Abschlussbericht Entwicklung eines modellhaften Logistik ... · Abschlussbericht.doc 5 0 Abkürzungen ... DBD Dynamische BauDaten ... SAP Systeme, Anwendungen, Produkte SCE Supply

AbschlussberichtEntwicklung eines modellhaften Logistik-konzeptes zur Durchsetzung des integriertenUmweltschutzes in der Holzwirtschaft

Förderkennzeichen: 0339836 /6

bearbeitet von:Fraunhofer InstitutProduktionstechnik und Automatisierung

Dipl.-Ing. C.-P. EberhardtDipl.-Math. techn. T. Ledermann

November 2001

Stuttgart

Abschlussbericht Fraunhofer IPAAbschlussbericht.doc

2

Inhalt

0 Abkürzungen 5

1 Einleitung 71.1 Forschungsprogramm 71.2 Aktuelle Situation im Bauhauptgewerbe 81.3 Aufgabenstellung, Zielsetzung und Organisation 101.4 Vorgehensweise 11

2 Stand der Technik 132.1 Baukonzepte „Fertighaus auf Holzbasis“ 132.2 Wettbewerbsstrategie „Mass Customization“ 142.3 Gesamt- und innerbetriebliche Logistik 152.4 Informationstechnologie, Materialfluss- und

Handhabungstechnik 172.5 Fertigungstechnologie 18

3 Analyse der Themenbereiche 203.1 Produkte 203.1.1 Produktprogramme BRD 203.1.2 Produktprogramme Ausland 213.2 Baukastensystematik und Modularisierung 213.2.1 Baureihen und Baukastensysteme 223.2.2 Modularisierung 243.2.3 Modulare Baukastenarchitektur im Automobil- und

Maschinenbau 253.2.4 Modularisierung im Wohnungsbau 273.3 Datenmodelle 293.3.1 Allgemeine Baudatenmodelle 293.3.2 Datentransfer im Holzbau 303.3.3 Baugruppenkatalog 313.4 Zwischenbetriebliche Logistik 313.4.1 Logistik, Supply Chain Management und Virtuelle

Unternehmen 313.4.2 Informationstechnologie 333.5 Innerbetriebliche Logistik 343.5.1 Segmentierung und PPS 343.5.2 Produktionssteuerung 353.5.3 Materialwirtschaft und Lager 36

4 Analyse der Projektpartner 374.1 Vorstellung der Unternehmen 374.1.1 Unternehmensprofile und Organisation 374.1.2 Strategische Ausrichtung und Kosten 38


3

4.1.3 Interne Organisation 394.2 Produkte 404.2.1 Produkte Unternehmen 1 404.2.2 Produkte Unternehmen 2 434.2.3 Fazit 474.3 Arbeitsvorbereitung und Software 474.3.1 Unternehmen 1 474.3.2 Unternehmen 2 484.3.3 Fazit 494.4 Logistik 504.4.1 Lager und Materialbeschaffung 514.4.2 Innerbetrieblicher Transport und Fertigung 544.4.3 Innerbetrieblicher Transport 544.4.4 Produktion 574.4.5 Transport und Montage 614.4.6 Fazit 63

5 Potenziale und Zieldefinition 645.1 Produkt 645.2 Konstruktion und Arbeitsvorbereitung 645.3 Zulieferer, Lager und Transport 655.4 Produktion 655.5 Baustelle und Transport 665.6 Layout 66

6 Konzeption 676.1 Produkt 676.1.1 Plattform und Module 676.1.2 Abbund 726.1.3 Platten 746.2 Indirekte Bereiche 766.2.1 Plattformabbildung und Schnittstellen 766.2.2 Organisation und Integration 786.3 Gesamtlogistik 816.3.1 Supply Chain Management und Netzwerke 816.3.2 Materialbeschaffung 876.3.3 Datentransfer zur Holzkennzeichnung 886.3.4 Make or Buy-Analysen 896.4 Innerbetriebliche Logistik und Produktion 946.4.1 Materialwirtschaft und Lager 946.4.2 Produktionsstruktur 976.4.3 Layoutgestaltung 1036.4.4 Fertigungstechnik 1176.4.5 Fertigungssteuerung 1296.4.6 Fertigungscontrolling 1346.4.7 Stücklisten und Arbeitspläne 1376.5 Logistiksimulation 1396.5.1 Modellbeschreibung 139


4

6.5.2 Modellbetrieb 1426.5.3 Simulationsexperimente 1446.5.4 Simulationsergebnisse 147

7 Projektbilanzierung/ Zusammenfassung 1517.1 Produkt 1517.2 Zulieferer, Spedition, Materialwirtschaft, Lager und

Transport 1527.3 Organisationsstruktur 1537.4 Produktions-/ Fertigungssteuerung 1547.5 Fertigungstechnik 155

8 Ergebnisse, Verwertung und Ausblick 1568.1 Ergebnisse 1568.2 Verwertung und Anschlussfähigkeit 1578.3 Ausblick und Vision 158

9 Literatur 159


5

0 Abkürzungen

APS Advanced Planning System

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung

BOA Belastungsorientierte Auftragsfreigabe

BSH Brettschichtholz

DBD Dynamische BauDaten

DtH Datentransfer im Holzbau

EDI Electronic Data Interchange

EDV Elektronische Datenverarbeitung

EOD Engpassorientierte Disposition

F&E Forschung und Entwicklung

FILO First in Last out

FSZ Fortschrittszahlen

I&K Information und Kommunikation

IFC Industrie Foundation Class

IPA Fraunhofer Institut Produktionstechnik und Automatisierung

IT Informationstechnologie

JIT Just in Time

KMU Klein- und mittelständische Unternehmen

MC Mass Customization – Individuelle Massenfertigung

MFB Multifunktionsbrücke

MRP Material Requirements Planning

MRP II Manufacturing Requirements Planning


6

NPT Netzplantechnik

OE Organisationseinheit

OPT Optimized Production Technology

PDA Personal-Digital-Assistent

PPS Produktionsplanung und –steuerung

PSS Produktschnittstelle Stahlbau

QS Querschnitt

REFA REFA-Verband für Arbeitsgestaltung, Betriebsorganisation undUnternehmensentwicklung

SAP Systeme, Anwendungen, Produkte

SCE Supply Chain-Execution

SCM Supply Chain-Management

SCP Supply Chain-Planning

STEP Standard for the Exchange of Product Model Data

TQM Total Quality Management


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1 Einleitung

1.11.11.11.1 ForschungsprogrammForschungsprogrammForschungsprogrammForschungsprogramm

Im Rahmen des Programms „Forschung für die Umwelt“ der Bundesregierung sollin einem Forschungsvorhaben des Bundesministeriums für Bildung und Forschung(BMBF) der Einsatz von Holzwerkstoffen in der holzverarbeitenden Industrieoptimiert und vorhandene Rohstoffpotenziale ausgenutzt werden.

Holz beansprucht unter allen Baustoffen den geringsten Energieverbrauch fürHerstellung, Transport und Verarbeitung. Hinzu kommt, dass Holz sehr gutewärmedämmende Eigenschaften aufweist und damit ein idealer Baustoff fürNiedrigenergiehäuser ist.

Zudem ist Holz ein naturnaher, ökologisch verträglicher Rohstoff. Er hat dieEigenschaft CO2 zu binden, die jedoch mit zunehmendem Alter der Bäumeabnimmt. Daher wird die Fähigkeit des Ökologiesystems Wald, Kohlenstoff zubinden, durch eine dauerhafte Nutzung des Rohstoffes Holz, bei gleichzeitigemErsatz der alten durch junge Bäume, gesteigert.

Um eine klimatechnisch ausgeglichene CO2-Bilanz zu gewährleisten muss daherdie Nutzung des Werkstoffes Holz in langlebigen Produkten, wie z.B. Möbelnoder Häusern, Vorrang haben, um die Speicherfähigkeit des Gesamtsystems zumaximieren.

Aufgrund der Vorteile des Einsatzes von Holz und Holzwerkstoffen führt dasBMBF unter dem Forschungsschwerpunkt „Integrierter Umweltschutz im Bereichder Holzwirtschaft“ eine Ausschreibung zu verschiedenen Themenschwerpunktenin der Holzwirtschaft durch. Ziel dieser Ausschreibung ist die breite wirtschaftlicheAnwendung des Rohstoffes Holz und die damit verbundene Nutzungvorhandener Rohstoffpotenziale.

Der Fokus der Ausschreibung liegt dabei in der Entwicklung und Umsetzung voninnovativen, ökologieorientierten Konzepten, die in einem Verbundprojekt vonUnternehmen der holzverarbeitenden Industrie in enger Kooperation mitwissenschaftlichen Institutionen ausgearbeitet werden sollen. Schwerpunkt dieserKonzepte bildet die wirtschaftliche Herstellung von Häusern auf der Grundlagestandardisierbarer Holz- und Holzwerkstoffelemente.


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1.21.21.21.2 Aktuelle Situation im BauhauptgewerbeAktuelle Situation im BauhauptgewerbeAktuelle Situation im BauhauptgewerbeAktuelle Situation im Bauhauptgewerbe

Die Erwartungen der Stabilisierung der Bautätigkeit im Jahr 2000 haben sich nichterfüllt. Die Entwicklung der Auftragseingänge im Bauhauptgewerbe war umdurchschnittlich etwa 7 – 8% im gesamten Bundesgebiet rückläufig /1/.Insbesondere der Wohnungsbau wurde zum Sorgenkind der Bauwirtschaft.

Bild 1-1:Entwicklung derfertig gestelltenWohnungen inneuen Wohn-gebäuden /1/

263.439

186.385

155.387 139.348

115.397

213.958

99.201

53.289

28.068

49.042

78.215

21.046

185.307 182.911

167.322 156.130

141.864

164.101

41.064 46.938 54.926 53.013

52.072 46.816

-

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

1995 1996 1997 1998 1999 2000

Jahr

Woh

nung

en

MFH, alte Länder

MFH, neue Länder

1- u. 2-FH, alte Länder

1- u. 2-FH, neue Länder

Im Wohnungsbau werden 61,6 % der Bauleistungen von kleinen Betriebenerbracht. Speziell im von den kleinen Betrieben bewirtschafteten Segment derEin- und Zweifamilienhäuser ist die Anzahl der fertiggestellten Wohnungenrückläufig. Die ebenso sinkende Anzahl der Baugenehmigungen führt in Zukunftzu weiter sinkenden Auftragseingängen. Die schlechte Konjunkturlage wirkt sichauch auf die Beschäftigungsentwicklung aus. Die schlechte Auftragslage wirktsich durch sinkende Baupreise noch verstärkt auf den Umsatz der Unternehmenaus.

Die Fakten zeichnen ein düsteres Bild der Zukunft des deutschen Bauhaupt-gewerbes. Um die Perspektiven des Bauhauptgewerbes zu verbessern, müssenvordringliche Aufgaben für die Baubranche in Angriff genommen werden. Diessind zum einen die Steigerung der Attraktivität der Gebäude, zum anderen dieReduzierung der Baukosten insbesondere im Wohnungsbau.


9

Bild 1-2:Beschäftige imBauhauptgewerbe /1/

825.306 874.272 896.245

1.003.173 1.025.241 982.162

830.657 882.187

935.778 934.496

244.212 254.777 280.903 320.073

362.584

436.863 432.682 408.205

476.642 454.722

-

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Jahr

Pers

on

en

Bauhandwerk

Bauindustrie

Bild 1-3:Preisentwicklung fürausgewählteBauwerke 1995/2000/1/

-2,4%

3,1%

1,5%

0,4%

-1,1%

-10,9%

-10,0%

-3,4%

-12,0%

-10,0%

-8,0%

-6,0%

-4,0%

-2,0%

0,0%

2,0%

4,0%

Wohngebäude (Rohbau) Wohngebäude (Ausbau) Bürogebäude Straßenbau

Pro

zen

t

alte Länderneue Länder


10

1.31.31.31.3 Aufgabenstellung, Zielsetzung und OrganisationAufgabenstellung, Zielsetzung und OrganisationAufgabenstellung, Zielsetzung und OrganisationAufgabenstellung, Zielsetzung und Organisation

Die ideale Zielgruppe des Bauhauptgewerbes stellt in Verbindung mit demForschungsprogramm „Forschung für die Umwelt“ die Fertighausbranche dar. Inder Fertighausbranche werden im wesentlichen Häuser auf der Grundlagestandardisierbarer Holz- und Holzwerkstoffelemente hergestellt. Die Unter-nehmen der Branche sind meist klein- und mittelständischer Natur. Am gesamtenHerstellungsprozess der Fertighäuser sind demnach mehrere Unternehmenbeteiligt, deren organisatorische Abläufe oft auf gewachsenen handwerklichenStrukturen beruhen. Zudem verfügen klein- und mittelständische Unternehmen(KMUs) meist nicht über die finanziellen Mittel eigene Forschungsvorhabendurchzuführen.

Im Rahmen des Forschungsprogramms „Forschung für die Umwelt“ wurde daherdas Forschungsvorhaben „Entwicklung eines modellhaften Logistikkonzeptes zurDurchsetzung des integrierten Umweltschutzes in der Holzwirtschaft“ initiiert.

Übergeordnetes Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erhöhung der Absatzmengevon Fertighäusern auf Holzbasis durch Reduzierung der Herstellkosten. Das Zielsoll für die Fertighausbranche und die vorwiegend klein und mittelständischenUnternehmen durch die

• Entwicklung eines ganzheitlichen Logistikkonzeptes für die Fertighaus-branche

erreicht werden. Teilziele des Forschungsvorhabens sind:

• Entwicklung eines (groben) Produktkonzeptes für ein modulares System„Holzfertighaus“,

• Optimierung der Abläufe im gesamtlogistischen Herstellungsprozess„Sägewerk bis Baustelle“,

• Optimierung der Strukturen und Abläufe im innerbetrieblichenHerstellungsprozess „Vorfertigung Holzfertighaus“.

Das Forschungsvorhaben wurde im Verbund von Forschung, repräsentiert durchdas Fraunhofer Institut Produktionstechnik und Automatisierung und innovativenIndustriepartnern durchgeführt.

Das Fraunhofer Institut Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) verfügt inder Entwicklung und Umsetzung von Logistikkonzepten über umfangreicheErfahrungen in innovativen Branchen wie der Automobil- oder der Maschinen-bauindustrie. Die aktive Beteiligung der industriellen Partner und die Fokussierungauf aktuelle industrierelevante Themenbereiche stellten den Praxisbezug desForschungsvorhabens sicher.


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Bild 1 - 4:Betrachtungsraumdes Forschungs-vorhabens

Tech

nolo

gie

Sägewerk Transport VorfertigungFertighaus

Transport Baustelle

Lager Transport Fertigung Transport WA Fertigung WE Lager

Technologie

Materialfluß

Gesamtlogistik

Kunde

individuell

Informationsfluß

Innerbetriebliche Logistik

1.41.41.41.4 VorgehensweiseVorgehensweiseVorgehensweiseVorgehensweise

Das Forschungsvorhaben ist thematisch drei Teilprojekte unterteilt:

• Produktanalyse und – gestaltung,

• Konzeption der Gesamtlogistik,

• Konzeption der innerbetrieblichen Logistik.

Die Teilprojekte zur Logistikkonzeption bilden den inhaltlichen Schwerpunkt desGesamtvorhabens. Vervollständigt werden die Teilprojekte mit einer kurzenProjektbilanzierung.

Das Forschungsvorhaben ist insgesamt und in seinen Teilprojekten, in Anlehnungan die Methodik des Systems Engineering, in die vier Phasen Situationsanalyse,Zielfindung, Konzeption und Abschluss/ Bewertung gegliedert.

Das Logistikkonzept wird nach dem Prinzip „Vom Groben zum Detail“ (Top-down) entwickelt. Das Konzept für die innerbetriebliche Logistik stellt einUntersystem der Gesamtlogistik dar. Auf jeder Stufe der Top-down-Modellierungwerden Konzeptvarianten erstellt, bewertet und ausgewählt, um am Ende ineinem Gesamtkonzept integriert zu werden. Besondere Bedeutung erlangt dabeidie Definition der Schnittstellen zwischen den einzelnen Teilkonzepten.


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Bild 1-5:Teilprojekte undVorgehensweise imForschungsvorhaben

Situationsanalyse

Konzeptionsphase

Abschlußphase

Zielfindung

Produkt

Situationsanalyse

Konzeptionsphase

Abschlußphase

Zielfindung

Gesamtlogistik

Situationsanalyse

Konzeptionsphase

Abschlußphase

Zielfindung

Innerbetriebliche Logistik

Bilanzierung


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2 Stand der Technik

2.12.12.12.1 Baukonzepte „Fertighaus auf Holzbasis“Baukonzepte „Fertighaus auf Holzbasis“Baukonzepte „Fertighaus auf Holzbasis“Baukonzepte „Fertighaus auf Holzbasis“

In Nordamerika sind Fertighäuser meist in „platform framing“-Bauweiseausgeführt. Basierend auf dem Prinzip „timber frame“ werden geschosshoheHolztafelkonstruktionen vorgefertigt /2/. Zu erwähnen ist vor allem, dass inNordamerika nur wenige standardisierte und bereits auf Normlängengeschnittene Holzbalken eingesetzt werden.

In Skandinavien werden Fertighäuser ebenfalls meist in Holztafelbauweise erstellt.Der Vorfertigungsgrad der Hauselemente variiert stark. Der geringere Standardder Häuser, z.B. frei liegende Leitungen, lässt prinzipiell einen hohenVorfertigungsgrad zu.

In Japan herrscht das „post+beam“-Prinzip mit „pre-cut“-Anlagen vor. Dabeiwerden die CAD-Daten der Holzträger direkt in die Anlagen übernommen undmaschinell vorgefertigt. Auf der Baustelle werden die Träger durch Zimmerleutemontiert. Alternativ dazu wird in Raumzellenbauweise produziert. Durch Einsatzkomplett vorgefertigter Raumzellen wird ein Vorfertigungsgrad von bis zu 85 %erreicht.

Deutsche Fertighäuser werden vorwiegend in Holzrahmen- undHolztafelbauweise hergestellt. Ferner sind auch Raumzellenkonzepte vorhanden,die jedoch nicht weit verbreitet sind. Ein aktuelles Beispiel für ein modularesHauskonzept ist das LBS-Systemhaus.

Ein interessanter Ansatz zur Erhöhung des industriellen Vorfertigungsgrades wirdvon der niederländischen Bauindustrie verfolgt. Das Prinzip liegt in der Trennungdes Tragwerk- und des Ausbausystems eines Hauses. Dadurch entstehen zweiunterschiedliche Märkte, einerseits für Wohnbaugesellschaften (Tragwerk) undandererseits für Konsumenten (Ausbau). Wichtigster Aspekt, um dieerforderlichen Freiheitsgrade zu erreichen, ist dabei die Zuordnung derHaustechnik zum Ausbau. Ein zusätzlicher Pluspunkt des Konzeptes ist dieAustausch- und Wiederverwendbarkeit des Ausbausystems.

Mit diesem Konzept wird sowohl in der Tragwerkfertigung als auch in derAusbaufertigung ein hoher Vorfertigungsgrad erreicht. Die Anforderungen anProduktionstechnik und Logistik sind dabei grundsätzlich unterschiedlich. Vorallem der Bereich der Ausbaufertigung ist nach den Prinzipien der MassCustomization (Individuelle Massenproduktion )zu organisieren, da es sich umeine tatsächliche individuelle Massenfertigung handelt.


14

2.22.22.22.2 Wettbewerbsstrategie „Mass Customization“Wettbewerbsstrategie „Mass Customization“Wettbewerbsstrategie „Mass Customization“Wettbewerbsstrategie „Mass Customization“

Aus Kundensicht soll jedes Haus ein möglichst individuelles Produkt sein. Diesemöglichst hohe Individualisierbarkeit scheint dem Gedanken der Standardisierungzu widersprechen.

Im Konzept der Mass Customization (MC) wird auf der einen Seite die Kunden-orientierung durch Varietät gewährleistet, gleichzeitig jedoch eine Senkung desFertigungsaufwandes durch Standardisierung möglich /3/.

Bild 2-1:Ansatzpunkte derMass Customization

Individuelle undpreisgünstigeProdukte

Kundenindividuelle,auftragsbezogeneMassenfertigung

- Steigende Bestände- Steigende Komplexität in Organisation und Fertigung- Prognoseungenauigkeiten

Varianten-fertigung� Varianten- explosion

Massen-fertigung� ein Standard- produkt

Kundenforderung:

Einzelauftrags-fertigung

Hohe Kosten

Um den beschriebenen Zielkonflikt zu lösen, werden Komponenten undLeistungen modularisiert. Die modulare Architektur des Leistungsprogrammserlaubt, individuelle Produkte auszuliefern, die genau dem Kundenwunschentsprechen. Diese Architektur bestimmt einerseits, wie weit das gesamteSpektrum sämtlicher Variationen ist, durch die das Produkt die Bedürfnisse allerKunden befriedigen kann. Andererseits bestimmt sie, welche spezifischenAusprägungen das Produkt für einen konkreten Kunden annehmen kann. Diesebeiden Dimensionen werden durch die Zahl und Gestaltung der unterschiedlichenModule sowie deren Schnittstellen und Verbindungsmöglichkeiten festgelegt. DieKombination der Module zum fertigen Produkt vollzieht sich durch definierte(stabile) Fertigungsprozesse, die ebenfalls in einer Art Modulsystem miteinanderkombiniert werden können.

Umgesetzt wurden die Prinzipien der Mass Customization bereits in mehrerenIndustriezweigen, z.B. der Bekleidungs- oder der Fahrradindustrie /4/. Ein Beispielfür modulare Produktarchitekturen im Holzbaubereich als Basis eines MC-Systemsstellt die Küchenindustrie dar.


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2.32.32.32.3 Gesamt- und innerbetriebliche LogistikGesamt- und innerbetriebliche LogistikGesamt- und innerbetriebliche LogistikGesamt- und innerbetriebliche Logistik

Ein Beispiel für eine effiziente Logistikkonzeption in der Bauindustrie kommt ausJapan - Das Toyota-Produktionssystem. In diesem System wurden die Erfahrungenund Konzepte aus der Automobilindustrie genutzt. Das Konzept beinhalteterfolgreiche Methoden wie Just-in-time, KAIZEN, Total Quality Management(TQM), usw. Dadurch wird die Produktivität in den Fertighausfabriken deutlicherhöht. Außerdem ermöglicht die hohe Fertigungsqualität Garantien von 10 bis20 Jahren auf die Fertighäuser.

Bild 2-2:ToyotaProduktionssystem(Quelle: Toyota)


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Bild 2-3:Toyota Fertighaus(Quelle: Toyota)

Zur Umsetzung von Logistikkonzepten sind Methoden und Systeme der Auftrags-abwicklung, Produktionsplanung und Fertigungssteuerung erforderlich. AktuelleMarkttendenzen für PPS-Systeme weisen darauf hin, dass der Ansatz derbranchenneutralen Standardisierung von Geschäfts- und Produktionsprozessennicht zu dem gewünschten Erfolg führt. Die erforderlichen Anpassungsarbeitenbei der Einführung der Systeme sind zu hoch. Dies spiegelt sich z.B. in derverstärkten Entwicklung von Branchenlösungen beim führenden Hersteller vonStandardsoftware (SAP) wieder. Ein Branchenlösung für die Fertighausindustrieexistiert jedoch nicht.

Daraus folgt, dass für die Prozesse der Fertighausbranche geeignete Konzepteentwickelt werden müssen. Die Konzepte müssen die unternehmensüber-greifende Planung der gesamten Prozesskette (Supply Chain-Management)ermöglichen und zusätzlich spezielle Belange der Fertigung berücksichtigen.

Weitverbreitete allgemeine Nachteile vorhandener PPS-Systeme sind zu hoheKomplexität und fehlende Flexibilität. Hohe Flexibilität kann gewährleistetwerden, wenn das System verschiedene Konzepte der Produktionsplanungunterstützt. Diese sind für Produkte oder Baugruppen unterschiedlicherCharakteristiken erforderlich. Zu hohe Komplexität oder fehlende Elemente zurFertigungssteuerung wirken sich vor allem bei der kurzfristigen Planung aufunteren (Werkstatt-) Ebenen aus.

Moderne Methoden bieten Ansätze zur effizienten und einfachen Steuerung derFertigung, basierend auf Prinzipien wie KANBAN, BelastungsorientierteAuftragsfreigabe (BOA) oder Engpassorientierte Disposition (EOD). Um dieDurchgängigkeit der Prozesse zu gewährleisten, müssen diese Verfahren in dasübergeordnetes PPS-System eingebunden werden. Auch hierfür sind neueAnsätze vorhanden, die konträr zu den traditionellen Verfahren den Ansatz derverstärkten Integration des Menschen in die informatorischen Prozesse verfolgen.


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2.42.42.42.4 Informationstechnologie, Materialfluss- und HandhabungstechnikInformationstechnologie, Materialfluss- und HandhabungstechnikInformationstechnologie, Materialfluss- und HandhabungstechnikInformationstechnologie, Materialfluss- und Handhabungstechnik

In der Fertighausbranche wird die zwischenbetriebliche Kommunikation häufigmit traditionellen Werkzeugen wie Telefon, Faxgerät oder handschriftlichgeführten Tabellen durchgeführt. Jedes am Prozess beteiligte Unternehmen hatseine eigenen Werkzeuge und Hilfsmittel. Dabei entstehen durch Datenüber-tragung zwischen den verschiedenen Werkzeugen unnötige Verzögerungen undMissverständnisse. Dies wird im allgemeinen als das Problem der Medienbrüchebezeichnet.

Moderne Informationstechnologien und Kommunikationsmittel, wie z.B. mobileDatenträger (Transponder) oder Inter-/Intranet, bieten hohe Rationalisierungs-Potenziale. Datennetze bieten sich für die Abbildung unternehmensüber-greifender Prozesse und die damit verbundene Integration mehrererUnternehmen in einem Gesamtprozess an.

Durch den Einsatz von Transpondern und entsprechenden Schreib/Lesegerätensind relevante Produktinformationen jederzeit an jedem Ort direkt verfügbar.Dadurch wird die Identität von Informations- und Materialfluss im gesamtemProzess gewährleistet. Auf den Transpondern können Produkt-ID‘s, Qualitäts-daten, Fertigungszeiten, usw. gespeichert werden. Damit wird der Fertigungs-prozess durchgängig mit den erforderlichen Informationen unterstützt.Transponder bieten sich somit als effizientes Hilfsmittel für Logistikprozesse wieTransport, Lagerverwaltung, Zeiterfassung oder Fertigungssteuerung an.Einsatzfälle gängiger Transponder finden sich z.B. in der Automobilindustrie zurdezentralen Informationsbereitstellung direkt an Montagelinien.

Die Materialfluss-, Handhabungs- und Fertigungstechnik in der Fertighaus-industrie besteht im Wesentlichen aus automatisierten Transportsystemen undmanuell ausgeführten Arbeitsgängen. Die manuellen Tätigkeiten werden meistdurch Handhabungshilfsmittel unterstützt.

Im Rahmen eines Industrieprojektes zwischen Fraunhofer IPA und einem Herstellervon Fertighäusern wurden Kostensenkungspotenziale von 30% der Fertigungs-kosten bei Einsatz optimaler Fertigungs-, Transport- und Handhabungstechnikermittelt. Dabei zeigte sich, dass ein geeigneter optimaler, kein maximalerAutomatisierungsgrad gewählt werden muss (Teilautomatisierung, keine Voll-automatisierung). Besondere Bedeutung besitzt somit die Ermittlung desoptimalen Automatisierungsgrades und die damit verbundene Gestaltung vonMensch-Maschine-Schnittstellen dieser hybriden Fertigungssysteme.


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2.52.52.52.5 FertigungstechnologieFertigungstechnologieFertigungstechnologieFertigungstechnologie

Bild 2-4:Abbundmaschine mitHobel- und Anfas-automat(Quelle: Hundegger)

Im deutschen Holzbau wird das Holz normalerweise in der Werkstatt nach dengezeichneten Plänen abgebunden. Hierfür stehen seit Jahren gut funktionierendeund bewährte CNC-Maschinen zur Verfügung. In der Regel können diese direktaus EDV-Programmen heraus angesteuert werden. Da diese Art der Vorfertigungjedoch auf Konstruktionsholz für Dachkonstruktionen, Balkenlagen oderRiegelwände beschränkt ist, findet derzeit ein Wechsel zur komplettenBearbeitung auf CNC-Anlagen mit bis zu fünf Achsen statt.

Durch den Einsatz solcher Maschinen mit mehr Freiheitsgraden erhöhen sich dieFlexibilität bei der Bearbeitung und die Qualität des bearbeiteten Holzes.Hierdurch eröffnen sich für die Betriebe neue Arbeitsfelder auch außerhalb desKonstruktionsholzes, wodurch neue Absatzmöglichkeiten und eine höhere Vielfaltfür den Kunden entstehen.

Wichtig für die Zukunft wird die Entwicklung der erforderlichen Software sein,um eine direkte Steuerung der Anlagen auf Grund der Architektenpläne ohneKonvertierungsaufwand zu ermöglichen. Auch die Entwicklung zusätzlicherVorrichtungen, um die Flexibilität der Bearbeitungszentren zu erhöhen, wird nötigsein. In diesem Zusammenhang scheinen Vakuumspannsysteme und Laser-positionierungssysteme geeignet zu sein.


19

Bild 2-5:Druckluftnagler inMultifunktionsbrücke(Quelle: Weinmann/17/)


20

3 Analyse der Themenbereiche

3.13.13.13.1 ProdukteProdukteProdukteProdukte

3.1.13.1.13.1.13.1.1 Produktprogramme BRDProduktprogramme BRDProduktprogramme BRDProduktprogramme BRD

In Deutschland existiert innerhalb des Holzbaus eine Vielfalt an unterschiedlichenSystemen /2/:

• Blockbau,

• Fachwerkbau,

• Rahmen-/Ständerbau,

• Skelettbau,

• Tafelbau (Kleintafeln, Großtafeln, Raumzellen).

In fast allen Systemen wird mit mehr oder weniger entwickelten Vorfertigungs-methoden gearbeitet.

Bild 3-1:ÜbersichtHolzbausysteme /2/


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Ein relativ junge Entwicklung wird mit dem Begriff „Neuer Blockbau“ bezeichnet.Darunter werden Wand-, Decken- und Dachkonstruktionen in Massivholz-bauweise verstanden, deren Charakteristik für diese Art des Bauens das Verleimenoder Nageln von Brettstapeln zu großflächigen Massivkonstruktionen ist. DieElemente werden jeweils geschosshoch hergestellt und erstrecken sich meist übereinen Raum oder über das gesamte Haus. Dies hängt von den vorhandenenTransportmöglichkeiten ab.

Durch die große Vielfalt an unterschiedlichen Bausystemen ist eine allgemeineStandardisierung schwierig. Allerdings kann für alle Systeme der Vorfertigungs-grad deutlich erhöht werden.

3.1.23.1.23.1.23.1.2 Produktprogramme AuslandProduktprogramme AuslandProduktprogramme AuslandProduktprogramme Ausland

In Skandinavien werden die meisten Ein- oder Zweifamilienhäuser aus Holzgebaut – in Norwegen beträgt der Anteil etwa 80%. Im Gegensatz zur BRD sinddie Häuser zumeist nicht unterkellert. Aufgehende Wände werden in derTafelbauweise gefertigt. Die Decken werden zumeist als Holzbalkendeckerealisiert und der Dachstuhl wird handwerklich aufgeschlagen. Auf Grund der fastimmer gleichen Konstruktionen konnte sich die Industrie gut an standardisierteMaße anpassen.

Fast alle Holzhäuser in Amerika und Kanada werden in der „timber frame“-Bauweise erstellt. Diese Bauweise läßt sich noch einmal in „platform framing“und „balloon framing“ unterteilen. „Platform framing“ besteht aus geschoss-hohen Holztafelkonstruktionen mit Holzbalkendecken und Holzbalkendach undist die häufigste Form. Das eher seltenere „balloon framing“ besteht aus einerhaushohen Holztafelkonstruktion mit dazwischen gehängten Holzbalkendecken.Durch den hohen Grad an Standardisierung konnten sich die Zulieferer aufNormmaße einstellen. Hierdurch ist eine Vorverarbeitung im Werk im allgemeinennicht notwendig.

In Japan ist ein Wohnhaus traditionell aus Holz gebaut. Der herkömmlicheHolzbau in Japan ist die Fachwerkbauweise – auch post + beam Bauweisegenannt – die aus Flexibilitätsgründen bei Erdbeben nicht mit Diagonalenausgesteift wurde. Eine Alternative hierzu ist das Holzhaus als Fertighaus in derRaumzellenbauweise. Einzelne Raumzellen werden auf dem Fundament zu einemgroßen Haus montiert. Der hiermit erreichte Vorfertigungsgrad liegt bei ca. 85%.

3.23.23.23.2 Baukastensystematik und ModularisierungBaukastensystematik und ModularisierungBaukastensystematik und ModularisierungBaukastensystematik und Modularisierung

Bestimmt durch Kundenwünsche werden Produkte häufig jahrzehntelangimmerfort neu konstruiert. Auf diese Weise entstehen oft hunderte geringfügigunterschiedliche Bauteile gleicher Funktion. Wirtschaftlicher ist die Festlegung derGestalt-, Leistungs- und anderen Parameterwerte von Produkten.


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3.2.13.2.13.2.13.2.1 Baureihen und BaukastensystemeBaureihen und BaukastensystemeBaureihen und BaukastensystemeBaureihen und Baukastensysteme

Der Rationalisierungsansatz für Produktentwicklungen, bei denen dieselbeFunktion mit dem gleichen Lösungskonzept und möglichst gleichen Eigenschaftenfür einen breiteren Größenbereich zu erfüllen ist, ist das Entwickeln vonBaureihen.

„Unter einer Baureihe versteht man technische Gebilde (Maschinen, Baugruppenoder Einzelteile), die dieselbe Funktion mit der gleichen Lösung in mehrerenGrößenstufen bei möglichst gleicher Fertigung in einem weiten Anwendungs-bereich erfüllen /7/.“

Bei einer Baureihe wird die gleiche Funktion mittels des gleichen Wirkprinzipserfüllt. Die Baureihenglieder besitzen prinzipiell den gleichen Aufbau und diegleiche Struktur. Sie werden jedoch so ausgeführt, dass sie quantitativ unter-schiedliche Produktdaten besitzen.

Gilt es zusätzlich zur Größenstufung auch andere zugeordnete Funktionen zuerfüllen, so ist neben der Baureihe ein Baukastensystem zu entwickeln. DieAbgrenzung zwischen Baureihe und Baukastensystem wird somit deutlich.

„Unter einem Baukasten versteht man Maschinen, Baugruppen und Einzelteile,die als Bausteine mit oft unterschiedlichen Lösungen durch Kombinationverschiedene Gesamtfunktionen erfüllen /7/.“

Müssen von einem Produktprogramm bei einer oder mehreren Größenstufungenverschiedene Funktionen erfüllt werden, so bietet das BaukastensystemRationalisierungsmöglichkeiten. Mit dem Baukastensystem lassen sich mit einerrelativ kleinen Zahl unterschiedlicher Bauteile oder Baugruppen (Funktions-bausteine), eine sehr große oder unbegrenzte Zahl Produkte unterschiedlicherEigenschaften und Fähigkeiten bauen.

In einem Baukastensystem ergibt sich die Gesamtfunktion durch die Kombinationgesonderter Funktionsbausteine, daher muss zu einer Baukastenentwicklung eineentsprechende Funktionsstruktur erarbeitet werden. Die Konzept- und Entwurfs-phase steht also unter einem weitaus größeren Einfluss, als vergleichsweise beider Entwicklung einer reinen Baureihe.

Das Baukastensystem ist technisch-wirtschaftlich günstiger als die Einzellösung.Dies zeigt sich, wenn beispielsweise alle oder einzelne Funktionsvarianten einesProduktprogramms nur in kleineren Stückzahlen zu liefern sind, und wenn esgelingt, die geforderte Bandbreite durch einen oder möglichst wenige Grund-bausteine und Zusatzbausteine zu verwirklichen.

Eine geringe Teilevielfalt bzw. wenige unterschiedliche Bausteine, bedeutet großeLosgrößen, wirtschaftliche Fertigungsverfahren, bessere Prüfmethoden undhöhere Produktqualität, kostengünstigere Lagerhaltung, kurze Lieferzeiten, nach-und umrüstbare Produkte und andere Vorteile. Es lassen sich mit relativ wenigen


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unterschiedlichen Bausteinen eines Baukastensystems viele unterschiedlicheProdukte bzw. viele Kundenwünsche erfüllen.

Die aufgeführten Vorteile führen dazu, dass immer mehr Produktarten alsBaukastensystem entwickelt und angeboten werden. Es lassen sich zahlreicheBeispiele sehr unterschiedlicher Produkte geben, so beispielsweise Büro- undWerkstatteinrichtungen, Fahrzeuge, Möbel, Gerüste, Werkzeuge, Werkzeug-maschinen, Geräte der Unterhaltungselektronik, Steueranlagen, Getriebe,Spielzeugbaukästen usw.

Bausteine bilden das Grundgerüst eines Baukastensystems. Sie können frei oderuntrennbar verbunden sein. Bausteine können aufgrund ihrer technischenFunktion in Funktionsbausteine, oder nach reinen fertigungstechnischen Aspektenin Fertigungsbausteine unterschieden werden. Funktionsbausteine bestimmensich durch die Erfüllung technischer Funktionen, welche sie von sich aus oder inVerbindung mit anderen leisten können.

Die Gliederung der Funktionsbausteine wird nach immer wiederkehrendenFunktionsarten vorgenommen. Die Kombination der sich daraus ergebendenTeilfunktionen, führt zur Erfüllung unterschiedlicher Gesamtfunktionen. EineDefinition der Bausteinarten findet sich in /7/.

Bild 3-2:Funktions- undBausteinarten imBaukastensystem

GesamtfunktionVarianten

GesamtfunktionVarianten

AusführungVarianten

Baugruppe

Maschine

Anlage

Grund-funktionenGrund-funktionen

Hilfs-funktionenHilfs-funktionen

Sonder-funktionenSonder-funktionen

Anpaß-funktionenAnpaß-funktionen

Auftragsspez.-funktionenAuftragsspez.-funktionen

Grund-bausteinGrund-baustein

Hilfs-bausteinHilfs-baustein

Sonder-bausteinSonder-baustein

Anpaß-bausteinAnpaß-baustein

Nicht.-bausteinNicht.-baustein

grundlegend,

immer wieder-

kehrend,

allgemein

verbindend,

anschließend

besonders,

ergänzend,

erweiternd

nicht genau

in allen

Teilen

festlegbar

nicht vor-

hersehbar

BaukastensystemMischsystem


24

3.2.23.2.23.2.23.2.2 ModularisierungModularisierungModularisierungModularisierung

Der Begriff Modularisierung stammt aus dem Software Engineering. DieKombination standardisierter Teilleistungen (Module) zu (individuellen) Produktenund Leistungen (Leistungsbündeln) versteht man als Modularisierung. Diekundenspezifische Endleistung setzt sich aus einer begrenzten Anzahl standardi-sierter, untereinander kompatibler Bauteile zusammen. Angestrebt ist, einegeringe interne Varietät mit einer hohen externen Varietät zu verbinden.

Die Bandbreite der Modularisierung reicht von der zuvor beschriebenen Bau-kastenproduktion mit einem hohen Anteil an Gleichteilen über die Plattform-konzepte der Automobilindustrie bis hin zu einer freien Modularisierung, bei derindividuelle mit standardisierten Bauteilen zusammengestellt werden.

Piller differenziert im Rahmen seiner Bemühungen im Bereich Mass Customization(kundenindividuelle Massenproduktion) zwischen vier Formen der Modulari-sierung /3/.

Bild 3-3:Formen derModularisierung

M2c

M1a

M3a

M1i

M2b

P1

M3bM2aM1b

M5cM4a M6d

P2

M3aM2bM1b

M5cM4a M6a

P1

M2cM1a

M5aM4b M6d

P2

M3bM2cM1a

M5a

P1

M2iM1b

M5cM4a M1i M2i

M4bP2

M3bM2cM1a

M5a

M2c

M3aM5a

M1iM1b

M1i

Generische Modularisierung• stets gleiche Zahl standardisierter

Module auf Basis• Module in verschiedenen Varianten

Quantitative Modularisierung• mit unterschiedlicher Zahl

standardisierter Module

Individuelle Modularisierung• zusätzlich individuelle Module

Freie Modularisierung• kein Basismodul

M2c

M1a

M3a

M1i

M2b

M2c

M1a

M3a

M1i

M2b

P1

M3bM2aM1b

M5cM4a M6d

P1

M3bM2aM1b M3bM2aM1b

M5cM4a M6dM5cM4a M6d

P2

M3aM2bM1b

M5cM4a M6a

P2

M3aM2bM1b M3aM2bM1b

M5cM4a M6aM5cM4a M6a

P1

M2cM1a

M5aM4b M6d

P1

M2cM1a M2cM1a

M5aM4b M6dM5aM4b M6d

P2

M3bM2cM1a

M5a

P2

M3bM2cM1a M3bM2cM1a

M5a

P1

M2iM1b

M5cM4a M1i

P1

M2iM1b

M5cM4a M1iM5cM4a M1i M2i

M4bP2

M3bM2cM1a

M5a M2i

M4bP2

M3bM2cM1a M3bM2cM1a

M5a

M2c

M3aM5a

M1iM1b

M1i M2c

M3aM5a

M1iM1b

M1i

Generische Modularisierung• stets gleiche Zahl standardisierter

Module auf Basis• Module in verschiedenen Varianten

Quantitative Modularisierung• mit unterschiedlicher Zahl

standardisierter Module

Individuelle Modularisierung• zusätzlich individuelle Module

Freie Modularisierung• kein Basismodul

Die Modularisierung besitzt eine große Anzahl von Vorteilen. Die bedeutendstenVorteile sind:

• Komplexitätsreduktion durch teilweise Standardisierung,

• Beschleunigungseffekte durch standardisierte Vorproduktion,

• Kostensenkungspotenziale in der Produktentwicklung durchMehrfachverwendung gleicher Module,


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• Servicevorteile durch Austausch ganzer Modulbausteine,

• Nutzung von externem Know-how durch Zukauf ganzer Module.

Ebenso existieren eine Reihe von Nachteilen. Die bedeutendsten Nachteile sind:

• Aufwendige Entwicklung und Pflege eines modularen Produktsystems,

• Begrenzung der Varietät und somit Verlust der indiviuellen Kunden.

