören. Selbstzufriedenheit gibt es demnach nicht. Im Gegensatz zum Re-Engineering ist jedoch keine sprunghafte Verbesserung das Ziel, sondern die langfristig-schrittweise Innovation im Unternehmen. Der Weg des Kaizen folgt der schrittweisen Perfektionierung von Prozessen, Prozessketten und -netzwerken.

Da kleine Schritte auch nur kleine Verbesserungen verursachen, muss diese Anreihung von Verbesserungen immer wieder in einem Kreislauf wiederholt werden. Kaizen steht also für eine Evolution im Unternehmen. Sich positiv auswirkend vorhergesagte Veränderungen, die sich nach Realisierung langfristig als tatsächlich positiv auswirkend herausstellen, werden beibehalten, jedoch auch immer wieder in Frage gestellt und noch weiter perfektioniert. Veränderungen, die sich langfristig als doch nicht so vorteilhaft oder zielführend herausstellen, werden wieder verändert.

Kaizen verläuft Bottom-Up: Nach dem Prinzip, dass die Mitarbeiter ihre Arbeit am besten kennen und ihnen daher auch die besten Ideen zur Verbesserung kommen können. Die Verbesserung soll von innen heraus aus dem Unternehmen kommen und zwar von überall aus dem Unternehmen. Jeder Mitarbeiter kann und soll zur Verbesserung des Unternehmens beitragen.

Die Einbindung der Mitarbeiter führt in der Regel zu einer höheren Identifikation der Mitarbeiter mit dem Unternehmen. Sich mit dem Unternehmen verbunden fühlende und motivierte Mitarbeiter sind ein Hauptfaktor für die Sicherung der Wettbewerbsposition.

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Fertigungsmittelanordnung

Die Fertigungsmittelanordnung ist immer dann Thema, wenn ein Produkt von der Produktgestaltung entworfen wurde und von der Prozessgestaltung in einen Fertigungsablauf gegliedert wurde.

Ausgangssituation sind die Prozesse und deren Prozessfolge/Prozesskette (PK) um ein zu fertigendes Produkt. Die nächste Frage ist dann, wie die Prozesse nach der Prozessfolge abgearbeitet werden und dabei mit den Fertigungsprozessen anderer (parallel oder nacheinander produzierter Produkte) in Einklang gebracht werden.

Die Fertigungsmittelanordnung wird in grundlegender Form durch das Fertigungsprinzip bestimmt. Ein Fertigungsprinzip beschreibt die räumliche Anordnung der Betriebsmittel – also die generelle Betriebsmittel-Struktur im Fabrik-Layout. Die Betriebsmittelanordnung folgt der Logik einer angestrebten Funktion. Mit der Wahl eines Fertigungsprinzips werden indirekt Durchlaufzeiten (Potenzial) von Werkstücken festgelegt. Die Bestimmung des Fertigungsprinzips ist eine Disziplin aus der Fabrikplanung und hängt auch von der Fertigungsart ab.

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Kundenindividuelle Massenproduktion

Die Produktion wandelte sich in den letzten Jahrhunderten enorm. Während die Produktion vor 300 Jahren noch in Werkstätten oder kleinen Manufakturen lokalisiert war, brach ungefähr 1860 in der westlichen Welt und Deutschland die Industrialisierung an und die Wege der Massenproduktion wurden eingeschlagen. Durch die Massenproduktion konnten Güter produktiver und damit günstiger hergestellt werden. Dies sorgte erstmalig dafür, dass einige westliche Länder durch die hohe Versorgung von Arbeit und Gütern in flächendeckenden Wohlstand befördert wurden. Dadurch änderte sich auch das Konsumverhalten, denn Grundnahrungsmittel standen nicht mehr alleine im Nachfragespektrum der westlichen Gesellschaft.
Ein weiterer Höhepunkt war die darauffolgende Globalisierung nach dem zweiten Weltkrieg. Ressourcen wie Energie und Arbeitskraft wurden in den westlichen Ländern immer teurer, die Massenproduktion wurde teilweise in Drittweltländer verlagert, wodurch einige zu sogenannten Schwellenländern aufstiegen. In dieser Phase befindet sich die Menschheit noch heute.

Es zeichnet sich jedoch in den Industrieländern ein neuer Trend ab, welcher ein neues Produktionszeitalter einleiten könnte. Westliche Volkswirtschaften tendieren daher zur kundenindividuellen Massenproduktion (engl.: Mass Customization). Die Grundbedürfnisse der Menschen in den entwickelten Industrieländern sind weitgehend befriedigt und sowohl private Haushalte als auch Unternehmen geben sich nicht länger nur mit Standardprodukten zufrieden.

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ABC und XYZ – Analyse

Eine sehr verbreitete Analyse in der Logistik ist die ABC-XYZ-Analyse. Diese Analyse spielt vor allem in der Beschaffungslogistik sowie in der Distributionslogistik eine entscheidende Rolle bei der Festlegung von Strategien zu Reduzierung des Einkaufaufwandes sowie der Lagerbestände (Kapitalbindung).

  • Beschaffungslogistik (Einkauf): Es sollen möglichst wenige, wertschaffende Teile/Rohstoffe eingekauft werden, welche möglichst regelmäßig eingekauft werden (hohe Versorgungsstabilität entspricht geringes Einkaufsrisiko)
  • Distributionslogistik (Verkauf): Es sollen möglichst nur Teile im Lager stehen, welche einen hohen Wert (hohe Marge pro Verkaufstransaktion) haben und möglichst regelmäßig von der Kundschaft abgenommen werden (hohe Vertriebsstabilität entspricht geringes Abnahmerisiko)

Für die ABC-XYZ-Analyse ist die Durchführung von vorhergehenden ABC- und XYZ-Analysen notwendig. Diese sind mit gängigen ERP-Systemen oft mit wenigen Klicks machbar, können jedoch auch per Excel errechnet werden.

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Buchempfehlung – Fabrikplanung

Die Fabrikplanung gehört zu den Kernaufgaben des Wirtschaftsingenieurwesens. Zur Fabrikplanung gehören grundlegende Aufgaben wie die Standortplanung und die Erkennung der rechtlichen Rahmen, in welchen die Fabrik agieren darf. Dieses Buch hilft nicht nur bei den grundlegenden Aufgaben, sondern auch bei der Feinabstimmung der Fabrik, über die Bestimmung des geeigneten Fertigungsprinzips, der Flächenplanung, optimalen Betriebsmittelanordnung und der Logistikplanung. Das Buch geht auf das Groblayout ein und hilft bis zur Erstellung des Feinlayouts und gibt Anregungen für die Fabriksimulation.



Zur Zielgruppe dieser Literatur, welche theoretischen Hintergrund hat, jedoch auf die Praxis in der Fabrikplanung abzielt, gehören Ingenieurbüros, welche sich mit Fabrikplanung auch als Randthema (beispielsweise für die Fertigungs- oder Arbeitsplanung) beschäftigen. Größere Unternehmen mit eigenen Produktionsstätten haben oft auch interne Fabrikplanungsbüros, welche ebenfalls mit diesem Buch angesprochen werden.
In der Lehre für angehende staatlich geprüfte Techniker sowie Hochschulstudenten ist dieses Buch eine beliebte Einstiegsliteratur in das komplexe und interdisziplinäre Sachgebiet der Fabrikplanung.