Fabrikplanung, Node Design

Eine wichtiges Element der taktischen Planung besteht darin, innerhalb einer Fabrik die zur Herstellung der Produkte benötigten Ressourcen festzulegen. Es handelt sich um die Infrastruktur einer Fabrik (oder auch eines Lagers).

Wenn man die Gestaltung des logistischen Systems als Network Design bezeichnet, dann kann man die Gestaltung der Infrastruktur innerhalb eines Knotens des Supply Networks als Node Design kennzeichnen.

Dabei geht es um Produktionsanlagen ebenso wie um die Materialflußsysteme, welche die Produktionsanlagen und die Arbeitssysteme miteinander verbinden. Sofern die interne Gestaltung von Produktionsstätten betroffen ist (und nicht das Design eines Lagers), spricht man in der Praxis auch von Fabrikplanung. Im Zusammenhang mit der Gestaltung von Materialflußsystemen spricht man auch von Intralogistik.

Die Struktur des Produktionssystems wird maßgeblich von den Eigenschaften des geplanten Produktionsprogramms beeinflußt. Ausgangspunkt der Planungsüberlegungen zur Infrastrukturplanung einer Fabrik sind daher die vorgelagerten Entscheidungen, mit denen die grundsätzliche Zusammensetzung des Produktionsprogramms (Produktvielfalt) und die für den betrachteten Planungszeitraum vorgesehenen Produktionsmengen der einzelnen Produktarten festgelegt worden sind:

  • Produktvielfalt. Die Produktvielfalt beschreibt die Anzahl unterschiedlicher Produktarten bzw. Produktvarianten, die produziert werden sollen. Von Bedeutung ist dabei vor allem die Tatsache, daß ein Arbeitssystem oder eine Produktionsanlage beim Wechsel der produzierten Produktart umgerüstet werden muß. Dadurch geht bei einem nicht-flexiblen Arbeitssystem beträchtliche Umrüstzeit verloren. Bei einem flexiblen Arbeitssystem dagegegen geht keine oder nur wenig Umrüstzeit verloren.
  • Produktionsmenge: Die Fabrik muß in der Lage sein, die geforderten Produktionsmengen der verschiedenen Erzeugnisse zu produzieren. Daraus kann man bereits erste Aussagen über die einsetzbaren Produktionsverfahren, den Automatisierungsgrad usw. ableiten. Hier geht es also um die Frage der Kapazität eines Produktionssegments bzw. einer Gruppe arbeitsteilig miteinander verbundener Produktionssegmente.

Die Kapazität des Produktionssystems wird zum einen durch die Technologie der eingesetzten Arbeitssysteme bestimmt. Der Automatisierungsgrad eines Arbeitssystems bzw. eines ganzen Produktionssegmentes kann erheblichen Einfluß auf die mögliche Produktionsmenge ebenso wie auf das Ausmaß der Flexibilität haben. Man muß hier unterscheiden zwischen nicht-flexibler Automatisierung (z.B. konventionelle Transferstraßen) und flexibler Automatisierung (z.B. flexible Fließlinien). Im letztgenannten Fall sind die Arbeitssysteme aufgrund ihrer Auslegung in der Lage, mehrere Ausführungsvarianten eines Arbeitsgangs in wahlfreier Reihenfolge ohne Umrüstzeitverluste auszuführen.

Zum anderen üben die Anzahl der Arbeitssysteme und die Art ihrer organisatorischen (räumlichen) Anordnung einen erheblichen Einfluß auf die Kapaizität des Produktionssystems aus.

Sowohl die Produktvielfalt als auch die Produktionsmengen der Produkte werden letzten Endes durch das geplante Produktionsprogramm bestimmt. Sie stehen in einer inversen Beziehung zueinander. Bei konstanter Gesamtproduktionsmenge nimmt bei Erhöhung der Produktvielfalt (bzw. der Variantenvielfalt) die Anzahl der mit einem Rüstvorgang zu produzierenden Erzeugniseinheiten ab. In Abhängigkeit von den zu produzierenden Mengen und der Häufigkeit, mit der die Arbeitssysteme auf neue Produktionsaufgaben umgestellt werden müssen, eignen sich nun unterschiedliche Organisationsformen des Produktionssystems. Man spricht hier auch von Organisationstypen der Produktion bzw. Typen von Produktionssegmenten, für die unterschiedliche Strukturalternativen und Planungsmethoden zum Einsatz kommen.

Derzeit laufen in vielen Unternehmen Projekte zur systematischen Unterstützung der Fabrikplanung durch spezielle Softwaretools, deren Anwendung unter dem Begriff "Virtuelle Fabrik" diskutiert wird.

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Literatur

Günther, H.-O. und Tempelmeier, H. (2016). Produktion und Logistik - Supply Chain and Operations Management. 12. Aufl., Norderstedt: Books on Demand.