3.2.33.2.33.2.33.2.3 Modulare Baukastenarchitektur im Automobil- und MaschinenbauModulare Baukastenarchitektur im Automobil- und MaschinenbauModulare Baukastenarchitektur im Automobil- und MaschinenbauModulare Baukastenarchitektur im Automobil- und Maschinenbau

Die Automobilindustrie hat bei der Einführung dieser neuen modularen Prinzipienin vielerlei Hinsicht eine Vorreiterrolle übernommen. Als Beispiel für eine Mehr-fachverwendung einer Plattform soll das Plattformsystem bei Volkswagenaufgezeigt werden. Als Beispiel der generischen Modularisierung ist die Ent-wicklung des Audi A4 zusehen. Hier hat man eine Modularisierung durch einenpassenden Zuschnitt umgesetzt. Es werden ein oder mehrere standardisierteModule mit einer Basisplattform kombiniert, welche innerhalb festgelegterGrenzen (z.B. bezüglich der Längenanpassung) variabel ist. Durch Breiten- undLängenanpassungen an unterschiedlichen Stellen der Plattform ist es möglich, dieA4-Plattform für den Audi A6 einzusetzen.

Bild 3-4:Plattformen beiVolkswagen


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Bild 3-5:Baukastenprinzip beiAudil

Bild 3-6:Beispiel Prozess-modularisierung imMaschinenbau

Neben der Modularisierung der Produkte werden auch Prozesse modularisiert.Diese sind dann durch die bekannten Kennzeichen von Modul-/Baukastensystemgeprägt (Definition der Schnittstellen, Unabhängigkeit der Module, ...). EinBeispiel hierfür bietet das Konzept der konsequenten Trennung von Auftrags-abwicklung und Entwicklung.


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3.2.43.2.43.2.43.2.4 Modularisierung im WohnungsbauModularisierung im WohnungsbauModularisierung im WohnungsbauModularisierung im Wohnungsbau

Der Bereich der industriellen Herstellung von Eigenheimen wird wohl immer durcheinen besonders hohen Anteil von individuellen Kundenwünschen geprägt sein.Die einzelnen Elemente eines Kundenauftrags können sich jedoch wiederholen.Somit erscheint es naheliegend, modulare Baukastenarchitekturen gerade hiereinzusetzen, um eine wirtschaftliche Produktion zu erreichen.

3.2.4.1 Trennung von Trag- und Einbausystem

In den Niederlanden wird dazu ein eigener Ansatz verwendet. Dieser ist durcheine konsequente Trennung von Trag- und Einbausystem gekennzeichnet. Diegesamte statischen Kräfte des Wohngebäudes werden dabei über das (fixe)Tragwerk aufgenommen. Die Innenwände sind nichttragend und können somitfrei angeordnet werden. Hierdurch bietet sich die Möglichkeit, eine Wohneinheitkomplett neu zu gestalten, entsprechend dem individuellen Wunsch einesBewohners.

Bild 3-7:Trennung von Trag-und Einbausystem


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3.2.4.2 Fertighauskonzepte in Deutschland

In Deutschland ist folgende Form des Baukastenprinzips bei vielen Fertighaus-hersteller im Einsatz. Das Haus besteht in diesem Fall aus einer bestimmtenAnzahl von Bausteinen, welche strukturell immer in derselben Weise angeordnetsind. Die Bausteine sind mit unterschiedlichen Eigenschaften und Ausführungenvorgesehen (Baustein-Varianten).

Zweifellos handelt es sich um eine Form der Modularisierung, von einem Bau-kasten oder Baukasten-System kann man jedoch nicht sprechen. Bei den meistender variierbaren Teile des Hauses handelt es sich um keine materiellen, konstruk-tiven Bausteine im Sinne von Bauteilen, die sich ohne Anpassung zu ganz unter-schiedlichen Endprodukten kombinieren lassen. Vielmehr könnte man diese Formdes Variationsprinzips als Variantenbildung nach der morphologischen Methodebetiteln.

Wie bereits erwähnt, bilden viele Fertighaushersteller ihr Angebotsspektrum in derbeschriebenen Art und Weise ab und geben so speziell ihren Vertriebsmit-arbeitern ein brauchbares Werkzeug zur Hand. Die modulare Produktstruktur isthierfür nicht Bedingung und wohl in den seltensten Fällen vorhanden.

Eine andere Form der Gliederung von Wohngebäuden hat sich mehr oderweniger bei einigen Fertighausherstellern durchgesetzt. Es werden verschiedeneRäume zu Gruppen zusammengefasst. Durch die Festlegung von Öffnungen,beispielsweise Türen, und weiterer möglicherweise problematischer Schnittstellen,können auch hier die Module (Raum-Gruppen) als Bausteine verstanden werden,welche sich im System kombinieren lassen. Die typische Gliederung ist z.B. inGruppe der Wohnräume (Wohnzimmer, Esszimmer, etc.), in Gruppe derErschließungs- und Nassräume (Diele, Flur, WC, Küche, Bad, etc.), und in Gruppeder Individualräume (Elternzimmer, Kinderzimmer etc.). Im besonderen bietet sichdiese Art des Grundriss-Baukastens für Hersteller von Fachwerkhäusern an. DieVorgaben und Restriktionen durch die Rasterung des Ständerwerks ergeben beieinem Fachwerkhaus zwangsläufige Möglichkeiten der Raumbildung. Die Um-setzung und das Zusammensetzen ist in der Praxis meist nicht ohne Schwierig-keiten. In der Regel müssen Türen und Wände in ihrer Anordnung geändertwerden, um Anpassungsmaßnahmen oder etwa Bauherrenwünschen gerecht zuwerden.

Die Form des Grundriss-Baukasten bietet sicherlich enorme Vorteile inunterschiedlichen Unternehmensbereichen. Die Konsequenz im Einhalten derRestriktionen ist in den Fertighausunternehmen unterschiedlich und wohl auchstark abhängig von der Marktsituation. Ein unter diesen Bedingungen funk-tionierendes Einfamilienhaus ist in seiner äußeren Gestalt prinzipiell nicht verän-derlich. Dies bedeutet gleiche Giebelbreite, gleiche Dachform und evtl. eine in derLänge variierende Rechteckform im Grundriss. Durch die Festlegung von unter-schiedlichen Grundriss-Bausteinen mit mehreren Ausführungs-Varianten ergebensich zahlreiche verschiedene Systemkombinationen, die zu ganz unterschiedlichenGrundrissen und somit Hausvarianten führen.


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3.33.33.33.3 DatenmodelleDatenmodelleDatenmodelleDatenmodelle

3.3.13.3.13.3.13.3.1 Allgemeine BaudatenmodelleAllgemeine BaudatenmodelleAllgemeine BaudatenmodelleAllgemeine Baudatenmodelle

Die Bauplanung und Bauausführung hat viele Beteiligte. Nicht nur Architektenund Ingenieure sind am Entwurf und der Ausführung beteiligt. GrundlegendeElemente der Organisation solcher Projekte sind seit jeher die Kommunikationund der ständige Austausch von Planungsunterlagen. Der Datenaustauschzwischen verschiedenen Softwareprodukten für die Tragwerks- und Fertigungs-planung von Bauwerken erfolgt gegenwärtig überwiegend auf der Grundlageverschiedener bilateraler Schnittstellen. Mit zunehmendem Einsatz von Softwarefür alle Bereiche der Planung und Ausführung, nimmt die Anzahl der dabei zumDatenaustausch benötigten Schnittstellen überproportional zu.

Anwender bauspezifischer Software und deren Interessenverbände verlangenimmer nachdrücklicher, dass Daten, die in einem Anwenderprogramm erzeugtwurden, automatisch mit anderen Programmen, welche ganz oder in Teilendieselben Daten benötigen , ausgetauscht werden können. Daraus ergeben sichdie Vorteile der Erhöhung der Effizienz der Bauprozesse, durch Reduzierung desAufwandes von mehrfacher Dateneingabe, des Ausschlusses von fehlerhaftenDaten durch mehrfache Eingabe, leichterer Änderungsdienst, bessere interdis-ziplinäre Planungsabstimmung und Kooperation, verkürzte Planungszeiten durch„current engineering and design“ und allgemein verbindliche Standards für denDatenaustausch bieten Unabhängigkeit von einzelnen Softwareanbietern

Noch sind die Möglichkeiten technischer Software für Planung und Ausführung,insbesondere durch das Fehlen eines effizienten Datenaustausches zwischenSoftwareprodukten für verschiedene Planungsbereiche – z.B. Konstruktion undFertigungssteuerung – eingeschränkt. Daten treten in hohem Maße redundantauf, durch die große Anzahl der bilateralen Schnittstellen. Aus dieser Erkenntniszielt die weitere Entwicklung auf das Konzept der integrierten Datenhaltung aufder Basis der sogenannten Produktmodellierung.

Ursprünglich sollte das Produktdatenmodell Datenstrukturen anbieten, welchenicht nur das digitale Bauwerksmodell, sondern auch alle weiteren Daten vonPlanung bis zum Abbruch abbildet. Im Rahmen der Durchführung der Produkt-datenmodelle, hielt man eine Beschränkung auf die Bereiche Entwurf, Konstruk-tion und Fertigung von Tragwerken des Hoch- und Industriebaus für sinnvoll undnotwendig.

Projektorientierte Produktmodellierung im Stahlbau und Holzbau sind bau- undbaustoffspezifisch, fertigungsorientiert und basieren auf einer parametrischenBeschreibung. Gegensätzlich hierzu, gibt es mehrere Ansätze zu einer mehrgenerellen und geometrieorientierten Darstellung der Produktdaten. In denKonzepten der ISO 10303 (STEP) /9/ und den Industrie Foundation Classes (IFCs)wird versucht, einen internationalen Standard für den Datenaustausch bei derEntwurfsplanung im Bauwesen zu definieren. Grundlage hierfür bilden die


30

Struktur, Form und informationstechnische Abbildung der auszutauschendenDaten und Eigenschaften. Erfahrungen bei der Formulierung von Datenaus-tauschformaten haben jedoch gezeigt, dass grafische Formate für die Architektur-planung für den Datenaustausch bei der Gesamtplanung von Stahl- und Holz-bauten nicht ausreichen. Im folgenden eine beispielhafte Zusammenstellung überKonzepte zur Standardisierung von Datenmodellen:

• STEP,

• Dynamische BauDaten,

• Industry Foundation Classes (IFCs),

• Produktschnittstelle Stahlbau (PSS),

• Datentransfer im Holzbau (DtH).

3.3.23.3.23.3.23.3.2 Datentransfer im HolzbauDatentransfer im HolzbauDatentransfer im HolzbauDatentransfer im Holzbau

Die Datenübergabe zwischen Architekturplanung, Konstruktion und Arbeitsvor-bereitung erfolgt in der gesamten Holzfertigteilindustrie nicht automatisiert. Dieshat zur Folge, dass im Prinzip alle Pläne doppelt gezeichnet werden. Zur Vermei-dung dieser Doppelarbeit ist die Entwicklung eines durchgängigen Produktdaten-modells mit einheitlichem Datenformat zur Übergabe von 3D-Daten in Verbin-dung mit den Daten der Gewerkeplanung und aller Fachplaner wie z.B. Statikernein Schwerpunkt der Entwicklung zu einem prozessdurchgängigenherstellerunabhängigen Datenaustausch.

Der DtH-Datentransfer für den Holzbau ist eine solche unabhängige durch-gängige Schnittstelle. Die Entwicklung wird vorwiegend von der UniversitätCottbus betrieben /10/. Nach dem heutigen Stand der Entwicklungen ist esmöglich, mittels DtH 3D-Daten des Gebäudemodells an dieser Schnittstelle zuübertragen. Anstehende weitere Entwicklungen zielen auf eine Erweiterungentlang der Prozesskette, z.B. Einbezug von Fertigungszeiten, ab. Derzeit wirddurch BoCAD-Holz eine prototypische Implementierung des Datenformats beiMerk Holzbau durchgeführt.

Der Datenaustausch von den Holzbauprogrammen wie z.B. SEMA zu denBearbeitungsmaschinen ist weitgehend gelöst. Allerdings sind hier in der Brancheherstellerspezifische Schnittstellen im Einsatz. Dies führt dazu, dass bei einerAnschaffung (Softwaresystem, Anlage) auch die entsprechenden Schnittstellenzugekauft werden müssen.

Ein Beispiel für eine solche Schnittstelle bietet die Fa. Weinmann. In dem Proto-kollrahmen zum Datenaustausch werden die Bauteile in Form und Lager exaktbeschrieben. Zusätzlich werden die für die Bearbeitung erforderlichen Daten inder Arbeitsvorbereitung erzeugt und über die Schnittstellen übergeben.


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3.3.33.3.33.3.33.3.3 BaugruppenkatalogBaugruppenkatalogBaugruppenkatalogBaugruppenkatalog

Eine weitere Entwicklung in diesem Bereich wird mit dem Baugruppenkatalogdurch die Egle Engineering durchgeführt /11/. Ziel und Inhalt dieses Kataloges ist,vorhandene Informationen zu den vielfältigen Bauteilen, Baustoffen und Bau-systemen zu katalogisieren und für eine durchgängige EDV-Abwicklung derAufträge nutzbar zu machen. Die Syntax ist mit DtH abgestimmt. Das Konzeptsieht vor, dass die Holzbauunternehmen ihre Produkte selbst im Katalogaufnehmen. Anschließend werden die Daten verifiziert.

Bild 3-8:Konzept desBauteilekatalogs undDatenaustausch-format

Bauteilekatalog

Einteilung in Bauteilklassen1 Befestigungsmittel2 Stahlblechformteile3 Holz4 Beplankungen5 Dämmstoffe6 Bahnen und Folien7 Kleber, Anstriche, chem. Holzschutz,

Abdichtungen8 Dach-/Bodenbedeckungen9 Fassadenbekleidungen10 Bausysteme (Holz/Wand/Decke)11 Bauelemente12 Haustechnik

• jeder Hersteller/Anbieter kann sich selbst eintragen• erste Version in ca. 3 Monaten erhältlich• später Eintragung und Verbreitung über Internet geplant• Verknüpfung von Bauvorhaben mit z.B. Stücklisten

einheitliches Datenaustauschformat (orientiert an DtH)BeispielBTK=04.BFU;TG=DIN68705T3;S=22;HWK=100G;EMK=E1

Eimissionsklasse E1Holzwerkstoffklasse 100GStärke 22 mmTechnische Grundlage DIN 68705 T5Baufurniersperrholz (= Bauteilklasse 04)

Bauteilekatalog

Einteilung in Bauteilklassen1 Befestigungsmittel2 Stahlblechformteile3 Holz4 Beplankungen5 Dämmstoffe6 Bahnen und Folien7 Kleber, Anstriche, chem. Holzschutz,

Abdichtungen8 Dach-/Bodenbedeckungen9 Fassadenbekleidungen10 Bausysteme (Holz/Wand/Decke)11 Bauelemente12 Haustechnik

• jeder Hersteller/Anbieter kann sich selbst eintragen• erste Version in ca. 3 Monaten erhältlich• später Eintragung und Verbreitung über Internet geplant• Verknüpfung von Bauvorhaben mit z.B. Stücklisten





3.43.43.43.4 Zwischenbetriebliche LogistikZwischenbetriebliche LogistikZwischenbetriebliche LogistikZwischenbetriebliche Logistik

3.4.13.4.13.4.13.4.1 Logistik, Supply Chain Management und Virtuelle UnternehmenLogistik, Supply Chain Management und Virtuelle UnternehmenLogistik, Supply Chain Management und Virtuelle UnternehmenLogistik, Supply Chain Management und Virtuelle Unternehmen

In einer allgemeinen Form wird unter Logistik "Planung, Bereitstellung undEinsatz der erforderlichen Mittel und Dienstleistungen" zur Auftragsabwicklungverstanden. Um stärker den prozesskettenorientierten Charakter in den Vorder-grund zu stellen, wird für diese Arbeit eine Definition nach Schulte verwendet,der die Logistik beschreibt als integrierte Planung, Gestaltung, Abwicklung undKontrolle des gesamten Material- und dazugehörigen Informationsflusses vomLieferanten in das Unternehmen, innerhalb des Unternehmens sowie vomUnternehmen zum Kunden /12/.

In der zugehörigen Fachliteratur ist in den letzten Jahren eine Verschiebung desBetrachtungsschwerpunktes von den Material- zu den Informationsflüssenerkennbar. Es wird deutlich, dass technische Neuerungen nur in Verbindung mitumfassenden Reorganisationsmaßnahmen den gewünschten Erfolg bringen.


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Vor dem Hintergrund einer Ausweitung der Beschaffungs- und Absatzmärktesehen sich selbst kleine und mittlere Unternehmen vor die Aufgabe gestellt,anstelle einzelner Niederlassungen ganze Logistikketten organisieren zu müssen.Anstatt der Optimierung von Betriebsbereichen tritt nun die Wertschöpfungsketteals Ganzes in den Vordergrund. Dieser Bereich der Logistik, in dem es um diePlanung und Steuerung eines logistischen Netzwerkes geht, wird als Supply ChainManagement (SCM) bezeichnet.

Eine wichtige Eigenschaft des Supply Chain Managements ist die Intensität derZusammenarbeit zwischen den Beteiligten im Netzwerk. Dies beinhaltet beispiels-weise den Zugriff auf das Know-how der jeweiligen Partner, womit eine Möglich-keit zur Mehrung des eigenen Fachwissens gegeben ist. Wichtig ist allerdings,dass die Prozessbeteiligten nur Aufgaben übernehmen, für die sie Kernkompe-tenzen vorweisen können.

Diese organisatorischen Charakteristika sind auch bei den virtuellen Unternehmenanzutreffen. Per Definition wird gemäß Schönsleben /13/ unter diesen eine "kurz-fristige Kooperationsform rechtlich unabhängiger Ko-Hersteller im Logistiknetz-werk zur Entwicklung und Herstellung eines Produktes“ verstanden. Als wesent-licher Unterschied zum SCM ist folglich der zeitliche Horizont der Zusammen-arbeit anzusehen.

Bild 3-9:Bildung einesvirtuellenUnternehmens

Markt

Kernkomppetenzen

Geldgeber

Virtuelles Unternehmen

Daraus resultiert eines der Nachteile dieser Organisationsform - der vergleichs-weise große Aufwand zur Bildung der Prozessketten. Dazu werden sogenannteBroker eingesetzt, die das virtuelle Unternehmen für eine konkrete Nachfragezusammensetzen. Die Broker werden in der Planungsphase projektorganisatorischtätig und können im weiteren Verlauf der Auftragsbearbeitung auch operativsteuernde Aufgaben übernehmen.


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3.4.23.4.23.4.23.4.2 InformationstechnologieInformationstechnologieInformationstechnologieInformationstechnologie

Sollen zwischen Partnern im logistischen Netzwerk Informationen ausgetauschtwerden, wird zunehmend angestrebt, diesen Verfahrensschritt zu automatisieren,um Kosten und Fehler zu minimieren. Dazu werden auf beiden Seiten EDV-Anwendungssysteme eingesetzt, die nach Aufbau von Netzwerkbeziehungenselbständig das Extrahieren, Packen, Übermitteln, Entpacken und Einbinden derzu sendenden Daten übernehmen. Dieser Vorgang wird unter dem BegriffElectronic Data Interchange (EDI) zusammengefasst, basierend auf dem inter-national weit verbreiteten Standard zum beleglosen GeschäftsdatenaustauschEDIFACT. Durch dessen genormten Satzaufbau wird eine automatische Übergabean verschiedenste Software-Systeme möglich. Ein wichtiger Einsatzbereich vonEDI ist die Übermittlung von Auftragsdaten im Logistiknetzwerk.

In den letzten Jahren ist eine Hinwendung zur Datenübermittlung via Internetauch auf betrieblicher Ebene zu beobachten. Trotz der rasanten Entwicklung aufdiesem Gebiet reagieren viele Unternehmen noch zurückhaltend bei der Anbin-dung ihrer Systeme an das weltweite Netz. Ein sicherlich mitentscheidenderGrund für die zögernde Einstellung der Industrie ist der häufig in der Fachpressediskutierte Aspekt der Datensicherheit. Da es sich bei den zu übertragendenInformationen um sensible Firmendaten handeln kann, warten viele Firmen nochauf ausgereifte und bewährte Codierungstools, die einen Fremdzugriff unmöglichmachen. Trotzdem werden webbasierte Lösungen sich wahrscheinlich schon inwenigen Jahren als Standard durchgesetzt haben.

Bild 3-10:GrundlegendeFunktionalitäten vonSCM-Systemenl

SCM

Planungs-funktionalitäten

Steuerungs-funktionalitäten

ZULIEFERER

Beschaffung Produktion Distribution

KUNDEUNTERNEHMEN

Strategische Planung und Controlling

Produktionsplanung

Distributionsplanung

Auftragseinplanung

Datenmanagement

Auftragsverfolgung

Lager-/TransportmanagementBeschaffungsmanagement

Vertriebsunterstützung

Bedarfspl.

Produktionsfeinpl. Lager-/Transp.pl.


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Integrierte Logistiksoftware übernimmt heute Steuerungsaufgaben, die in denvergangenen Jahren von PPS-Systemen abdeckten, wobei diese bei der ganz-heitlichen Planung in einem logistischen Netzwerk an ihre Grenzen stießen. DieProgramme für die integrierte Logistik werden als SCM- oder APS-Systemebezeichnet. Ihre Funktionalitäten lassen sich in die Bereiche Supply Chain Planning(SCP) und Supply Chain Execution (SCE) gliedern und verdeutlichen damit ihreHerkunft von den PPS-Systemen. Die planerischen Kapazitätszuordnungen undProzesssteuerungsaufgaben werden allerdings entlang der Logistikkette bei denjeweiligen Unternehmen getroffen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SCM-Systeme ein Hilfsmittel zur Umset-zung eines umfassenden Konzeptes zur Verbesserung der Kommunikation undIntegration im Netzwerk darstellen. Sie können helfen, zwischen den Logistik-partnern einen Informationsverbund anstelle einer Informationseinbahnstraßeaufzubauen.

3.53.53.53.5 Innerbetriebliche LogistikInnerbetriebliche LogistikInnerbetriebliche LogistikInnerbetriebliche Logistik

3.5.13.5.13.5.13.5.1 Segmentierung und PPSSegmentierung und PPSSegmentierung und PPSSegmentierung und PPS

Zur Sicherstellung ihrer Wettbewerbsfähigkeit müssen Unternehmen stets bemühtsein, ihre Strukturen und Abläufe zu vereinfachen, mehr Transparenz zu schaffenoder Durchlaufzeiten zu verkürzen.

Zur Vereinfachung und klaren Strukturierung komplexer Abläufe in betrieblichenProzessen wurden und werden verschiedene Konzepte diskutiert. Ein Konzept istdie Organisation in Form autonomer Segmente, ausgerichtet an Produkten,Prozessstufen, usw. Dadurch wird erreicht, dass die Planungsaufgaben in derzentralen Planung und in jedem Segment in ihrem Komplexitätsgrad begrenztund somit beherrsch sind. Dies hat eine klare und übersichtliche Aufgabenteilungzwischen übergeordneten Systemebenen und den Segmenten zur Folge.

PPS-Systeme sind Informationssysteme, die die Mitarbeiter der Unternehmen beider Abwicklung ihrer Aufgaben unterstützen und sind somit direkter Bestandteilder betrieblichen Prozesse sind. Basierend auf dem Wissen, dass viele klein- undmittelständische Unternehmen bereits erfolgreich den Weg zu dezentralenProduktionsstrukturen einschlagen, sind auch die Anbieter von PPS-Systemendazu angehalten, diese Strukturen in PPS-Systemen abzubilden.

Fraunhofer IPA entwickelte hierfür ein innovatives Produktionsplanungs- undSteuerungssystem, das der Devise „Software follows organization“ folgt /5/. Das3Liter-PPS ermöglicht erstmals die konsequente Abbildung dezentraler Strukturenin der Planung und Steuerung kundenauftragsorientierter Produktion, wie sie fürEinzel-, Kleinserien- und Variantenfertigung typisch sind. Ziel dabei ist die Abkehrvon einer komplexen Planungsmethodik hin zu einfachen und transparentenVerfahren und Werkzeugen.


35

3.5.23.5.23.5.23.5.2 ProduktionssteuerungProduktionssteuerungProduktionssteuerungProduktionssteuerung

Für die interne Steuerung der Produktion ist wie beschrieben die Produktions-struktur grundlegende Randbedingung. Ausgehend von dieser Struktur kann dieeigentliche Produktionssteuerung nach verschiedenen Konzepten erfolgen.

Für die Einzelfertigung bietet sich hier die Steuerung über einen zentralen Auf-trags- oder Werkstattleitstand an, dagegen sind für Strukturen der Serien- oderVariantenfertigung KANBAN-Konzepte, d.h. bestandsorientierte Steuerungs-konzepte mit selbststeuernden Einheiten geeignet.

Bild 3-11:Strategien undVerfahren imRahmen der PPS /14/

NetzplantechnikManufacturing Requirements PlanningBelastungsorientierte AuftragsfreigabeOptimized Production TechnologyKANBAN (Hol-Prinzip)Fortschrittszahlensysteme

NPTMRPBOAOPT

FSZ

Fertigungs-organisation

Fertigungsablauf

Baustellenfertigung

Einzelmaschinen

Funktionsgruppen/Fertigungszellen

Fertigungsstraßen/Fertigungslinien

getakteteFertigung

Wer

ksta

ttprin

zip

Flie

ßfer

tigun

g

Einz

elfe

rtigu

ng

Klei

nser

ie

varia

nten

-re

ich

varia

nten

-ar

m

Großserie

Serienfertigung

NPTMRP

BOAOPT

KANBAN

FSZ

Bei der Verkettung von Fertigungsanlagen und Bearbeitungszentren zu einergetakteten Produktionslinie, wie sie bei „großen“ Fertighausherstellern üblich ist,bildet die Umlaufsteuerung als Teil der Fertigungssteuerung den Mittelpunkt derAnlage. Die Umlaufsteuerung gewährleistet, dass die Maschinen zum richtigenZeitpunkt die richtigen Daten erhalten und somit ein kontinuierlicher Fertigungs-ablauf erfolgt. Heutige Möglichkeiten der Prozessvisualisierung verschaffenjederzeit einen Überblick, wo und in welchem Bearbeitungszustand sich dieFertigungseinheiten, z.B. Wand- und Deckenelemente, befinden und spiegelnsomit den vollständigen und aktuellen Stand der Produktion wieder. Änderungender Produktionsreihenfolge, Einstellung der fertigungsspezifischen Parameter und


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die Visualisierung des aktuellen Zustands der Fertigung bilden die Grundlage füreine flexible Gestaltung der Produktionsabläufe.

Um die Informationen der PPS und der Werkstattsteuerung transparent undverdichtet darzustellen und somit Informationen über den aktuellen Zustand derProduktion jedem Mitarbeiter zugänglich und verständlich zu machen, sindMethoden und Systeme des Produktionscontrollings erforderlich. Die verdichtetenInformationen können in Form von Diagrammen oder Kennzahlen dargestelltwerden. Auf Basis dieser Daten werden Entscheidungen über die Lenkung derProduktion getroffen.

3.5.33.5.33.5.33.5.3 Materialwirtschaft und LagerMaterialwirtschaft und LagerMaterialwirtschaft und LagerMaterialwirtschaft und Lager

In den Bereichen der Materialbeschaffung und Materialverwaltung in den Lagernsind ähnliche lenkende Aufgaben wie in der Produktion zu bearbeiten. Dabei sindverschiedene Dispositionsstrategien gängig, die sich nach Aspekten wie Liefer-rhythmus, Bestellmenge, Verbrauchskonstanz oder Wiederbeschaffungszeitenrichten. Diese dispositiven Konzepte erlauben die Optimierung der Material-beschaffung auf Materialflussebene. Sie werden in den Systemen der Lagerver-waltung hinterlegt.

Die Aufgaben von System der Lagerverwaltung und –steuerung bestehen in derLagerbewegungsführung, der Bestandssteuerung, der Lagerort- und Lagerplatz-verwaltung und der Lagerkrontrolle. Zur EDV-seitigen Unterstützung sind Lager-verwaltungssysteme im Einsatz, die sich wiederum wie die Systeme der Werkstatt-steuerung an PPS- oder SCM-Systeme anbinden lassen. Voraussetzung für einensinnvollen Einsatz solcher Systeme ist auch hier eine effiziente und zielgerichteteOrganisation von Lager-, Transport- und Beschaffungswesen.


37

4 Analyse der Projektpartner

4.14.14.14.1 Vorstellung der UnternehmenVorstellung der UnternehmenVorstellung der UnternehmenVorstellung der Unternehmen

4.1.14.1.14.1.14.1.1 Unternehmensprofile und OrganisationUnternehmensprofile und OrganisationUnternehmensprofile und OrganisationUnternehmensprofile und Organisation

Die beiden an diesem Forschungsvorhaben beteiligten Hersteller von Fertig-häusern werden im folgenden als Unternehmen 1 und Unternehmen 2bezeichnet.

Unternehmen 1 wurde ursprünglich als Handwerksbetrieb gegründet, und mitArbeiten wie Dachstühlen und der Erstellung und Produktion von wohn- undlandwirtschaftlichen Gebäuden betraut. Es ist nunmehr zu einem mittel-ständischen Fertighausunternehmen gewachsen.

Heute beschäftigt Unternehmen 1 etwa 200 Mitarbeiter bei einem etwaigenJahresumsatz von 50 Mio. DM. Das Unternehmen begann bereits in den 20’erJahren mit der serienmäßigen Herstellung von Holz-Fertigteilen und baute in den30’er Jahren das erste Holzhaus. Dem ökologischen Bauen mit dem Baustoff Holzhat man sich ganz verschrieben. Innovatives, zukunftsweisendes Denken, ver-bunden mit einer intensiven Forschungsarbeit bestimmen die Philosophie und dieProduktion des Unternehmens. In den 80’er Jahren wurde das Konzept des Voll-Wert-Hauses eingeführt. Damit richtet sich Unternehmen 1 gezielt an Kunden mithohem Anspruch an die Ökologie und Baubiologie.

Es wurden zahlreiche Patente im Bereich des Holzbaus von Unternehmen 1entwickelt. So werden zum Beispiel alle Holztafelelemente mit baubiologischbehandelten Holzspänen isoliert.

Ursprünglich als Zimmereibetrieb gegründet, verfügt Unternehmen 2 mittlerweileüber eine über hundertjährige Erfahrung im Holzbau. Das Holzbau-Unternehmengliedert sich in die Unternehmensbereiche Hausbau, Sägewerk und Baumärkte.

Das Unternehmen beschäftigt etwa 350 Mitarbeiter und erzielt einen Umsatz vonfast 120 Mio. DM. Im Jahr werden bis zu 250 individuelle, vorgefertigte Ein- undZweifamilienhäuser hergestellt, die einen Umsatzanteil von etwa 98 Mio. DMausmachen.

Zusätzlich zum Wohnungsbau ist Unternehmen 2 auch im Bereich des Objekt-geschäfts wie z.B. Verwaltungs-, Kindergärten-, Schul und Bürogebäudebau tätig.Seit diesem Jahr wird in der Produktionsstätte mit einer Fertigungsanlage mitRobotertechnik gefertigt. Der Vertrieb der Häuser erfolgt bundesweit an14 Standorten mit 25 Musterhäusern.


38

4.1.24.1.24.1.24.1.2 Strategische Ausrichtung und KostenStrategische Ausrichtung und KostenStrategische Ausrichtung und KostenStrategische Ausrichtung und Kosten

In Strategiemeetings mit der Geschäftsleitung wurden die Kundenanforderungenermittelt, in interne Anforderungen an das Unternehmen übersetzt und darausein Katalog unterschiedlicher strategischer Ansatzpunkte abgeleitet. Zusätzlichwurde das gesamte logistische Netzwerk bezüglich Potenzialen durchleuchtet. Imfolgenden werden die wichtigsten Aspekte beschrieben.

In beiden Unternehmen spielt, entsprechend der Kundenanforderungen, die öko-logische Verträglichkeit der Produkte eine sehr bedeutende Rolle. Folgerichtigstehen Anforderungen der ökologischen Verträglichkeit der eingesetztenMaterialien an erster Stelle der strategischen Ausrichtung der Unternehmen. Maß-nahmen zur Einhaltung dieser Anforderung sind z.B. Entwickeln einer Positivlistefür eingesetzte Materialien anhand eines ökologischen Kriterienkataloges oderökologische Prüfung neu bestellter Artikel.

Zweitwichtigste Anforderung ist die Sicherstellung und Erhöhung der Verar-beitungsqualität der Produkte. Dies resultiert in der internen Anforderung bzw. inMaßnahmen wie:

• Erhöhung des Automatisierungsgrades, dadurch Erhöhung derPassgenauigkeit der Bauteile,

• Reduzierung der Fertigungstiefe,

• Schulung der Mitarbeiter zur Ausweitung der Werkerselbstkontrolle undEinführung standardisierter Prozesse in Verbindung mit der Einhaltungexterner und interner Normen,

• Überprüfung / Reduzierung der Fertigungstiefe in Verbindung mit derKonzentration auf die Kernkompetenzen.

Unterschiedlich eingeschätzt werden dagegen die Anforderungen an die Produkt-gestaltung. Während für Unternehmen 1 die Entwicklung eines durchgängigenModulkonzeptes im Vordergrund steht, ist für Unternehmen 2 der Wunsch nachindividueller Architektur, allerdings wiederum innerhalb eines definiertenmodularen Angebots, am vordringlichsten.

In der Bedeutung der Umsetzung eines Modulkonzeptes sind sich die beidenUnternehmen somit wiederum einig.

• Das Modulkonzept muss auf Rastermaßen basieren und durchgängig inder Planungssoftware hinterlegt sein.

Begleitet sollen diese Maßnahmen durch intensive Schulungen der Architekten indem Modulkonzept werden.


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Bezüglich der Schnittstellen im logistischen Netzwerk wurden für dieAuftragsabwicklung übereinstimmend folgende Potenziale als vordringlichbenannt:

• Kooperation mit und Schulung der Architekten in bezug auf diekonzeptionellen Belange der Hauskonzepte sowie die Ausarbeitung undÜbernahme der Architekturpläne.

• Kooperation mit den Subunternehmern auf der Baustelle. Probleme liegenhierbei in der Termineinhaltung der Bausausführung, der qualitativenBearbeitung und der Bereitstellung der Baustellenmaterialien.

Eine zusätzliche Betrachtung der Herstellungskosten ergab folgendes Bild derSituation der Unternehmen:

• 35% der Kosten fallen durch Materialien und Materialgemeinkosten an.

• 18% der Kosten werden für Fremdleistungen, Fracht, Baustellenkräne undMontagespesen erbracht.

• 15 % der Kosten fallen durch Fertigungs- und Montagelöhne an,zusätzlich sind 10 % Fertigungsgemeinkosten zu veranschlagen.

• 15 % der Kosten fallen für den Vertrieb, inklusive der Vertriebsgemein-kosten, an.

• Zusätzlichen werden noch etwa je 7 % für Verwaltung als Kostenverrechnet.

Auffällig an der Kostenanalyse ist, dass die Kosten für Entwicklung & Konstruk-tion ebenso wie die Kosten für die EDV nur in geringen Prozentsätzen auftreten(< 2%).

4.1.34.1.34.1.34.1.3 Interne OrganisationInterne OrganisationInterne OrganisationInterne Organisation

Der interne organisatorische Aufbau in den für dieses Forschungsvorhabenrelevanten Unternehmensbereichen wird im folgenden beschrieben.

In Unternehmen 1 gibt es neben der Betriebsleitung, die für die Leitung desgesamten Unternehmens zuständig ist, einen eigenen Fertigungsleiter. Dieser istan der Planung der Bauvorhabenreihenfolge beteiligt und kümmert sich um denTransport auf die Baustelle. Für die Montageplanung ist ein Montageleiterzuständig zuständig.

Innerhalb der Fertigung kann zwischen den drei Bereichen Wand-, Dach- undDeckenfertigung unterschieden werden. Alle Bereiche unterstehen direkt demFertigungsleiter. Informationen gibt dieser direkt an den jeweiligen Vorarbeiter


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einer Arbeitsstation weiter. Diese können innerhalb eines Bauvorhabensselbstverantwortlich die Reihenfolge der Bearbeitung festlegen. Eine Durch-mischung von verschiedenen Bauvorhaben ist allerdings nicht erlaubt.

Auch die Transporteure für die innerbetriebliche Materialversorgung sind direktder Fertigungsleitung unterstellt. Allerdings erfolgt die Belieferung der Arbeits-stationen und die Ein- bzw. Auslagerung aus den verschiedenen Lagernselbständig.

In Unternehmen 2 ist die Betriebsleitung für den gesamten Fertighausbereich(ohne Sägewerk) zuständig, die zur Zeit der Unternehmensanalyse aus zweiMitarbeitern bestand. Neben der Betriebsleitung gibt es eine eigene Montage-leitung, die neben der Planung der Montage und des Transports auf die Baustelleauch die Einplanung der Verladetermine durchführt. Zusätzlich hierzu ist einMitarbeiter mit der Qualitätssicherung beschäftigt. Hierfür gibt es ein eigensangefertigtes Qualitätshandbuch.

Innerhalb der Fertigung wird zwischen zwei Bereichen unterschieden, der Dach-/Deckenfertigung und der Wandfertigung. Für jeden dieser Bereiche gibt es einenMeister, der für den Ablauf innerhalb der Bereiche zuständig ist. Zusätzlich hierzubesitzt jede Arbeitsstation einen Vorarbeiter, der den reibungslosen Ablauf an derStation sicherstellt. Die Transporteure, die für die innerbetriebliche Material-versorgung zuständig sind, arbeiten weitgehend selbständig.

4.24.24.24.2 ProdukteProdukteProdukteProdukte

4.2.14.2.14.2.14.2.1 Produkte Unternehmen 1Produkte Unternehmen 1Produkte Unternehmen 1Produkte Unternehmen 1

4.2.1.1 Produktpalette

Das Hausprogramm von Unternehmen 1 lässt sich zunächst in zwei Gruppengliedern: Indiviualhäuser und Typenhäuser. Individualhäusern werden nachBauherrenwunsch vom Architekten geplant. Die Bauweise, im besonderen die derAußenwand, ist durch das Voll-Wert-Konzept vorgegeben. Der patentierteAußenwandaufbau lässt neuerdings eine variable Fassadengestaltung zu. Bei derfreien Planung bietet die äußere Gestaltung viele Möglichkeiten zur Einmaligkeiteines jeden Gebäudes. Die Bandbreite architektonischer Vielfalt wird bei derfreien Planung möglich und jedes Haus wird in Design und Qualität als hoch-wertiges und langlebiges Produkt als Voll-Wert-Haus konzipiert.


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Bild 4-1:ProduktbeispielUnternehmen 1

Die Typenhäuser nach dem Plan-mit-Konzept bieten dem Kunden die Möglich-keit, durch die Kombination vorgeplanter Grundrisse und Außenansichten seineneigenen Entwurf zu entwickeln. Diese Konzept wird in acht Hausgrößen ange-boten, die bei Bedarf unter Berücksichtigung bestimmter Kriterien noch verändertwerden können.

Eine Variante des Plan-mit-Konzeptes hat eine Wohnfläche von etwa 126m2 . DieLage der Treppe ist immer an der Stirnseite des Gebäudes vorgesehen. Sie kannals Außentreppe ausgeführt werden, somit wird die Nutzung als Zweifamilienhausmit getrennten Wohngeschossen möglich. Dadurch erhalten beide Parteien mehrWohnraum. Der gleiche Entwurf ist auch mit innenliegendem Treppenhaus unddadurch verändertem Grundriss möglich. Der Kunde hat stets die Möglichkeitdurch unterschiedliche Raumanordnung und Fassadengestaltung sein Plan-mit-Haus zu gestalten.

Das Plan-mit-Konzept hat den größten Umsatzanteil mit 70%, die Freie Planungdagegen liegt bei etwa 20% Umsatzanteil. Die weiteren 10% des Umsatzes mitEigenheimen entfallen auf das folgend beschrieben Typenhaus.

Mit den Produkten der Voll-Wert-Haus-Reihe versucht das Unternehmen einekostengünstige Variante anzubieten, um in das mittlere Preissegment vorzu-dringen. Bei diesen Häusern mit ca. 118 m² bzw. 138 m² Wohn-Nutzfläche sindder Grundriss und die Hausansichten festgelegt. Durch die Einhaltung desEntwurfs ergibt sich ein Potential der Kostensenkung, das an den Kundenweitergegeben werden soll.


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Die neuesten Entwicklungen wurden in einer weiteren Typenhausreihe einge-bracht. Neueste Entwicklungen und Ideen beim Energie-Konzept, der intelligen-ten Haustechnik (BUS-System) und einer neuen Raumgestaltung wurden dabeiumgesetzt. Das Hauskonzept beinhaltet verschiebbare Wände und eine speziellentwickelte Schutzplatte (aus Naturgips) als Windstopp und Brandschutzebene,sowie insbesondere gegen nieder- und hochfrequente magnetische Strahlungs-belastungen.

Bild 4-2:Übersicht über dieProduktpalette mitden Planungs-parametern

Kosten & Individualität

Standardisierung

Vorgaben Typenhaus Plan-mit sonst. Typen Individualbau

Grundriß fest x* fest x

Innenaufteilung fest x x x

Ansichten fest x x x

Installationsschacht fest x x x

Position Treppe fest fest x x

Farbvarianten Fassade x x x xstatische Berechnung erfüllt Enw Enw Enw

* Hausgröße und statisches System festEnw = Einzelnachweis


Standardisierung










Standardisierung









Neben den Ein-, Zwei- und Mehrfamilienhäusern bietet Unternehmen 1 auchObjektbauten wie Kindergärten und Bürogebäude in Holzbauweise an. DerBereich des Objektbaus spielt mit einem Umsatzanteil von ungefähr 10% lediglicheine untergeordnete Rolle. Im Jahr werden etwa 180 Eigenheime – durch-schnittlicher Auftragswert etwa 300 TDM errichtet.

4.2.1.2 Produktstruktur

Die von Produktpalette bietet gute Möglichkeiten zur Einhaltung bzw. Umsetzungeiner modularen Produktstruktur. Bisher werden die Vorgaben die durch dieTypen gegeben sind, zumeist aufgeweicht. So ist eine Wiederverwendung bereitsexistierender Planungsleistungen nicht möglich. Jeder Auftrag wird individuellgeplant. In der eingesetzten Planungssoftware sind zwar Detaillösungen oderAbfragemasken, z.B. für Fenster hinterlegt, jedoch kann dies nur als Planungshilfebezeichnet werden.


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Ein Ansatz der Modularisierung ist die Vorfertigung der Wand-, Decken- undDachelemente. Die Elementierung, also die exakte Bestimmung von Größe undkonstruktivem Aufbau, ist immer wieder unterschiedlich und wird für jedes Hauseinzeln durchgeführt

Die Gründe hierfür sind vielfältig. Die Kriterien zur Elementierung der Decke sindz.B. die Breite 2,40 m (transportabhängig), die Montagereihenfolge und die Pack-reihenfolge bzw. der Füllgrad des LKW. So entstehen mit jedem neuen Haus auchimmer neue großflächige Holztafelelemente. Abhängig vom Kundenauftrag wirdauch der Grad der Vorfertigung bestimmt. Alle Typenhäuser werden von in dreiverschiedenen Ausbaustufen angeboten: Ausbauhaus, Ausbauhaus mitTeilleistungen und schlüsselfertig.

Die Plan-mit- und die Typenhäuser sind stark standardisiert. Die statische Konzep-tion der angebotenen Häuser ist gleichbleibend. Zumeist sind lediglich zweiStützen in der Mittelachse und die Lage der Treppe festgelegt. Beim Typenhaus istzusätzlich der Installationskern für Bad und Küche festgelegt. Dies lässt eineäußerst variable Raumanordnung zu. Die Typenhäuser werden nur mit Satteldachangeboten.

Grundsätzlich sind Plan-mit- und die Typenhäuser so konzipiert, dass nurtragende Außenwände und keine tragenden Innenwände nötig sind. In den EG-Grundrissen zeigt sich das statische Konzept; der Lastabtrag erfolgt durch Stützenin der Mittelachse, was die gewollte fast freie Raumaufteilung zufolge hat.

Bei allen Plan-mit- und Typenhäusern besteht die Möglichkeit sogenannte“Andockmodule“ ans Haus zu flanschen. Die Palette der Andockmodule reichtvon Hauseingangsüberdachungen, Balkonen, Wintergärten, Gauben bis zuCarports. Die Module sind in den Abmessungen und in der Konstruktion soausgebildet, dass sie sich problemlos bei den verschiedenen Haustypen anwendenlassen.

4.2.24.2.24.2.24.2.2 Produkte Unternehmen 2Produkte Unternehmen 2Produkte Unternehmen 2Produkte Unternehmen 2

4.2.2.1 Produktpalette

Einmalige Häuser zu bauen ist die Philosophie von Unternehmen 2. Die Produkt-palette zeichnet sich durch eine Vielzahl verschiedener Hausreihen in unter-schiedlichsten Preissegmenten aus. Unternehmen 2 bietet seine Häuser in siebenverschiedenen Hausreihen an.

Der Hausreihe 1 ist die neueste Entwicklung. Das Haus ist als Passiv-Hauskonzipiert und somit spielt die gesamte Energie- und Haustechnik bei diesemEntwurf eine besondere Rolle. Dementsprechend wird für Impuls nur ein Grund-riss angeboten. Das Haus gibt es als Niedrigenergiehaus mit ca. 6-Ltr.-DIN


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Verbrauch und mit Zusatzwahlmöglichkeit als sogenanntes 3-Ltr-Haus und 1,5-Ltr.-Haus (Passiv-Haus).

Bei den (ähnlichen) Hausreihe 2 und 3 ist der Grundriss vorgegeben, dieGebäudelänge und Innenwände können jedoch auf Kundenwunsch verschobenwerden. Ferner gibt es für diese Hausreihe viele Varianten beim Erker, Gaubenetc., die sich in den Entwurf integrieren lassen. Das Haus hat eine Wohn-nutzfläche von etwa 140 m2 . Nehmen Änderungen am Entwurf überhand, sowird das Haus aufgrund erhöhter Individualität zur Design-Reihe und als solche zueinem höheren Preis berechnet.

Die Reihe der Hausreihe 4 wird mit Wohnnutzflächen von ca. 104 m2 bis zu 140m2 angeboten. Die Hausbreite ist festgelegt, die Länge dagegen ist variabel. DieEsprit-Reihe zeichnet sich durch extrem große Dachüberstände und die sichtbareHolzbohlendecke aus. Im Erdgeschoss sind besonders großzügige Fensterflächenvorgesehen. Bei der Raumaufteilung ist der Kunde frei in der Anordnung derInnenwände.

Bei Hausreihe 5 und Hausreihe 6 werden keine Vorgaben hinsichtlich der Außen-maße oder des Grundrisses der Gebäude getroffen. Die Unterschiede bestehennur hinsichtlich der Ausstattung und somit im Preis. Beim Entwurf eines Hausesorientiert man sich an den bisher ausgeführten Konstruktionsvarianten, so z.B.bedeutet Ausführung nach Hausreihe 5 grundsätzlich sichtbare Balkenlage, mitGipskartonplatte und Tapete im Zwischenbereich. Häuser der Reihe 6 haben eineWohnnutzfläche von etwa 250 m2. Sie gehören zu den luxuriösen Lösungen. Beieinem Preis von ungefähr 1 Millionen DM sind 2,70 m Raumhöhe und Granit-böden Standard. Es werden im Jahr etwa 5 bis 10 der Hausreihe 6 produziert.

Im Unterschied zu allen bisher aufgeführten Hausreihen, welche in Holztafel-bauweise gefertigt werden, steht die Hausreihe 7. Diese Häuser werden inHolzskelettbauweise gefertigt. Die Holzständerkonstruktion ist außen wie innenprägend für die Architektur dieses Haustyps. Die Skelettbauweise erlaubt raum-hohe Fensterwände, welche viel Licht und Transparenz ins Haus bringen. Bei derRaumaufteilung geben die von der Konstruktion und Statik abhängigen Raster-maße die einzigen Vorgaben für den Kunden. Unternehmen 2 bietet auch beidiesem Haustyp die freie Grundrissgestaltung für den Kunden an. Durch diese Artder individuellen Planung ist er sehr stark gegenüber Wettbewerbern, die wenigerflexibel sein können.

Die Produktpalette von Unternehmen 2 beinhaltet Hausreihen, die sich meistdurch ganz unterschiedliche äußere Gestalt, sprich Architektur und Ausstattungs-niveau (teuer bis preiswert), voneinander abgrenzen. So treffen die einzelnenHausreihen ganz unterschiedliche Kundenbedürfnisse.

Die Aufträge im Bereich des Objektbaus werden grundsätzlich als kompletterIndividualbau geplant. Ihr Umsatzanteil beträgt etwa 10-15%.


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4.2.2.2 Produktstruktur

Die Haustypenreihe von Unternehmen 2 bietet eine bunte Palette unterschied-lichster Hausvarianten. Die angebotenen Typen sind als Musterhäuser zu sehen,welche dem Kunden die Möglichkeiten der konstruktiven Ausführung vonAusstattung und Details aufzeigen. Unternehmen 2 vertritt die Philosophie demKunden „genormte Individualität“ zu bieten, ohne konsequent die Vorgaben undRestriktionen der einzelnen Typen einzuhalten. Die Folge ist, dass jedes Hauseinzeln geplant und so als Individualhaus hergestellt wird.

Ansätze zur modularen Produktstruktur bieten die beiden Hausreihen 4 und 7. Siesind systematisch durchgeplant, und können dadurch recht effizient produziertwerden. Die Hausbreiten, die Lage der Treppe, Geschoss- und Kniestockhöhensind festgelegt, aber werden nicht immer unbeirrt beibehalten. Trotz derFestlegungen, oder gerade deshalb, machen die beiden Hausreihen 50% dergefertigten Häuser aus und sind somit Hauptumsatzträger. Die Restriktionen undPlanungskriterien rücken jedoch auch bei diesen Hausreihen immer mehr in denHintergrund.

Bild 4-3:Übersicht über diePlanungsparameterder typisiertenHausreihen

Typisierte HausreihenTypisierte HausreihenTypisierte HausreihenTypisierte Hausreihen

• Grundrisse vorgegeben• festgelegte Hausbreiten• Position Treppe bestimmt• normierte Stockwerkshöhen• normierte Kniestockhöhen• Ansichten- und Fassaden-

gestaltung frei

Vorteile durch die VorgabenVorteile durch die VorgabenVorteile durch die VorgabenVorteile durch die Vorgaben

• Wiederverwendung der Planung

• Grundlage für Bibliothekenin der Software

• geringe Sonderwünsche

Nachteil• Entwicklungsaufwand

Typisierte HausreihenTypisierte HausreihenTypisierte HausreihenTypisierte Hausreihen

• Grundrisse vorgegeben• festgelegte Hausbreiten• Position Treppe bestimmt• normierte Stockwerkshöhen• normierte Kniestockhöhen• Ansichten- und Fassaden-

gestaltung frei

Vorteile durch die VorgabenVorteile durch die VorgabenVorteile durch die VorgabenVorteile durch die Vorgaben

• Wiederverwendung der Planung

• Grundlage für Bibliothekenin der Software

• geringe Sonderwünsche

Nachteil• Entwicklungsaufwand

Die Häuser werden in drei verschiedenen Ausbaustufen angeboten: Ausbauhaus,Mitbauhaus und Kompletthaus. Auch bei Unternehmen 2 ist der Grad der Vor-fertigung abhängig vom Kundenauftrag. Es werden nur Wand- und Decken-elemente vorgefertigt. Das Dach wird traditionell gerichtet und ausgeführt,lediglich die Ortgangelemente werden vorgefertigt. Die fehlende Lagerkapazität,Platzmangel zur Fertigung und zusätzlich notwendige LKWs für den Transportwurden von den Mitarbeitern der Produktion und Planung als Gründe benannt,warum keine Dachelemente vorgefertigt werden. Problematisch erweist sichdadurch das Einhalten der erforderlichen Winddichtigkeit speziell beim Impuls,welches als Passivhaus erhöhte Anforderungen erfüllen muss. So waren beim


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Musterhaus in Saulgau im Dachbereich aufgrund nicht ausreichenderWinddichtigkeit Nacharbeiten erforderlich.

Jedes Gebäude wird wie eine Einzellösung behandelt und geplant. In derSoftware sind Konstruktionsdetails hinterlegt, die sich in die Planung einbindenlassen. Der Weg zur modularen Produktstruktur und deren Abbildung in derPlanungssoftware ist durch vorgenommene Vorgaben bereits geebnet. Es sindRastermaße festgelegt (1,22 m bei Holzskelett, 1,25 m bei Holztafel), Stockwerks-höhen sind normiert und bei einzelnen Hausreihen die Hausbreiten bestimmt. ImRahmen einer Diplomarbeit wurden Fenster-, Türen- und Wandtypen in derSoftware hinterlegt, so dass die Planung mit Hilfe von Abfragemasken um einigeserleichtert wurde.

Auch bei Unternehmen 2 kann der Kunde zwischen zahlreichen “Andock-modulen“ für seinen Haustyp wie z.B. Erker, Gauben, Loggien, usw. wählen.Abgesehen von Bauteilen die zugekauft werden, sind die angebotenen Extras alsEinzellösung herzustellen. Die Modularisierung und exakte Bestimmung der“Andockmodule“ bietet sich an und ist von der Unternehmensführung für dieZukunft geplant.

Im Bereich der Bemusterung kann bei Unternehmen 2, sowie bei Unternehmen 1von einer Anwendung des Baukastensystems sprechen. Bei Unternehmen 2 sinddie einzelnen Hausreihen im Prinzip durch ihre verschiedenen Ausführungs-formen, statt durch ihre Architektur bestimmt. So werden in einem Design-Studiomit Hilfe des Ausstattungs- bzw. Bemusterungsbaukasten die genau festgelegtenTeile der einzelnen Hausreihen wahlweise in verschiedenen Ausführungsformenzu einem Endprodukt kombiniert. Hieraus ergeben sich ganz verschiedenekomplexe Hausvarianten, die so auch den einzelnen Haustypen ausmachen. DerKunde kann zwischen verschiedenen Oberflächen (Material und Farbe) vonWänden, Fußböden und abhängig vom Haustyp der Decken im Gebäudeinnernwählen. Auch bietet Unternehmen 2 die Möglichkeit der unterschiedlichenFassadengestaltung. Im Design-Studio wird die komplette Auswahl möglicherAusstattungsalternativen von beispielsweise Sanitärobjekten, Armaturen,Lichtschaltern und Steckdosen, Innentüren etc. dem Kunden präsentiert undangeboten. Deutlich wird so, dass eine festgelegte Produktstruktur hinsichtlichder Ausstattung und des Preises existiert.

Die Gliederung in Ausstattungsvarianten, die durch den Preis und die Ausführungden Hausreihen zugeordnet werden können, findet sich nicht nur bei derBemusterung, sondern auch im Bereich der Kalkulation wieder. Hier sind in derKalkulationssoftware die Teilleistungen der verschiedenen Haustypenmorphologisch gegliedert und mit Kalkulationspreisen hinterlegt.


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4.2.34.2.34.2.34.2.3 FazitFazitFazitFazit

Die betrachteten Unternehmen unterscheiden sich in der Größe und in ihrerProduktpalette. Somit werden sie auch ganz unterschiedlichen Kundenbedürf-nissen gerecht. In den vorhergehenden Kapiteln wurden die Produkte derUnternehmen hinsichtlich modularer Strukturen analysiert.

In beiden Unternehmen ist keine offensichtliche modulare Produktstrukturauszumachen, doch bergen die aufgeführten Ansätze zur Modularisierungsicherlich einiges an Potential. Die erfolgreichsten Haustypen sind bei beidenUnternehmen die am konsequentesten durchgeplanten.

Durch intensive Gespräche und Treffen mit Mitarbeitern in den Unternehmen, imbesonderen aus den Bereichen Konstruktion und Planung, wurde deutlich, dassnicht die Bauweisen oder konstruktive Detaillösungen der Schnittstellen ent-scheidend für die modulare Gestaltung des Produktes sind. Im wesentlichen istdas Design der Haustypenprogramme unter der Berücksichtigung von festge-legten Randbedingungen entscheidend, welche sich in der eingesetzten Softwareauch abbilden lassen.

4.34.34.34.3 Arbeitsvorbereitung und SoftwareArbeitsvorbereitung und SoftwareArbeitsvorbereitung und SoftwareArbeitsvorbereitung und Software

4.3.14.3.14.3.14.3.1 Unternehmen 1Unternehmen 1Unternehmen 1Unternehmen 1

Alle Architekturpläne werden grundsätzlich mit der Architektursoftware Sinus neugezeichnet, wobei bereits bearbeitete Bauvorhaben als Vorlage dienen können. Indieser Software werden Wände, Fenster und Türen dreidimensional gezeichnet.Anschließend werden Decken- und Dachpläne gezeichnet. Diese Pläne dienen derBemusterung als Ausgangsbasis. Nach der Bemusterung werden die Pläne beiBedarf korrigiert und der Holzbausoftware HSB als zweidimensionales dxf-file zurVerfügung gestellt.

In HSB sind sowohl Konstruktionsdetails als auch Wandaufbauten und Öffnungs-typen in Form von Makros hinterlegt. Diese werden dem Auftrag zugeordnet undangepasst. Anschließend sind die bearbeitungsspezifischen Informationen zuerzeugen (Nagelreihen, usw.). Zum Abschluss werden über die in HSB implemen-tierten Schnittstellen die einzelnen Maschinenprogramme für die automatischeBearbeitung erzeugt (Bohlenzuschnitt, Wandmontage).

Abschließend ist noch anzumerken, dass die Arbeiten zur Produktentwicklungvon Personal durchgeführt werden, das zumindest teilweise in das operativeTagesgeschäft eingebunden ist.


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Bild 4-4:Ablauf ErstellungWerkplan Keller-

bauer

Decken-draufsicht

KonstruktionWerkplan

ErstellungBestellungen

HSB-PlanungHSB

Werkplan

Bemust.-plan

WerkplanHSB-Plan

Zusatz-zeichn.

Fenster-liste

Zulieferer Lager

Bestell-fax

Rück-sprache

4.3.24.3.24.3.24.3.2 Unternehmen 2Unternehmen 2Unternehmen 2Unternehmen 2

Zur Visualisierung bereits (in SpeedyCon) konstruierter Bauvorhaben werden dieseim Technischen Büro bei Unternehmen 2 teilweise in ARCON dargestellt. ARCONist ein kostengünstiges Softwarepaket für Architekten, das speziell im Bereich derInternetpräsenz Vorteile seine Stärken haben soll. Hierzu wird das Gebäudemodellüber die HLI-Schnittstelle transferiert. Wird dieser Transfer in umgekehrterRichtung durchgeführt, entstehen Probleme bei der Maßgenauigkeit.

Hauptaufgabe des Technischen Büros ist die Konstruktion der Bauvorhaben mitdem Softwarepaket SpeedyCon. Die Konstruktion beruht auf den Entwürfen derArchitekten, die dem Technischen Büro entweder als Zeichnung oder dxf-filevorliegen. Dadurch entstehen 3D-Gebäudemodelle mit 2D-Gewerkeplanungentsprechend den Platz-Vorgaben. Hilfsmittel zur Konstruktion in SpeedyConsind:

• Standardgrundrisse (werden i.d.R. nicht genutzt),

• Wandtypen, entsprechend Stückliste mit Typenbezeichnung hinterlegt,

• Fenster, konfigurierbar über Eingabemasken, basierend auf Fensterliste,

• normierte Treppen, verschiedene 3D-Makros, wie z.B. Esprit-Balkon, usw.

Die einzelnen Gewerke werden auf verschiedenen Layern als 2D-Elementekonstruiert. Da hier keine Standards implementiert sind, treten Probleme wie„Sanitärentlüftungsrohr wird mitten durch Sparren geführt“ auf.


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Die Konstruktion wird als dxf-file an die Arbeitsvorbereitung (AV) übergeben.Hauptaufgabe der Arbeitsvorbereitung ist die Erstellung der Arbeitspläne, diedann über die herstellerspezifischen Schnitten direkt an die Maschinensteuerungübergeben werden. Die Arbeitsplanung wird mit dem Holzbauprogramm SEMAdurchgeführt. Grundsätzlich ist die Arbeitsteilung in der AV mit fix zugeordnetenMitarbeitern für Dach/Decke und für Wände geregelt. Die Arbeitspläne gehen perherstellerspezifischer Schnittstelle an die einzelnen Maschinensteuerungen.Außerdem werden Holz-, Platten, Wand- und Deckenlisten erzeugt.

Als Vorlage für die AV dienen die dxf-files aus SpeedyCon. Darauf werdengeschossweise die Wände (3D) erzeugt. Die Wandtypen sind mit ihrem konstruk-tiven Aufbau hinterlegt. Für Esprit-Reihe sind Wandbausteine und folgendeModule hinterlegt:

• MCAD Bausteine für sich wiederholende Elemente (Steckdosen,Ausfräsungen, usw. werden zentral erzeugt und verwaltet),

• Eckverbindungen,

• Fenster und Türen (als 3D-Module).

Die Gewerkeinformationen werden direkt aus dem Bemusterungsplan gezeichnet.Daraus folgt, dass die Erstellung der Werkpläne in SpeedyCon im Prinzip über-flüssig ist, das Problem liegt in der nicht baustellenfähigen Ausführung derWerkpläne in SEMA.

Im Gegensatz zu Unternehmen 1 werden alle Entwicklungsarbeiten für neueProduktreihen, auch im Bereich der EDV-gestützten Konstruktion vonMitarbeitern durchgeführt, die parallel in das Tagesgeschäft eingebunden sind. Inder Arbeitsvorbereitung dagegen werden die verwendeten Standardmodulezumindest von Mitarbeitern erzeugt, die nur teilweise in die Auftragsabwicklunginvolviert sind.


Als Fazit sind drei Aspekte der Planung markant:

• Alle Pläne werden doppelt dreidimensional (Werkplanung, Arbeits-planung) gezeichnet und zweidimensional übergeben.

• Alle Softwaresysteme in beiden Planungsbereichen bieten die MöglichkeitModule oder Makros in Bibliotheken zu hinterlegen.

• Die Schnittstellen von den Holzbauprogrammen auf die Maschinenebenesind nicht standardisiert, verursachen jedoch keine gravierendenProbleme.


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• Sowohl die am Entwicklungsprozess beteiligten Mitarbeiter, wie auch dieMitarbeiter die die ansatzweise vorhandenen EDV-Module entwickeln undimplementieren, sind zumindest teilweise in den Auftragsabwicklungs-prozess eingebunden.

4.44.44.44.4 LogistikLogistikLogistikLogistik

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden neben einer Sammlung allgemeinerInformationen auch direkt Vor-Ort-Analysen bei den beteiligten Fertighausher-stellern durchgeführt. Um die benötigten Informationen zu erhalten wurdendirekt an den einzelnen Arbeitsstationen vorbereitete Fragebögen gemeinsam mitden Mitarbeitern ausgefüllt. Zusätzlich hierzu wurden Interviews mit denjenigenMitarbeitern geführt, die innerhalb der Fertigung Planungs- und Steuerungsauf-gaben durchführen. Außerdem wurden je drei Beispiel-Bauvorhaben analysiert.

Eine Übersicht der Informationen, die ermittelt wurde, kann der folgenden Tabelleentnommen werden.

Bild 4-5:Informationen, diewährend der Vor-Ort-Analyse ermitteltwurden

Block 1 - statische Elemente Block 2 - externBereiche Organisation Layout Ausstattung Material Steuerung MaterialflußProduktion

Fertigungsleiter Organigramm Gesamtlayout Fördersysteme Auftragsplanung MaterialbeschaffungAnsprechpartner Auftragssteuerung Transport/BaustelleBetriebszeiten Unterlagen Lieferrhytmus

InformationsflußTransporttermineauftragsbezogenauftragsneutral

FertigungArbeitsstationen Personal Arbeitsplatzskizzen Werkzeuge Materialarten Informationsfluß Vorgänger/Nachfolger

Betriebszeiten Maschinen Dimensionen Unterlagen MaterialartenHandhabungsmittel Mengen auftragsezogen

auftragsneutralTransparenz

LagerBereiche Personal Lagerskizzen Lagertarten Materialarten Informationsfluß Vorgänger/Nachfolger

Betriebszeiten Lagerbehälter Dimensionen Unterlagen MaterialartenHandhabungsmittel Mengen auftragsezogen


TransportPersonal Personal Zuständigkeit Transportmittel Materialarten Informationsfluß

Betriebszeiten (Wege) Dimensionen UnterlagenMengen auftragsezogen


WE/WAPersonal Skizzen LKW's und Hänger Materialarten Informationsfluß Vorgänger/NachfolgerBetriebszeiten Handhabungsmittel Dimensionen Unterlagen Materialarten

Mengen auftragsezogenauftragsneutralTransparenz

ReferenzauftragArbeitsplanStücklistenMengen


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Die aufgenommenen Informationen wurden anschließend aufbereitet, konkretePotenziale wurden den beiden untersuchten Unternehmen sofort übersichtlich zurVerfügung gestellt.

4.4.14.4.14.4.14.4.1 Lager und MaterialbeschaffungLager und MaterialbeschaffungLager und MaterialbeschaffungLager und Materialbeschaffung

4.4.1.1 Unternehmen 1

Bei Unternehmen 1 können die benötigten Materialien grob in fünf Arteneingeteilt werden. Für jede Materialart ist ein anderer Mitarbeiter zuständig.Somit ergeben sich fünf Bereiche, die weitestgehend unabhängig voneinandersind. Die Einteilung sieht wie folgt aus:

• Bereich 1: Holz-Lager,

• Bereich 2: Platten-Lager,

• Bereich 3: Späne-Silo,

• Bereich 4: Fenster / Haustüren-Lager,

• Bereich 5: Kleinteile-Lager.

Für die Materialbeschaffung gilt, dass Holz, Platten, Späne und Kleinteile auftrags-neutral bestellt werden. Fenster, Rollläden, Ziegel und Installationsmaterialwerden für jedes Bauvorhaben auftragsbezogen bestellt.

Das Holzlager ist noch einmal in drei Teillager aufgeteilt (siehe Layout). Der größteTeil der Fläche ist nicht geschlossen. Hinzu kommt, dass es keine explizit ausge-wiesenen Plätze für die Materialien gibt. Die Lagerung findet zumeist auf demBoden oder in Regalen statt, wo gerade Platz ist. Für den gesamten Bereich sindzwei Mitarbeiter zuständig, die gleichzeitig noch für den internen Transport unddie Beladung der LKWs zuständig sind. Da Lageristen und Transporteure diegleiche Personen sind, erfolgt die Lagerhaltung per Sichtprüfung. Bestellungenwerden entweder direkt per Telephon oder per Fax beim jeweiligen Zuliefereraufgegeben und auf einer handgeschriebenen Liste im Lagerbüro notiert.Zusätzlich hierzu ist einmal im Jahr Inventur. Für die verschiedenen Holzartenschwanken die Lieferzeiten zwischen drei Tagen bis zu drei Wochen, da z.B.Außenwandbohlen aus finnischem Holz bestehen. Bei Anlieferung findet eineMaß- und Sichtprüfung und Holzfeuchteprüfung statt. Für gehobelte Ware nurMaßkontrolle, da sie eingeschweißt ist. Somit kann ein Reklamation erst bei derVerarbeitung stattfinden.

Das Plattenlager schließt sich direkt an die Wandfertigung auf Weinmanntischenan. Der Vorarbeiter der Weinmanntische ist direkt für das Plattenlager verant-wortlich. Durch Sichtkontrolle und Abschätzung des Bedarfs für die nächsten


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Bauvorhaben wird eine Bedarfsmeldung an das Kleinteilelager gegeben. Dieses istfür die Bestellung verantwortlich. Die Lieferzeit für die Platten beträgt zweiWoche.

Die Späne zur Isolierung der Wände werden in einem Silo aufbewahrt. Durch dieBefüllung und Bestandskontrolle ist ein Mitarbeiter beinahe die gesamte Arbeits-zeit beschäftigt.

Das Kleinteilelager, auch Magazin genannt, besteht aus einem offenen und einemgeschlossenen Bereich. Für das Magazin ist ein Mitarbeiter zuständig. Im offenenBereich werden alle Verbindungsmittel und Standardteile aufbewahrt. Die Mit-arbeiter aus der Fertigung können sich hier selbst die benötigten Materialienholen. Bestellungen werden über Sichtprüfung, die täglich durchgeführt wird,ausgelöst. Im geschlossenen Bereich sind Handwerkzeuge und hochwertigeMaterialien gelagert. Werkzeuge und Materialien aus diesem Bereich müssenüber den Lageristen angefordert werden. Dieser gibt das Angeforderte sofortheraus, notiert für Werkzeuge allerdings zusätzlich deren Verbleib.

Für die Bestellungen besitzt des Kleinteilelager ein PC-Programm. Mit diesemProgramm können Bestellungen erstellt und ausgedruckt werden. Auch eineBestandsführung ist möglich, die jedoch derzeit nicht genutzt wird. Der Lageristbestellt mit diesem Programm alle auftragsneutralen Kleinteile und Platten.Probleme treten auf, wenn Waren direkt über das technische Büro bestelltwerden, da Bestellungen dann teilweise nur telefonisch und ohne schriftlicheAufzeichnung aufgegeben werden. Bei der Wareneingangskontrolle muss dannmit dem technischen Büro abgeklärt werden, ob die Lieferung korrekt ist. Bei derHäufigkeit, mit der dies vorkommt, bedeutet dies einen deutlichen zeitlichenMehraufwand.

Beliefert wird das Kleinteilelager täglich von einem Großhändler, so dass beiEngpässen auch schnelle Lieferungen möglich sind. Im Normalfall beträgt derZeitraum zwischen Bestellung und Wareneingang zwei Tage. Bei Lieferungendirekt vom Hersteller, die eher die Ausnahme darstellen, drei Tage.

Eine weitere Aufgabe für das Kleinteilelager besteht darin, freitags dieMontagekisten für die Montageteams bereit zu stellen. Außerdem müssenNachlieferungen zur Baustelle besorgt werden.

Alle auftragsbezogenen Artikel wie Fenster, Rollläden, usw. werden direkt vomTechnischen Büro bestellt und gehen über das Kleinteilelager in die Fertigungbzw. an die jeweiligen Puffer direkt an den Arbeitsstationen.


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Die Lager und die Beschaffung der Materialien gliedern sich in sechsVerantwortungsbereiche:

• Bereich 1: Holz; hierbei handelt es sich um sämtliches Holz, das auftrags-neutral bestellt wird und sämtliche Hölzer die bauvorhabenspezifisch insWerk geliefert werden.

• Bereich 2: Bauholz; hierbei handelt es sich um Holz das auftragsbezogenbestellt und direkt an die Baustelle geliefert wird.

• Bereich 3: Leimholz, keilverzinktes Holz Brettschichtholz.

• Bereich 4: Spanplatten, Gipskartonplatten, Isolierung, Fenster, Türen,Rollläden.

• Bereich 5: Hartschaum, Kleber, Putz, Aluprofile.

• Bereich 6: Kleinteile.

Die Materialbeschaffung erfolgt für alle Holzbereiche, das Plattenlager, Isolierung,Hartschaum, Kleber, Putz, Aluprofile und Kleinteile weitestgehend auftrags-neutral. Lediglich Fenster, Türen, Rollläden und spezielle Holzlängen werdenauftragsbezogen bestellt.

Das Holzlager kann in die drei Bereiche Bauholz, Leimholz und restliches Holzunterteilt werden. Das gesamte Holz wird in einer Halle mit Regalen gelagert,wobei den verschiedenen Arten grob eine bestimmte Lagerfläche zugewiesen ist.Für das gesamte Holzlager sind vier Mitarbeiter zuständig. Ein Mitarbeiter für dieMaterialbeschaffung und drei Mitarbeiter als Staplerfahrer für das Ein- und Aus-lagern der Materialien. Hierbei geben die Staplerfahrer Rückmeldung, wenn einMaterial die Mindestbestandsmenge unterschreitet. Zusätzlich führt der zustän-dige Mitarbeiter einmal pro Woche eine Sichtprüfung für das gesamte Holzlagerdurch. Die Lieferzeiten betragen im Schnitt zwei Wochen, für Bauholz vierWochen. Das Bauholz ist mit einer Vorlaufzeit von fünf Wochen auf Lager. Eswird auftragsbezogen direkt auf die Baustelle geliefert. Bei der Beschaffung desHolz wird die Philosophie verfolgt, auf möglichst viele Lieferanten zu streuen undhierdurch flexibel zu sein.

Das Plattenlager wird ebenfalls über Sichtkontrolle auftragsneutral gelagert.Besonders ist, dass die Anlieferung möglichst von den unternehmenseigenenLkws bei der Rückfahrt von der Baustelle erfolgt. Das Lager wird zwei- bis dreimalpro Woche durch Sicht auf Mindestbestand geprüft und einmal wöchentlichaufgefüllt. Für die Lieferung bestehen Rahmenverträge für ein Jahr, die für Unter-nehmen 2 eine Preisgarantie bedeuten, auf der Gegenseite allerdings auch eineAbnahmegarantie für die Lieferanten bietet. Die Bestellungen laufen über dengleichen Mitarbeiter, der auch die Holzbestellungen tätigt.


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Die Materialien Hartschaum, Isolierungen, Putz und Aluprofile werden auftrags-neutral mit einwöchiger Lieferzeit bestellt. Über Sichtkontrolle wird eine Sicher-heitsbestand von zwei Wochen bevorratet. Lediglich für Aluprofile ist dies teil-weise schwierig, da hier Lieferzeiten von sechs bis zwölf Wochen existieren.

Die Bestellung der Fenster, Rollläden und Türen erfolgt auftragsbezogen für jedesBauvorhaben. Die Vorgehensweise ist, dass das Technische Büro den Bedarf andas Holzlager meldet und dieses die Fenster in Auftrag gibt. Hierfür stehen dreiverschiedene Lieferanten zur Verfügung.

Der Mitarbeiter, der für das Kleinteilelager zuständig ist, prüft täglich per Sicht-kontrolle, welche Normalteile bestellt werden müssen. Die Bestellung erfolgtwöchentlich. Zusätzlich werden Sonderteile separat bestellt. Die Lieferzeitenbetragen im Schnitt zwei bis drei Tage. Eine Besonderheit ist, dass das Kleinteile-lager auch für die Reparatur der Handwerkzeuge zuständig ist. Kleine Repara-turen werden selbständig durchgeführt. Am Freitag besteht die Hauptaufgabedes Lageristen darin, die Montagematerialien und –werkzeuge für die Montage-teams bereit zu stellen, damit diese am Montag früh ausrücken können.Außerdem müssen am Freitag Abend die zurückkommenden Teams wieder ihreRestmaterialien ins Kleinteilelager einlagern.

4.4.24.4.24.4.24.4.2 Innerbetrieblicher Transport und FertigungInnerbetrieblicher Transport und FertigungInnerbetrieblicher Transport und FertigungInnerbetrieblicher Transport und Fertigung

4.4.34.4.34.4.34.4.3 Innerbetrieblicher TransportInnerbetrieblicher TransportInnerbetrieblicher TransportInnerbetrieblicher Transport


Für die Materialversorgung stehen auf dem Betriebsgelände stehen zwei Seiten-stapler sowie zwei Frontstapler zur Verfügung. Zusätzlich gibt es noch einenspeziellen Verladestapler. Mit diesem werden die fertigen Elementpakete für denTransport zur Baustelle auf die Lkws geladen. Insgesamt sind drei Mitarbeiter fürden innerbetrieblichen Transport und die Lager zuständig. Die beiden Seiten-stapler haben fest zugewiesene Fahrer. Ein Fahrer ist dem Holzlager zugeteilt, derzweite Fahrer bearbeitet die Anforderungen der Malerei. Die Materialanfor-derungen werden per Werkfunk von den Arbeitsstationen direkt an die Stapler-fahrer gemeldet.

Außerdem sind die beiden Frontstapler frei zugänglich, so dass sich die Mitar-beiter selbständig Material aus dem Lager holen können. Die Benutzung derFrontstapler ist nicht zentral organisiert oder fest zugeteilt. Dies hat zur Folge,dass sie nicht jederzeit verfügbar sind. Von der Möglichkeit, sich das benötigteMaterial selbst zu holen, machen die Mitarbeiter meist bei starker Auslastung derTransporteure Gebrauch, oder wenn auf Grund der Beladung der Lkws geradekein Fahrer für einen Seitenstapler zu Verfügung steht. Für die Lieferung von


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Material gibt es keine vorgegebenen Routen. Die Folge ist, dass in den Hallenmeist kein Fahrweg an die Stationen freigehalten wird.

Bild 4-6:Fertigungsbereich mitKranlayoutUnternehmen 1

Abb

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Für den Material- oder Elementtransport sind in den beiden Hallen an jederArbeitsstation Kräne vorhanden. Die genaue Lage kann dem Kranlayout ent-nommen werden. Außerdem gibt es ein Fördersystem für die Wandelemente inund aus dem Lager heraus.


Der interne Transport der Materialien erfolgt mit Seiten- und Frontstaplern.Außerdem gibt es einen 4-Wege-Stapler für die Verladung der Hauspakete aufdie LKWs. Insgesamt arbeiten vier Mitarbeiter als Transporteure, die parallel auchfür die Ein- und Auslagerung in die verschiedenen Lager zuständig sind. Ausdiesem Grund erfolgt eine ständige Sichtkontrolle des Bestands während derAuslagerung und Belieferung einer Arbeitsstation. Eine schriftliche Fixierung derAuslagerung findet nicht statt. Die Lieferungen an die Stationen erfolgen nachdem Prinzip first-in-first-out. Das bedeutet, dass die Lieferungen in der Reihen-folge ihrer Anforderungen durchgeführt werden. Die Anforderungen werdendirekt per Werkfunk von der Arbeitsstation an den Transporteur gemeldet. Diesernotiert sie sich auf einem Block und arbeitet sie der Reihe nach ab. Für dieLieferung gibt es keine vorgegebenen Fahrwege. Dies macht den Transport aufder einen Seite flexibler, auf der anderen Seite besteht in der Fertigung nicht dieMotivation, Wege frei zu halten.


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Bild 4-7:Fertigungsbereichemit KranlayoutUnternehmen 2

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Eine weitere Aufgabe für den Transporteur ist die Entleerung der Reststoff-behälter, die an jeder Arbeitsstation vorhanden sind. Diese werden im Vorbei-fahren auf den Füllgrad kontrolliert, und bei Bedarf selbständig entleert.

Ein weiteres Transportmittel innerhalb der Fertigung sind die Kräne, die besondersfür den Elementtransport eingesetzt werden. Die Position kann dem Kranlayoutentnommen werden. Außerdem ist ein Hängefördersystem für den Transport derWandelemente in und aus dem Lager vorhanden. Fertig beladene Wechsel-pritschen werden innerhalb des Betriebsgeländes mit den Frontstaplern gezogen.


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4.4.44.4.44.4.44.4.4 ProduktionProduktionProduktionProduktion


Innerhalb der Produktion wird in die Bereiche Organisation, Layoutgestaltung undSteuerung der Fertigung unterschieden. Diese drei Bereiche sind im folgendenbeschrieben.

• Fertigungsorganisation

Neben der Fertigungsleitung gibt es an jeder Arbeitsstation einen Vorarbeiter.Dieser besitzt innerhalb der einzelnen Bauvorhaben Planungsfreiheit, um einenmöglichst reibungslosen Ablauf an seiner Station gewährleisten zu können.

Grundsätzlich ist an jeder Arbeitsstation der 1-Schicht-Betrieb üblich. Lediglich ander Absenkstation und an der Dachtafel-Fertigung wird im 2-Schicht-Betriebgearbeitet. Bei Kapazitätsengpässen sind aber auch an anderen Stationen Über-stunden möglich.

Als Vorgabezeiten gab es zur Zeit der Unternehmensanalyse nur Erfahrungswerte.Es fand aber keine Zeiterfassung statt. Derzeit findet eine detaillierte Zeiterfassungstatt, um eine Anbindung an ein PPS-System realisieren zu können.

• Layoutgestaltung

Fast die gesamte Fertigung findet in einer Halle statt. Eine Unterteilung in dieBereiche Dach-/Deckenfertigung und Wandfertigung ist gut zu erkennen. Dieverschiedenen Lager sind um die Fertigungshalle angeordnet, so dass die An-lieferung von allen Seiten erfolgen kann. Die eigentliche Verladung der fertigenElemente auf die LKWs findet im Hof statt.

• Fertigungssteuerung

Die Fertigungsreihenfolge der Bauvorhaben wird bei der wöchentlich stattfin-denden Besprechung der leitenden Angestellten aller betroffenen Bereichefestgelegt. Die Planung bezieht sich auf den Horizont von einer Woche. Ergebnisder Gesprächsrunde ist eine aktuelle Terminliste mit den Aufstellterminen unddamit der Fertigungsreihenfolge der Bauvorhaben in der nächsten Woche. DieseReihenfolge der zu fertigenden Bauvorhaben ist definitiv festgelegt, sofern nichtunvorhersehbare Probleme auftreten, und darf innerhalb der Fertigung nichtmehr geändert werden.


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Bild 4-8:BlocklayoutUnternehmen 1

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Diese innerbetrieblich als „Wochenliste“ bezeichnete Information wird an alleArbeitsstationen der Fertigung verteilt. Somit ist überall die für die Woche gültigeFertigungsreihenfolge der Bauvorhaben ersichtlich. Innerhalb der Bauvorhabenkönnen die einzelnen Arbeitsstationen die Reihenfolge nach eigenem Ermessenfestlegen. Hierdurch kann ein reibungsloser Ablauf an den Stationen erreichtwerden. Große Probleme treten allerdings auf, wenn die Wochenliste wegenwichtiger Gründe geändert wird (z.B. Keller nicht fertig). Denn tritt dieser Fall ein,wird normalerweise die Fertigung des Bauvorhabens unterbrochen, und eineigentlich späteres Bauvorhaben in die Fertigung eingeschleust, ohne dieWochenliste zu aktualisieren. Dies bewirkt, dass z.B. an der WandfertigungMaterial für das neue Bauvorhaben fehlt, da der Abbund bisher das Material fürdas unterbrochenen Bauvorhaben bearbeitet hat. Dieser Mangel muss durchÜberstunden wieder aufgeholt werden.

Hieran wird ersichtlich, dass für die Mitarbeiter an den einzelnen Arbeitsstationenkeine Transparenz der Auftragslage und –planung vorhanden ist. Die Mitarbeiterwissen nicht, welcher Auftrag gerade an einer anderen Arbeitsstation bearbeitetwird, oder wo gerade Engpässe sind.


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Innerhalb der Produktion wird in die Bereiche Organisation, Layoutgestaltung undSteuerung der Fertigung unterschieden. Diese drei Bereiche sind im folgendenbeschrieben.

• Fertigungsorganisation

Neben der Betriebsleitung, die für den gesamten Fertigungsbetrieb zuständig ist,gibt es für die drei Bereiche Wand, Dach und Decke jeweils einen Meister. Diesedrei Meister planen ihre Bereiche eigenverantwortlich, müssen sich jedoch an dievorgegebene Hausreihenfolge halten. Zusätzlich hierzu ist jeder Arbeitsstation einVorarbeiter zugewiesen. Dieser ist für den reibungslosen Ablauf an seiner Stationzuständig.

Im allgemeinen wird in Normalschicht gearbeitet. Lediglich an den Montage-tischen für die Elemente sind zwei Schichten vorhanden. Bei Kapazitätsengpässensind allerdings zusätzliche Arbeitsstunden möglich.

Zur Zeit der Datenaufnahme gab es innerhalb der Fertigung keine Arbeitszeit-erfassung. Vorhandene Vorgabezeiten dienen lediglich als Grundlage für dieBezahlung der Akkordarbeit. Die Berechnung der Vorgabezeiten orientiert sichhauptsächlich an Fläche und Stückzahl der Bauelemente und stützen sich aufZeiten, die vor einigen Jahren durch ein Ingenieurbüro ermittelt wurden.

• Layoutgestaltung

Die einzelnen Bauvorhaben werden in zwei Hallen gefertigt, die auf dem Betriebs-gelände verteilt sind. In Halle 1 ist die Dachfertigung mitsamt den zugehörigenVorverarbeitungsstationen untergebracht. In der deutlich größeren Halle 2 wirddie Fertigung der einzelnen Wandelemente sowie der Deckenelementevorgenommen.

• Fertigungssteuerung

Hauptsteuerungselement ist eine wöchentliche Terminliste mit den festge-schriebenen Aufstellterminen der Bauvorhaben. Diese Liste erstellt die Fertigungs-leitung in Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern des Technischen Büros in einerwöchentlichen Sitzung. Auf Grund dieser Liste planen die Meister der beidenBereiche Dach/Decke und Wand die Fertigung in ihren Bereichen selbstverant-wortlich.


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Bild 4-9:BlocklayoutUnternehmen 2

Transportweg

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Gesamtlayoutder Produktion

An den einzelnen Arbeitsstationen können die Vorarbeiter innerhalb der vorgege-benen Bauvorhaben die Reihenfolge der Fertigung selbst planen. Allerdings gibtes hierbei Einschränkungen durch Abhängigkeiten von vorgelagerte Stationen.Eine Absprache findet hier mündlich zwischen den Mitarbeitern der betroffenenStationen statt, so dass ein möglichst reibungsloser Ablauf möglich ist. ZurPlanung liegen an allen Stationen Betriebsaufträge mit sämtlichen Zeichnungenund Materiallisten vor. An speziellen Station, wie etwa dem Sanitäreinbau, liegennoch zusätzliche Pläne.

Neben den mündlichen Absprachen, die nur bei Bedarf stattfinden, gibt esinnerhalb der Fertigung keine allgemein zugänglichen Informationen über dieArbeit an anderen Stationen oder zur allgemeinen Auftragssituation undEngpässen. Lediglich vereinzelt sind Qualitäts-Charts ausgehängt, die jedochziemlich versteckt sind und keine Informationen über die Gesamtfertigung geben.

4.4.4.3 Fertigungstechnik

In Teilbereiche der Fertigung sind vollautomatische Fertigungsschritte integriert.Sie befinden sich bei beiden Betrieben in denselben Fertigungsbereichen.

• Zuschnitt

Beim Zuschnitt handelt es sich um eine der ersten Stationen der Fertigung. Unter-nehmen 1 setzt den Zuschnitt für Holzlatten und Bohlen ein, während bei Unter-nehmen 2 sämtliche Platten zugeschnitten werden. Bis auf die verarbeitetenMaterialien unterscheiden sich die beiden Verfahren nicht. Die Materialien


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(Platten/ Holz) sind unter einem Portalroboter gelagert. Nach dem Programmstartentnimmt der Roboter mittels eines Vakuumsaugers das benötigte Material undplatziert es auf der Säge. Der Zuschnitt erfolgt vollautomatisch, wobei dasBearbeitungsprogramm von einem zentralen Server heruntergeladen werdenmuss. Das Programm wird von der Arbeitsvorbereitung bereitgestellt. Nach derBearbeitung erfolgt die Entnahme der zugeschnittenen Teile manuell.

• Abbund

Die zu bearbeitenden Balken werden mit Hilfe eines Krans auf dieBearbeitungsstation gefördert. Anschließend wird das von derArbeitsvorbereitung erstellte und vom Server geladene Programm zurvollautomatischen Bearbeitung gestartet. Nach erfolgter Bearbeitung werden dieTeile manuell entnommen und zum Weitertransport durch einen Staplerfahrerbereitgestellt.

• Wandfertigung

Die Wandfertigung ist teilautomatisiert. Das Ständerwerk wird per Hand ange-fertigt und mit Platten belegt. Das Abnageln der Platten und Ausfräsen vonÖffnungen wird jedoch vollautomatisch durch eine Multifunktionsbrücke durch-geführt. Durch den Einsatz mehrerer Montagetische kann eine Aufteilung derArbeitsschritte auf verschiedene Tische erfolgen. Durch die Kopplung der Tischeals Geber-/Nehmertisch und durch Linearverschieber ist der Handlingaufwand fürdie Wandelemente deutlich verringert. Die Bearbeitungsprogramme werdendurch die Arbeitsvorbereitung erstellt. Zusätzlich hierzu sind zur Arbeitserleich-terung bei der Handhabung der Platten Sauggreifer installiert.

4.4.54.4.54.4.54.4.5 Transport und MontageTransport und MontageTransport und MontageTransport und Montage

Die Schnittstelle zwischen der Fertigung und dem Transport bzw. der Montage istdie Verladung. Hier werden die fertiggestellten Bauteile eines Bauvorhabens ineiner für den Aufbau sinnvollen Reihenfolge auf Wechselbrücken, LKWs oderTraversen verladen. Die Planung der Montage hat deshalb direkten Einfluss aufdie Verladereihenfolge und wird aus diesem Grund hier explizit betrachtet.


Die Entscheidung über die endgültigen Aufstelltermine der Bauvorhaben für dienächste Woche wird in einer wöchentlich stattfindenden Sitzung getroffen und ineiner speziellen Terminliste festgehalten. An dieser Sitzung nehmen die Betriebs-leitung, der Fertigungsleiter und die Techniker teil. In dieser Sitzung werdenzusätzlich die nächsten zu fertigenden Bauvorhaben bestimmt. Hierauf aufbauendplant der Vorarbeiter an der Verpackungsstation in Rücksprache mit den Arbeits-stationen Wandfertigung, Abbund und Kosmetik die Verladereihenfolge. Diese istdie Grundlage für die Fertigungsreihenfolge der einzelnen Elemente. Festzuhalten


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ist hierbei, dass zur Zeit der Untersuchungen lediglich ein Mitarbeiter das erfor-derliche Fachwissen besaß, um aus Grundriss und Schnitt eines Bauvorhabens dieReihenfolge der Verladung festzulegen. Deshalb wurde damit begonnen, Verlade-musterpläne durch die Arbeitsvorbereitung zu erstellen. Solche Musterplänehätten auch den positiven Effekt, dass die gesamte Reihenfolgeplanung durch dievorgelagerte Arbeitsvorbereitung durchgeführt werden kann.

Nachdem die einzelnen Elemente eines Hauses an der Verpackungsstation zueinem Paket zusammengefügt wurden, wird dieses auf dem Hof zwischenge-lagert. Die Verladung auf die Lkws findet immer freitags durch einen Mitarbeiterdes Holzlagers statt. Hierfür stehen von einer externen Spedition zwei umge-rüstete Lkws zur Verfügung. Der Rest wird auf offenen Hängerfahrzeugentransportiert. Pro Woche werden etwa 30 LKWs benötigt. Für die Strecken-planung ist das Technische Büro zuständig, Sondergenehmigung wegen Über-länge oder -höhe holt der Fertigungsleiter ein. Die Montageteams fahren in derRegel montags auf die Baustelle und mit wechselnder Zusammensetzung.


Die Entscheidung über die endgültigen Fertigungsstarts der einzelnen Bauvor-haben wird wöchentlich in einer Sitzung von Fertigungsleitung, Montageleitungund Technikern festgelegt. Basierend auf dieser Liste mit den Fertigungsstartsbestimmt der Montageleiter die Verlade- und Transporttermine. Hierfür setzt ereine Durchlaufzeit von zwei Wochen für einfache Häuser und von drei Wochenfür komplexe Häuser an. Diese Termine sind für die Fertigung und die Planung derBaustellenversorgung bindend und werden in einen PC-Kalender eingetragen. DieVerladereihenfolge wird manuell von der Arbeitsvorbereitung anhand vonZeichnungen erstellt. Welche Bauvorhaben aktuell verladen werden ist abhängigvon den festgelegten Aufstellterminen. Aufgrund des Platzangebots bei derVerladung können bis zu fünf Bauvorhaben parallel auf Wechselpritschen oderAnhängern verladen werden.

Für den Transport auf die Baustelle steht ein eigener Fuhrpark mit sechs LKWs,38 Wechselpritschen und 17 Hängern zur Verfügung. Bei Bedarf wird ein externerSpediteur hinzugezogen. Außerdem besitzt Unternehmen 2 zwei eigene Kräne,die auf den Baustellen eingesetzt werden können. Die Streckenplanung undEinholung von Fahrgenehmigungen wird vom Bauleiter durchgeführt. Derzeitbefinden sich sechs Montageteams im Einsatz, die immer freitags nach ihrerRückkehr den Einsatzplan für die übernächste Woche erhalten.


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Als Fazit der Logistik-Betrachtungen können mehrere Aspekte festgehaltenwerden. Die markantesten sind:

• Es existieren keine fest zugeordneten Lagerflächen für die unter-schiedlichen Materialien.

• Bestellungen werden zumeist nicht klar und nachvollziehbar dokumentiertund abgelegt.

• Aus- und Einlagerungen werden nicht dokumentiert. Somit existierenkeine zugänglichen Informationen über den aktuellen Bestand. Bestel-lungen werden deshalb über Sichtkontrolle bei der Auslagerungausgelöst.

• Es gibt keine fest vorgegebene Transportrouten innerhalb der Fertigung,die ständig frei gehalten werden müssen. Hierdurch sind die Transpor-teure häufig in der Situation, verstellte Durchfahrten zu umfahren. Diesführt zu nicht unerheblichem zusätzlichen Zeitaufwand.

• Es findet keine Zeiterfassung innerhalb der Fertigung statt.

• Innerhalb der Fertigung gibt es keine Transparenz der Auftragslage und-planung. Dies führt bei Terminverschiebungen und damit einher-gehenden Fertigungsunterbrechungen für Bauvorhaben häufig zuEngpässen innerhalb der Fertigung.


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5 Potenziale und Zieldefinition

5.15.15.15.1 ProduktProduktProduktProdukt

Aufgrund des geforderten sehr individuellen Charakters der Produkte ist inVerbindung mit der Kenntnis, dass wesentliche Grundelemente in ihrem Aufbaunur in weit geringerem Maße variieren, eine wesentliche Erkenntnis der Analyse-phase die unbedingte Forderung nach einer modularen Produktkonzeption.

Ebenso offensichtlich ist, dass diese Produktkonzeption durch vielschichtigeMaßnahmen flankiert werden muss. Insbesondere ist hierbei die Schulung derArchitekten und des Vertriebs anzuführen. Diese Bereiche schaffen den erstenKundenkontakt. In diesem frühen Planungsstadium können die Aufträge und ihreAusprägungen am effektivsten mitgestaltet werden. Dabei ist besonderer Wertauf die Schaffung eines für die entsprechenden Mitarbeiter einsichtigen Anreiz-systems zu legen.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ist die Produktkonzeption als demSchwerpunkt der Logistik vorgelagertem Bereich aufzufassen. Daher wurdefolgendes Ziel für dieses Forschungsvorhaben definiert:

• Erarbeitung einer groben modularen Produktkonzeption, exemplarischausgeführt für einige Teilaspekte.

5.25.25.25.2 Konstruktion und ArbeitsvorbereitungKonstruktion und ArbeitsvorbereitungKonstruktion und ArbeitsvorbereitungKonstruktion und Arbeitsvorbereitung

Eine markante Erkenntnis der Analysephase ist, dass nahezu alle erforderlichenArbeiten zur Erstellung der Pläne aufgrund der fehlenden DatenschnittstelleArchitektur/Konstruktion – Holzbau/Arbeitsvorbereitung doppelt durchgeführtwerden. Zur Entwicklung eines durchgängigen Protokollrahmens zum Datenaus-tausch zur Vermeidung von Mehrfachzeichnungen sind derzeit langjährigeEntwicklungsarbeiten im Gange /10/.

Zusätzlich zu oben genannten Potenzialen, können ausgehend von dermodularen Produktstruktur die Zeichnungen parametrisierbarer Module inSoftwarebibliotheken hinterlegt werden. Um dies zu erreichen müssen dieentsprechenden Modulbibliotheken und Datenstrukturen entwickelt werden.

Wie sich ebenfalls in der Analyse gezeigt hat, ergibt sich aus der Bearbeitung vonAuftragsabwicklung und Entwicklung durch dieselben Mitarbeiter, eine Vernach-lässigung der Entwicklungsarbeiten. Daher liegt ein weiteres Potenzial in derTrennung der beiden Prozesskreisläufe. Dadurch kann auch die fortlaufendeDatenpflege der Modulbibliotheken sichergestellt werden.


65

Für dieses Forschungsvorhaben wurden in Bereichen folgende Ziele definiert:

• Konzeption grundlegender Datenstrukturen des modularen Produkt-konzeptes.

• Betrachtungen zur Trennung Auftragsabwicklung – Entwicklung.

Diese Arbeiten gehen über den ursprünglich beantragten Betrachtungsraumhinaus. Jedoch wurde diese Erweiterung aufgrund der Bedeutung der Thematikbearbeitet.

5.35.35.35.3 Zulieferer, Lager und TransportZulieferer, Lager und TransportZulieferer, Lager und TransportZulieferer, Lager und Transport

Aus der strategischen Ausrichtung der Unternehmen ergibt sich die Forderungnach der Konzentration auf die Kernkompetenzen. Dies wird wiederum durcheine (teilweise) Entkopplung der Vorproduktion von dem konkreten Kunden-auftrag durch ein modulares Produktkonzept unterstützt. In diesem Zusammen-hang ist auch die Art des Datenaustausches mit den Zulieferern zu betrachten.

Daher wurden für dieses Forschungsvorhabens folgenden Ziele definiert:

• Exemplarische Überprüfung der Fertigungstiefe in Verbindung mit demAnkauf von Vorprodukten,

• Prüfung des Einsatzes neuer Technologien zur Unterstützung desDatenaustausches mit den Zulieferern.

5.45.45.45.4 ProduktionProduktionProduktionProduktion

Den inhaltlichen Schwerpunkt dieses Forschungsvorhabens bildet die Betrachtungder Produktion, insbesondere der innerbetrieblichen Logistik. Aufgrund der ausder Analyse ersichtlichen strukturellen Schwächen in Produktion und innerbetrieb-licher Logistik, muss hier bei der Entwicklung angepasster Produktionsstrukturenbegonnen werden.

Die Schwächen in Organisation und Struktur spiegeln sich in sehr komplexen undunübersichtlichen Material- und Informationsflüssen wider. Dies führt zu häufigenFehlinformationen und damit zu Fehlproduktion. Daher muss, abgeleitet aus derübergeordneten Produktionsstruktur, eine Reduzierung der Flusskomplexität, z.B.durch Zusammenführen mehrerer Bereiche, Selbststeuerung einzelner Bereiche,usw. ein Ziel sein. Neben der Vereinfachung der Informations- und Materialflüssemuss den Mitarbeitern die aktuelle Situation von Aufträgen, Produktions-bereichen, usw. transparent dargestellt werden.

Resultat der verschiedenen Analysen ist, dass der angepasste Einsatz vorhandenerFertigungs- und Automatisierungstechnik noch deutliche Potenziale zur Kosten-


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optimierung bietet. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird daher dereffiziente Einsatz existierender Technik untersucht. Dabei ist vor allem die Aus-legung der einzelnen Stationen in bezug auf Flexibilität, Automatisierungsgradund Produktionsmenge von primärem Interesse.

Daher wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens folgende Ziele definiert:

• Klare Strukturierung der Produktionseinheiten,

• Reduzierung der Komplexität von Informations- und Materialflüssen,

• Grundlagenkonzept für Controlling und Visualisierung der Produktion,

• Ermittlung optimaler Flexibilität und Automatisierung einzelnerProduktionsstationen.

5.55.55.55.5 Baustelle und TransportBaustelle und TransportBaustelle und TransportBaustelle und Transport

Für diesen Bereich sind vor allem Potenziale in der Abstimmung der Montage-und der Produktionsplanung, insbesondere der Verlade- und Versandbereiche zunennen. Außerdem wurde eine häufig unzureichende Kenntnis der Baustellen-gegebenheiten in der Planungsphase bemängelt. Dies tritt insbesondere bei derRoutenplanung zutage (z.B. unerwartete Transportrestriktionen durch Brücken).

Diese Themen sind derzeit weniger bedeutend. Daher wurden sie im Rahmendieses Forschungsvorhabens zugunsten der Erweiterung der Betrachtungen aufKonstruktion/Arbeitsvorbereitung zurückgestellt.

5.65.65.65.6 LayoutLayoutLayoutLayout

Unabhängig vom laufenden Produktionsprozess hat die Fertigungsplanung u.a.die Aufgabe, die Produktionsbereiche und deren Anordnung zu planen. Aus-gehend von den Produktionsstrukturen muss folgerichtig auch die Layout-gestaltung der Produktion neu konzipiert werden. Insbesondere zur Reduzierungder Komplexität der Materialflüsse und zur effizienten Umsetzung der logistischenÄnderungen des innerbetrieblichen Transportwesens ist es erforderlich, dieAnordnungsplanung unter dem Gesichtspunkt der Materialflussgestaltungdurchzuführen.

Daher werden für die Layoutgestaltung folgende Ziele definiert:

• Ausrichtung der Layoutgestaltung und Anordnungsplanung an derProduktionsstruktur,

• Planung der materialflussgerechten Anordnung der Betriebsmittel undBereiche.


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6 Konzeption


6.1.16.1.16.1.16.1.1 Plattform und ModulePlattform und ModulePlattform und ModulePlattform und Module

Ziel der nachfolgend beschrieben Arbeiten war es, Ansätze zur Modularisierungaufzuzeigen und den Weg zur Umsetzung beispielhaft darzustellen.

Ein Haus kann grundsätzlich, analog dem niederländischen Ansatz in zwei grund-legende Komponenten „Tragwerk“ und „Einbau“ gegliedert werden. Besonderswichtig für die Festlegung der Produktstruktur sind die für den Kunden wichtigenAusstattungsmöglichkeiten zur Variantenbildung. Generell werden diese in denAusstattungs-Baukästen der Hersteller abgebildet. Das Interesse des Kunden aufdie Einflussnahme nimmt bei Teilleistungen, die weniger sichtbar sind, wie z.B.Wärmeschutz, Statik und Abwasserinstallation, ab.

Das Tragwerk erfüllt die gesamten statischen Anforderungen an das Haus. DieseForderungen liegen in einem begrenzten Rahmen. Daher bietet es sich an, dasTragwerk als parametrisierbare Plattform auszulegen. Daraus sind Analogien zuden Plattformkonzepten der Automobilindustrie ersichtlich. Neben diesem Platt-formgrundmodul bietet es sich an, die weiteren Elemente des Hauses als aus-tauschbare modulare Komponenten zu entwickeln.

Die Plattform soll notwendige Funktionen und vom Hersteller abhängige Fest-legungen abdecken, und damit übergreifend für unterschiedliche Haustypengelten. Aufgrund von bestimmenden Größen der Plattform können die standardi-sierten, teilweise auch kundenindividuellen Module gestaltet und in variabler Zahlauf dem Basismodul (Plattform) kombiniert werden. Das entspricht der Form derindividuellen Modularisierung. Die Plattform ist gewissermaßen Teil einesBaukastens, auf dem sich die komplette Produktpalette kombinieren lässt.

Im weiteren werden Kriterien und Ansätze zur Entwicklung der hierfür erforder-lichen Plattform erarbeitet. Die genaue Festlegung der einzelnen Plattform-elemente ist hierbei nicht Bedingung. Es werden alle wichtigen Ansätzeaufgezeigt, die den Weg zur modularen Produktstruktur verdeutlichen.


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Bild 6-1:Vorgehen zurPlattformentwicklung

1. 1. 1. 1. HauskonzeptHauskonzeptHauskonzeptHauskonzept

•Marktinformation

•technologische Möglichkeiten

•wirtschaftliche Machbarkeit

2. Festlegung der 2. Festlegung der 2. Festlegung der 2. Festlegung der HausvariantenHausvariantenHausvariantenHausvarianten

•Definition eines Grundproduktes

3. 3. 3. 3. Zerlegung Zerlegung Zerlegung Zerlegung des Hauses in Funktionen unddes Hauses in Funktionen unddes Hauses in Funktionen unddes Hauses in Funktionen undGliedern in realisierbare ModuleGliedern in realisierbare ModuleGliedern in realisierbare ModuleGliedern in realisierbare Module

•Muß-Bausteine

•Kann-Bausteine

•Festlegung der Schnittstellen

4. Gestaltung der 4. Gestaltung der 4. Gestaltung der 4. Gestaltung der kundenunabhängigen kundenunabhängigen kundenunabhängigen kundenunabhängigen ModuleModuleModuleModule

5. Vorfertigung der 5. Vorfertigung der 5. Vorfertigung der 5. Vorfertigung der auftragsneutralen auftragsneutralen auftragsneutralen auftragsneutralen ModuleModuleModuleModule

•„Make-or-Buy-Entscheidung"

Kombination der Module zum Kombination der Module zum Kombination der Module zum Kombination der Module zum EndproduktEndproduktEndproduktEndprodukt

• Grundriss

Die Form des Plattform-Grundrisses orientiert sich an den gängigen Lösungen derFertighausindustrie. Laut Informationen der beteiligten Unternehmen werdenetwa 80-90% aller Bauvorhaben mit einem rechteckigen Grundriss erstellt. Umeine Festlegung von Länge und Breite vornehmen zu können, wurden von fünfunterschiedlichen Wettbewerbern die Hausprogramme auf ihre Abmessungen hinbetrachtet. Die marktgängigen Gebäudebreiten liegen bei 7,0 m bis zu 13,0 m,die Längen bei 8,5 m bis zu 15,0 m.

Wichtig in bezug auf die Kombinationsmöglichkeiten der Bausteine erscheint es,dass eine durchgängige Maßordnung vorliegt, die die Anordnungsmöglichkeitenund Abmessungen der Bauteile regelt. Dies kann in Anlehnung an die DIN 18000(Modulordnung im Bauwesen) oder unter anderen fertigungsgerechten Gesichts-punkten vorgenommen werden.


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Bild 6-2:Analyse gängigerGebäudebreiten und-längen

Längenanalyse

01234567

8 9 10 11 12 13 14 15

Längen [m]

Anz

ahl

gewählte Längen

Breitenanalyse

01234567

7 8 9 10 11 12 13

Breite [m]

An

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l

gewählte Breiten

• Tragwerk

Die Plattform soll eine möglichst freie Raumaufteilung erlauben. Die Umfassungdes Gebäudeinnern wird festgelegt und tragende Innenwände vermieden. Daserlaubt dem Bewohner auch nachträglich, aufgrund geänderter Nutzungs- oderZustandsvoraussetzungen, die Wohnung zu verändern. Im Erdgeschoss bietensich Stützen für den Lastabtrag an. Die statisch erforderlichen Elemente sinddurch die Plattform bestimmt. Als wirtschaftlichste Ausführung der Dachkonstruk-tion hat sich in den betrachteten Unternehmen das Pfettendach bewährt. Das inden Hausprogrammen bisher eingesetzte Satteldach soll in der Plattformfestgelegt werden. Beim Satteldach ist die Kombination mit Dachaufbauten imVergleich zu komplexeren Dachformen (z.B. Walmdach) verhältnismäßigunproblematisch.


70

• Treppe

Eine weitere wesentliche Festlegung für die unterschiedlichen Haustypen soll dieLage der Treppe sein. Durch normierte Stockwerkshöhen und Bestimmung derTreppenposition wird eine auftragsunabhängige Vorfertigung auch dieses Bauteilsmöglich. Die Anordnung der Treppe und ihre Größe bestimmen in erheblichemMaße die Wirtschaftlichkeit des Wohngebäudes. Wo sich die Treppe im Gebäudebefinden soll, ist wiederum abhängig von der Lage und Größe der zuerschließenden Geschossflächen. Im Plattformkonzept ist ein innenliegendesTreppenhaus mittig an der Außenlängswand vorgesehen. Die gute Erschließungder Räume und eine natürliche Beleuchtung sind so gewährleistet.

• Installation

Die Installationsanschlüsse sollen an optimalen Punkten im Gebäude angeordnetwerden. Bei den Hauskonzepten von Unternehmen 1 wird bereits konsequent einInstallationsblock eingesetzt, über den zentral alle technischen Leistungen geführtwerden. Für das Plattformkonzept ist die Festlegung eines solchen vorgefertigtengeschosshohen Technik-Blocks auch vorzusehen. Die zentrale Schaltstelle fürHeizung, Lüftung, Sanitärinstallationen, Elektrik usw., macht kurze Leitungs-führungen in vertikaler und horizontaler Richtung möglich. Gekoppelt an denInstallationsblock liegen Küche, Bad und WC. Die Vorteile liegen nicht nur imBereich der Wartung und Instandhaltung durch leichte Zugänglichkeit, sondernauch in der erhöhten Modularisierung. Die Zuführung zum Heizkörper soll imWandsockelbereich erfolgen, somit bleiben aufgrund des Installationsblocks dieBöden leitungsfrei.

Innerhalb der Unternehmen spielen beispielsweise herstellerspezifische Ferti-gungsbedingungen, Transportrestriktionen, Montagegrößen und Materiallistenbei der Konzeptentwicklung eine bedeutende Rolle. Die Entwicklung der Platt-form soll die beteiligten Firmen in die Lage versetzen, eine ihren Bedürfnissen undRandbedingungen entsprechende durchgeplante Plattform zu entwickeln.

Die entwickelte Plattform bietet die Grundlage zur weiteren Definition von Haus-varianten. Um die modulare Produktstruktur für ein Fertighaus fortzuführen,müssen die Möglichkeiten der Gliederung des Gebäudes unter funktionalenGesichtspunkten betrachtet werden.

Gieselmann hat die Elemente, die er für eine Planung eines veränderbaren Wohn-haus verwendet, eingeteilt in Elemente 1. Ordnung, die die Tragkonstruktion desGebäudes bilden, in Elemente 2. Ordnung, als alle Bauteile, die den Erstausbauder Primärstuktur festlegen, sowie die Elemente der Ver- und Entsorgung und inElemente 3 /15/. Ordnung, welche den individuellen Ausbau der Wohnbereicheermöglichen. Hier unterscheidet er zwischen interner Flexibilität, wie z.B. Raum-trennwände, und externer Flexibilität, wie z.B. Fassadenelemente. Dieser Ansatzsoll gemeinsam mit den Grundlagen der Baukastensystematik die Basis für eineGliederung in Bausteine liefern.


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Bild 6-3:Grundelemente derPlattform

GrundrissForm mit rechteckigem Grundriss (+Module) ca. 80-90% alller BauvorhabenBreite marktgängig 7m bis 13mLänge marktgängig 8,5m bis 15m

TragwerkEG freier Innenraum

nur geringe GrößenDG Pfettendächer Sparrendach Kehlbalkendach

1-fach stehender Stuhl 2-fach 3-fachteurer als

Sparrendächer nur für große Breiten nur für geringe Breiten wirtschaftl. keine wirtsch. Lösung

DachForm Satteldach Flachdach Walmdach Krüppelwalm Pult

marktgängig; einfache Integration von Dachaufbauten

komplex komplex wirtschaftlich; nicht marktgängig

Kniestock marktgängig 0,25m -1,5mNeigung marktgängig 30° - 50°

TreppeLage Ecke mittig / Breite mittig / Gebäude

Begehbarkeit der Räume; Ausleuchtung

Begehbarkeit der Räume; schmale

angrenzende Seitenräume

Begehbarkeit der Räume; starker Einfluß

auf Raumaufteilung

InstallationLage frei

aufwendige Leitungsführung

mittig / Länge

gebündelt Geschoß gebündelt Gebäudeeinfachste Leitungsführung; wirtschaftlichste

Lösung

Stützen tragende Innenwändekeine freie Raumaufteilung

Bild 6-4:Konstruktives undräumlichesGrundkonzept derPlattform

Installationsschacht

Treppenhaus

Die Funktion des Tragwerks wird durch die Plattform erfüllt, welches denElementen 1. Ordnung und 2. Ordnung entspricht. Die Plattform setzt sichausschließlich aus Muss-Bausteinen zusammen. Bei ihnen handelt es sich generellum Grundbausteine und Hilfsbausteine, die zur Erfüllung der Gesamtfunktion(Wohngebäude) verpflichtend sind. Bauteile und Bauelemente der Plattform sind:

• Außen- und Innenstützen, Bodenplatte / Keller, Tragende Decken,Tragende Außenwände, Tragende Innenwände, Unterzüge / Pfetten,Installationsblock, Treppe, Tragende Dächer, Dachstühle,Kniestockelement, usw.

Bei den Elementen 3. Ordnung werden die Funktionen zum individuellen Ausbaudes Wohngebäudes ausschließlich von Kann-Bausteinen erfüllt. Hierbei handelt essich um Sonderbausteine. Bauteile bzw. Bauelemente zur internen Flexibilität sind:


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• Nichttragende Außenwände und zugehörige Baukonstruktionen, (z.B.Fenster), nichttragende Innenwände und zugehörige Baukonstruktionen,(z.B. Innentüren), Raumtrennwände, Deckenbekleidung, Innenwand-bekleidung, Heizzellen, standardisierte Badwand bzw. Badgrundrisse.

Die Elemente der externen Flexibilität sind zahlreich und vielfältig. Bei ihnenhandelt es sich um unterschiedliche Anbauten, die optional ans Haus geflanschtwerden können. Die aufgelisteten Bauteile werden entsprechend dem Plattform-Grundkonzept entwickelt. Hier einige Varianten der externen Flexibilität:

• Balkone, Garagen, Car Port, Dachgauben, Erker, Pergola,Eingangsüberdachung, Wintergarten, Wiederkehr, Eingangspodest,Terrassen und Wege, Oberlicht, Loggia, Dachlaterne, Offener Kamin.

Die Bauteile der Plattform erfüllen die Funktion des Tragwerks. Sie begründen dieArchitektur und äußere Gestalt des Gebäudes. Durch die Plattform sind wesent-liche Eigenschaften wie Volumen und Proportionen, horizontale Ebenen, freieFlächen und lichte Höhen im Gebäudeinnern festgelegt. Das bezeichnet mantraditionell als Rohbau.

Um das Gebäude nutzen zu können, bedarf es jedoch noch den Bauteilen derFunktion des Ausbaus, welche unter Elementen 3.Ordnung benannt wurden. Sieerfüllen eine Vielzahl weiterer Funktionen, die erforderlich sind um ein Gebäudezu komplettieren.

6.1.26.1.26.1.26.1.2 AbbundAbbundAbbundAbbund

Ausgehend von der Definition des Grundkonzeptes der Plattform müssen inweiteren Entwicklungsarbeiten die einzelnen Bauteile dimensioniert werden.Dabei ist konsequent auf eine möglichst geringe Anzahl der Varianten verwen-deter Materialien zu achten. Dies ist wiederum kann die Grundlage für eineEntscheidung über Eigenfertigung oder Fremdbezug sein. Hierfür wurde in demForschungsvorhaben eine methodische Vorgehensweise entwickelt, die folgendam Beispiel der Dimensionierung der Querschnitte für Holzbalkenelementeaufgezeigt wird.

Aus der Analyse ist bekannt, dass derzeit 15 verschiedene Querschnitte, zusätzlichSonderquerschnitte und Stahlträgerelemente, verwendet werden. Werden dieQuerschnitte in einer Matrix dargestellt und anschließend geclustert wird ersicht-lich, dass die Anzahl Querschnitte von 15 auf 8 reduziert werden kann. Diesentspricht etwa einer Reduzierung um 50%, allerdings bei einem erhöhtenMaterialvolumen von 13 – 15%.

Für das Plattformkonzept ergibt die statische Berechnung 14 erforderliche Quer-schnitte. Durch die anschließende Optimierung mit Matrix und Clusterung lässtsich die Variantenanzahl auch hier um etwa 50% auf 9 reduzieren. Dabei trittallerdings nur ein erhöhter Materialverbrauch von 8% auf.


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Bild 6-5:Ergebnisse derstatischenBerechnung

BalkenquerschnitteErgebnisse der statischen Berechnung

1 Sparren 8 22 >= 8 20 >= 8 182 Pfetten 16 22 16 24 16 243 Deckenbalken 6 20 6 20 6 204 Unterzüge 18 32 BS 13 18 20 BS 13 18 30 BS 135 Pfosten 18 30 18 28 18 306 quadr. Stützen 24 24 Unterzüge ebenfalls 247 Ständer&Riegel 6 10 maßgeblich von Dämmung abhängig8 Ober-/Untergurte 18 14 bis 2,5 m Spannweite9 Kehlbalken 8 18 wenig begehbares Kehlgebälk

Länge [cm] Breite [cm] Länge [cm]3-Pfetten-Haus 4-Pfetten-Haus 5-Pfetten-Haus

Typ 1 Typ 2

Breite [cm] Länge [cm] Breite [cm]

Typ 3

Bild 6-6:Matrix für Balken-querschnitte

Länge [cm] 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 346 x x8 x x x101214 x16 x x x18 x* x, x* x*202224 x

* BS 13

Bre

ite

[cm

]

Bild 6-7:Ergebnis derBalkendimension-ierung

6 20 Typ 1/2/3 Deckenbalken8 18 Kehlbalken; Typ 3 Sparren8 20 Typ 2 Sparren8 22 Typ 1 Sparren 8 22

16 22 Typ 1 Pfetten16 24 Typ 2/3 Pfetten 16 2418 14 Ober-, Untergurte bis Spannweite 2,5 m 14 1818 20 Typ 2 Unterzüge (BSH) 18 20 *BS1318 28 Typ 2 Pfosten18 30 Typ 1/3 Pfosten 18 3018 30 Typ 3 Unterzüge (BSH) *BS1318 32 Typ 1 Unterzüge (BSH) 18 32 *BS1324 24 Stützen 24 24

Summe der Querschnitte (QS)

*zus. bessere Materialnutzung als bei Ist-OS-Bereinigung

8 QS14 QS


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6.1.36.1.36.1.36.1.3 PlattenPlattenPlattenPlatten

Neben den Holzbalkenelementen stellen die Platten zur Beplankung der Elementeeine wesentliche Komponente von Fertighäusern auf Bauteilebene dar. Diederzeitige Produktgestaltung erfordert eine nahezu unbegrenzte Vielfalt anAbmessungen und geometrischen Formen der Plattenbauteile.

Im Zuge der Entwicklung einer Produktplattform ist auch die Entwicklung derAbmessungen und Geometrien der Plattenelemente eine wesentlicher Schritt. Zieldabei ist wiederum die konsequente Reduzierung der erforderlichen Varianten-anzahl. Dabei spielt die Definition der Öffnungen eine bedeutende Rolle. Sieunterliegt einerseits restriktiven fertigungsseitigen Anforderungen, andererseitssoll die Festlegung den Kunden nicht merkbar in seiner Gestaltungsfreiheiteinschränken.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde, ausgehend von den vorab bei derGrundkonzeption der Plattform definierten geometrischen Gegebenheiten desProduktes (Längen, Breiten, Dachneigung), die Ermittlung der Plattenmassesystematisch durchgeführt. In einem ersten Schritt wurden die Ansichten mitStandardplatten belegt, und folgend die Längen und Breiten der Hausreihen denPlattenmaßen angepasst. Daraus ergaben sich fünf erforderliche Grundformender Plattenelemente.

Auf Basis der somit festen Grundabmessungen der Plattenelemente wurdendurch einfache geometrische Teilungen der Elemente, z.B. Halbierung durchLängsschnitt, weitere vier Größen von Plattenelementen erzeugt. Diese Teilungenlassen sich auch fertigungsseitig einfach realisieren, eventuell lassen sich die soentstandenen Platten bereits vorgefertigt beziehen. Mit der entstandenengeringen Anzahl Plattenelemente (9) kann eine Vielzahl verschiedener Öffnungs-positionen und -größen kundenseitig gewählt werden, die sich auf die Fertigungnicht komplexitätssteigernd auswirken.

Bild 6-8:Ansicht mitPlattenelementen fürmittlere Hausbreite

Breite 28,75 m


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Bild 6-9:Geometrie undAbmessungen derPlattenelemente

Modulplatten

Rasterb x h = 42 cm x 62 cm

Grundmodule Erweiterung durchweitere Unterteilung

Erweiterung durchDrehen um 90°

Rasterb x h = 62 cm x 42 cm

1 2 3 4

5

1* 2* 3*

6 7

8

9

6* 7* 8* 9* Abmessungen Module b x h

1) 125 x 2502) 125 x 1673) 125 x 83

6) 62 x 2507) 62 x 1678) 62 x 839) 62 x 42

1*) 250 x 1252*) 167 x 1253*) 83 x 125

6*) 250 x 627*) 167 x 628*) 83 x 629*) 42 x 62

250

125

Bild 6-10:BeispielhafteAnordnungen vonÖffnungen (Fläche2,5 m x 2,5 m)

Mögliche Fensterpositionen mit den gewählten Plattenelementen (Kanten)


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6.26.26.26.2 Indirekte BereicheIndirekte BereicheIndirekte BereicheIndirekte Bereiche

Die in diesem Kapitel erläuterten konzeptionellen Arbeiten zur Vervollständigungdes modularen Produktkonzepts auf Basis einer Plattform wurden während desVerlaufs des Forschungsvorhabens ergänzend durchgeführt. Sie gehen über denursprünglichen Antragsinhalt hinaus, wurden jedoch, wie aus Diskussionen zuerkennen war, als unabdingbar für eine erfolgreiche Umsetzung angesehen.

6.2.16.2.16.2.16.2.1 Plattformabbildung und SchnittstellenPlattformabbildung und SchnittstellenPlattformabbildung und SchnittstellenPlattformabbildung und Schnittstellen

Wie in der Zieldefinition festgehalten, ergibt sich ein großer Nutzen derUmsetzung des plattformbasierten modularen Produktkonzeptes durch dieImplementierung in den Softwaresystemen für Entwurf/Konstruktion undArbeitsvorbereitung. Hierzu sind in den Unternehmen derzeit Entwicklungs-arbeiten im Gange.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde, wie auch in der Zieldefinitionfestgehalten, der grundsätzliche strukturelle Aufbau der Daten und Bibliothekenzur Abbildung des Plattformkonzeptes in den Softwaresystemen von Konstruktionund Arbeitsvorbereitung definiert.

Dabei ist, wie bei dem eigentlichen Konzept auch, zwischen der Basis „Plattform“und den Modulen zu unterscheiden. Die Basis-Plattform besteht aus den fest-gelegten Bauelementen, die parametrisierbar in einem Grundmodul der Softwareabgebildet sein muss. Dabei ist wiederum darauf zu achten, dass die Parameternur in plattformkonformen Änderungsräumen variabel auszulegen sind.

Neben der Abbildung der Basis-Plattform werden die Module in Bibliotheken inden Softwaresystemen hinterlegt. Die einzelnen Module sind wiederum in platt-formkonformen Änderungsräumen variabel. Die Schnittstellen zur Verwendungder Module im Rahmen der Erstellung eines konkreten Hauses/Auftrages sindeindeutig und allgemeingültig zu definieren.

Zur täglichen Arbeit auf Basis von Plattformkonzept und Modulen ist ein ein-deutiger Ablauf, einer Handlungsanweisung entsprechend, für die Anwender zuerstellen. Darin müssen die erforderlichen Abläufe exakt definiert sein. Zurerfolgreichen Umsetzung der konzeptionellen Arbeiten ist das betreffendePersonal in bezug auf die Arbeit mit und im Rahmen des Plattformkonzepts zuschulen.

Diese beschriebenen Sachverhalte sind die reine konstruktive Ausarbeitung vonPlattform und Modulen ergänzenden Arbeiten. Ohne diese Arbeiten wird aller-dings das Grundkonzept nicht erfolgreich umzusetzen sein.


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Bild 6-11:DatenstrukturPlattform

Bild 6-12:DatenstrukturModulbibliothek


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Bild 6-13:Ablauf Zeichnungs-erstellung

Bibliothek

Liste

Algorithmus

Definition Plattform(Abmessungen, Dachneigung, Kniestock

technische Werte, evtl. Keller, Kessel)

Andocken von Modulen(Erker, Gauben, Balkone)

Festlegen Ansichten

Festlegen der Fassaden

Festlegen Fenster & Türen

Festlegen Dacheindeckung & -fenster

Auswahl Treppe

Festlegen Raumaufteilung

Auswahl Schornstein

Festlegen Installation

Festlegen Fußboden

Festlegen Wandbeläge

Festlegen Decken- und Dachuntersicht

Festlegen Ausstattung

Außen

Innen I

Innen II

Bibliothek

Liste

Algorithmus

Bibliothek

Liste

Algorithmus




Festlegen Ansichten




Auswahl Treppe


Auswahl Schornstein


Festlegen Fußboden




Außen

Innen I

Innen II




Festlegen Ansichten




Auswahl Treppe


Auswahl Schornstein


Festlegen Fußboden




Außen

Innen I

Innen II

Aufgrund der derzeit nicht vorhandenen Datendurchgängigkeit der Software-systeme von Architektur/Entwicklung/Konstruktion und Holzbau/Arbeitsvor-bereitung müssen die beschriebenen Arbeiten zur Implementierung des Platt-formkonzeptes zur erfolgreichen Umsetzung des Produktkonzeptes unbedingt inbeiden Systemen durchgeführt werden. Die fehlende Datendurchgängigkeitbedingt dadurch einen sehr hohen Aufwand, nicht nur in der Entwicklungs-sondern auch in der Anwendungsphase (Datenpflege!).

Die Entwicklung einer durchgängigen Datenschnittstelle für den Holzbau (DtH) istderzeit in einem fortgeschrittenen Stadium. Exemplarisch wird diese Schnittstellebereits implementiert. Eine parallele Entwicklung führt das Softwarehaus MB-Softdurch. Die von MB-Soft verwendete Schnittstelle (HLI) wird bereits von derenSystemen bedient. Inwiefern diese beiden Entwicklungen das bereits seit langenJahren bekannte Problem lösen, wird die baldige Zukunft zeigen. Zur raschenUmsetzung des Plattformkonzeptes scheint jedoch eine „doppelte“ Implemen-tierung ratsam zu sein.

6.2.26.2.26.2.26.2.2 Organisation und IntegrationOrganisation und IntegrationOrganisation und IntegrationOrganisation und Integration

Wie in der Analyse festgestellt wurde, liegt ein Hauptproblem der konsequentenVerfolgung der Entwicklungs- und Implementierungsarbeiten bei den betrach-teten Unternehmen darin, dass dieselben Mitarbeiter sowohl in die operativeAuftragsabwicklung wie auch in die Entwicklungsprozesse der Konstruktion undder EDV-Implementierung eingebunden sind. Andere Branchen trennen diesbe-züglich sehr stark, was in letzter Konsequenz dazu führt, dass dort die Produkt-module und deren Umsetzung in den Softwaresystemen auf einem Stand sind,der ein effizientes Arbeiten mit diesen Modulen in der täglichen Praxis derAuftragsabwicklung ermöglicht.


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In diesem Forschungsvorhaben wurde ein Konzept für die Aufbau- und Ablauf-organisation in den der Produktion vorgelagerten Bereichen erstellt, das esermöglicht, diese Prozesse auch in der Fertighausindustrie strikt zu trennen.

Der Auftragsabwicklungsprozess beginnt beim Kontakt des Kunden mit denArchitekten und Vertriebsmitarbeitern. Diese sollen auf Basis vorhandenerProduktrichtlinien den Kunden und seinen Auftrag kategorisieren, d.h. denbeiden Segmenten Plattformauftrag bzw. Individualauftrag zuordnen.

Ein Individualauftrag basiert auf einer freien Planung, die nahezu entsprechenddem heutigen Zustand des Ablaufprozesses ausgeführt wird. Dabei werdensowohl Entwurf und Konstruktion, wie auch die Erstellung der Arbeitsunterlagen,die Produktion und die Montage individuell durchgeführt. Inwiefern dabei aufTeile des modularen Plattformkonzeptes zurückgegriffen werden kann, muss imEinzelfall entschieden werden.

Ein Plattformauftrag muss an den Richtlinien des modularen Plattformkonzeptesausgerichtet sein. Vertrieb und Architekten müssen planerische Instrumente zurHand haben, mit denen sie sich nur in diesem Rahmen bewegen können.

Die planerischen Elemente des Plattformauftrages werden von der Entwicklungzur Verfügung gestellt. Dabei sind folgende Aspekte von vordringlicherBedeutung:

• Die Entwicklung im Sinne des modularen Plattformkonzeptes erstrecktsich auf die Konstruktion und die Implementierung der Entwicklungen inden Softwaresystemen.

• Die abgearbeiteten Plattformaufträge sind permanent oder zyklisch inbezug auf die Kundenanforderungen und Wünsche auszuwerten. Ebensomüssen die Anforderungen und Wünsche der Anwender (Architekten,Vertrieb, Produktion) regelmäßig analysiert werden.

• Die Ergebnisse der Auswertung genannten Analysen müssen regelmäßigin eine neue Version des Plattformkonzeptes einfließen, d.h. es muss einkonsequenter Verbesserungsprozess implementiert werden.

Unabdingbare Voraussetzung zur erfolgreichen Anwendung des Plattform-konzeptes ist, dass die erforderlichen Kapazitäten in Entwicklung, Konstruktionund EDV bereitgestellt werden, um das Plattformgerecht stets zu verbessern. Esbesteht ein permanent hoher Aufwand zur Datenpflege, jedoch sind dieerschließbaren Potenziale immens.


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Bild 6-14:ZweikreissystemEntwicklung -Auftragsabwicklung

Neben der konsequenten Entwicklung und Anwendung des Plattformkonzeptesliegt ein weiteres hohes Potential zur Verbesserung der Informationsflussprozesseder Auftragsabwicklung in der Reduzierung der Komplexität und der Erhöhungder Transparenz des Informationsflusses.

Als vordringliche Maßnahme hierzu wurde im Laufe des Forschungsvorhabens die

• Integration produktionsnaher Bereich in die Produktion

festgehalten. Darunter ist z.B. die Bildung räumlicher und/oder organisatorischerEinheiten, bestehend aus Arbeitsvorbereitung und Produktionsbereichen zu ver-stehen. Ausgehend vom Plattformkonzept kann somit eine gesamte Prozess- oderProdukteinheit von der Erstellung der Pläne bis zur Auslieferung des Auftragsgebildet werden. Dadurch werden sich eine Vielzahl der derzeit aufgrund mangel-hafter Kommunikation entstehenden Probleme „wie von selbst“ lösen. Diese Artder Organisation kann folgend auch auf Bereiche der Entwicklung/Konstruktion,eventuell auf die Montage erweitert werden.


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6.36.36.36.3 GesamtlogistikGesamtlogistikGesamtlogistikGesamtlogistik

Die in diesem Kapitel entwickelten Ansätze zur Optimierung der gesamt-logistischen Abläufe können in einem Simulationsmodell getestet werden. DiesesSimulationsmodell wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickelt undspeziell in dem fokussierten Bereich der innerbetrieblichen Logistik und derProduktion detailliert. Das Modell und die mit den Simulationsexperimentenerzielten Ergebnisse werden in einem separaten Kapitel behandelt.

6.3.16.3.16.3.16.3.1 Supply Chain Management und NetzwerkeSupply Chain Management und NetzwerkeSupply Chain Management und NetzwerkeSupply Chain Management und Netzwerke

Das Supply Chain Management stellt neue Methoden der Netzwerkorganisationund vor allem IT-Systeme zur Verfügung, die helfen sollen, nachfolgend aufge-führte Potentialbereiche weiter auszuschöpfen. Allerdings gilt es zu beachten,dass eine direkte Anwendung der SCM-Praxis auf andere Branchen und Betriebs-größen aufgrund der Andersartigkeit der Kunden- bzw. Produktstruktur und nichtzuletzt wegen des Umfanges der zugehörigen, momentan angebotenen EDV-Systeme scheitern muss. Für die Fertighausbranche im allgemeinen und für dieden nachfolgenden Überlegungen zugrundeliegenden KMUs im besonderen giltes, spezielle Gegebenheiten zu beachten, eventuell vorhandene Lösungenanzupassen bzw. neue konzeptionelle Wege einzuschlagen.

6.3.1.1 Anwendung des SCM auf die Branche

Durch die Aufgabenteilung innerhalb eines logistischen Netzwerkes entstehenprozessuale Schnittstellen, welche die Steuerung des Waren-, Dienstleistungs-und Informationsflusses erschweren. In der Fertighausbranche resultieren darausbesondere Problemfelder:

• Ausrichtung der Prozesse an historisch gewachsenen Strukturen - Folge:Material- und Informationsfluss suboptimal ausgebildet,

• häufige Abweichung von Standardprozessen - Folge: hoheDurchlaufzeiten infolge zahlreicher Umplanungen,

• lokales Bestandsmanagement bei Produzent und Zulieferern - Folge: hoheLagerbestände zur Sicherstellung der Lieferbereitschaft,

• keine durchgängige Bestands- und Kapazitätstransparenz - Folge: hoherAufwand zur Ermittlung genauer Liefertermine für den Kunden.

Lokale Ansätze einer Prozessoptimierung hatten in der Vergangenheit häufig dasZiel, aufbauorganisatorische Schranken durch eine zusammenhängende Betrach-tung der Ablauforganisation zu überwinden. Häufig stand eine Verbesserung derWeitergabe von Informationen im Mittelpunkt der Betrachtungen. Im Logistiknetzkommen dabei zu den medien- und mitarbeiterübergreifenden Kommunikations-


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wegen noch betriebsübergreifende hinzu. Daraus ergeben sich neueHandlungsfelder aufgrund folgender Gesichtspunkte:

• Zahlreiche Informations- und Medienbrüche entlang der Prozesskette,

• lange Informationsliegezeiten aufgrund unzureichender Kommunikations-methoden und –hilfsmittel,

• hoher Aufwand zur Informationsbereitstellung,

• keine institutionalisierte regelmäßige Kommunikation zwischen Produzentund Zulieferern,

• hoher Bestellaufwand durch beleggestützten Informationsfluss zwischenLieferant und Abnehmer.

EDV-Systeme zur Beherrschung planender und steuernder Aufgaben im Unter-nehmen sind für die meisten Unternehmensgrößen und Branchen als Standard-lösungen vorhanden. Will man allerdings schon für diese dispositiven Zwecke diePartner im Netzwerk miteinbeziehen, stößt man auf folgende Hindernisse:

• Branchenspezifisches System zur überbetrieblichen Auftragsplanung und -verfolgung ist nicht vorhanden,

• unterschiedliche Systemumgebungen bei den Partnern im logistischenNetzwerk.

Für ein erfolgreiches Ablaufmanagement ist eine Ausrichtung der Prozesse an denKunden eine wichtige Grundvoraussetzung. Dabei spielt für alle Beteiligten imNetzwerk die genaue Kenntnis aktueller Kundenwünsche eine zentrale Rolle.Eines der Paradigmen des Supply Chain Management ist die durchgehende Kom-munizierung der Kundenanforderungen entlang der Logistikkette. Dies kann nurdurch die Schaffung von standardisierten Prozessen zur Informationsweitergabean den Schnittstellen erreicht werden, wie nachfolgende Beispiele verdeutlichen.

• Schnittstelle zum Architekten

Zunehmend werden Informationsveranstaltungen für die im Netzwerk eingebun-denen Architekten abgehalten. Allerdings scheint trotz des Versuches, intensiveund langfristige Kooperationen aufzubauen, die Abstimmung der jeweiligenProzesse ein noch nicht vollständig gelöstes Problem darzustellen. Bei der Auf-nahme und zeichnerischen Realisierung der Kundenwünsche stellt der Architektein wichtiges Bindeglied zum Fertighausanbieter dar. Jedoch ist die Einhaltungvon Vorgaben des Fertighausproduzenten durch den Architekten die elementareBasis zur kostengünstigen Durchführung der Bauvorhaben.

Gemäß dem SCM-Kooperationsgedanken auf Prozessebene könnte eine gemein-same Erarbeitung von Planunterlagen (Modulkatalog) sowie die Durchführung


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regelmäßiger Schulungen für ausgewählte Architekten helfen, die Abläufe andieser wichtigen Schnittstelle zu vereinfachen. Darüber hinausgehend wäre aufoperativer Ebene für örtlich nah angesiedelte Architekten eine Einbeziehung inwöchentliche Statusmeetings denkbar.

• Schnittstelle zu den Zulieferern

In der Fertighausbranche haben die Zulieferer, nicht zuletzt durch die seit einigenJahren praktizierte JIT-Belieferung, bei der Einhaltung der terminlichen undmonetären Vorgaben dem Kunden gegenüber eine wichtige Bedeutung erlangt.Zum beiderseitigen Informationsaustausch und zur Schaffung einer breitenVertrauensbasis - eine wichtige Vorbedingung zum Aufbau effizienter Netzwerk-strukturen - könnte beispielsweise regelmäßige Lieferantentagungen dienen.

6.3.1.2 Informationstechnologie und SCM-Systeme

Im operativen Tagesgeschäft ist die Intensivierung der Kommunikationsbe-ziehungen durch den Einsatz moderner I&K-Technologie zu erreichen Dabeisollten allerdings persönliche Beziehungen nicht durch EDV-gestützten Informa-tionstransfer ersetzt, sondern sogar unterstützt und intensiviert werden.

Beim Supply Chain Management werden der Informationstechnologie zwei Auf-gaben zugewiesen. Zum einen soll sie der Verbesserung der Kommunikationzwischen den Netzwerkbeteiligten dienen. Durch Planungs- und Steuerungs-funktionalitäten der SCM-Systeme soll zum anderen die Auftragsabwicklungunternehmensübergreifend organisatorisch unterstützt werden.

Beim Einsatz elektronischer Interaktionswerkzeuge geht es nicht darum, diepersönliche Kommunikation zu ersetzen. Vielmehr sollen die rein informa-torischen Prozesse an den Schnittstellen standardisiert und Routineabläuferationalisiert werden. Die dabei zu erzielenden Vorteile ergeben sich aus demEinsatz von EDI-Tools zur betriebsübergreifenden Datenübermittlung:

• Abbau des administrativen Aufwandes,

• Vereinfachung der zwischenbetrieblichen Auftragsabwicklung,

• Wegfall aller Erfassungsfehler bei wiederholter manueller Datenerfassung,

• Zeiteinsparung bei der Informationsübermittlung,

• Beschleunigung des Warenflusses aufgrund früherer Bestellauslösung -dadurch Reduktion der Kapitalbindungskosten (Lagerbestände),

• Kosteneinsparungen für Papier, Druck und Postgebühren,

• Schnellere Reaktionsmöglichkeiten auf geänderte Marktanforderungen,


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• Arbeitseinsparung bei manuellen Arbeitsvorgängen,

• Ermöglichung einer automatisierten Prüfung der Informationen.

Eine wichtige Voraussetzung zum Aufbau intensiver Kommunikationsbezieh-ungen ist die Schaffung einer Informationspartnerschaft zwischen den Unter-nehmen. Aufgrund des damit verbundenen Aufwandes auf administrativer sowiehard- und softwaretechnischer Seite sind dafür häufig wechselnde Kooperations-beziehungen kaum geeignet. Vielmehr ist die beim SCM weiterverfolgteReduktion der Anzahl der Logistikpartner als erster Schritt einzuleiten.

In der Fertighausbranche gilt es allerdings zu beachten, dass aufgrund des hohenAnteils an Handwerksbetrieben - vornehmlich bei den Subunternehmern – Vorbe-halte gegenüber einer weiteren Computerisierung der Kommunikation vorhandensind. Weiterhin weisen die bereits heute jeweils eingesetzten EDV-Tools unter-schiedliche Datenformate auf, die eine elektronische Informationsübertragungunmöglich machen. Dies tritt sehr deutlich an der prozessualen SchnittstelleFertighaushersteller – Architekt hervor.

Die weite Verbreitung von PPS-Systemen in produzierenden Unternehmen ver-deutlicht ihre Bedeutung bei der Unterstützung einer wirtschaftlichen undflexiblen Kundenauftragsabwicklung. Als wichtige Motivationspunkte zum Einsatzvon PPS-Systemen sind die steigende Komplexität der Produkte, eine Zunahmeder Datenmenge und ein höherer Aufwand zur Prozessadministration zu nennen.Allerdings betreffen diese Herausforderungen in gleicher Weise überbetrieblicheLogistikketten, für die zunehmend SCM-Tools entwickelt werden, welche alserweiterte PPS-Systeme aufgefaßt werden können.

Betrachtet man die Kennzeichen der kleinen und mittleren Unternehmen derFertighausbranche hinsichtlich Betriebsgröße und -struktur, so erscheinen diemomentan verfügbaren SCM-Systeme „oversized“. Ausgehend vom MRP II-Konzept wird beim Auftragsmanagement ein vornehmlich zentralistischer Ansatzverfolgt. Aufgrund der dabei realisierten sukzessiven Planungsweise sind Rück-kopplungen aus Komplexitätsgründen kaum vorgesehen. Gerade für Unter-nehmen der Fertighausbranche kann die häufige Anpassung der zu fertigendenProdukte - Stichwort Mass Customization - als wesentliches Charakteristikumangesehen werden. Zudem sind aufgrund äußerer Rahmenbedingungen Um-planungen von Kundenaufträgen als unumgänglich zu bezeichnen. Um die dafürnotwendige Flexibilität erzielen, müssen allerdings, Prozesse, Kapazitäten undRessourcen wiederholt angepasst werden. Dies kann nur durch den Einsatzdezentraler Strukturen erreicht werden, die aufgrund ihrer Planungs- undSteuerungsautonomie selbstorganisierend und -optimierend arbeiten.

Ein möglicher Weg zum IT-gestützten Auftragsmanagement im logistischenNetzwerk könnte folglich zwei Ebenen beinhalten. Lediglich die Kundenauftrags-planung und -terminierung auf der Grundlage von betriebsübergreifendenFertigungsinformationen wäre Gegenstand einer zentralen SCM-Einheit. DieFeinplanung hingegen könnte durch fraktale Organisationsstrukturen - nach


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Möglichkeit unter Zuhilfenahme modularer EDV-Systeme - dezentral erfolgen.Damit könnte der beispieltypische Fall einer Kundenanfrage bezüglich einesLiefertermins mit aktuellen Daten aus allen auftragskritischen Netzwerkbereichenindividuell und kurzfristig beantwortet werden.

Für eine lückenlose Auftragsverfolgung über alle Fertigungsstufen hinweg im Pro-duktionsnetzwerk eines Fertighausproduzenten ist darüber hinausgehend derEinsatz integrierter Identifikationssysteme wünschenswert. Dadurch kann einepermanente Auftragsfortschrittskontrolle sowie die Rückverfolgbarkeit derFertigungsvorgänge gewährleistet werden.

6.3.1.3 Netzwerke in der Branche

Eng verbunden mit dem Supply Chain Management ist die Erhöhung der Prozess-effizienz und -effektivität durch Aufbau von Kooperationen. Dieser vielfältig ver-wendete Oberbegriff zur Beschreibung strategischer bzw. operativer Zusammen-arbeit von Unternehmen soll zunächst in Kurzform erläutert und anschließend aufdie untersuchte Branche angewandt werden. Es gilt zu beachten, dass sich derAufwand zur Schaffung einer Kooperation nur in mittel- und langfristigenZeiträumen amortisieren lässt.

Bei den nachfolgend angesprochenen Kooperationsformen zwischen denbetrachteten KMUs geht es letztlich darum, größenbedingte Vorteile vonGroßunternehmen unter Beibehaltung der traditionellen Vorzüge von kleinenUnternehmen - beispielsweise Kundennähe, Flexibilität sowie Schnelligkeit - zunutzen.

• Vertriebsnetzwerk

Einen wichtigen Vertriebsweg in der Fertighausbranche stellen Musterhaus-siedlungen dar. Dabei können kostensensible Ressourcen, wie Personal undInfrastruktur, gemeinsam genutzt und dadurch spürbare Verbundeffekte erzieltwerden. Verfolgt man den Weg konkurrierender Partnerschaft beim SCM weiter,so können weitere Distributionskanäle wechselseitig genutzt und beispielsweisedurch Austausch von Daten über potentielle Kunden eine verbesserteMarktabdeckung erzielt werden.

• Beschaffungsnetzwerk

Eines der Vorteile von Fertighausfirmen im Bereich Materialeinkauf stellt ihreMöglichkeit dar, durch vergleichsweise große Bestellvolumina direkte undindirekte Kosten zu sparen. Allerdings beschränken sich die dadurch erzieltenEinsparungen momentan noch weitestgehend auf bauvorhabenunabhängigeMaterialien. Hingegen werden Ausstattungselemente größtenteils bauvorhaben-spezifisch durch Handwerksbetriebe im Umkreis der jeweiligen Baustelle bezogen,welche nicht von Großkundenrabatten profitieren können. Durch eine Aus-weitung des Netzwerkgedankens gemäß SCM bietet sich die Chance, im Verbund


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an Hersteller von Ausstattungsteilen heranzutreten und auch dort Kosteneinzusparen.

• Servicenetzwerk

Der Servicebereich erlangt in der Fertighausbranche eine zunehmende Bedeu-tung, da Kunden ein Bauvorhaben als umfassende Waren- und Dienstleistungverstanden wissen wollen. Aufgrund der räumlichen Distanz zwischen denBauvorhaben ist die logistische Abwicklung von Serviceleistungen allerdings mitbeträchtlichen Kosten verbunden. Durch den Aufbau eines gemeinsamenServicenetzes und der logistischen Abwicklung dieser Dienstleistung könntenEinsparungen auf diesem Gebiet erzielt werden, die einzelne Fertighausanbieterkaum realisieren könnten.

• Forschungs- und Entwicklungsnetzwerk

Unternehmensübergreifende Forschungs- und Entwicklungsprojekte bieten dieMöglichkeit, externe Wissensquellen zu nutzen, sowie Kosten und Risiken durchKompetenzbündelung zu teilen. Dabei sind Netzwerkarrangements beispielsweisemit Lieferanten, Forschungsinstituten oder Beratern denkbar. Eine F&E-Koopera-tion kann von unterschiedlicher Intensität geprägt sein. Für die Fertighausbranchesind beispielsweise Know-how-Transfervereinbarungen zwischen konkurrierendenAnbietern oder Patent- bzw. Lizenztransfers denkbar.

Einen wichtigen Bereich gemeinsamer Entwicklungsarbeit stellen Kooperationenmit Maschinen- und Anlagenherstellern dar. Aufgrund des hohen Spezialisie-rungsgrades der jeweiligen Fertighausproduzenten spielen kooperativ erarbeiteteund auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene Systemlösungen einezentrale Rolle, wenn es um den Aufbau und Betrieb von Fertigungsanlagen geht.

• Montagenetzwerk

Trotz des zunehmenden Vorfertigungsgrades in der Fertighausbranche ist nachwie vor der Bereich der Baustellenmontage ein kosten- und qualitätssensiblerProzessschritt. Neben den Herausforderungen, die aus der Organisation derTransportlogistik zwischen dem Werk und der Baustelle erwachsen, tritt beimAufrichten das Problemfeld der Planung, Steuerung und des Einsatzes vonMontagetrupps in den Mittelpunkt der Betrachtungen. Gerade durch die Zu-nahme des Wirkungsradius' der Fertighausanbieter, kann beispielsweise bei weitentfernten Bauvorhaben der Einsatz gemeinsamer Montagemitarbeiter zweierFirmen Synergieeffekte bewirken.


87

6.3.26.3.26.3.26.3.2 MaterialbeschaffungMaterialbeschaffungMaterialbeschaffungMaterialbeschaffung

Ein wesentlicher Aspekt der Materialflusslogistik, und somit der grundlegendenBeschaffungskonzepte die in SCM-Systemen zu hinterlegen sind, ist die Beschaf-fung und Bevorratung der Materialien. Hierfür stehen grundsätzlich sechstgrundlegende Strategien zur Auswahl.

Bild 6-15:GrundlegendeStrategien derMaterialdisposition

Fertigungs-termin

Fertigungs-menge

Fertigung in festem Intervall Fertigung mit Prüfung in festemIntervall

Fertigung nach Bedarfstermin(Bestellpunkt)

festeFertigungs-menge

festerGrund-bestand

(BP,q,T)-Verfahren

(BP,S,T)-Verfahren

(q,T)-Verfahren

(S,T)-Verfahren

(BP,q)-Verfahren

(BP,S)-Verfahren

(T)-Strategie (BP,T)-Strategie (BP)-Strategie

(q)-Strategie

(S)-Strategie

S

Menge

Zeit

BP

S

T 2T 3T

Menge

ZeitT 2T 3T

S

Menge

Zeit

BP

Menge

ZeitT 2T 3T

q q

Menge

Zeit

BPq q q

Menge

Zeit

BP

T 2T 3T

q qq

Grundlegende Unterscheidungsfaktoren der Dispositionsstrategien für Materialsind:

• Konstante Bestellmengen und Bestellmengen, die sich nach einemGrundbestand richten,

• Bestellung zu festen Intervallen mit oder ohne Bestandsprüfung, sowieBestellung zum Termin der Unterschreitung eines Bestellbestandes.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden für die einzelnen Materialarten derBeschaffung sowie für die Zuliefererstruktur beispielhaft die Beschaffungskostenunter den Aspekten Bestands- und Lieferkosten minimiert.


88

Bild 6-16:ÜberschlägigeAbschätzungBeschaffungskosten[TDM/Jahr]

Durchschnittliche Liefer- / Bestandskosten bei Lieferrhythmus

Daten: Perioden [Anzahl/Jahr]:

LKW-Volumen 50,00 m³ täglich 220 monatlich 12

LKW-Kosten 0,50 DM/km wöchentlich 52 alle 2 Mon 6

Lagerkostensatz 10% 14-tägig 26

täglich wöchentlich 14-tägig monatlich alle 2 Monate

Trans Best Trans Best Trans Best Trans Best Trans Best Opt Periode

Zulieferer 1 22.000 184 5.200 919 5.200 1.838 4.800 4.043 4.200 8.085 6.119 wöchentlich

Zulieferer 2 22.000 231 5.200 1.153 5.200 2.305 6.000 5.071 5.400 10.143 6.353 wöchentlich

Zulieferer 3 22.000 305 10.400 1.525 7.800 3.050 7.200 6.710 6.600 13.420 10.850 14-tägig



Zulieferer 6 22.000 176 10.400 878 7.800 1.755 7.200 3.861 6.600 7.722 9.555 14-tägig

Zulieferer 7 22.000 78 5.200 390 5.200 780 4.800 1.716 4.200 3.432 5.590 wöchentlich

Zulieferer 8 22.000 113 15.600 563 13.000 1.125 12.000 2.475 12.000 4.950 14.125 14-tägig

Zulieferer 9 22.000 100 10.400 500 7.800 1.000 6.000 2.200 5.400 4.400 8.200 monatlich

Summe 198.000 1.511 72.800 7.556 62.400 15.113 58.800 33.248 54.000 66.496

Gesamt 199.511 80.356 77.513 92.048 120.496 72.821

Kost

en [D

M/Ja

hr]

Aus der Analyse ist bekannt, dass die aktuellen Perioden oder Rhythmen derMateriallieferungen im Durchschnitt bei etwa zwei Wochen liegen. Daraus ergibtsich ein nur sehr geringes Optimierungspotential.

Allerdings ist in diesem Zusammenhang noch anzumerken, dass die absoluteHöhe der Kosten eher als gering zu bezeichnen ist. Dies bietet wiederum dieMöglichkeit, ohne eine markante Erhöhung der gesamten Herstellkosten, denLieferrhythmus zu erhöhen, sollte dies im Rahmen von Just in Time-Konzepten(JIT) erforderlich sein.

6.3.36.3.36.3.36.3.3 Datentransfer zur HolzkennzeichnungDatentransfer zur HolzkennzeichnungDatentransfer zur HolzkennzeichnungDatentransfer zur Holzkennzeichnung

Zur Optimierung des Gesamtprozesses spielt auch der Bezug des Holzes vomSägewerk/ Holzhändler eine wesentliche Rolle in der Beschaffung. Hierbei trittstets das Problem des Datentransfers auf. Es können dabei drei Bereicheunterschieden werden:

• Daten, die das Holz eindeutig der Position in der Holzliste und somit demAuftrag des Abnehmers zuordnen,

• Daten, die das Holz nach Art und Geometrie kennzeichnen,

• Daten, die das Holz nach den einzelnen Qualitätsklassen kennzeichnen.

Ein im Verlauf des Forschungsvorhaben oft genanntes Problem liegt in der Ab-stimmung der Prozesse des Sägewerks mit einer der Auftragsbestellung desAbnehmers. Dabei wird derzeit unter suboptimalen Kriterien geplant. Diesbedeutet, dass das Sägewerk entsprechend seiner eigenen Fertigung die Holz-bearbeitung optimal plant, z.B. durch Festlegen der optimalen Losgröße. DieLosgrößenfertigung im Sägewerk verursacht erhöhte Bestände beim Abnehmer.


89

Ein weitaus größeres Problem ist die Identifikation der einzelnen Hölzer und ihreZuordnung zu den einzelnen Aufträgen beim Abnehmer. Daraus ergibt sich dieSituation, dass die einzelnen Hölzer im Sägewerk gekennzeichnet und beimAbnehmer wiederum auf Qualität geprüft und den einzelnen Aufträgen in derentsprechenden Bearbeitungsreihenfolge wieder zugeordnet werden müssen.

Insbesondere bei Bezug der Ware von großen Sägewerksbetrieben tritt dasProblem der unzureichenden Kennzeichnung der Hölzer auf. Kleinere Betriebschneiden das Holz oft entsprechend der Reihenfolge des Abnehmers, die sichmeist an den entsprechenden Optimierungskriterien der Abbundmaschinenausrichten, ein und kennzeichnen es.

Aus den beschriebenen Sachverhalten wird ersichtlich, dass eine eindeutigeKennzeichnung des Holzes erforderlich ist. Hierzu sind verschiedenste Verfahrenim Einsatz, die von der manuellen Kennzeichnung mit Stiften bis zur auto-matischen Kennzeichnung mit Tintenstrahldruckern und Barcode sowie denentsprechenden Leseeinheiten seitens des Abnehmers reichen.

Anzudenken ist die Entwicklung einer einheitlichen Kennzeichnung, unterstütztdurch moderne Informationstechnologie. Dabei spielen derzeit insbesondereTransponder und die zugehörigen Schreib-/Lesestationen eine gewichtige Rolle.Transponder sind kleine Mikrochips, die den Vorteil bieten, dass sie wieder-beschreibbar und unempfindlich gegen Oberflächenverschmutzung sind. Zudiesem Themengebiet sind seitens der deutschen Gesellschaft für Holzforschungeigene Forschungsprojekte angedacht. Daher wird im Rahmen dieses Forschungs-vorhabens nicht näher auf dieses Thema eingegangen.

6.3.46.3.46.3.46.3.4 Make or Buy-AnalysenMake or Buy-AnalysenMake or Buy-AnalysenMake or Buy-Analysen

Wie bei der Betrachtung des modularen Plattformkonzepts zu sehen war, bestehtein entscheidender Vorteil in der Vereinfachung und Standardisierung der Vorver-arbeitungsschritte. Dies gilt insbesondere für den Abbund. Durch standardisierteKonstruktionen im Plattformkonzept werden die Anforderungen gerade im Hin-blick auf die Flexibilität beim Abbinden deutlich gesenkt.

Hierdurch stellt sich für Unternehmen zur Vereinfachung der innerbetrieblichenMaterialflüsse die Frage nach der sinnvollsten Fertigungstiefe. Im Amerikanischenwird diese Frage mit dem Begriff „Make or Buy“ bezeichnet. Also die Frage, wasselbst gefertigt werden soll und was von einem Zulieferer zugekauft werden soll.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde der Weg für ein Unternehmen, aufdiese Frage eine Antwort zu bekommen, beispielhaft für den Bereich Abbundbetrachtet. Hierfür sind zunächst ganz allgemeine Aussagen zur Make or Buy-Analyse notwendig. Diese werden in einem nachfolgenden Abschnittkonkretisiert.


90

6.3.4.1 Allgemeine Vorgehensweise

In der industriellen Praxis wird die Entscheidung über Eigenfertigung oder Fremd-fertigung zumeist auf Grundlage der geringsten Kosten getroffen. Hierbei bleibenallerdings die eigentliche Kostenstruktur und die anfallenden Kosten beim Über-gang vom Lieferant zum Abnehmer unberücksichtigt. Neben dieser rein kosten-orientierten Entscheidung müssen noch weitere Kriterien berücksichtigt werden.

Um eine vollständige Erfassung und Bewertung aller Kosten und weiterenKriterien sicherzustellen, ist ein Vorgehen in mehreren Schritten notwendig. Imersten Schritt werden die für das Unternehmen relevanten Kriterien gemeinsammit dem Unternehmen ermittelt. Den qualitativen Kriterien werden anschließendeentsprechend ihrer Relevanz Gewichte zugeordnet.

Die quantitativen Kriterien (Kosten) werden in einem weiteren Schritt in kurz-fristige und langfristige Kosten unterschieden. Hierdurch kann ein kurzfristigerund langfristiger Erfolgsvergleich der Alternativen durchgeführt werden. Um dasRisiko einer Fehlentscheidung zu minimieren, werden anschließend die wichtig-sten Parameter variiert.

Für die entgültige Entscheidungsfindung muss in einem abschließenden Schritteine Diskussionsrunde mit eventueller Iteration stattfinden.

Bild 6-17:Ablauf einer Make-or-Buy-Analyse

Ziele Aufgabe

Nutzen

Dat

en-

bes

chaf

fun

g

An

alys

en-

Gew

ich

tun

g

Ku

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isti

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Fin

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zier

un

g

Sen

siti

vitä

ts-

An

alys

e

LangfristigeErfolgs-Analyse

EntscheidungIteration


91

6.3.4.2 Make or Buy-Analyse für den Bereich Abbund

Zum besseren Verständnis einer Make or Buy-Analyse wurde im Rahmen desForschungsvorhabens eine beispielhafte Datenerhebung für den Bereich Abbunddurchgeführt. Eine explizite Entscheidung muss wie anfangs beschrieben für jedesUnternehmen einzeln getroffen werden. Diese Entscheidungsfindung geht jedochüber den Umfang des Forschungsvorhabens hinaus und erfüllt nicht mehr dieForderung nach der Übertragbarkeit auf andere Unternehmen. Deshalb wurdennach der Erhebung der benötigten Daten nur einfache Aussagen im Zusammen-hang mit der Make or Buy-Analyse getroffen.

Für die Analyse des Abbunds wurden die wichtigsten qualitativen und quantita-tiven Unternehmensziele aufgenommen und gewichtet.

• Qualitative Bewertung

Die Ziele lassen sich grob in die Bereiche Know-How & Konkurrenz, Qualität,Risiko und Kapazität & Flexibilität unterteilen. Jeder dieser Bereiche enthältmehrere Kriterien, die im Hinblick auf Eigenfertigung und Fremdfertigung benotetwurden. Die Skala reicht hierbei von 0 für nicht erfüllt bis 10 für voll erfüllt.

Durch Verrechnung der Gewichtungen mit den Noten der Kriterien ergeben sichgewichtete Bewertungen für die einzelne Kriterien. Durch Addition dieser Bewer-tungen ist abschließend eine Aussage über die Eignung von Fremd- bzw. Eigen-fertigung zur Erreichung der qualitative Ziele möglich.

Bild 6-18:Kriteriendefinition fürdie Make or Buy-Analyse

ErklärungKompatible Entwicklungsumgebung / CAD-Schnittstellen Entwicklung und Fertigungsumgebungen sind kompatibelBearbeitungs-Know-how vorhanden Know-How innerhalb der eigenen FertigungZugriff auf Bearbeitungs-Know-how durch Fremdvergabe durch Fremvergabe kann das Know-How vergrößert werdenKompatible Auftragsabwicklungsumgebung Aufträge können problemlos an Zulieferer gegeben werdenMarktkenntnis / Beschaffung Vorteile durch Kenntnis der Marktsituation bzw. Beschaffungslage

Betriebsmittelqualität wie gut kann die Qulaität aufrecht erhalten werdenBearbeitungsqualität und Qualitätssicherung wie gut ist die Bearbeitungsqualität und wie gut ist sie prüfbarReaktionsfähigkeit bei Qualitätsproblemen wie gut/schnell kann bei Problemen reagiert werdenMöglichkeit zur Qualitätsverbesserung / QS-Systeme wie gut/schnell kann die bestehende Qualität verbessert werden

Unabhängigkeit der Produktion von ZulieferernInvestitionsrisiko wie gut ist das Risiko neuer Investitionen abschätzbarÜbergangskosten von Make <-> Buy & FF-Wechsel was bewirkt der ÜbergangInvestitionsschranken nötige Investitionen in neuere Maschinen sind nicht möglichEignung für Notfallstrategien ist der Zulieferer flexibel genugBetriebsmittelausfall mit Folgen für die restliche FertigungLieferservicegrad des Endprodukts

Personalkapazität vorhanden für EigenfertigungBetriebsmittelkapazität vorhanden,Reaktionsmöglichkeit bei Stückzahlschwankung

ausreichende Kapazität vorhanden, auch um Stückzahlschwankungen schnell abzufangen

Reaktionsmögichkeit bei konstr. Änderungen konstr. Änderungen sind schnell in die Fertigung einzubringenStückzahlerweiterung möglich wie gut kann die Stückzahl erhöht werdenErweiterung des Produktionsspektrums möglich wie gut können weitere Produkte gefertigt werdenEinflußmöglichkeit auf Termine Termine können einfach verschoben werdenEinfluß auf Durchlaufzeit wie einfach kann ein Auftrag schneller durch die Fertigung geschleust werdenVermeidung von Kapazitätsengpässen wie gut können Kapazitätsengpässe abgefangen werdenVermeidung von Unterauslastung wie gut kann Unterauslastung abgefangen werden

Know-How &

Konkurrenz

Risiko

Kapazität & Flexibilität

Qualität


92

Bild 6-19:QualitativeBewertung vonMake or Buy

Gewichtung Eigenfertigung Fremdfertigung Eigenfertigung FremdfertigungKompatible Entwicklungsumgebung / CAD-Schnittstellen 8 9 5 72 40Bearbeitungs-Know-how vorhanden 8 3 8 24 64Zugriff auf Bearbeitungs-Know-how durch Fremdvergabe 3 0 0 0 0Kompatible Auftragsabwicklungsumgebung 9 8 4 72 36Marktkenntnis / Beschaffung 5 4 6 20 30

Betriebsmittelqualität 7 4 8 28 56Bearbeitungsqualität und Qualitätssicherung 10 5 8 50 80Reaktionsfähigkeit bei Qualitätsproblemen 8,5 7 5 60 43Möglichkeit zur Qualitätsverbesserung / QS-Systeme 6 8 3 48 18

Unabhängigkeit 2 9 2 18 4Investitionsrisiko 6 2 6 12 36Übergangskosten von Make <-> Buy & FF-Wechsel 4 0 0 0 0Investitionsschranken 3,5 9,5 10 33 35Eignung für Notfallstrategien 5 8 5 40 25Betriebsmittelausfall 4 1 8 4 32Lieferservicegrad 10 7 8 70 80

Personalkapazität vorhanden 8 3 7 24 56Betriebsmittelkapazität vorhanden,Reaktionsmöglichkeit bei Stückzahlschwankung 7 4 7 28 49

Reaktionsmögichkeit bei konstr. Änderungen 3 8 3 24 9Stückzahlerweiterung möglich 3 2 6,5 6 20Erweiterung des Produktionsspektrums möglich 7 6 3 42 21Einflußmöglichkeit auf Termine 8 9 4 72 32Einfluß auf Durchlaufzeit 4 2 6 8 24Vermeidung von Kapazitätsengpässen 6 3 6 18 36Vermeidung von Unterauslastung 2 10 10 20 20

Gewichtung: 1.. 10, 1 = unbeutend, 10 = sehr bedeutend Summe 793 845Bewertung: 0..10, 0 = nicht erfüllt, 10 = voll erfüllt 100% 107%

Know-How &

Konkurrenz

Risiko

Kapazität & Flexibilität

Qualität

• Quantitative Bewertung

Im Rahmen des Forschungsvorhabens ist eine Betrachtung der langfristigenErfolgsaussichten von Eigen- und Fremdfertigung interessant, da die grund-sätzliche Struktur der Unternehmen untersucht wird. Deshalb müssen hier alleKosten berücksichtigt werden.

Zum Vergleich der Kosten bei Fremd- oder Eigenfertigung muss der Bedarf anabgebundenem Holz ermittelt werden. Grundlage hierfür ist der Bedarf an abge-bundenem Holz für ein Element (Wand, Dach oder Decke) unter der Berücksichti-gung der Standardisierungen durch das modulare Produktkonzept. Unter derAnnahme, dass 200 Häuser pro Jahr gefertigt werden, jedes Haus aus 25Elementen besteht und jedes Element 60 lfm Balken enthält, ergibt sich dieJahresmenge an Balken zu 300.000 lfm.

Für die Betrachtung der anfallenden Kosten bei Fremd- oder Eigenfertigungmüssen verschiedenste Kostenarten berücksichtigt werden. Zu den variablenKosten, die während der laufenden Fertigung anfallen, addieren sich die Fix-kosten. Als Kosten bei Fremdbezug fallen lediglich variable Kosten an. DieseDaten wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens beispielhaft ermittelt.


93

Bild 6-20:Kosten für dieEigenfertigung

EigenfertigungBasis: 200 Häuser pro Jahr Einheit Betrag (DM) AnmerkungMaterialbeschaffung 580 DM / m3 3.758.400 DMFertigungslohnkosten 60.000 DM / MA 180.000 DM 1,5 MA an 2 MaschinenLagerhaltung 9,00 % 42.282 DM auf Material; Anieferung vierteljährlichinterne Logistik 0 DM 0 DM in Lagerhaltung enthaltenEnergiekosten 0 DM 0 DMReparaturkosten & Wartung 20.000 DM 20.000 DMInformationsgenerierung für eigene Maschine 90.000 DM / MA 225.000 DM 2,5 MA in der AV für AbbundMitarbeiterschulung 5.000 DM 5.000 DMAusschußmehrkosten & Verschnitt 5,50 % 216.612 DM auf Material+FertigungslöhneZusatzkosten durch Engpaß (Überstunden, Maschinenüberlastung, ...)

2.557 DM 2.557 DM Überstunden: 6 Wochen a 5 h; Fertigung und AV

Summe 4.449.851 DM

Gebäudekosten 11.000 DM / Maschine 16.500 DM 1,5 MaschinenGemeinkosten (Vw,Vt,Mat,Fert) 120.000 DM / Maschine 180.000 DM 1,5 MaschinenAbschreibung Anlage 80.000 DM / Maschine 120.000 DM 1,5 MaschinenVerzinsung 25.000 DM / Maschine 37.500 DM 1,5 Maschinen

Summe 354.000 DMGesamtsumme 4.803.851 DM

Variable Kosten

Fixkosten

Bild 6-21:Kosten für dieFremdfertigung

FremdfertigungBasis: 200 Häuser pro Jahr Betrag (DM) AnmerkungMaterialkosten s.o. 3.758.400 DM gleiche Kosten wie EigenfertigungFertigungkosten Fremdbezug 2,5 DM / flm 750.000 DMTransport pro LKW Material-Anlieferung 800 DM / Lkw 320.000 DM 2 Lkw pro Haus

Wareneingangsprüfung 60.000 DM / MA 30.000 DM 0,5 MALagerhaltung 9,00 % 16.907 DM auf Material+Fertigung; Anlieferung monatl.Mehrkosten durch Eilbestellung 0,00 % 0 DM

Rabatte 2,00 % -96.568 DM auf Material+Fertigung+TransportKostenvorteile durch Stückkostendegression 0,00 % 0 DM

Summe 4.778.739 DM

Variable Kosten

Das Resultat der Make or Buy-Analyse für den Abbundbereich in Verbindung mitdem modularen Plattformkonzept lässt sich in folgenden Punkten zusammen-fassen:

• Mit Ausnahme des Kriterienblockes „Know how & Konkurrenz“ wird dieFremdfertigung des Abbunds qualitativ deutlich besser bewertet. Insbe-sondere wird das unternehmerische Risiko verringert, da es im Kern zumLieferant verlagert wird. Der Lieferant trägt dieses Risiko, jedoch wirkt essich bei ihm, durch die Vielzahl der Kunden die er bedient, nur verringertaus.

• Die Kostenbewertung zeigt im Kern, dass bei Fremdfertigung nicht mitKostensteigerung, sondern im Gegenteil mit einer (leichten) Verringerungder Kosten zu rechnen ist. Die Ursache ist maßgeblich in der Speziali-sierung des Lieferanten auf das Abbinden des Holzes zu suchen.

Damit lässt sich für die Betrachtung der Make or Buy-Analyse im Abbundbereichfesthalten, dass eine genauere Analyse für Unternehmen der Fertighaus-/Holzbau-branche lohnend scheint und dass deutliche Potenziale vorhanden sind.


94

6.46.46.46.4 Innerbetriebliche Logistik und ProduktionInnerbetriebliche Logistik und ProduktionInnerbetriebliche Logistik und ProduktionInnerbetriebliche Logistik und Produktion

6.4.16.4.16.4.16.4.1 Materialwirtschaft und LagerMaterialwirtschaft und LagerMaterialwirtschaft und LagerMaterialwirtschaft und Lager

Bei der Analyse der Unternehmen zeigte sich, dass gerade im Bereich der Lagerund des innerbetrieblichen Transports Möglichkeiten zur Verbesserung vorhandensind. Diese wurden im Verlauf des Forschungsvorhabens betrachtet und sollen imfolgenden wiedergegeben werden.

6.4.1.1 Lager

Um die gesamte Materialwirtschaft und Lagerhaltung zu vereinfachen und über-sichtlicher zu gestalten, ist es unverzichtbar, die Lager-, Puffer- und Bereitstell-bereiche für die einzelnen Materialarten klar zu definieren. Die derzeit praktizierteEinlagerung „dort wo gerade Platz ist“, führt zu unübersichtlichen und unstruk-turierten Lagerhallen. Außerdem ist der genaue Standort meist nur der Personbekannt, der die Lagerbewegung durchgeführt hat.

Aus diesem Grund sollten die unterschiedlichen Lagerbereiche deutlich gekenn-zeichnet werden. Hierzu bieten sich unterschiedliche Farbmarkierungen an. EineDurchmischung der Lager ist nicht erlaubt. Für den Fall, dass die Lagerkapazitätnicht ausreicht, sollte ein explizit ausgewiesener Pufferplatz vorgesehen sein.Hierbei und bei der Einteilung der Lagerbereiche sollte auf die notwendigeLagerbedingungen, wie z.B. Überdachung, geachtet werden.

Ein weiterer Punkt der Lagerhaltung ist die genaue Protokollierung der Ein- undAuslagerungen. Hierfür gibt es verschiedene Systeme wie Strichcode-Scanner,Transponder oder Handheld-Computer (PDAs) mit direkter Anbindung an eineDatenbank zur Lagerverwaltung.

In solchen Systemen ist es ebenfalls möglich, Mindeststände zu definieren. Ist einsolcher unterschritten, gibt es einen Warnhinweis und eine Bestellung kannausgelöst werden. Als Erweiterung ist außerdem die direkte Anbindung an denLieferant denkbar. So können Bestellungen direkt über eine definierte Schnitt-stelle zum Lieferant übertragen werden.

Neben der Betrachtung der Möglichkeiten, die Lagerwirtschaft zu verbessern,wurden auch die verschiedenen am Markt erhältlichen Lagersysteme auf ihreEignung untersucht. Durch Änderung des Lagersystems können Verbesserungenin der Flächennutzung und der Ein- und Auslagerung erzielt werden. Die quali-tative Bewertung gilt sowohl für das Lager als auch für benötigte Puffer an deneinzelnen Arbeitsstationen. Welches Lagersystem am sinnvollsten ist, muss fürjedes Unternehmen einzeln betrachtet werden. Hier soll lediglich eine Übersichtmit einer generellen Bewertung der Eignung gegeben werden.


95

Bild 6-22:Eignung vonLagersystemen fürverschiedeneMaterialien

Materiallager/-puffer

Bode

nlag

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g

Krag

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rega

l

Steh

rega

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Pale

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rega

l

Pate

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ter

Dur

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gal

BalkenPlattenBretterDämmstoffeFenster/TürenKleinteile

6.4.1.2 Innerbetrieblicher Transport

Der innerbetriebliche Transport von Materialien in den betrachteten Unternehmenist dadurch gekennzeichnet, dass die Mitarbeiter eigenverantwortlich und aufbeliebigen Wegen die Materialversorgung durchführen. Die Folge hiervon ist, dasseigentlich vorhandene Transportwege an den Arbeitsstationen zugestellt werden,da der Transporteur einen anderen Weg fahren kann. Dies bewirkt häufigeUmwege während des Transports.

Um dies zu vermeiden, sollten (zumindest) die Haupttransportwege eindeutiggekennzeichnet werden. Die gekennzeichneten Wege müssen ständig freigehalten werden. Hiermit geht einher, dass die Puffer für die Materialbereit-stellung an den Arbeitsstationen klar gekennzeichnet werden. Dies führt zu einerklaren Struktur an den Arbeitsstationen innerhalb der Fertigung und der Trans-portwege. Zur Verbesserung des innerbetrieblichen Materialtransports muss aucheine genaue Untersuchung des Transportvorgangs mit der Betrachtung undEignung der Transportsysteme durchgeführt werden.

Neben dem Transport der verschiedenen Materialien birgt auch der Transport derElemente (Wand, dach oder Decke) Potenziale. Derzeit werden Kräne und ein-fache Fördersystem eingesetzt, um die Elemente zwischen den Arbeitsstationenzu transportieren. Besonders der Einsatz der Kräne ist darauf zu untersuchen,inwieweit die vorhandenen Kräne effektiver genutzt oder erweitert werdenmüssen. Hinzu kommt noch das gekoppelte Förder- und Lagersystem für dieElemente. Eine explizite Untersuchung von Verbesserungspotenzial kann jedochnur unternehmensspezifisch durchgeführt werden. Die Eignung muss in bezugauf ein bestimmtes Unternehmen überprüft werden.


96

Bild 6-23:Möglichkeiten desMaterialtransports

Materialtransport

Hub

wag

en

Fron

tsst

aple

r

Seite

nsta

pler

Hän

geba

hn

Rolle

nbah

n

BalkenPlattenBretterDämmstoffeFenster/TürenKleinteile

Bild 6-24:Möglichkeiten desElementtransportsund der -lagerung

Elemente

Häuser pro Jahr KranVerteilwagen-

ElementeHänge-förderer

Stehend-/ Liegend-Lagerung Hängelager

10 bis 3031 bis 100101 bis 200

Transport und Kommissionierung Lager und Puffer

Grundsätzlich stehen für die Lagerung sowohl die stehende als auch die liegendeVariante zur Verfügung. Aufgrund des wahlfreien Zugriffs bietet jedoch diestehende Lagerung deutliche Vorteile.

Für den externen Transport stehen als Transportmittel LKWs zur Verfügung. AlsTransporthilfsmittel können noch Wechselbrücken, die eine Unabhängigkeit vomeigentlichen LKW bewirken, und separate Traversen als Möglichkeiten bereit. DerTransport kann jeweils liegend oder stehend erfolgen. Vorteil des Liegend-transports ist die höhere Transportsicherheit. Allerdings ist der Platzbedarfdeutliche höher als beim Stehendtransport.


97

6.4.26.4.26.4.26.4.2 ProduktionsstrukturProduktionsstrukturProduktionsstrukturProduktionsstruktur

In diesem Abschnitt werden die im Verlaufe des Forschungsvorhabens konzi-pierten strukturellen Verbesserungen der Produktion vorgestellt. Eine quantitativeBewertung der Konzepte wurde mit Hilfe des Simulationsmodells in Verbindungmit anschließenden Betrachtungen der Wirtschaftlichkeit durchgeführt.

6.4.2.1 Modularisierung, Segmentierung, Komplettbearbeitung

In den Abschnitten zur Konzeption einer modularen Produktstruktur wird auf dieGrundlagen der Modularisierung intensiv eingegangen. Analog zu einer Modulari-sierung von Produktstrukturen können auch Prozesse modular gestaltet werden.Insbesondere in der Produktion sind hierzu vielfältige Absätze und Beispiele ausinnovativen Branchen vorhanden.

Nahezu allen diesen Ansätzen ist gemein, dass die einzelnen Prozesssegmenteunabhängig voneinander gestaltet werden können. Dies ist für eine modulareGestaltung Grundvoraussetzung. Dabei ist insbesondere auf eine exakte Defi-nition der Schnittstellen der einzelnen Segmente zu achten.

Die meisten dieser Ansätze können unter dem Überbegriff der „Segmentierungder Produktion“ zusammengefasst werden. Dabei existieren zwei grundsätzlicheArten der Segmentierung /16/:

• Die vertikale Segmentierung, die an der Wertkette der Produkte ansetzt.Hierbei geht es um die Aufteilung der gesamten Fertigungskette inProzesssegmente entlang des Wertschöpfungsprozesses. Dieser Ansatzhat den markanten Vorteil, dass z.B. standardisierte Vorprodukte oderBaugruppen auftragsunabhängig vorgefertigt werden können, umanschließend, in auftragsspezifischen Prozesssegmenten zum Endproduktfertiggestellt zu werden.

• Die horizontale Segmentierung, die eine „Fabrik“ in parallel unabhängigeTeilsysteme zerlegt („Fabrik in der Fabrik“). Dabei werden entsprechendverschiedener Produktcharakteristika Produkt- oder Auftragssegmentegebildet, in denen ein möglichst hoher Anteil der gesamten Wert-schöpfung am Endprodukt durchgeführt wird.

Insbesondere für Ansätze der horizontalen Segmentierung spielt der Grundge-danke der Komplettbearbeitung eine wesentliche Rolle. Unter Komplettbear-beitung wird die Bearbeitung eines Produkts in einem Arbeitsgang verstanden.Sehr gute Beispiele hierfür finden sich z.B. im Sektor der zerspanenden Bearbei-tungsmaschinen. Dort ist ein Komplettbearbeitungszentrum insbesondere dannsinnvoll einzusetzen, wenn viele Prozessschritte durchzuführen und individuelleProdukte anzufertigen sind. Der Grund hierfür liegt im Wegfall der Nebenzeitenfür Handhabung, Spannen, usw. der Produkte. Grundsätzlich kann gesagt


98

werden, dass keine Maßnahme der Reorganisation effizienter ist, als die Ein-sparung von Prozessablaufschritten.

Durch die Segmentierung wird die elementare Forderung nach einer Reduzierungder Komplexität der Informations- und Materialflüsse bestens erfüllt. In der Fertig-hausbranche bieten sich solche Ansätze grundlegend an, da die Komplexität eineskompletten Bauvorhabens sehr groß ist.

Die Komplexitätsreduktion wird, wie bereits angedeutet, durch Dezentralisierungvon Funktionen und Aufgaben erreicht. Es können z.B. Aufgaben der Fertigungs-steuerung in die einzelnen Segmente „verlegt“ werden, um die zentrale Produk-tionssteuerung zu entlasten. Dies führt zu Konzepten von Fertigungsinseln alsautarke Fertigungszellen.

Voraussetzung hierfür sind allerdings motivierte, gut ausgebildete Mitarbeiter, diemit diesen zusätzlichen Aufgaben umgehen können. Bei der Einführung einerSegmentierungsstruktur ist daher auf eine begleitende intensive Schulung derMitarbeiter zu achten.

6.4.2.2 Konzepte für die Fertighausindustrie

Grundsätzlich kann der Herstellungsprozess der Fertighausindustrie in folgendeProzesssegmente untergliedert werden:

• Vorfertigung, insbesondere Herstellung des Abbunds und der Platten-zuschnitte,

• Elementmontage, d.h. Montage der Wand-, Dach- und Deckenelemente,

• Verpackung & Versand, d.h. Verpacken und Verladen der Elemente

Ergänzt werden diese Prozesssegmente durch zusätzliche Fertigungsbereiche, indenen Sonderarbeiten, z.B. Herstellung von Stahlträgerelementen oder Montagevon Erkern, durchgeführt werden.

Die Analyse der derzeitigen Produktionsstrukturen in der Fertighausbranche ergabfolgendes Bild:

• Die „großen“ Fertighaushersteller arbeiten mit einzelnen Fertigungslinien,die für die Elementarten Wand, Dach und Decke getrennte Straßen vonder Holzbalkenbearbeitung bis zum Versand darstellen.

• Fertighaushersteller von mittlerer Größe haben in der Regel getrennteVorfertigungsbereiche für Abbund und Platten sowie im Automati-sierungs- und Mechanisierungsgrad unterschiedlich ausgeprägte Bereicheder Elementmontage. Abschließend werden die Elemente, meist ent-


99

sprechend den Elementarten verpackt und im Versand wiederum zueinem Auftrag kommissioniert.

• „Kleine“ Fertighaushersteller und größere Zimmereibetriebe fertigen denAbbund separat vor, wobei auch die Möglichkeit in betracht kommt, denAbbund von spezialisierten Abbundzentren zu beziehen. Meist werdendann nur Wand- und Deckenelemente im Betrieb montiert, der Dachstuhlwird auf der Baustelle erstellt.

Ausgehend von der Kenntnis der Branchensituation und unter Beachtung derspezifischen Anforderungen der dem Forschungsvorhaben zugrundeliegendenZielgruppe (kleine bis mittelgroße Betriebe der Branche) sind folgende Ergebnisseder Strukturentwicklung zu nennen:

• Eine horizontale Segmentierung in Individual-/Objektbau und Plattform-bau stellt die konsequente Weiterführung des modularen Ansatzes auf dieProzesse dar. Sie empfiehlt sich vor allem aufgrund der divergierendenZielrichtungen von Individual- und Plattformbauweise.

Bild 6-25:Ansatz derhorizontalenSegmentierung inIndividual- undPlattformbereiche


100

• Die vertikale Segmentierung in die Bereiche Vorfertigung, Element-montage und Versand wurde beibehalten.

• Eine Integration der Vorfertigungsbereiche in Komplettbearbeitungs-bereiche empfiehlt sich unter den Aspekten der Prozessmodularisierungauf keinen Fall. Durch die vertikale Separierung der Vorfertigung eröffnetsich auch die Möglichkeit eines externen Bezugs von Vorprodukten(Abbund, Platten).

• Für die Elementmontage wurden zwei grundsätzlich unterschiedlicheVarianten gewählt. Erstens die Beibehaltung der derzeitigen Struktur mitder Ausrichtung an Elementarten, zweitens die Ausrichtung an unter-schiedlichen Produkt-/Hausreihen. Die zweite Variante stellt unter demBlickwinkel der Komplettbearbeitung eines Auftrages die konsequentereAbleitung aus den oben beschriebenen Prinzipien dar.

• Im Bereich der Verladung und des Versands wurde eine Ausrichtungentsprechend den Produkttypen, d.h. alle Elementarten laufen überdenselben Versandbereich, bevorzugt.

Die somit erzeugten Strukturen sind auch in der Beschreibung des Ideallayoutsersichtlich. Die einzelnen Produktionsbereiche sollen dabei als selbststeuerndeEinheiten angelegt sein, wobei die Möglichkeit besteht, die Bereiche der Vor-fertigung entsprechend der Produktkonzeption nicht auftragsbezogen, sondernauftragsunabhängig/ bestandsorientiert zu steuern.

Werden die beiden grundsätzlichen Strukturtypen der Elementmontage mitein-ander verglichen ergeben sich aus Sicht der Produktausrichtung folgende Vorteilegegenüber einer Elementstrukturierung:

• Das System ist in sich wesentlich stabiler, da bei Ausfall einer Zelle dieweiteren Produktreihen trotzdem produziert werden können. Dies ist beieiner Elementausrichtung nicht möglich, da in diesem Fall kein Auftragkomplettiert werden kann.

• Unter dem Aspekt des Wachstums, der besonders für kleine aufstrebendeBetriebe interessant ist, kann bei einer Produktausrichtung stets eine neueZelle hinzugefügt werden, ohne die Struktur oder den Automatisierungs-grad der Produktion ändern zu müssen.

• Einfacher Informationsfluss und einfache Terminsteuerung, da alleAuftragsinformationen nur an ein Produktikonssegment gehen.

• Vorteile in der Kommunikation mit den indirekten Bereichen, v.a. derArbeitsvorbereitung, da direkte Beziehungen und Zuordnungen bestehen.


101

Die Vorteile der Elementstrukturierung liegen dagegen in folgenden Punkten:

• Eine höhere Spezialisierung der Arbeitsgänge ist aufgrund der gleich-artigen Elemente möglich. Daher ist ein höherer Automatisierungs- bzw.Mechanisierungsgrad ebenso wie der Einsatz ungelernter Arbeitskräftemöglich. Aufgrund des höheren möglichen Automatisierungsgrades istdiese Form für eine Produktion von hohen Stückzahlen gleichartigerElemente geeignet.

• Die erforderlichen Materialpuffer können kleiner ausgelegt werden, da dieAnzahl verwendeter Materialien stärker von durch die Elementart alsdurch die Produktreihe bestimmt wird. Daraus ergeben sich auch Vorteileim Materialfluss zu den Stationen der Elementmontage.

• Stückzahlschwankungen im Verhältnis der verschiedenen Produktreihenkönnen ausgeglichen werden. Bei einer Produktorientierung muss dieserAusgleich durch flexible Einsatzmöglichkeiten des Personals hergestelltwerden.

Die konzeptionellen Strukturierung der Produktionsbereiche wurde detailliert ineinem Simulationsmodell hinterlegt. Mit diesem Modell wurden die qualitativenAspekte quantifiziert.

6.4.2.3 Schrittweise Optimierung des Ist-Zustands

Im folgenden werden die Vorteile durch die Restrukturierung der Material- undInformationsflüsse der Produktion aufgezeigt. Dabei können grundsätzlichfolgende Stufen angeführt werden:

• Optimierung des Materialflusses durch Restrukturierung,

• Integration der Arbeitsvorbereitung und von Teilaufgaben derFertigungssteuerung in die einzelnen Produktionsbereiche,

• Entkopplung der Vorfertigung vom Kundenauftrag, d.h. auftragsneutraleVorfertigung von Platten und Abbund,

• Übergang von der Element- zur Produktausrichtung in den Bereichen derElementmontage.

Der heutige Zustand bezüglich der Materialflussbeziehungen in der Produktionsowie des Informationsaustausches der Produktionsbereiche mit der vorgelager-ten Arbeitsvorbereitung und der übergeordneten Fertigungs-(termin-) Steuerungist folgend schematisch dargestellt. Im Gegensatz zur Produktorientierung müssenbei der Elementorientierung die Versandbereiche zusätzlich termingesteuertwerden.


102

Bild 6-26:Heutiger Zustand derFlussbeziehungen -schematischeDarstellung

Bild 6-27:Soll-Zustand derFlussbeziehungen -schematischeDarstellung


103

6.4.36.4.36.4.36.4.3 LayoutgestaltungLayoutgestaltungLayoutgestaltungLayoutgestaltung

In diesem Abschnitt wird ein im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickeltesTool zur Layoutplanung vorgestellt. Dieses ermittelt auf der Basis von Material-flussbeziehungen zwischen den vorhandenen Arbeitsstationen deren optimaleAnordnung. Die Grundlage für die Planung ist eine Datenbank, in der sämtlicheMaterialflussbeziehungen nachgebildet sind. Diese soll zunächst betrachtetwerden. Anschließend wird das eigentliche Layouttool erklärt und einigeBeispielrechnungen vorgestellt.

6.4.3.1 Datenbank

Basierend auf den Informationen der in diesem Forschungsvorhaben durchge-führten Produktions-/Fertigungsanalysen wurden alle für die Abbildung derMaterialflussstruktur und für die spätere Simulation der Fertigung benötigteDaten in einer Datenbank tabellarisch abgespeichert. Im einzelnen sind dies:

• Produkte,

• Produktionsbereiche,

• Produktionszeiten,

• Produktionskapazitäten,

• Materialien,

• Materialstückliste,

• Materialvolumen,

• Materialflussbeziehungen.

Zusätzlich wurden Daten zu den Informationsflussbeziehungen gesammelt.

Wie anfangs erwähnt, sind für das weitere Vorgehen der Layoutplanung dieMaterialflussströme innerhalb der Fertigung von Bedeutung. Folgendem Bild ist zuentnehmen, dass dies für jedes Bauvorhaben und jedes Material explizit aufge-nommen wurde. Die letzte Spalte „Prozent“ wird eingesetzt, um Verzweigungeninnerhalb des Flusses nachzubilden.


104

Bild 6-28:Ausschnitt aus derMaterialflusstabelle

Zusätzlich ist in der Materialstückliste die Menge jedes Materials für ein gesamtesBauvorhaben hinterlegt. Somit kann für jedes Material der Materialfluss ermitteltwerden. Um die unterschiedlichen Materialien für die Layoutplanung vergleichenzu können, müssen alle Materialien dieselbe Einheit aufweisen. In dem vorliegen-den Fall wurde hierfür das Materialvolumen gewählt. Die benötigten Daten hierzusind in der gleichnamigen Tabelle hinterlegt.

Mit diesen drei Tabellen Materialfluss, Materialstückliste und Materialvolumen istes möglich, die Materialflussbeziehungen für ein Bauvorhaben zu berechnen.Durch Einbeziehung der Tabelle Produkte, in der den drei Beispiel-Bauvorhabeneine Jahresmenge zugewiesen ist, werden schließlich die Materialflüsse innerhalbder Fertigung für ein ganzes Jahr hoch gerechnet und in einer Datei abge-speichert. Diese Datei dient als Eingangsdatensatz für das Layouttool, das imfolgenden genauer beschrieben wird.

6.4.3.2 Allgemeine Betrachtungen zum Layouttool

Das hier beschriebene Layouttool dient dazu, eine Anordnung der Betriebsmittelbei Neuplanungen und Optimierungen unter Berücksichtigung der wechsel-seitigen Transportbeziehungen zu berechnen. Dabei können Betriebsmittel zuOrganisationseinheiten (OE) zusammengefasst werden. Ziel ist es, den Transport-aufwand zu minimieren /14/.

Zur Beschreibung der Rechenverfahren sind folgende Größen notwendig:

• Materialflussintensität:Universelles Maß für die Beziehungen zwischen zwei OEs. Darstellung inForm einer Materialflussmatrix. Beispiele für Maßeinheiten: kg oderAnzahl Transporte.


105

• Flächen der OE: Grundrissfläche einer OE.

• Transportstrecken: Stellen ein Ergebnis dar.

Zur optimalen Anordnung der OEs wird die Planungsfläche üblicherweise inRaster unterteilt. Die gängigen Rasterformen sind:

• Viereckraster,

• Dreieckraster.

Außerdem berücksichtigen die Rechenverfahren zusätzliche Randbedingungen.Dies sind v.a. Sperrflächen und fixe Zuordnungen. Es werden zwei Arten vonVerfahren unterschieden:

• Analytische Verfahren:Dies sind rechnerische Verfahren zur Lösung des Anordnungsproblems.Dabei wird das exakte mathematische Optimum gesucht. AnalytischeVerfahren erfordern sehr hohe Rechenzeiten.

• Heuristische Verfahren:Dies sind Methoden, die auf abgeleiteten Rechnvorschriften basieren.Diese Verfahren enthalten i.d.R. Abbruchbedingungen. Sie führen zueinem Suboptimum, haben jedoch auf Grund ihres geringenRechenzeitbedarfs und ihrer einfachen Anpassbarkeit große praktischeBedeutung.

Auf Grund der Bedeutung für die Praxis wurde in diesem Forschungsvorhaben einheuristischen Verfahren, das Verfahren nach Schmigalla, umgesetzt. Dieses sollnun näher betrachtet werden. Anschließend wird die umgesetzte Variantegenauer beleuchtet.

• Verfahren nach Schmigalla

Das Verfahren nach Schmigalla kann in die beiden Verfahren serielle Berechnungund parallele Berechung unterteilt werden. Beide Unterverfahren sind konstruk-tive Methoden, bei denen die einzelnen Betriebsmittel nach und nach auf dieKreuzungspunkte eines Rasters gesetzt werden. Bei konstruktiven Methoden sindgenerell Hin- und Rückflussmengen zu addieren, um den ausschlaggebendenMaterialfluss zu erhalten.

Beim seriellen Verfahren wird jeweils das Betriebsmittel als nächstes ins Layoutgesetzt, das die größte Summe der Transportmengen zu allen schon gesetztenBetriebsmitteln hat. Als Standorte für dieses Betriebsmittel kommen prinzipiell alleKreuzungspunkte in der Nachbarschaft der schon gesetzten Betriebsmittel inFrage. Derjenige, für den die Summe der Produkte aus Transportmenge undEntfernung zu den gesetzten Betriebsmitteln am geringsten ist, wird ausgewähltund gesetzt.


106

Beim parallelen Verfahren wird jeweils für alle noch nicht gesetzten Betriebsmittelfür alle möglichen Standorte das Produkt aus Transportmenge und Entfernung zuden gesetzten Betriebsmitteln berechnet. Für jedes Betriebsmittel wird hieraus dasMinimum, also der optimale Standort, für diesen Schritt bestimmt. Aus diesenoptimalen Standorten wird derjenige ausgewählt, der das maximale Produktaufweist. Dieses Betriebsmittel wird an den optimalen Standort im Layout gesetzt.

• Beispiel für ein serielles Verfahren nach Schmigalla

In diesem Forschungsvorhaben wurde ein serielles Verfahren nach Schmigallaumgesetzt. Die genaue Vorgehensweise für die Berechnung soll an einem Beispielverdeutlicht werden. Grundlagen für die Berechnung der Standorte sind zumeinen die benötigten Flächen der OEs und die Transportintensitäten zwischen denOEs, die in Form einer Matrix vorliegen sollten.

Bild 6-29:Matrix derTransportmengen

Materialflussmenge in einem Rasterlayout [t]

von nach WE WEL OE 1 OE 2 OE 3 OE 4 OE 5 OE 6 OE 7 OE 8 OE 9 OE 10 WAL

WE x 154 442 11 25 0 516 361 662 37 0 199 278

WE-Lager 154 x 368 56 166 155 240 167 159 0 129 247 54

OE 1 442 368 x 336 66 399 0 2 139 0 261 151 737

OE 2 11 56 336 x 151 156 847 10 23 0 0 129 63

OE 3 25 166 66 151 x 99 0 254 11 775 69 0 136

OE 4 0 155 399 156 99 x 886 0 0 89 42 301 672

OE 5 516 240 0 847 0 886 x 129 111 400 44 0 0

OE 6 361 167 2 10 254 0 129 x 11 0 244 746 95

OE 7 662 159 139 23 11 0 111 11 x 425 209 639 44

OE 8 37 0 0 0 775 89 400 0 425 x 415 219 244

OE 9 0 129 261 0 69 42 44 244 209 415 x 165 8

OE 10 199 247 151 129 0 301 0 746 639 219 165 x 217

WA-Lager 278 54 737 63 136 672 0 95 44 244 8 217 x

WA 483 441 12 197 149 88 415 413 33 191 823 496 197

Der nächste Schritt besteht darin, einen Plan der Fertigungshalle in einemRasterlayout abzubilden, in den die Betriebsmittel gesetzt werden sollen. Hierbeisind auch die Randbedingungen wie Sperrflächen, Säulen und fixe Betriebsmitteleinzutragen. Ein Beispiel für ein Layout kann folgendem Bild entnommen werden.Hier sind ebenfalls die in der anschließenden Beispielrechnung betrachtetenStandorte rot markiert und nummeriert.


107

Bild 6-30:VorgegebenesRasterlayout mitRandbedingungen 4

1OE 9 8

OE 6

2 7

3 6

WE WA

WE-Lager 5 WA-Lager

Bild 6-31:Beispielrechnung fürein seriellesBerechnungsver-fahren

von nach WE WEL OE 1 OE 2 OE 3 OE 4 OE 5 OE 6 OE 7 OE 8 OE 9 OE 10 WAL WA Standorte

WE x 154 442 11 25 0 516 361 662 37 0 199 278 483 WE 3 26

WE-Lager 154 x 368 56 166 155 240 167 159 0 129 247 54 441 WEL 10 28

OE 1 442 368 x 336 66 399 0 2 139 0 261 151 737 12 OE 1 26 28

OE 2 11 56 336 x 151 156 847 10 23 0 0 129 63 197 OE 2 46 10

OE 3 25 166 66 151 x 99 0 254 11 775 69 0 136 149 OE 3 4 9

OE 4 0 155 399 156 99 x 886 0 0 89 42 301 672 88 OE 4 32 22

OE 5 516 240 0 847 0 886 x 129 111 400 44 0 0 415 OE 5 37 17

OE 6 361 167 2 10 254 0 129 x 11 0 244 746 95 413 OE 6 15 11

OE 7 662 159 139 23 11 0 111 11 x 425 209 639 44 33 OE 7 14 17

OE 8 37 0 0 0 775 89 400 0 425 x 415 219 244 191 OE 8 26 8

OE 9 0 129 261 0 69 42 44 244 209 415 x 165 8 823 OE 9 37 10

OE 10 199 247 151 129 0 301 0 746 639 219 165 x 217 496 OE 10 19 22

WA-Lager 278 54 737 63 136 672 0 95 44 244 8 217 x 197 WAL 40 28

WA 483 441 12 197 149 88 415 413 33 191 823 496 197 x WA 48 26

Berechnung StandortWE WEL OE 1 OE 2 OE 3 OE 4 OE 5 OE 6 OE 7 OE 8 OE 9 OE 10 WAL WA S1 S2 S3 S4 S5

Auswahl 4 14 19 26 26gestezte OE's x x x x x x 9 17 22 8 28

Schritt 1 1.822 337 799 957 1.344 1.118 887 2.070OE 10 x 67.256 47.214 46.052 56.858 49.542

xSchritt 2 1.973 400 799 1.258 1.344 1.757 1.106

OE 1 x 87.959 57.359 75.806 44.750x

Schritt 3 736 865 1.657 1.344 1.896 1.106OE 7 x 34.504 28.656 42.257

xSchritt 4 759 876 1.657 1.455 1.531

OE 4 x 82.806 54.586

Schritt 5 915 975 2.341 1.620OE 5 x 82.100 68.825

Schritt 6 1.762 975 2.020OE 8 x 74.378 46.677

xSchritt 7 1.762 1.750

OE 2 x 74.287

Schritt 8OE 3 x

x


108

Mit den Ergebnissen der Berechnung ergibt sich somit folgendes unterMaterialflussgesichtspunkten optimales Layout.

Bild 6-32:Layout mitberechnetenStandorten für dieBetriebsmittel

4 OE 81

OE 3 OE 9 8OE 6 OE 2

OE 72 7

OE 5

OE 10 OE 43 6

WE WA

WE-Lager 5 WA-LagerOE 1

6.4.3.3 Layouttool zur Berechnung der optimalen Betriebsmittelanordnung

Die im Beispiel beschriebenen Rechenschritte wurden im Rahmen des Forschungs-vorhabens in Microsoft© Excel umgesetzt. Das hierbei entstandene Layouttool sollnun genauer betrachtet werden. Grundlage für die Berechnung sind wie eingangserwähnt die Materialflussbeziehungen. Diese können mit Hilfe der zu beginn desAbschnitts beschriebenen Datenbank erstellt werden.

Das Layouttool wurde zur einfachen Bedienbarkeit mit einer Startseite versehen,die durch die verschiedenen Schritte führt.


109

Bild 6-33:Startseite desLayouttools

Für die Benutzung des Tools müssen zunächst die Materialflussbeziehungen in diehierfür vorgesehene Tabelle „Matfluss“ eingetragen werden. Dies ist der einzigeSchritt, der Daten benötigt, die außerhalb der Tools generiert werden müssen.Mit dieser Tabelle werden im blauen Block „Vorbereitung“ zunächst die Material-flüsse addiert (wie in der Beschreibung des Verfahrens erwähnt). Anschließendwerden über den Menüpunkt „Stationen aus Matfluss einlesen“ die vorhandenenBetriebsmittel innerhalb der Tabelle bestimmt und in einer eigenen Tabelle abge-speichert. Diese Tabelle muss mit dem Menüpunkt „Länge und Breite eingeben“mit diesen Angaben ergänzt werden. Durch dieses Vorgehen kann das Tool aufjede Art von Anordnungsplanung angewendet werden, da die beteiligtenBetriebsmittel automatisch ausgelesen werden.

Nach diesen Vorbereitungen muss das Layout der Fertigungshalle hinterlegtwerden. Dies erfolgt im grünen Block „Layout“. Der Menüpunkt „Layout an-legen“ unterstützt den Benutzer beim Hinterlegen des Layouts. Wichtig ist an-schließend der Menüpunkt „mögliche Setzplätze im Layout bestimmen“. Erstdurch diese Funktion wird das graphisch hinterlegte Layout in die zur Rechnungnötigen Zahlen umgerechnet. Die beiden Menüpunkte „berechnetes Ergebnisvisualisieren“ und „Visualisierung löschen“ sind selbsterklärend.

Die eigentliche Berechnung findet im gelben Block „Setzposition berechnen“statt. Zunächst wird wie bei seriellen Verfahren üblich die Setzreihenfolge für alleBetriebsmittel mit dem entsprechenden Menüpunkt bestimmt. Im nächstenSchritt wird die Berechnung der Position innerhalb des Layouts durchgeführt. Esbesteht die Möglichkeit zwischen den beiden Varianten „Einzelschritt“ und„Gesamtschritt“ zu wählen. Der „Einzelschritt“ bietet dem Benutzer dieMöglichkeit, jede berechnete Setzposition manuell noch zu verschieben. Im„Gesamtschritt“ – Modus wird die gesamte Setzpositionsberechnung ohne


110

Eingriffmöglichkeit durch den Benutzer gerechnet. Wichtig ist zu erwähnen, dassin einer zusätzlichen Tabelle „RB-Setzen“ die Randbedingungen in bezug auf festvorgegebene Betriebsmittel eingetragen werden müssen. Sperrbereiche könnendirekt im Layout abgebildet werden.

Der letzte grau hinterlegte Block „Bewertung“ stellt ein einfaches Hilfsmittelbereit, die Betriebsmittelanordnung zu bewerten - den Materialfluss-Index (MF-Index). Diese Bewertung besteht darin, für die gesetzten Betriebsmittel alleProdukte aus Transportintensität und Entfernung zwischen den Betriebsmitteln zuaddieren. Mit dieser Bewertung ist es somit möglich, zwischen verschiedenenAnordnungen qualitative Aussagen zu treffen. Je niedriger der MF-Index, destobesser ist die Anordnung für den vorliegenden Materialfluss. Ändert sich jedochder Materialfluss, ist ein Vergleich durch den MF-Index zwischen den verschie-denen Layouts nicht mehr aussagekräftig.

6.4.3.4 Anwendung des Layouttools

Zum Testen des Layouttools und als Hilfsmittel für die beteiligten Unternehmenwurden mehrere Rechnungen mit den in der Datenbasis abgebildeten Material-flussbeziehungen durchgeführt. Im einzelnen sind dies je eine Abbildung des Ist-Layouts mit anschließender MF-Index-Berechnung, ein Optimal-Layout für inner-halb der vorhandenen Hallen und eine Anordnungsplanung auf der grünenWiese.

• Ist-Layout

Auf der Grundlage der vorhandenen Hallenmaße und aktuellen Anordnung derArbeitsstationen wurden die benötigten Daten im Layouttool abgebildet. DieBewertung, d.h. der MF-Index, ist jeweils links oben in den Bilder angegeben. Zubeachten ist hierbei, dass die beiden Indizes von zwei Unternehmen nichtmiteinander verglichen werden können, da andere Materialflussmengen zu-grunde liegen. Eine Darstellung dieser Abbildung können den beiden folgendenBildern entnommen werden.


111

Bild 6-34:Ist-LayoutUnternehmen 1

Bild 6-35:Ist-LayoutUnternehmen 2


112

• Optimal-Layout

Für die Planung einer optimalen Anordnung der Arbeitsstationen innerhalb dervorhandenen Hallen wurden der Wareneingang und –ausgang und die großenLager an ihrem ursprünglichen Platz belassen.

Für beide Unternehmen ist sehr gut die Unterteilung der Produktion in Vor-fertigung und Elementfertigung zu erkennen. Für Unternehmen 2 auf Grund desVorhandenen Platzes sogar eine Unterteilung in die Bereiche Wand, Dach undDecke. In folgenden Bildern ist diese Unterteilung mit farbigen Kreisen ange-deutet. Die MF-Indizes zeigen eine deutliche Verbesserung des Materialflusses.Für eine Umsetzung in der Praxis müssen nun manuell Transportwege zwischenden Stationen im Layout eingefügt werden.

Bild 6-36:OptimierteStationsanordnungUnternehmen 1


113

Bild 6-37:optimierteStationsanordnungUnternehmen 2

• Planung auf der „grünen Wiese“

Als abschließende Betrachtung wurde die Anordnungsplanung auf der grünenWiese vorgenommen. Dies bedeutet, dass keine Beschränkungen durch Platz-probleme vorhanden sind. Lediglich der Wareneingang und der Warenausgangwurden vorgegeben.

Für beide Unternehmen bildet sich bei der Berechnung eine gut sichtbare Unter-teilung der Fertigung in die Bereich Wand, Dach und Decke aus. Bei Unter-nehmen 1 sogar in drei parallel verlaufenden Linien. Die MF-Indizes für die beidenPlanungen auf der grünen Wiese sind deutlich besser als die ursprünglichen MF-Indizes.

• Zusammenfassung

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Anordnung der Arbeitsstationenentlang des Materialflusses in beiden Unternehmen nicht optimal ist. Dies ist vorallem auf die Einschränkung durch den vorhandenen Platz zurückzuführen. Fürdie Zukunft können die im Rahmen des Forschungsvorhabens durchgeführtenBerechnungen zur Anordnungsplanung als Anregung für eine Optimierunginnerhalb der Fertigung dienen. Des weiteren ist der Einsatz der Datenbank undLayouttools nach Abschluss des Forschungsvorhaben zur direkten Planung einerneuen Fertigung möglich.


114

Bild 6-38:Anordnungsplanungauf der grünen Wiesefür Unternehmen 1

Bild 6-39:Anordnungsplanungauf der grünen Wiesefür Unternehmen 2


115

6.4.3.5 Ideallayout

Der mit Hilfe des Layouttools durchgeführten Layoutgestaltung liegen heutigeMaterialflussstrukturen zugrunde. Im Gegensatz dazu wurde, auf der Grundlagedes modularen Produktkonzepts, der Ansatz betrachtet, die Fertigung nicht mehrin die Bereiche Wand, Dach und Decke, sondern in hausspezifische Bereiche zuunterteilen. So können innerhalb der Produktion Zellen realisiert werden, in denenein gesamtes Haus hergestellt wird.

Um für eine solche veränderte Produktionsstruktur eine mögliche Anordnung derArbeitsstationen zu planen, wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens derveränderte Materialfluss in der Datenbank abgebildet. Mit diesen Daten konntendie nötigen Berechnungen für eine ideale Anordnung der Stationen für dasmodulare Plattformkonzept durchgeführt werden. Ergebnis ist ein ideales Block-layout, das mit den benötigten Transportwegen versehen wurde.

In einem weiteren Schritt wurde das Blocklayout detaillierter ausgearbeitet.Hierbei können zwei Varianten unterschieden werden. In Variante 1 werden dieElemente innerhalb der Fertigung längs gefördert, in Variante 2 quer.

Wie schnell einsichtig ist, liegt der Vorteil von Variante 1 in der geringeren Fläche.Dieser wird jedoch durch einen großen Nachteil im Lagerbereich überdeckt. Denndie Lager arbeiten nach dem FILO-Prinzip (First-In-Last-Out). Dies bedeutet, dassnicht wahlfrei auf die Elemente im Lager zugegriffen werden kann. Es kannjeweils nur das zuletzt eingelagerte Element wieder entnommen werden.

Wichtig ist, dass beiden Varianten die gleichen Flächenvorgaben zugrunde liegen.Lediglich um eine geeignete Gesamtfläche zu erhalten (rechteckig), wurden kleineFlächenänderungen zugelassen. So wurde beispielsweise in Variante 2 der Modul/Sanitär-Bereich vergrößert, um die Hallenfläche vollständig zu nutzen.

Bild 6-40:Variante 1 desIdeallayouts derProduktion VF6

VF8

OF1 VS1

VF4

EF1

EF3EF2

L5

L3

Module/Sanitär

L2

L1 L6/L7

L8

VF6

L4

VS3VS2

L10L9 L11

L3

Hallenmaße: 155m*74m

VF5

VF6

FEL1 FEL3FEL2


116

Bild 6-41:Variante 2 desIdeallayouts derProduktion

VS1 VS2

Module/Sanitär

VF4

VF8

L2

VF5

EF3EF2EF1

L3

VF6

L6/L7L8

L4

OF1

FEL1 FEL3FEL2

Hallenmaße: 178,5m*75m

VF6

VS3

L5L1 L4

L9 L10 L11

Bild 6-42:Legende fürIdeallayouts

Bezeichnung FlächeL1 Balken incl. BSH 1.500L2 Schalungen 500L3 Platten 800L4 Dämmstoffe 300L5 Fenster, Rolladen, Zargen 250L6 Sanitär 250L7 Kleinteile 300L8 Farben 100

VF4 Zuschnitt Standardbretter 200VF5 Zuschnitt Standardplatten 200VF6 Abbund Standard 600VF8 Maler Standard 200

EF1 Fertigungsinsel 1 500EF2 Fertigungsinsel 2 500EF3 Fertigungsinsel 3 500

OF1 Verputzen 250

L9 Elemente Haus1 200L10 Elemente Haus2 200L11 Elemente Haus3 200

VS1 Verladen Haus1 200VS2 Verladen Haus2 200VS3 Verladen Haus3 200

FEL1 Fertiglager Haus1 300FEL2 Fertiglager Haus2 300FEL3 Fertiglager Haus3 300

Lager

Vorfertigung

Puffer

Fertigung

Versand

10 20 30 40 50

M 1/1000

0

Bereitstellung


117

6.4.46.4.46.4.46.4.4 FertigungstechnikFertigungstechnikFertigungstechnikFertigungstechnik

Der folgendende Abschnitt beschäftigt sich mit der Automatisierung innerhalbder Produktion. Hierzu wird zunächst die Gesamtfertigung betrachtet. An-schließend werden die Betrachtungen durch die Konzeption einer Fertigungsinselzur Elementmontagein verschiedenen Automatisierungsstufen mit abschließenderKosten/Nutzen-Betrachtung weitergeführt.

6.4.4.1 Gesamtproduktion

• Vorfertigung

Wie gezeigt wurde, bewirken gerade in der Vorfertigung die Standardisierung,die durch das modulare Produktkonzept erreicht wird, erhebliche Vereinfach-ungen. Diese Vereinfachungen ermöglichen eine Reduzierung der Durchlaufzeit.Diese Durchlaufzeit kann zusätzlich durch einen höheren Automatisierungsgradreduziert werden. Allerdings bedeutet der höchste Automatisierungsgrad nichtgleichzeitig die beste Lösung. Vielmehr muss ein zur sonstigen Fertigungpassender optimaler Automatisierungsgrad gefunden werden.

Auf dem Markt werden Lösungen mit unterschiedlichem Automatisierungsgradangeboten. Die Palette reicht von einfachen Hilfsmitteln für die manuelle Bear-beitung über Automaten zur automatischen Bearbeitung bis hin zu Bearbeitungs-zentren mit zusätzlicher automatischer Handhabung.

Welcher Automatisierungsgrad in der Vorfertigung ab welcher Produktionsmengesinnvoll ist kann dem folgenden Bild entnommen werden. Betrachtet wurdenhierbei Jahresproduktionsmengen von 10-30 Häusern, 31-100 Häusern und 101-200 Häusern. Diese Bewertung hängt jedoch zusätzlich noch stark mit weiterenFaktoren, wie z.B. der Komplexität der Hauskonstruktion, zusammen. Die Tabellebietet somit eine qualitative Aussage, die als Richtlinie dienen kann.

• Oberflächenbearbeitung

Für die Oberflächenbearbeitung gelten ähnliche Aussagen wie für die Vor-fertigung. Ein großer Unterschied besteht jedoch darin, dass der Einsatz von amMarkt erhältlichen (halb-)automatischen Verputzsystemen stark vom verwendetenMaterial abhängt.

Der mögliche Automatisierungsgrad reicht dennoch von der manuellen Bear-beitung über die (teil-)automatische Bearbeitung bis hin zu Bearbeitungszentrenmit integrierter Handhabung. Allgemein ist jedoch festzuhalten, dass sich eineautomatische Putzstation für die hier betrachteten Jahresmengen von 200Häusern nicht lohnt.


118

Tabelle 6-43:QualitativeBetrachtung derVorfertigungs-möglichkeiten

Vorfertigung

10-30 / 31-100 / 101 - 200 Häuser pro Jahr

auto

mat

ische

Bea

rbei

tung

auto

mat

ische

Bes

tück

ung

und

Entn

ahm

e

auto

mat

ische

Ko

mm

issio

nier

ung

Balken / / / / / / Platten / / / / / / Bretter / / / / / / Dämmstoffe / / / / / /

6.4.4.2 Fertigungsinsel

Der Zentrale Punkt dieses Abschnitts ist die Konzeption einer Fertigungsinsel/-zellemit unterschiedlichen Automatisierungsgraden zur Montage von Wand-, Dach-und Deckenelementen. Hierbei werden Zellen mit rein manueller Arbeitsaus-führung bis hin zu Zellen mit drei verfahrbaren Montagetischen und zusätzlichenBearbeitungshilfen betrachtet.

Die verschiedenen Szenarien wurden im Verlaufe des Forschungsvorhabens durcheine Kosten/Nutzen-Berechnung bewertet. Grundlage hierfür sind neben derInvestitionskosten für das Automatisierungshilfsmittel im besonderen der zeitlicheNutzen durch den höheren Automatisierungsgrad. Hierunter ist die Frage zuverstehen, wie viel der Bearbeitungszeit durch einen Mitarbeiter durch auto-matische Arbeit ersetzt werden kann. Um dies zu beantworten, wurden zunächstdie wichtigsten Prozessschritte für die Herstellung eines Elements grob aufge-schlüsselt und anschließend mit manueller bzw. automatischer Bearbeitungszeitfür die verschiedenen Szenarien versehen.

Folgende grobe Einteilung der Prozessschritte getrennt nach Herstellung derSeite 1 und der Seite 2 kann für Wandelemente vorgenommen werden. Für Dach-und Deckenelemente gilt sie analog:


119

Seite 1:

• Riegelwerk einlegen,

• Platten auflegen + heften,

• Platten befestigen,

• Bohrungen Wandanschluss + Installation,

• Wenden.

Seite 2:

• Installation,

• Isolierung,

• Hartschaum,

• Installation,

• Platten auflegen + heften,

• Platten befestigen,

• Bohrungen Wandanschluss + Installation,

• Element abnehmen.

Für diese einzelnen Prozessschritte kann nun der Nutzen durch den Einsatz vonAutomatisierungshilfsmittel ermittelt werden. Hierbei werden folgenden Hilfs-mittel unterschieden:

• Einsatz von Zimmermeistertischen (1-, 2- oder 3-Tisch-Variante),

• Einsatz eines Schmetterlingswenders,

• Hebehilfen für verschiedene Materialien,

• Einsatz einer Multifunktionsbrücke.

Zimmermeistertische:

Zimmermeistertische besitzen Anschläge und Vorrichtungen zur automatischenSpannung des Riegelwerks. Hierdurch wird die Arbeit gegenüber der Arbeit aufdem Boden deutlich erleichtert. Die Anzahl der eingesetzten Tische kann hierbeizwischen eins und drei variieren. Eine 2- oder 3-Tisch-Variante ist nur im Zusam-


120

menhang mit einer Multifunktionsbrücke (MFB) und einem Schmetterlingswendersinnvoll.

Schmetterlingswender (Geber-/Nehmertisch) und Aufstelltisch:

Zwei spezielle Tischvarianten sind der Schmetterlingswender und der Aufstelltisch.Wie der Name schon sagt, dient der Schmetterlingswender zum Wenden derWand. Hierbei werden zwei Tische benötigt, die gegeneinander geklappt werden.Der Aufstelltisch kann ebenso, wie die beiden Tische des Schmetterlingswendersaufgestellt werden. Er dient vor allem dazu, die Entnahme des Element undZuführung zum Transportsystem zu erleichtern.

Hebehilfsmittel:

Durch den Einsatz von einfachen Hebehilfsmitteln für Platten, Balken oder auchFenster, kann vor allem die Belastung der Mitarbeiter bei der Handhabung ver-ringert werden. Dies kann bis zu vollautomatischen Hebehilfen, wie z.B. zurBeschickung einer Abbundmaschine, erweitert werden.

Multifunktionsbrücke (MFB):

Eine Multifunktionsbrücke kann eingesetzt werden, um die Prozessschritte„Platten befestigen“ und „Bohrungen Wandanschluss + Installation“ zu auto-matisieren. Sie kann je nach Ausstattung Heften, Nageln, Klammern, Fräsen,Sägen und Bohren. Lediglich die Erstellung des Maschinenprogramms durch dieArbeitsvorbereitung muss sichergestellt sein. Anzumerken ist, dass eine Multi-funktionsbrücke am effektivsten eingesetzt werden kann, wenn sie über dieLänge von zwei Tischen verfahren kann.

Durch Kombination der beschriebenen Automatisierungshilfsmittel kann einbedarfsgerechter Automatisierungsgrad erzielt werden. Eine zentrale Fragehierbei ist, ob die 2- oder 3-Tisch-Variante zum Einsatz kommen soll. Um einHilfsmittel für die Entscheidung zu haben, wurden im Rahmen des Forschungs-vorhabens nach der Konzeption von zwei Beispiellayouts Betrachtungen derbenötigten Investitionsmittel im Vergleich zum Nutzen durchgeführt.

• Layout einer Fertigungsinsel für eine geringe Stückzahlen:

Dieses Beispiellayout ist eine Fertigungszelle mit sehr geringem Automatisierungs-grad. Lediglich ein Schmetterlingswender und die Möglichkeit, Tische zu ver-schieben sind integriert.

• Layout einer Fertigungsinsel für eine höhere Stückzahlen:

Das zweite Layout ist deutlich höher automatisiert. Hier ist neben der 3-Tisch-Variante eine Multifunktionsbrücke integriert. Außerdem wird der Mitarbeiterdurch eine Handhabungshilfe unterstützt. Zusätzlich hierzu ist ein weiterer


121

Bereich für die (Vor-)Montage von Fenstermodulen vorgesehen, die dann direktauf den Tischen eingebaut werden können.

Bild 6-44:Layout einerFertigungsinsel fürgeringe Stückzahlen(2 Tische,3 Positionen

Bild 6-45:Layout einerFertigungsinsel fürhöhere Stückzahlen(3 Tische,4 Positionen


122

Die Belegung der einzelnen Montagetische mit den verschiedenen Prozessschritteist für den Durchsatz an Elementen entscheidend. Basierend auf der vereinfachen-den Zuordnung fester Zeiteinheiten zu den Prozessschritten, kann eine deutlicheZeitersparnis durch einen dritten Tisch in Höhe von 12 Zeiteinheiten bei der Bear-beitung von vier Elementen erreicht werden. Dies wird dadurch erreicht, dass dieAuslastung der Tische deutlich gesteigert wird.

Bild 6-46:Zuordnung derProzessschritte für die2- und 3-Tisch-Variante(ZE = Zeiteinheit)

Prozesse: Bewegungen:Ständerwerk 1 ZE Wenden x ZE WBeplankung 1 Verschieben

Auflegen 0,5 ZE Element x ZE EVAbnageln 0,5 ZE Tisch x ZE TV

Isolation 2 ZE Entnehmen x ZE EBeplankung 2 ZE

Auflegen 0,5 ZEAbnageln 0,5 ZE

Annahme: x = 0,5 ZE(MFB über 2 Längen)

2 Tische - 3 PositionenTV TV TV TV TV TV TV TV TVTV W TV TV W TV TV W TV TV W TV TV

TV TV TV TV TV TV TV TV TV TVTV TV E W TV TV E W TV TV E W TV TV E W TV TV E

3 Tische - 4 PositionenW W W W W Bep

EV W EV W EV W EV W EV WTV E EV TV TV E EV TV TV E EV TV TV E EV TV TV E EV TV TV E

BepTV TV TV TV TV TV TV TV TV TV TV

StdIsoIso

StdBepl 1

IsoBepl 2

Tisch 1

Tisch 2

Pos APos BPos BPos C

Bepl 2

Std Bepl 1 Pos C

Pos A Pos BBepl 2

Std Bepl 1 Std Bepl 1 Std

Iso

Tisch 2Pos C

Pos D

Tisch 1 Pos APos BPos CTisch 3

Pos B

Pos APos D

Bepl 1

Bepl 2 Bepl 2 Bepl 2

Std Bepl 1

Iso Iso Iso

Std Bepl 1 StdIso

Bepl 2 Bepl 2

Bepl 1 Std Bepl 1 Std Bepl 1Iso Iso Iso

Std Bepl 1

Bepl 2 Bepl 2Bepl 2

6.4.4.3 Kosten/Nutzen-Betrachtung

Inhalt des folgenden Abschnitts ist die Darstellung einer Kosten/Nutzen-Betrach-tung für verschiedene Automatisierungsgrade der Fertigungsinsel. Hierzu wurdenzunächst gemeinsam mit dem beteiligten Maschinenhersteller die Bearbeitungs-zeiten für standardisierte Wand-, Dach- und Deckenelemente aufgenommen. DieInvestitionskosten wurden ebenfalls von dem beteiligten Maschinenhersteller zurVerfügung gestellt. Anzumerken hierzu ist, dass die Diagramme grundsätzlichentsprechend den Produkten und Prozessschritten angepasst werden müssen.

Mit diesen aufgenommenen Daten konnte anschließend eine Kosten/Nutzen-Betrachtung für die einzelnen Elemente Wand, Dach und Decke durchgeführtwerden. Des weiteren wurde eine Kosten/Nutzen-Betrachtung für eine haus-bezogene Fertigungsinsel betrachtet, in der sowohl Wand- als auch Dach- undDeckenelemente hergestellt werden. Grundlage hierbei ist ein Mittelwert derFertigungszeiten für Wand, Dach und Decke.

Die wichtigsten Daten können folgenden Darstellungen entnommen werden. ImAnschluss daran werden die Ergebnisse der Kosten/Nutzen-Berechnungen in Formvon Diagrammen dargestellt.


123

Bild 6-47:Abschätzung vonFertigungszeiten undPersonalbedarf fürWandelemente

Wandelement (2,6 m x 8 m), Tische = 12 mca. 15 Wandelemente pro Haus, incl. Giebel, Drempel, Kniestock

Betriebsmittel 1 Tisch 2 Tische 2 Tische 3 TischeVakuumheber Vakuumheber Vakuumheber Vakuumheber

Multif.Brücke Multif.Brückeman man man auto man auto

Tisch 1 Tisch 1 Tisch 1 Tisch1 Tisch 1 Tisch 1Seite 1

Riegelwerk einlegen 25 25 25 25Platten auflegen + heften 10 10 10 10Platten befestigen 10 10 5 5Bohrungen Wandanschluß + Installation 15 15 10 10

Summe Seite 1 60 60 35 15 35 15Wenden 5 1 1 1

Tisch 2 Tisch 2 Tisch 2 Tisch 2 Tisch 2Seite 2

Installation 10 10 10 10Isolierung 20 20 20 20Installation 10 10 10 10

Summe Seite 2 / Tisch 2 40Verfahren 2

Tisch 3 Tisch 3Platten auflegen + heften 10 10 10 10Platten befestigen 10 10 5 5Bohrungen Wandanschluß + Installation 15 15 10 10

Summe Seite 2 /Tisch 3 10 15Summe Seite 2 75 75 50 15

Element abnehmen 5 5 5 5Summe Bearbeitungszeit/2 MA 145 141 91 30 93 30

Taktzeit (2 Mitarbeiter) 145 141 91 93Taktzeit (4 Mitarbeiter) 81 56 48Taktzeit (5 Mitarbeiter) 43

Bild 6-48:Abschätzung vonFertigungszeiten undPersonalbedarf fürDachelemente

Dachelement, Tische = 12 mca. 5 Dachelemente pro Haus

Betriebsmittel 1 Tisch 2 Tische 2 Tische 3 TischeZangenheber Zangenheber Zangenheber Zangenheber



Sparren einlegen 10 10 10 10Wechselhölzer 15 15 15 15Sparschalung auflegen+heften 10 10 10 10Sparschalung befestigen 10 10 5 5



Isolierung einbringen 15 15 15 15Folie auflegen (evtl. Beplanung) 5 5 5 5Konterlattung auflegen 6 6 6 6Konterlattung befestigen 6 6 4 4

Summe Seite 2 / Tisch 2 0 26 0Verfahren 2

Tisch 3 Tisch 3Lattung auflegen 12 12 12 12Lattung befestigen 12 12 6 6Ausschnitt schneiden 15 15 10 10


Element abnehmen 5 5 5 5Summe Bearbeitungszeit/2 MA 126 122 79 25 69 25Taktzeiten

2 Mitarbeiter 126 122 79 694 Mitarbeiter 77 44 385 Mitarbeiter 36


124

Bild 6-49:Abschätzung vonFertigungszeiten undPersonalbedarf fürDeckenelemente

Deckenelement, Tische = 12 mca. 5 Deckenelemente pro Haus

Betriebsmittel 1 Tisch 2 Tische 2 Tische 3 TischeZangenheber Zangenheber Zangenheber Zangenheber



Deckenbalken einlegen 10 10 10 10Wechsel und Kopfholz 15 15 15 15befestigen 10 10 10 10Beplankung auflegen + heften 10 10 10 10abnageln 15 15 15 15



Isolierung einbringen 15 15 15 15Installation einbringen 15 15 15 15

Summe Seite 2 / Tisch 2 0 30 0Verfahren 2

Tisch 3 Tisch 3Beplankung auflegen + heften 10 10 10 10abnageln 15 15 15 15Bohrungen für Handling 5 5 5 5


Element abnehmen 5 5 5 5Summe Bearbeitungszeit/2 MA 130 126 96 30 98 30Taktzeiten

2 Mitarbeiter 130 126 96 984 Mitarbeiter 66 51 535 Mitarbeiter 46

Bild 6-50:Investitionsbedarf fürdie Automatisierungder Fertigungszelle

Zimmermeistertsichmit Holzgrundgerüst 25.000 DMmit Metallgrundgerüst 50.000 DM

Aufstelltischmit Metallgrundgerüst 75.000 DM

2 Tisch-Lösung2 Aufstelltische 150.000 DMSteuerung (HW+SW) 10.000 DMLängsverfahrung Tisch 1 18.000 DMQuerverfahrung Tisch 2 18.000 DM

3 Tisch-Lösung2 Aufstelltische 150.000 DMTisch 3 50.000 DMLängsverfahrung Tisch 1 18.000 DMQuerverfahrung Tisch 2 18.000 DMLängstransport (Tisch 2-3) 23.000 DMSteuerung (HW+SW) 10.000 DM

AutomatisierungskomponentenMultifunktionsbrücke + Wzg-wechsler 325.000 DMVakuumheber pro Tisch 30.000 DMZangenheber pro Tisch 20.000 DM


125

Bild 6-51:Basistabelle fürKosten/Nutzen-Berechnung

manuell 1 Tisch 1 Tisch m. Kranwartezeit 2 Tische 2 Tische + MFB 3 Tische + MFB Schichtanzahl 1Investitionen Arbeitszeit (Stunden) 8

Wand/Dach/Decke 0 DM 125.000 DM 125.000 DM 296.000 DM 621.000 DM 744.000 DM Werktage 220Abschreibung Mitarbeitenkosten (DM/Std) 60

Wand/Dach/Decke 0 DM 25.000 DM 25.000 DM 59.200 DM 124.200 DM 148.800 DM produktive Zeit (Stunden/Jahr) 1.760mit Kostenfaktor 0 DM 30.000 DM 30.000 DM 71.040 DM 149.040 DM 178.560 DM

Personalzeit pro Element (Min.)* Abschreibungsdauer (Jahre) 5Wand 490 377 382 367 237 242 Kostenfaktor Investition 20%Dach 426 328 333 317 205 179 Zeitfaktor Nebentätigkeiten 30%Decke 439 338 343 328 250 255 Zeitfaktor manuell 30%

Mitarbeiterzahl (nicht relevant)Wand/Dach/Decke 2 2 2 4 4 5 Anteil Wand 15

Taktzeit (Min.) Anteil Dach 5Wand 245 189 194 105 73 56 Anteil Decke 5Dach 213 164 169 100 57 47Decke 220 169 174 86 66 69 Kranwartezeit pro Element 5

Durchschnittswerte Wand/Dach/Decke**Personalzeit* 467 359 364 349 233 232 Häuser/Jahr 200Taktzeit 234 180 185 100 68 57 Elemente/Haus 25

Wände/Haus 15max. Elementanzahl pro Jahr Dachelemente/Haus 5

Wand 431 560 546 1.003 1.451 1.889 Deckenelemente/Haus 5Dach 496 645 626 1.055 1.846 2.256Decke 481 625 607 1.231 1.593 1.533Durchschnittswert** 452 588 572 1.052 1.544 1.863

Personalkosten pro ElementWand 490 DM 377 DM 382 DM 367 DM 237 DM 242 DMDach 426 DM 328 DM 333 DM 317 DM 205 DM 179 DMDecke 439 DM 338 DM 343 DM 328 DM 250 DM 255 DMDurchschnittswert** 467 DM 359 DM 364 DM 349 DM 233 DM 232 DM

* mit Zeitfaktor** gewichtet

Bild 6-52:Kosten/Nutzen-BetrachtungWandelemente

Kosten-Nutzen Rechnung für verschiedene Automatisierungsgrade Wand

250 DM

300 DM

350 DM

400 DM

450 DM

500 DM

550 DM

20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Anzahl Häuser/Jahr

Ko

sten

pro

Wan

del

emen

t

1 Tisch 2 Tische 2 Tische + MFB 3 Tische + MFB 1 Tisch mit Kranwartezeit manuell


126

Bild 6-53:Kosten/Nutzen-BetrachtungDachelemente

Kosten-Nutzen Rechnung für verschiedene Automatisierungsgrade Dach

250 DM

300 DM

350 DM

400 DM

450 DM

500 DM

550 DM20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Anzahl Häuser/Jahr

Ko

sten

pro

Dac

hel

emen

t


Bild 6-54:Kosten/Nutzen-BetrachtungDeckenelemente

Kosten-Nutzen Rechnung für verschiedene Automatisierungsgrade Decke

250 DM

300 DM

350 DM

400 DM

450 DM

500 DM

550 DM

20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Anzahl Häuser/Jahr

Ko

sten

pro

Dec

ken

elem

ent



127

Für eine Fertigungsinsel, in der nur Wandelemente hergestellt werden, ergibt sich,dass sich eine 2-Tisch-Lösung mit MFB ab etwa 40 Häusern im Jahr lohnt. Abetwa 60 Häusern pro Jahr ist auch die 3-Tisch-Lösung günstiger als die Arbeit aufeinem einzelnen Tisch. Allerdings bietet die 3-Tisch-Lösung gegenüber der 2-Tisch-Lösung erst ab etwa 100 Häusern pro Jahr Vorteile, die in einem Bereichvon 130 bis 190 Häusern allerdings wieder verschwinden. Die 2-Tisch-Lösungohne MFB ist gegenüber einem Tisch für keine Häusermenge günstiger.

Bei einer Fertigungsinsel, in der nur Dachelemente gefertigt werden, lohnt sichsomit der Einsatz einer 2-Tisch-Lösung mit MFB gegenüber einem festen Tisch erstab einer Menge von etwa 145 Häusern pro Jahr. Ab etwa 160 Häusern pro Jahrist die 3-Tisch-Lösung ebenfalls günstiger als die Arbeit auf einem Tisch. Aller-dings ist in dem betrachteten Bereich bis 200 Häusern die 2-Tisch-Lösung mitMFB immer günstiger als die 3-Tisch-Lösung.

Die Deckenfertigung ist für eine Jahresmenge von bis zu 200 Häusern mit festenEinzeltischen am günstigen. Die 2-Tisch-Lösung mit MFB ist ab etwa 200 Häuserngünstiger, während die 3-Tisch-Lösung erst bei einer größeren Jahresmengelohnend wird.

Bild 6-55:Kosten/NutzenBetrachtung für eineFertigungsinselWand-/Dach-/Deckenelemente

Kosten-Nutzen Rechnung für verschiedene Automatisierungsgrade Produktinsel

250 DM

300 DM

350 DM

400 DM

450 DM

500 DM

550 DM

20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Anzahl Häuser/Jahr

Ko

sten

pro

Ele

men

t



128

Eine Fertigungsinsel, in der alle Elementtypen Wand, Dach und Decke gefertigtwerden sollen ist somit ab etwa 30 Häusern am günstigsten mit einer 2-Tisch-Lösung mit MFB. Im Bereich zwischen 60 bis etwa 80 Häusern ist die 3-Tisch-Lösung günstiger. Diese beiden Varianten wechseln sich in ihrer Eignung beiÄnderung der Häusermenge ständig ab, so dass hier die genaue Jahresmengenötig ist, um eine exakte Aussage über die Eignung einer der beiden Lösungentreffen zu können.

Insgesamt kann somit festgehalten werden, dass eine 2-Tisch-Lösung ohne MFBkeine Vorteile in Bezug auf die Fertigungskosten gegenüber der Arbeit auf einemTisch bietet. Für die Dach- und Deckenfertigung ist die Arbeit auf Einzeltischenohne Automatisierung zumindest bis zu einer Jahresmenge von etwa 150Häusern günstiger als die weiteren Lösungen. Für die Wandfertigung und dieFertigung eines gesamten Hauses ist der Einsatz einer 2-Tisch-Lösung mit MFBoder 3-Tisch-Lösung schon schnell (ab etwa 40 Häusern pro Jahr) kosten-günstiger.

Neben den hier genannten und betrachteten Automatisierungshilfsmittel gibt esauf dem Markt teilweise noch weitere Systeme, die allerdings einen Auto-matisierungsgrad ermöglichen, der über das hinaus geht, was für die in diesemForschungsvorhaben betrachteten Unternehmen sinnvoll ist. Ein Beispiel hierfür istein Laserprojektionssystem zur leichteren Positionierung und Bearbeitung desRiegelwerks. Dieses erhält direkt aus einem CAD-System heraus die benötigtenDaten.

Bild 6-56:Prolligno-Laserprojektions-system der(Firma Hess)


129

6.4.56.4.56.4.56.4.5 FertigungssteuerungFertigungssteuerungFertigungssteuerungFertigungssteuerung

In diesem Abschnitt werden die im Verlaufe des Forschungsvorhabens konzipier-ten Ansätze zur Optimierung der Fertigungsteuerung vorgestellt. Eine quantitativeBewertung der Konzepte wurde mit Hilfe des Simulationsmodells durchgeführt.

6.4.5.1 Steuerungskonzepte

Ein wesentliches Element zur Reduzierung der Planungskomplexität in Unter-nehmen, die individuell gestaltbare Produkte herstellen, ist die Entwicklung einerder Produktionsstruktur angepassten Konzeption der Fertigungssteuerung. Dabeiwird entsprechend den in der Strukturierung der Produktion durchgeführtenArbeiten ein System entwickelt, das die Steuerung weitgehend autonomerEinheiten ermöglicht.

Ausgehend von den Arbeiten der Produktionsstrukturierung ist eine Steuerungder Produktion in mehreren unabhängigen Regelkreisen erstrebenswert. Dieseunabhängigen Regelkreise können je nach Ausprägung über bestands- oderverbrauchsgesteuerte Regelkreise oder über zentral geplante termingesteuerteRegelkreise interagieren.

Grundsätzlich sind vier Steuerungsaufgaben durchzuführen:

• Steuerung der Materialbeschaffung Lager – Zulieferer/Lieferant,

• Steuerung der Materialversorgung Lager – Produktionsbereich,

• Erstellung und Freigabe der Produktionsaufträge von der Fertigungs-steuerung an die Produktionsbereiche,

• Steuerung der Produktionsaufträge innerhalb der Produktionsbereiche.

Zur Sicherstellung der (externen) Materialbeschaffung müssen die Material-bestände im Lagerbereich und bei bedarfsorientierten Verfahren der zukünftigeMaterialbedarf durch die Produktionsaufträge betrachtet werden. Die Auslösungeiner Bestellung mit einer definierten Bestellmenge erfolgt durch Unterschreiteneines Bestellbestandes. Bei verbrauchs- oder bestandsorientierter Steuerung wirdnur der aktuelle Lagerbestand mit dem Bestellbestand verglichen.

Analog zur Steuerung der Materialbeschaffung wird die (interne) Materialver-sorgung der Produktionsbereiche mit auftragsneutralem Standardmaterial durch-geführt. Dabei kann wiederum verbrauchs- oder bedarfsorientiert gesteuertwerden. Die Materialversorgung kann nach dem Hol- oder dem Bring-Prinziporganisiert sein. Dies besagt, wer für die ständige Materialverfügbarkeitverantwortlich ist, z.B. der Transporteur oder der Werker selbst.


130

In der zentralen Fertigungssteuerung werden, basierend auf den Aufträgen fürgesamte Bauvorhaben die einzelnen Produktionsaufträge für die einzelnenBereiche erzeugt. Anschließend werden Kriterien zur Auftragsfreigabe geprüftund die Produktionsaufträge an die Bereiche weitergegeben. Zu prüfendeKriterien können z.B. die Materialverfügbarkeit im Lager oder erstellte Pläne sein.Außerdem kann die auftragsbezogene Vorproduktion zentral geprüft werden.

Wird die Ausprägung eines Produktionsbereiches in der Vorfertigung, z.B. Ab-bund, betrachtet ist anzustreben diesen Bereich auftragsunabhängig zu steuern.Dabei können die Bereiche nach dem KANBAN-Prinzip über Bestände oder, füreine variantenreiche Serienfertigung geeignet, nach dem Konzept der belastungs-orientierten Auftragsfreigabe (BOA) gesteuert werden.

Wird nach KANBAN gesteuert, unterstützt dies die Möglichkeit der Nutzung vonPotenzialen, die in einem Fremdbezug von Vorprodukten liegen. Die Steuerungim Regelkreis mit dem Zulieferer kann gleich konzipiert sein, wie eine interneSteuerung.

Die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA) ist ein Konzept, das auf denPrinzipien einer Bestandssteuerung von Produktionsaufträgen basiert. DieProduktionsaufträge setzen sich z.B. aus gleichen Baugruppen verschiedenerKundenaufträgen zusammen. Dabei wird die Losgrößen entsprechend optimiert.Ohne Losgrößenoptimierung eignet sich BOA auch für eine kundenauftrags-bezogene Steuerung.

Bei der Anwendung von BOA werden den Produktionsbereichen Arbeitsbeständein Form von freigegebenen Aufträgen zur Verfügung gestellt. Die Höhe desArbeitsbestandes wird über eine Belastungsschranke festgelegt und stellt weit-gehend sicher, ohne die exakte aktuelle Situation der einzelnen Stationen zukennen, dass keine Kapazitätsengpässe und auch keine Unterauslastung auftritt.

Durch die Segmentierung wird, vor allem in Verbindung mit einer auftrags-neutralen Bestandssteuerung nach KANBAN, das komplexe Planungsproblem derFertigungssteuerung durch die Entkopplung der Bereiche vereinfacht.

Die weiteren Produktionsbereiche, Elementmontage und Verpackung/ Versandhaben einen starken Auftragsbezug. Daher empfiehlt es sich, diese Bereiche auchauftragsbezogen zu steuern. Es erscheint möglich diese Bereiche durch einezentrale Reihenfolgeplanung zu steuern, jedoch bietet es sich auch hier an, de-zentrale Steuerungselemente zu integrieren. Durch die weitgehende Dezentrali-sierung der Steuerungsaufgaben wird die Reduzierung der Planungskomplexitätstark unterstützt. Die dezentralen Steuerungselemente geben den einzelnenBereichen Freiheiten in der Planung, z.B. durch Freigabe mehrerer Fertigungs-aufträge als Fertigungsblock. Innerhalb dieser Aufträge kann dann dezentral eineReihenfolgeoptimierung durchgeführt werden. Es muss allerdings sichergestelltsein, dass keine unzulässigen Beeinträchtigungen nachfolgender Bereicheauftreten. Dies würde zu einem suboptimalen Planungsergebnis führen.


131

6.4.5.2 Konzepte für die Fertighausbranche

Ausgehend von den definierten Produktionsstrukturen mit den Merkmalen

• Separate Vorfertigung von Platten und Abbund,

• Elementmontagebereiche ausgerichtet ana) den Produktreihen,b) den Elementarten,

• Versandbereiche entsprechend den Produktreihen

wird im folgenden die Anwendung der vorab beschriebenen Steuerungsverfahrenund –prinzipien auf das betrachtete Segment der kleinen bis mittleren Unter-nehmen der Fertighausindustrie dargelegt.

Die (externe) Materialbeschaffung zwischen den Lagerbereichen und den Zu-lieferern wird über den Bedarf gesteuert. Dabei stehen zwei Verfahren zur Aus-wahl. Erstens kann die Bedarfsermittlung über eine Sekundärbedarfsauflösungmittels Stückliste erfolgen oder zweitens über eine Bedarfsmeldung über denTransport aus der Produktion. Der Unterschied zur Bestandssteuerung besteht imzweiten Fall darin, dass alle in den Bereichen aktuellen Bedarfe bei denBestellungen berücksichtigt werden.

Die innerbetriebliche Versorgung der Bereiche mit Standardmaterial wird im Hol-Prinzip organisiert, d.h. in diesem Fall, dass der Werker für die Betsandskontrolle,der Transporteur nur für den reinen Transport verantwortlich ist. Gesteuertwerden die Materialpuffer rein über den Verbrauch.

Die zentrale Freigabe der Produktionsaufträge in der Produktionssteuerung istabhängig von der Verfügbarkeit des Materials im Lager, den Plänen aus derArbeitsvorbereitung und der auftragsbezogenen Lieferungen. Optional könnendie zentralen Prüfungen entfallen und somit dezentralisiert werden.

Die Steuerung der Produktion in den Bereichen der Vorfertigung von Platten undAbbund ist, sofern möglich, entsprechend auftragsunabhängigen Steuerungs-prinzipien wie der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe oder einer einfachenKANBAN-Regelstrecken zu implementieren. Wie bereits beschrieben kann diesesProzesssegment nach der Lokalisierung eines geeigneten Zulieferers komplettextern verlagert werden.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird aufgrund der geringen Komplexitäteine einfache Bestands-/Verbrauchssteuerung angestrebt. Dabei werden alleHolzbalken, Bohlen und Platten auf Bestand gefertigt. Von dem entsprechendenVorfertigungsbereich ist nur zu prüfen, ob ein Meldebestand unterschritten undfolglich ein neuer (dezentraler) Fertigungsauftrag zu erzeugen ist. Dazu müssenallerdings Losgröße und Meldebestand vorab festgelegt sein. Es ist auch möglich,


132

entsprechend den Dispositionsverfahren der Materialbeschaffung, die Bestands-menge stets bis zu einem festen Grundbestand aufzufüllen.

Der Bereich der Elementmontage, ob produktreihen- oder elementorientiertausgerichtet, wird auftragsbezogen gesteuert. Allerdings scheint es sinnvoll, umeine lokale Optimierung der Reihenfolge zu ermöglichen, mehrere Fertigungs-aufträge gleichzeitig freizugeben. Dabei muss darauf geachtet werden, dass eingenügender Puffer zu den Versandbereichen besteht, um dort eine eventuelleReihenfolgeänderung zu ermöglichen. Um ein Gesamtoptimum zu erreichensollte auch bei der dezentralen Reihenfolgeoptimierung in den Montagebereichendie Verladereihenfolge der Versandbereiche eine wesentliche Rolle spielen.

Freiheitsgrade der Planung in den Elementmontagebereichen sind wahlweise:

• Durchmischung der Fertigungsaufträge innerhalb eines Bauvorhabens,

• Durchmischung der Fertigung über mehrere Bauvorhaben hinweg(Bilden von Fertigungsblöcken),

Optimierungskriterien in den Elementmontagebereichen sind:

• Liefertermine der Bauvorhaben (Kundenaufträge),

• Reihenfolge der Verladung in den Versandbereichen,

• Auslastungsoptimierung der Montagetische durch entsprechende Wahlder Elemente nach ihrer Länge und gleichzeitige Fertigung mehrerElemente auf einem Montagetisch,

• Bevorzugte Wahl gleicher/ gleichartiger Elemente.

Weitere wichtige Aspekte im Rahmen der Konzeption der Fertigungssteuerung:

• Die Erzeugung von Multifunktionswänden in der Arbeitsvorbereitung, d.h.gleichartige Elemente werden zu einem Element verbunden und somit ineinem Arbeitsgang hergestellt. Anschließend müssen sie in die (Teil-)Elemente getrennt werden. Hierbei werden vor allem die Nebenzeiten inder Produktion reduziert, allerdings erhöht sich der Aufwand in derArbeitsvorbereitung.

• Der Bestandspuffer am Anfang eines auftragsneutralen Regelkreis isträumlich bei dem liefernden Bereich anzusiedeln. Dies ermöglicht eineminimale Reaktionsgeschwindigkeit nach Unterschreiten desMeldebestandes.

• Die auftragsneutralen Regelkreise sind, sofern technisch, möglich durcheine Selbststeuerung zu unterstützen. Dies bedeutet, dass sich dieMitarbeiter des belieferten Regelkreises die erforderlichen Materialien


133

selbst holen. Dies trägt zu einer deutlichen Reduzierung der Komplexitätder Aufgaben des innerbetrieblichen Transports und zur Vermeidung vonWartezeiten bei.

• Der Transport der Elemente zwischen den Elementmontage- und denVersandbereichen sollte ebenfalls im Hol-Verfahren bzw. nach dem Zieh-Prinzip durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass sich der Versand dieElemente selbst nachzieht. Dadurch wird vermieden, dass die Elemente indem Versandpuffer in einer Reihenfolge gepuffert werden, die nicht derVerladereihenfolge entspricht. Außerdem wird vermieden, dass der Ver-sandpuffer, z.B. bei Prioritätsänderung eines Auftrags durch Verschiebungdes Liefertermins, an seine Kapazitätsgrenze stößt. Zusätzlich erhält dervorgelagerte Montagebereiche eine direkte Rückkopplung über denZustand im nachfolgenden Versandbereich.

• Auftragsinformationen, wie z.B. Arbeitspläne, müssen als materialfluss-begleitender Informationsfluss direkt mit den physischen Elementengekoppelt sein. Dadurch wird zum einen ein nicht erforderlicher Aufwandin der Vorbereitung der Papiere durch Mehrfachanfertigung vermieden.Zum anderen verringert die Existenz von Arbeitspapieren in Mehrfachaus-fertigung die Transparenz in der Produktion. Dies führt, aufgrund derUnüberschaubarkeit der vorliegenden Dokumente, zu Fehlentscheidung inden Bereiche. Sind Informationen über kommende Aufträge im Bereicherforderlich, muss dies über Controllingsysteme kommuniziert werden.

Zusammenfassend sind im folgenden die Grundelemente des Konzepts zurSteuerung der Produktion dargestellt. Die beschriebenen Aspekte und Optionendes Steuerungskonzepts wurden in einem Simulationsmodell abgebildet, über-prüft und ausgewertet.


134

Bild 6-57:Grundkonzept derSteuerung derProduktion Maler

Standard

Lager Kleinteile

Lager Dämmstoffe

Lager Platten

Lager Balken

Lager Schalungen

Lager Farben

Lager Sanitär

Lager Fenster

Fertigungsinsel 1

Verputzen

Verladung

Fertiglager 1

Fertigungsinsel 2

Fertigungsinsel 3

Fertiglager 2

Fertiglager 3

WE

WA

Arbeits-vorbereitung 1-3

TechnischesBüro 1-3

Fertigungs-leitung

auftrags-bezogen

Make or Buy ?

Selbsttransportauftragsneutral

MontageReihenfolge

ZuschnittStandardBretter

ZuschnittStandardPlatten

ZuschnittStandardAbbund

Puff

erPu

ffer

Puff

erPu

ffer

auftragsneutraleMaterialbeschaffung

Materialwirtschaft

Materialtransportauftragsneuitral

1-3 Haus-/Produkttypen

MalerStandard

Lager Kleinteile

Lager Dämmstoffe

Lager Platten

Lager Balken

Lager Schalungen

Lager Farben

Lager Sanitär

Lager Fenster

Fertigungsinsel 1

Verputzen

Verladung

Fertiglager 1

Fertigungsinsel 2

Fertigungsinsel 3

Fertiglager 2

Fertiglager 3

WE

WA

Arbeits-vorbereitung 1-3

TechnischesBüro 1-3

Fertigungs-leitung

auftrags-bezogen

Make or Buy ?

Selbsttransportauftragsneutral

MontageReihenfolge

ZuschnittStandardBretter

ZuschnittStandardPlatten

ZuschnittStandardAbbund

Puff

erPu

ffer

Puff

erPu

ffer

auftragsneutraleMaterialbeschaffung

Materialwirtschaft

Materialtransportauftragsneuitral

1-3 Haus-/Produkttypen

6.4.66.4.66.4.66.4.6 FertigungscontrollingFertigungscontrollingFertigungscontrollingFertigungscontrolling

Ein großes Defizit in der Produktion der in den in diesem Forschungsvorhabenbeteiligten Unternehmen der Fertighausbranche ist die Kommunikation. ZumBeispiel wurde in der Analysephase in den Betrieben vor Ort nicht abgestimmteAuftragsproduktionen beobachtet. Dies führt dazu, dass ein vorgelagerter BereichBauteile produziert, die im nachgelagerten Bereich nicht benötigt werden.Dadurch sind die Bauteile, die tatsächlich benötigt werden, zum erforderlichenZeitpunkt nicht vorhanden.

Zur Unterstützung der internen Kommunikation in der Produktion sind vielfältigeKonzepte für ein effizientes Fertigungscontrolling entwickelt worden. DieseKonzepte basieren auf der Ermittlung von Kennzahlen, die den aktuellen Zustandverständlich und komprimiert darstellen. Die Kennzahlen geben dabei neben derVisualisierung der aktuellen Lage auch Hinweise auf erforderliche aktive Eingriffein die laufende Produktion (Fertigungslenkung).

In Verbindung mit den im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickeltenStrukturen in der Produktion und Konzepten der Fertigungssteuerung bieten sichPrinzipien der „Dezentralen Bestandsorientierten Fertigungsregelung“ an. Diesebasiert auf der einfachen Verfolgung zweier Controllingkennzahlen.

• Mittlere Durchlaufzeit eines Auftrages durch einen Produktionsbereiches,d.h. die Zeitdauer eines Produktionsauftrages vom Zugang bis zumAbgang in einem einzelnen Produktionsbereich.


135

• Mittlere Leistung eines Produktionsbereiches, die beschreibt, wieviel Arbeitein Produktionsbereich pro Tag geleistet hat. Sie berechnet sich aus demQuotient vom Abgang des Auftragsbestandes (in einer Zeiteinheit) undder entsprechenden Arbeitszeit in dem Betrachtungszeitraum.

Durch Auswertung der so erhaltenen Kennlinien und Ihren Vergleich mit Soll-Kennlinien kann eine Produktionscontrollingsystem entstehen, das schon Auf-gaben der eigentlichen Produktionssteuerung übernimmt.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde auf eine derartige Konzeption einesControllingsystems jedoch verzichtet. Das primär vorherrschende Problem derfehlenden Transparenz und der mangelhaften Information der Mitarbeiter kann insehr einfacher Form effizient durch reine Visualisierung in zwei Diagrammenbehoben werden.

• Visualisierung der aktuellen Kapazitätssituation der Produktionsbereiche,basierend auf dem Zeitbedarf eines Bauvorhabens (Auftrags) in denProduktionsbereichen.

• Visualisierung des Auftragsdurchlaufes der Bauvorhaben (Aufträge) ,basierend auf einer Rückwärtsterminierung, ausgehend vom Liefer- oderFertigungsendtermin.

Als Datenbasis für die Diagramme sind einzig die Liefer- oder Fertigungsend-termine der Bauvorhaben und die zeitliche Beanspruchung der Arbeitsstationenoder Produktionsbereiche durch ein Bauvorhaben erforderlich.

Bild 6-58:Visualisierung deraktuellen Kapazitäts-situation in derProduktion

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1 2 3 4 5

Tage

Stu

nd

en

Abbund Elementmontage Dach Fenster&Rolladen


136

Bild 6-59:Visualisierung deraktuellen Auftrags-situation in derProduktion

10.6.01 12.6.01 14.6.01 16.6.01 18.6.01 20.6.01 22.6.01 24.6.01 26.6.01

Abbund

Elementmontage

Dach

Fenster&Rolladen

Verpackung Halle

Bauvorhaben1 Bauvorhaben2 Bauvorhaben3

Bereich Bez FertigungsBeginn Dauer FertigungsEnde FertigungsstufeAbbund 10.6.01 3:46 13:30 10.6.01 17:16 3Elementmontage 10.6.01 17:16 18:00 16.6.01 11:16 2Dach 15.6.01 11:09 0:06 16.6.01 11:16 2Fenster&Rolladen 16.6.01 11:16 18:07 17.6.01 5:24 1Verpackung Halle 17.6.01 5:24 10:36 17.6.01 16:00 0Abbund 10.6.01 19:16 9:00 11.6.01 4:16 3Elementmontage 11.6.01 4:16 9:00 16.6.01 13:16 2Dach 15.6.01 13:09 0:06 16.6.01 13:16 2Fenster&Rolladen 16.6.01 13:16 17:37 18.6.01 6:54 1Verpackung Halle 18.6.01 6:54 9:06 18.6.01 16:00 0Abbund 16.6.01 17:52 18:00 17.6.01 11:52 3Elementmontage 17.6.01 11:52 9:25 19.6.01 21:18 2Dach 18.6.01 13:04 8:13 19.6.01 21:18 2Fenster&Rolladen 19.6.01 21:18 0:00 19.6.01 21:18 1Verpackung Halle 19.6.01 21:18 18:42 20.6.01 16:00 0

Die Informationen der beiden Diagramme dienen zum einen der Produktions-steuerung als Entscheidungshilfe, zum anderen sind die Mitarbeiter stets infor-miert. Insbesondere für selbststeuernde Produktionsbereiche mit Auftragsbezugsind diese Informationen unerlässlich. Die Diagramme müssen stets auf demaktuellen Stand sein und periodisch, normalerweise täglich, erneuert werden.


137

6.4.76.4.76.4.76.4.7 Stücklisten und ArbeitspläneStücklisten und ArbeitspläneStücklisten und ArbeitspläneStücklisten und Arbeitspläne

Basis aller Konzepte der Produktions-/Fertigungssteuerung, des Produktions-controlling und der Visualisierung der Produktion sind Datengrundlagen. DieseDatengrundlagen sollten in einem Format verwaltet werden, dass sie demübergeordneten Produktionsplanungs- oder Supply Chain Managementsystemzugänglich sind.

Grundlage der folgenden Ausführungen ist das Ziel der Selbststeuerung dereinzelnen Produktionsbereiche und das Wissen, dass sich die Bereiche selbst ambesten optimieren können. Deshalb erübrigt sich eine detailliert planendes über-geordnetes PPS-Sytem. Dieser Philosophie entsprechen auch die Ausführungen zuden geeigneten PPS-Sytemen.

Die Datengrundlagen für die Produktionsteuerung bestehen im wesentlichen aus

• Stücklisten und Arbeitsplänen.

Basis der Arbeitspläne wiederum sind

• Arbeitsgangfolgen und Fertigungszeiten.

Wichtigster Aspekt bei der Erzeugung der Daten ist deren Struktur und Detaillie-rungsgrad. Werden die Daten in nicht angepasstem Maße detailliert, entsteht oftein überhöhter Aufwand zur Datenermittlung und Datenpflege.

Um dies zu vermeiden, werden zwei grundsätzliche Prinzipien der Datenstruk-turen für die betrachteten kleinen und mittleren Betriebe der Fertighausindustriedringend empfohlen:

• Stücklisten sind in parametrisierten Form auf Bauteilebene anzulegen,nicht für jeden Auftrag einzeln.

• Arbeitspläne sind ebenfalls in parametrisierter Form auf Ebene dereinzelnen Produktionsbereiche anzulegen.

Zur Gestaltung der Stücklisten müssen die erforderlichen Produktparameter, dieeinen Auftrag beschreiben, ermittelt werden. Anschließend werden die Produktein ihre Elemente zerlegt. Diese Elemente erben die für sie relevanten Produkt-parameter und können zusätzlich neue erhalten. Auf der untersten Ebene derStückliste sind alle erforderlichen Parameter bekannt. Auf Basis dieser Kenntniskann nun der Parametersatz für ein Produkt eindeutig definiert werden.

Bei der Erarbeitung der Stücklisten und deren Struktur ist darauf zu achten, dassAnalogien der verschiedenen Produktreihen einheitlich erfasst und beschriebenwerden. Außerdem dürfen in den Stücklistendaten keine Bezüge zu den Produk-tionsbereichen vorhanden sein, damit keine unnötige Erhöhung der Komplexität


138

der Datenstrukturen durch Verbindung der beiden Betrachtungsbereiche Produktund Produktion entsteht.

Der Produktionsprozess wird in den Arbeitsplänen abgebildet. Dabei sind in einemersten Schritt die erforderlichen Produktionsfolgen zu definieren. Die Produktions-folgen müssen sich auf die Elemente beziehen um folgend den gesamten Prozessbis zum Endprodukt abzubilden. Dabei besteht der endgültige Arbeitsplan für einProdukt aus einer Kombination der Arbeitspläne seiner Elemente.

Bei der Gestaltung der Arbeitspläne ist darauf zu achten, dass die Zeittreiber inden Produktionsbereichen eindeutig identifiziert werden. Diese Zeittreiber stellendie maßgeblichen Parameter der Arbeitspläne dar.

Abschließender Schritt der Datenermittlung ist die Verknüpfung der Parametervon Stücklisten und Arbeitsplänen. Nur durch diesen verknüpfenden Schritt wir esmöglich, ausgehend von einem konkreten Auftrag, die zur Steuerung derProduktion erforderlichen Daten zu gewinnen.

In diesem Zusammenhang wird, in bezug auf die anfänglichen Ausführungen indiesem Kapitel, von groß angelegten Zeitaufnahmen abgeraten. Der Detaillie-rungsgrad einer groß angelegten Zeitaufnahme ist für die Fertighausindustriebzw. die betrachtete Unternehmensgröße nicht angepasst. Zusätzlich sind dieeinzelnen Aufträge so variabel, dass sich eine detaillierte Zeitermittlung aufArbeitsgangebene nur schwerlich durchführen lässt. Zumindest sind die Ergeb-nisse nicht auf andere Produkte auf dieser Detaillierungsbasis zu verwenden.

• Viel bedeutender als ein hoher Detaillierungsgrad der Fertigungszeiten isteine stetige Kontrolle und Aktualisierung der Zeiten.

Die Fertigungszeiten können sogar in erster Näherung abgeschätzt und im Laufeeiner Implementierungsphase konkretisiert werden. Es scheint ausreichend, dieZeiten auf Basis von Gesamtzeiten zur Herstellung eines Elementes zu ermitteln,um die Datenkomplexität sowie den Ermittlungsaufwand gering zu halten.

Für die betrachteten Betriebe genügt es daher, die Stücklisten und Arbeitspläneauf grobem Niveau anzulegen. Ein Beispiel für diese groben Datenstrukturen istliegt dem im Rahmen des Forschungsvorhabens erstellten Simulationsmodellzugrunde.

Werden die Stücklisten und Arbeitspläne nach den beschrieben Grundsätzenangelegt, ermöglicht dies die Beherrschung der Planungskomplexität einerindividuellen Massenproduktion/ seriellen Unikatfertigung, wie sie in der Fertig-hausbranche vorhanden ist.


139

6.56.56.56.5 LogistiksimulationLogistiksimulationLogistiksimulationLogistiksimulation

Zur Untersuchung der verschiedenen im Rahmen des Forschungsvorhabenserarbeiteten Ansätze wurde ein Simulationsmodell auf Basis des Simulations-pakets Simple++ erstellt. Simple++ ist ein ereignisorientiertes Simulationspaketzur Untersuchung logistischer (Materialfluß-)Prozesse.

6.5.16.5.16.5.16.5.1 ModellbeschreibungModellbeschreibungModellbeschreibungModellbeschreibung

Das Simulationsmodell umfasst den gesamten logistischen Wertschöpfungs-prozess. Anhand des Modells und eines darin abgebildeten Modellbetriebswerden die im Rahmen dieses Forschungsvorhabens erarbeiteten Konzepte undAnsätze, speziell im Bereich der Produktionslogistik, mit dem Simulationsmodelluntersucht. Dabei spielen insbesondere dynamische Aspekte des Systemverhaltenseine Rolle, die durch eine grobe statische Betrachtung nicht erfasst werdenkönnen.

Die Struktur des Simulationsmodells ist erweiterungsfähig, d.h. dass in folgendenEntwicklungsschritten die Bereiche der Baustellenlogistik und der Auftragsab-wicklung im Vorfeld der Arbeitsvorbereitung ergänzt und integriert werdenkönnen.

Durch Abbildung aller Systemkomponenten in einer Bibliothek, die strenge Struk-turierung und Abgrenzung der Systeme und Subsysteme sowie der Schnittstellenwird es möglich, ein konkretes Modell auf Basis dieses „Baukastens“ schnellst-möglich zu erzeugen. Die parametrisierte, einfach gehaltene erforderliche Daten-basis ermöglicht, zusätzlich bei konkreten Problemstellungen rasch Ergebnisse zuerzielen.

Mit dem Simulationsmodell ist es somit möglich, die dynamischen Problemfelderdes Systems zu ermitteln. Dabei werden insbesondere die Aspekte tatsächlicheAusbringung des Werkes, Durchlaufzeit der Bauteile durch die Produktion, erfor-derliche Lager- und Pufferbestände sowie der erreichbare Lieferservicegrad unter-sucht.

Ergebnis der simulationsbasierten Modellbetrachtung sind Erkenntnisse über dietatsächliche Leistungsfähigkeit des gesamten Produktionssystems. Meßgrößen derLeistungsfähigkeit sind dabei Ausbringungsmenge, Kapazitätsbedarf, Beständeund Systemverhalten bei Änderungen, d.h. Systemflexibilität.


140

Bild 6-60:Logistiknetzwerk inder Simulation

- AS: Auftrags-steuerung

- AV: Arbeits-vorbereitung

- BS: Baustelle- EK: Einkauf- FE: Fertigerzeug-

nislager- MO: Montage- MT: Material-

transport- MW: Material-

wirtschaft- P: Produktion- SP: Spedition- ZL: Zulieferer

Bild 6-61:Bibliothek undSystemparameter


141

Die dargestellten Bereiche sind in unterschiedlichen Detaillierungsstufenmodelliert. Ebenso sind die entsprechenden Materialflüsse und Steuerungs-optionen für die in diesem Forschungsvorhaben untersuchten Bereiche detaillierthinterlegt.

Daraus folgt eine hohe Detaillierung für die (internen) Prozesse folgendelogistischer Bereiche:

• Arbeitsvorbereitung,

• Produktion,

• Materialwirtschaft,

• innerbetrieblicher Transport.

Aufgrund der strukturierten Modellbasis besteht die Möglichkeit, die weiterenBereiche aufgrund der strengen Schnittstellen- und Kommunikationshierarchienach Bedarf weiter zu detaillieren.

Die erforderliche Datenbasis für das Simulationsmodell besteht aus parametri-sierten Daten der Produkte und Prozesse sowie Systemparametern, wie z. B.Betriebszeiten oder Betrachtungszeitraum. Die Produkte und Prozesse werdenvorrangig durch folgende Daten beschrieben:

• Parametersatz zur Beschreibung verschiedener Produkttypen,

• Parametrisierte Mengenübersichtsstückliste der Produktstrukturen,

• Prozessstufen und –zeiten für die Herstellung der einzelnen Materialienund Elemente,

• Zusammenstellung der erforderlichen Planarten und deren Notwendigkeitfür die Elemente und Materialien,

• Bearbeitungszeiten zur Erstellung der Pläne.

Ferner sind für die weiteren logistischen Bereiche grundlegende Daten überZulieferer, Fuhrpark und Baustellen sowie über die Zusammensetzung derMontageteams erforderlich.

Ergebnisgrößen der Simulation sind Durchlaufzeit und Lieferservicegrad der Auf-träge, Auslastung der Bereiche und Stationen, sowie Bestände und Bestandsent-wicklungen im Lager und in den Puffern der Produktion.


142

6.5.26.5.26.5.26.5.2 ModellbetriebModellbetriebModellbetriebModellbetrieb

Zur Untersuchung der erarbeiteten konzeptionellen Ansätze mit Hilfe des Simula-tionsmodells ist die konkrete Abbildung eines Produkt- und Produktionsszenarioserforderlich. Ausgangspunkte der Simulationsexperimente sind somit:

• Definition der Systemparameter und der Auftragssteuerung,

• Parametersätze für Ist-Hauskonzepte und Plattformhauskonzepte,

• Abbildung einer beispielhaften Struktur in der Arbeitsvorbereitung,

• Abbildung einer beispielhaften Produktionsstruktur mit innerbetrieblicherLogistik,

• (grobe) Festlegung der weiteren Logistikbereiche.

Die Systemparameter wie Lieferzeiten oder Montagezeiten und deren Schwan-kungen wurden in Anlehnung an die heutige Situation in den beteiligten Unter-nehmen festgelegt. Gleiches gilt für die Auftragssteuerung, die den wöchent-lichen Sitzungen der Bereichsleiter zur Diskussion der Auftragslage entspricht.Gleiches gilt auch für die Bereiche Einkauf, Zulieferer, Fertigerzeugnislager, Fuhr-park/ Spedition, Baustelle und Montage.

Bild 6-62:Wechselpritschen,Fuhrpark undMontageteams


143

Es sind drei Haustypen mit verschiedenen Parametersätzen abgebildet. Dabei istzu erwähnen, dass sich die beiden Konzepte Ist-Haus und Plattformhaus vor allemdurch die Aspekte der erforderlichen Sonderteile, der Anzahl an (vordefinierten)Bauteile, sowie optional eine Reduzierung der Fertigungszeiten kennzeichnen.

Die Arbeitsvorbereitung besteht im wesentlichen aus drei Bereichen mit je dreiMitarbeitern. Optional können diese Mitarbeiter entweder den Produkttypen oderden Elementtypen zugeordnet werden.

Die Materialwirtschaft besteht im wesentlichen aus dem Lagerbereich für Roh-materialien. Der innerbetriebliche Transport wird von drei Staplern durchgeführt.Entscheidender Parameter für diese Bereiche ist die durchschnittliche Transport-zeit für eine Ladung, die mit etwa zehn Minuten im Mittel angenommen wurde.

Bild 6-63:Arbeitsvorbereitung,Materialwirtschaft(Lager) undinnerbetrieblicherTransport

Die Produktion besteht aus folgenden Bereichen:

• Produktionssteuerung zur Freigabe und Verteilung der Produktions-aufträge an die Produktionsbereiche,

• drei Bereiche der Vorfertigung für Abbund, Platten und Bretter/ Bohlen,

• drei Bereiche der Elementmontage,


144

• drei Bereich für Verpackung und Versand.

Die Fertigungszeiten können optional entsprechend dem Automatisierungsgradoder einer möglichen Einsparung durch Plattformkonzepte gewählt werden.

Bild 6-64:Produktions-steuerung, -bereicheund –stationen

6.5.36.5.36.5.36.5.3 SimulationsexperimenteSimulationsexperimenteSimulationsexperimenteSimulationsexperimente

Um die im Rahmen des Forschungsvorhabens erarbeiteten Konzepte zu bewerten,wurden verschiedene Simulationsexperimente durchgeführt. Es wurden folgendeAspekte untersucht:

• Auswirkung des Plattformkonzepts auf Arbeitsvorbereitung undProduktion im Vergleich zu heutigen Produktkonzepten.

• Auswirkung einer Restrukturierung der Produktion, insbesondere derElementmontagebereiche, von der heutigen Orientierung an Elementartenhin zu der Orientierung an Produkttypen/-reihen.

• Untersuchung der Auswirkung der Änderung verschiedener Aspekte derFertigungssteuerung.


145

Im ersten Simulationsexperiment wird das Modell auf Basis heutiger Daten undStrukturen validiert. Allen Experimenten liegt ein bedarfsgerechter Automati-sierungsgrad zugrunde. Das Validierungsexperiment basiert zusätzlich auffolgender Konfiguration:

• Heutige Produktdaten und Elementstrukturierung der Produktion.

Die Steuerung der Produktion wurde dem heutigen Zustand wie folgt ange-nähert:

• Bedarfsorientierte Materialbeschaffung auf Basis einer wöchentlichenBestandsprüfung mit Berücksichtigung des in der Produktion bekanntenMaterialbedarfs.

• Zentrale Prüfung der Verfügbarkeit der Pläne, der auftragsbezogenenLieferungen und der auftragsbezogenen Vorproduktion vor derAuftragsfreigabe.

• Die Reihenfolge der Fertigungsaufträge entspricht einer Ordnung nachElementen innerhalb eines Bauvorhabens und wird zentral erzeugt, dieFertigungsaufträge werden pro Bauvorhaben an alle Produktionsbereichefreigegeben.

• Dezentrale Prüfung der Verfügbarkeit des Standardmaterials in denPuffern der Produktion in Verbindung mit einer bestands-/ verbrauchs-orientierten Materialversorgung durch den innerbetrieblichen Transport.

Zur Untersuchung der Produktkonzepte wurden in einem zweiten Simulations-experiment die Produktdaten am Plattformkonzept ausgerichtet. Im drittenExperiment wurde die Produktorganisation in der Produktion eingeführt, basie-rend auf den Plattform-Hauskonzepten. Dabei werden die Bereiche Arbeitsvor-bereitung und Produktion/ Elementmontage und Versand nicht wie bisher an denElementarten, sondern an den verschiedenen Haus-/ Produkttypen ausgerichtet.

Zur folgenden Untersuchungen der verschiedenen Optionen der Fertigungs-steuerung wurde die Konfiguration mit Produktdaten entsprechend dem Platt-formkonzept und der Produktionsstruktur entsprechend den Produkttypen alsBasismodell verwendet.

Folgende unterschiedlichen Steuerungsverfahren wurden auf ihre Eignung für denEinsatz in der Fertighausbranche untersucht:

• Bildung von Fertigungsblöcken:Gegenüber der beschriebenen Steuerung können Fertigungsblöckegebildet werden. Dies bezieht sich auf das übergreifende Zusammen-ziehen von artgleichen (= gleiche Elemente) Produktionsaufträgen übermehrerer Bauvorhaben. Dadurch wird eine Optimierung der Nebenzeitenangestrebt. Die Freigabe für die Produktionsbereiche erfolgt blockweise.


146

• Belastungsorientierte Auftragssteuerung (BOA):In diesem Experiment wird die Eignung der Steuerung nach derBelastungsorientierten Auftragsfreigabe getestet. Dabei ist in einemProduktionsbereich stets eine konstante Anzahl an zu bearbeitenderProduktionsaufträgen vorhanden, sofern diese zentral vorhanden sind/18/.

• Bestandsgesteuerte Vorfertigung:Auf Basis des Plattformkonzepts ist es möglich, die Vorfertigung als auf-tragsunabhängige Bestandsfertigung zu steuern. Ergänzt wird dies durchden Werker-Selbsttransport zwischen den Bereichen der Vorfertigung undder Elementmontage.

Im folgenden sind noch einige zusätzliche Aspekte der Gestaltung der Produktionund der weiteren logistischen Subsysteme aufgelistet:

• Konstruktive Ausgestaltung der Arbeitstische in der Elementmontage, ummehrere gleichartige Element auf einem Arbeitstisch in einem Fertigungs-auftrag zu montieren. Durch die Mehrfachelementmontage ergibt sicheine Reduzierung der Nebenzeiten.

• Auf das Produktkonzept abgestimmte Längendimensionierung derMontagetische, um eine optimale Auslastung/ Belegung zu erhalten.

• Bildung von Multifunktionselemente zur Einsparung von Prozess- undHandhabungszeiten. Die Bildung dieser Elemente erfordert einen höherenAufwand in der Arbeitsvorbereitung und bedingt das nachträglicheTrennen der Elemente.

• Einsatz verschiedener Automatisierungskomponenten zur Reduzierung derFertigungszeiten und des Personalbedarfs. Anzumerken ist, dass paralleleine Betrachtung der erforderlichen Investitions- und Betriebskostendurchzuführen ist.

• Abbildung und Untersuchung verschiedener Konzepte der Planung der(externen) Materialbeschaffung von den Lieferanten, z.B. Just in Time-Konzepte.

• Abbildung und Untersuchung der Auswirkung verschiedener Konzepteder Organisation und Einsatzplanung für die Montageteams.

• Selbststeuerung und Bestandsfertigung in der Elementmontage inVerbindung mit „kleinen“, standardisierten Bauteilen.


147

6.5.46.5.46.5.46.5.4 SimulationsergebnisseSimulationsergebnisseSimulationsergebnisseSimulationsergebnisse

In diesem Kapitel werden die Ergebnisse der Simulationsexperimente beschrieben.Vorab sei nochmals darauf hingewiesen werden, dass zur Beantwortung konk-reter Fragestellungen diese im Einzelfall mit den dafür geltenden Daten geprüftwerden müssen. Die folgenden Ausführungen gelten für den definierten Modell-betrieb. Grundlegende Erkenntnisse können jedoch verallgemeinert werden.

6.5.4.1 Validierung, Produkttypenorganisation , Plattformkonzept

Bild 6-65:Ergebnisse derSimulation I(Basis: Ist-Simulation)

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

Durchsatz Durchlaufzeit verspätete Aufträge Umlaufbestand

Plattformkonzept Produkttypenstruktur

Im Vergleich zu den Ergebnissen der Simulation des Ist-Zustands hat die Ein-führung der Produktion von Häusern, basierend auf dem Plattformkonzept, vorallem folgenden positiven Auswirkungen auf die logistischen Zielgrößen:

• Der Durchsatz an Aufträgen durch die Produktion steigt um 7%,

• die Durchlaufzeit der Aufträge durch die Produktion sinkt um 22%,

• der Anteil nicht fristgerecht ausgelieferter Aufträge sinkt um 28%.

Negativ ist eine Erhöhung des Umlaufbestandes (25%) zu beobachten, die vorallem durch die geänderten Produktdaten hervorgerufen wird. Allerdings wird einTeil der Bestandserhöhung auch durch den höheren Durchsatz ausgelöst.

Zusätzlich ist anzumerken, dass bei der Herstellung von Plattform-Häusern dieFertigungszeiten durch Standardisierung der Produktion sinken. Ein weiteres


148

Experiment mit einer geschätzten Reduzierung der Fertigungszeiten um 10%brachte folgende Ergebnisse:

• Der Durchsatz an Aufträgen durch die Produktion steigt nochmals um4%, verbunden einer weiteren Erhöhung des Umlaufbestandes um 8%,

• die Durchlaufzeit der Aufträge durch die Produktion sinkt um weitere10%,

• der Anteil verspäteter Aufträge sinkt zusätzlich um 8%.

Gegenüber dem Ist-Zustand, basierend auf den Ist-Hauskonzepten und einerElementstrukturierung in Arbeitsvorbereitung und Produktion, ergeben sich fürdie Produkttypenstrukturierung auf Basis des Plattformkonzepts folgende Werte:

• Der Durchsatz an Aufträgen durch die Produktion steigt um 7%,

• die Durchlaufzeit der Aufträge durch die Produktion sinkt um 14%,

• der Anteil nicht fristgerecht ausgelieferter Aufträge sinkt um 16%.

Im Vergleich zu dem Experiment zur Plattformkonzeption steigt die Durchlaufzeitund dadurch der Anteil verspäteter Aufträge wieder an ( um 8% bzw. um 12%).Der Grund hierfür liegt in der seriellen Bearbeitung aller Element in einer Zelle.Daher müssen die Aufträge früher eingesteuert werden. Der eigentliche Vorteilder Produkttypenstrukturierung liegt in der ständigen Lieferbereitschaft, zumin-dest eines Teiles (einer Zelle) der Produktion.

Die Erhöhung der Umlaufbestände in der Produktion, 45% gegenüber dem Ex-periment zur Plattformkonzeption, 68% gegenüber dem Ist-Zustand, entsprichtden Erwartungen. Der Grund hierfür ist vor allem in der erforderlichen Bevor-ratung aller Materialien an allen Fertigungsinseln zu suchen. Diese Umlauf-bestände können durch eine entsprechende Reduzierung der Meldebeständedeutlich verringert werden. Ein Teil der Bestandserhöhung ist wiederum auf denhöheren Durchsatz zurückzuführen.

6.5.4.2 Steuerung der Produktion

Als Basis der Experimente zur Untersuchung der Auswirkungen verschiedenerSteuerungsansätze auf die logistischen Kenngrößen diente die Steuerung mitzentraler Prüfung der Verfügbarkeit von Plänen, der auftragsbezogenen Liefe-rungen und der auftragsbezogenen Vorproduktion. Die Produktionsaufträgewurden dabei in einem „Auftragsblock“ an die einzelnen Bereiche weitergeleitet.

Im Vergleich zu den Ergebnissen der Basissimulation hat die Steuerung mit derBildung von Fertigungsblöcken eine markante Erhöhung des Durchsatzes von


149

11% zur Folge. Ebenso markant, jedoch negativ anzumerken, ist die Erhöhungder Durchlaufzeit (18%) und des Anteils verspäteter Aufträge (30% !).

Bild 6-66:Ergebnisse derSimulation II(Basis: Ist-Steuerungmit zentralerPrüfung)

-30%

-20%

-10%

0%

10%

20%

30%

40%

Durchsatz Durchlaufzeit verspäteteAufträge

Umlaufbestand

Fertigungsblöcke BOA Bestandsvorfertigung Dezentrale Prüfung

Die Anwendung des Konzeptes der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe(BOA) ist das einzige Steuerungskonzept, das durchweg positive Ergebnisse be-wirkt. Neben einer marginalen Steigerung des Durchsatzes (1%), wird vor allemeine Reduzierung des Umlaufbestandes (11%) erreicht. Ferner werden zusätzlichdie Durchlaufzeit und der Anteil verspäteter Aufträge reduziert (3% bzw. 4%).

Werden die Bereiche der Vorfertigung, Abbund sowie Platten- und Bohlen-zuschnitt, bestandsorientiert gesteuert, werden hervorragende Ergebnisse erzielt:

• Die Durchlaufzeit der Aufträge durch die Produktion sinkt um 18%,

• der Anteil verspäteter Aufträge sinkt um 26% (!).

Zusätzlich wird eine Durchsatzerhöhung um 6% erreicht. Negativ ist, wie zuerwarten war, eine Erhöhung des Umlaufbestandes (13%) zu beobachten.

Letztes Simulationsexperiment war die Dezentralisierung der Verfügbarkeits-prüfungen für Pläne, auftragsbezogene Lieferungen und auftragsbezogene Vor-produktion in die einzelnen Bereiche der Produktion. Daraus resultieren positiveine Erhöhung des Durchsatzes (8%), eine Reduzierung der Durchlaufzeit (5%)und eine Reduzierung des Anteils verspäteter Aufträge (11%). Negativ dagegenist die Erhöhung des Umlaufbestandes (7%) zu erwähnen.


150

6.5.4.3 Fazit der Simulationsexperimente

Die durchgeführten Simulationsexperimente haben zahlreiche Aufschlüsse überdie Auswirkungen und Zusammenhänge des komplexen Steuerungsproblems derProduktion eines Betriebs zur Fertighausherstellung gegeben.

Deutlich aufgezeigt wurden die Vorteile, die auch in der Produktion durch die Ein-führung des Plattformkonzeptes erreicht werden. Dem ist anzufügen, dass dieVorteile der bestandsorientierten Vorfertigung nur in Zusammenhang mit derEinführung des Plattformkonzeptes möglich sind.

Wird, ohne Betrachtung des Produktes rein die Struktur und Steuerung derProduktion betrachtet, tritt deutlich hervor, dass der Ansatz der Bildung vonFertigungsblöcken hohe Potenziale bietet, allerdings auch mit den großenNachteilen behaftet ist.

Der einzige Ansatz, der durchweg positive Ergebnisse liefert, ist die Einführungder Belastungsorientierten Auftragsfreigabe.

Zusammenfassend können folgende Grundsätze für ein optimales Steuerungs-konzept der Produktion für einen kleinen bis mittelgroßen Betrieb der Fertighaus-industrie festgehalten werden:

• Die Basis für die Erschließung hoher Potenziale bildet das optimaleProduktkonzept. Auf dessen Basis muss die gesamte Produktions-organisation unter dem Aspekt der bestandsorientierten/ auftrags-neutralen Vorfertigung von Bauteilen überdacht werden. Dabei ist aucheine Make or Buy-Untersuchung in betracht zu ziehen.

• Grundsätzlich müssen alle Maßnahmen nach den Grundsätzen derBelastungsorientierten Auftragsfreigabe (BOA) konzipiert werden, da diesder einzige Ansatz mit durchweg positiven Ergebnissen ist.

• Die Ausrichtung der Produktionsstruktur an den Produkttypen ist sinnvoll,wenn durch entsprechende Festlegung von Meldebeständen und dieentsprechende Lagertechnik die Problematik der erhöhten Umlauf-bestände gelöst wird. Zusätzlich müssen die Aufträge früher eingesteuertwerden. Damit können die Vorteile der ständigen Lieferbereitschaft unddie organisatorischen Vorteile erschlossen werden.

• Die Bildung von Fertigungsblöcken mit einer zentralen Prüfung der auf-tragsbezogenen Vorproduktion erscheint für Jahresproduktionsmengenvon weniger als 200 Häusern für die Produkttypenorganisation fraglich. Indiesem Fall müssen die Aufträge erheblich früher eingesteuert werden.Dadurch entstehen wiederum sehr hohe Umlaufbestände. Die Eignungder Bildung von Fertigungsblöcken für höhere Mengen oder/ und eineelementorientierte Produktionsstruktur ist separat zu prüfen.


151

7 Projektbilanzierung/ Zusammenfassung

Grundidee des Forschungsvorhabens war die konsequente Erschließung vonOptimierungspotenzialen im logistischen Prozess der Herstellung von Fertig-häusern auf Holzrahmenbasis. Ausgangspunkt bildete dabei die Betrachtung desProduktes, die im weiteren Projektverlauf konsequent zur Ableitung geeigneterKonzepte in Produktion und Logistik diente. Im folgenden werden die erarbei-teten Konzepte und Ideen im Überblick zusammengefasst und bewertet.


Erster Teil des Forschungsvorhabens war die Grobkonzeption einer plattform-basierten modularen Hausstruktur. Um die Vor- und Nachteile dieses Ansatzes zubewerten, sind einerseits der Aufwand für Entwicklung und Umsetzung (Investi-tion), andererseits Kosten und Nutzen des laufenden Betriebs zu berücksichtigen.Für eine Abschätzung wurden folgende Daten zugrundegelegt:

• Seitens Konstruktion und Arbeitsvorbereitung sind jeweils zwei Mitarbeitermit der Entwicklung und EDV-Implementierung beschäftigt.

• Im Betrieb sind zwei Personen mit der Konzept- und Datenpflegebeschäftigt.

• Die Zeitpotenziale in der Arbeitsvorbereitung betragen 50% derPlanerstellungszeiten, in der Produktion 10% der Fertigungszeiten.

Daraus ergibt sich, dass sich die detaillierte Weiterentwicklung und Umsetzungeines solchen Konzeptes ab einer Jahresmenge von etwa 70-80 Häusern anbietet.Bei einer Jahresmenge von 200 Häusern ergibt sich eine Kostenpotenzial vonetwa 500 TDM/Jahr.

Zusätzlich zu dem dargestellten Ergebnis ergeben sich durch die Begrenzung derinternen Varietät und den damit verbundenen Kosteneinsparungen Vorteile fürVertrieb, Materialbeschaffung und Lagerwirtschaft sowie Montage.

Durch das Plattformkonzept lässt sich, bei konsequenter Umsetzung, die Vielfaltder Materialsorten deutlich reduzieren. Dies ist jedoch verbunden mit einerErhöhung der Materialkosten um etwa 10%.


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Bild 7-1:„Break Even“Plattformkonzept

Kostenbetrachtung Plattform

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0 50 100 150 200 250

Jahresmenge [Häuser]

Jahr

esko

sten

[Mio

DM]

Zusatzkosten Einsparung Differenz

7.27.27.27.2 Zulieferer, Spedition, Materialwirtschaft, Lager und TransportZulieferer, Spedition, Materialwirtschaft, Lager und TransportZulieferer, Spedition, Materialwirtschaft, Lager und TransportZulieferer, Spedition, Materialwirtschaft, Lager und Transport

Durch die plattformbasierte Hauskonzeption ergibt sich in diesem Bereich dieMöglichkeit, die Vorfertigung von Bauteilen extern zu vergeben. Aus einerNutzwertanalyse mit paralleler Kostenvergleichsrechnung für den Bereich Abbundwurden die Vorteile deutlich ersichtlich. Unter den qualitativen Aspekten sinddabei vor allem die Risikominimierung und die geringere Anfälligkeit fürMengenschwankungen zu erwähnen. Unter Kostengesichtspunkten bietet sichdie Verlagerung für das betrachtete Beispiel an. Dies ist allerdings im Einzelfall zuprüfen.

Im Bereich der Organisation der Lieferungen existiert kein hohes Optimierungs-potential bezüglich der Beschaffungskosten. Vielmehr können in diesem BereichÜberlegungen, die zu einem höheren Lieferservicegrad führen, wie Just in Time-Konzepte, angestellt werden.

In den Bereichen Materialwirtschaft, Lager und Transport ist vor allem die Reor-ganisation als Mittel zur Potenzialerschließung zu erwähnen. Darunter fallen dieexplizite Ausgestaltung der Lager- und Kommissionierbereiche sowie der Trans-portwege. Diese Forderung wird durch die heute häufigen Suchvorgänge inner-halb der Produktion offensichtlich.


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7.37.37.37.3 OrganisationsstrukturOrganisationsstrukturOrganisationsstrukturOrganisationsstruktur

Grundsätzlich bietet sich im Aufgabenbereich der Organisation von Arbeitsvor-bereitung und Produktion, ferner auch weiterer Unternehmensbereiche, die Aus-richtung an den einzelnen Produktreihen an. Dadurch ergibt sich eine weitge-hende Unabhängigkeit der Segmente, die sich enorm in der Reaktion aufStörungen auswirkt.

Durch einen Vergleich des Lieferservicegrades für die heute gängige Organi-sationsform nach den Elementarten (Wand-, Dach-, Deckenelement) mit derorganisatorischen Ausrichtung an den Produktreihen im Bereich der Element-montage in der Produktion wird dies deutlich.

Werden alle Prozessstufen mit einer Verfügbarkeit von 98% angesetzt, undbestehen die Elementlinien aus drei verketteten Stationen, die (parallelen)Produktinseln dagegen aus je einer Station, so ergibt sich eine Differenz derLieferservicegrade von etwa 5%. Dies entspricht bei einer Produktionsmenge von200 Häusern pro Jahr 10 (fristgerecht) gelieferten Bauvorhaben.

Grund dafür sind folgende Auswirkungen von Störungen bei der Elementaus-richtung auf die logistischen Zielgrößen:

• Alle logistischen Zielgrößen (Durchsatz, Durchlaufzeit, Lieferservicegrad,Umlaufbestand) springen bei einer Elementausrichtung kurzfristig aufextreme Werte. Bei einer Produkttypenausrichtung verändern sie sich nurin dem Maße, in dem die Organisationseinheiten zu den Gesamtwertenbeitragen.

Ein weiterer Vorteil in der Produkttypenausrichtung, speziell für die im Rahmendieses Forschungsvorhabens betrachteten kleinen und mittelständischen Betriebeder Branche, liegt in der Wachstumsfähigkeit (auch Rücknahmefähigkeit) derStruktur. Dies ist darin begründet, dass jede organisatorische Einheit unabhängigvoneinander ist und somit selbständig wachsen oder schrumpfen kann. Außer-dem können dem Gesamtsystem (Unternehmen) ohne strukturelle Änderungenproblemlos weitere Organisationseinheiten hinzugefügt (oder entnommen)werden.

Unter dem Aspekt der Plattformkonzeption ergibt sich die organisatorischeForderung, diese „Produktsparte“ von der „Individualfertigung“ zu trennen. Diesführt zu einem „Unternehmen im Unternehmen“, mit allen damit verbundenenVorteilen. Unter dem Aspekt der Plattformkonzeption ist speziell in der Arbeits-vorbereitung die Einführung eines „Zwei-Kreis-Systems“ zu empfehlen, damit sichdie Entwicklungsarbeiten und die Auftragsabwicklung nicht überschneiden.


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7.47.47.47.4 Produktions-/ FertigungssteuerungProduktions-/ FertigungssteuerungProduktions-/ FertigungssteuerungProduktions-/ Fertigungssteuerung

Die aus den Simulationsexperimenten bekannten positiven Ergebnisse derverschiedenen Optionen der Fertigungsorganisation und -steuerung lassen sichdurch die Detaillierung in einem neuen Konzept kumulieren. Ein Soll-Konzept zurFertigungsteuerung muss auf folgenden Richtlinien beruhen:

• In der Materialbewirtschaftung (Lager und Produktionspuffer) wird eineMischung aus Bedarfs- und Verbrauchsteuerung empfohlen. Dabei wird,ausgehend vom Primärbedarf durch die Aufträge, der Sekundärbedarf anMaterial ermittelt und dieser mit dem aktuellen Bestand verrechnet. Dieswird nur für aktuelle Fertigungsaufträge durchgeführt.

• Vor der Freigabe der Fertigungsaufträge in der Produktion wird die lager-seitige Materialverfügbarkeit geprüft. Dabei werden offene Bestellungenund (voraussichtliche) Materialeingangstermine mit einer gewissen Sicher-heit berücksichtigt. Die Freigabe der Produktionsaufträge darf nicht voneiner zentralen Prüfung der auftragsbezogenen Vorproduktion abhängen.Diese wird dezentral geprüft.

• Basierend auf dem Plattformkonzept werden die Bereiche der Vor-fertigung (Abbund, Plattenzuschnitt) bestandorientiert organisiert. Diesbedeutet, dass in diesen Bereichen nicht für aktuelle Aufträge, sondernentsprechend den Prinzipien der Bestandssteuerung produziert wird. DieseBereiche sind selbststeuernd, wodurch die Planungskomplexität derProduktion deutlich reduziert.

• Ergänzend zu der Bestandsorientierung in den Bereichen der Vorfertigungwird die Materialbeschaffung zwischen Elementmontage und Vorferti-gung als Werker-Selbsttransport organisiert, wobei der Abnehmer zieht(Zieh-Prinzip).

• Durch die Konzeption eines Steuerungssystems der auftragsbezogenenProduktionsbereiche (Elementmontage, Versand) nach den Grundsätzender Belastungsorientierten Auftragsfreigabe werden alle (!) logistischenZielgrößen positiv beeinflusst.

Weitere Grundlegende Erkenntnisse zur Konzeption eines geeigneten Steuerungs-konzeptes für die Produktion sind aus den Simulationsexperimenten bekannt.Dadurch bestehen für den betrachteten Modellbetrieb folgende quantifiziertenPotenziale:

• Der Durchsatz durch die Produktion kann, mit dem gleichen Ressourcen-einsatz, um bis zu 15% gesteigert werden.

• Die Durchlaufzeit der Aufträge durch die Produktion kann um bis zu 25%verringert werden.


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• Der Anteil verspätet gelieferter Aufträge kann um knapp 30% gesenktwerden.

• Die Umlaufbestände können um mindestens 10% reduziert werden.

Die Vorteile einer bestandsorientierten auftragsneutralen Vorproduktion könnendurch das Szenario der Vorproduktion von standardisierten „kleinen“ Bau-elementen (Teilelemente) noch deutlich erhöht werden.

7.57.57.57.5 FertigungstechnikFertigungstechnikFertigungstechnikFertigungstechnik

Weniger die Entwicklung neuer Fertigungstechnik als vielmehr der bedarfs-gerechte Einsatz moderner Fertigungstechnik war Inhalt dieses Themenkomplexesdes Forschungsvorhabens. Der derzeit mögliche Automatisierungsgrad, und damitdie zur Verfügung stehende Technik, müssen auf Basis organisatorischer undbetriebswirtschaftlicher Überlegungen sinnvoll genutzt werden.

Ein maßgebliches Potenzial liegt im Einsatz kostenoptimaler Lösungen im Bereichder Montage der Elemente. Dabei wird der Einsatz von (teil-)automatisiertenMontagetischen, deren Anzahl und Ausrüstung abhängig von der jährlichenProduktionsmenge ermittelt werden muss, vorgeschlagen. (Teil-)automatisierteBetriebsmittel sind, neben den Montagetischen selbst, Geber-/ Nehmertische zumWenden der Elemente, eine Handhabungshilfe für Platten und evtl. Balken/Bohlen sowie eine vollautomatische Multifunktionsbrücke.

• Das Potenzial durch den Einsatz bedarfsgerechter Fertigungs- undAutomatisierungstechnik liegt bei etwa 30% Reduzierung derFertigungszeit ohne Multifunktionsbrücke, mit Multifunktionsbrückebeträgt die Einsparung mehr als 50%.

Bei der Konstruktion der Montagetische ist darauf zu achten, dass alle Element-arten (Wand-, Dach-, Deckenelemente) gefertigt werden können. Zusätzlichergibt sich die Möglichkeit, die Tischlänge so zu wählen, dass ein auf das Produkt-konzept abgestimmter höchstmöglicher Belegungsgrad erreicht wird. Eine weitereOptimierung birgt die Fertigung von mehreren Elemente gleichzeitig auf einemMontagetisch (Mehrfachelementfertigung).


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8 Ergebnisse, Verwertung und Ausblick

8.18.18.18.1 ErgebnisseErgebnisseErgebnisseErgebnisse

Unter dem Blickwinkel der Steigerung der ökologischen Verträglichkeit desBauens wurde dieses Forschungsvorhaben initiiert. In Anbetracht der hervor-ragenden Eigenschaften des Baustoffes Holz in den Punkten Kreislaufwirtschaftund Rückbau, verglichen mit den Alternativen, wurde das oberste Ziel desForschungsvorhabens als Steigerung des Anteils Holzhäuser am gesamtenBauvolumen für Ein- und Zweifamilienhäuser definiert.

Da die Unternehmen der Branche maßgeblich kleiner und mittelständischer Natursind und eine Vielzahl der Unternehmen an der Schwelle vom Handwerks- zumIndustriebetrieb stehen, resultieren die vorrangigen Probleme aus überkommenenOrganisationsstrukturen. Diese sind deutlich in der Logistik abgebildet. Darausergab sich die Zielsetzung des Forschungsvorhabens zu:

• „Entwicklung eines modellhaften Logistikkonzeptes zur Durchsetzung desintegrierten Umweltschutzes in der Holzwirtschaft“.

Die maßgeblichen Ergebnisse des Forschungsvorhabens sind:

• Die Entwicklung einer Produktplattform für Holzhäuser, angelehnt an diePlattformkonzepte der Automobilindustrie,

• die konsequente Umsetzung des Produktansatzes in der betrieblichenLogistik, resultierend in dem Ansatz der Produkttypenorganisation,

• die Steuerung der auftragsbezogenen Produktion nach den Grundsätzendes Konzepts der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe.

Zur Erschließung der vorhandenen Potenziale wurde im Verlauf des Forschungs-vorhabens eine Vielzahl von Methoden und Werkzeugen entwickelt. Vorrangig zunennen sind:

• Das Softwaretool zur idealen und optimalen Gestaltung des Produktions-layouts unter Materialflussgesichtspunkten,

• das Modell zur Simulation des gesamten logistischen Herstellungs-prozesses, detailliert im Bereich der Produktion.

Insbesondere zu den Bereichen Produktionssteuerung und –controlling kann dasbestehende Modell der Logistiksimulation für die Holzhausbranche genutztwerden. Dieses Modell kann bei Bedarf in den Bereichen Zulieferung, Montage


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und Baustelle detailliert, sowie um die Bereiche Auftragsabwicklung und Bau-stellenlogistik erweitert werden.

Neben diesen Werkzeugen wurden folgende weiteren Methoden und Vorgehens-weisen aufgezeigt:

• Die Vorgehensweise zur Entwicklung eines Plattformkonzeptes inKonstruktion und Datenverarbeitung,

• die Methode zur Durchführung von Make or Buy-Analysen im Bereich derVorfertigung,

• die Vorgehensweise zur Durchführung einer aufwandsgerechtenProduktionsanalyse (Material- und Informationsfluss),

• die Vorgaben zur Auswahl der geeigneten Produktions-, Lager- undTransporttechnik sowie ein Werkzeug zur Ermittlung des bedarfs-gerechten Automatisierungsgrades im Bereich der Elementmontage,

• Basiswissen zur Erzeugung parametrisierter Stücklisten und Arbeitspläne,

• Basiswissen über die Eignung verschiedener Ansätze von Produktions-steuerung und -controlling

Neben den aufgezeigten und ausgearbeiteten Potenzialen sind weitere Potenzialein den betrachteten klein- und mittelständischen Unternehmen der Branchevorhanden. Dabei handelt es sich um:

• Potenziale in Vertrieb und Marketing, basierend auf dem Plattform-konzept,

• Potenziale in den der Produktion vorgelagerten Bereichen (Planung,Konstruktion), basierend auf dem das Plattformkonzept,

• „verdeckte“ Potenziale durch die Produkttypenorganisation imHerstellungsprozess, derzeit verrechnet in den „Gemeinkosten“.

8.28.28.28.2 Verwertung und AnschlussfähigkeitVerwertung und AnschlussfähigkeitVerwertung und AnschlussfähigkeitVerwertung und Anschlussfähigkeit

Der Transfer der Ergebnisse des Forschungsvorhabens in die Wirtschaft wird imweiteren Verlauf durch Vorträge im Rahmen von Veranstaltungen der DeutschenGesellschaft für Holzforschung, z.B. im Rahmen des Statusseminars 22.01.02 –24.01.02, sowie durch geplante Veröffentlichungen in diversen Fachzeitschriftenunterstützt. Zusätzlich ist angedacht ein Handbuch in Form einer „Anleitung zurinnerbetrieblichen Logistik für mittelständische Unternehmen der Fertighaus-branche“ aufzulegen.


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Die Anschlussfähigkeit an das laufende Forschungsvorhaben wird durch dieeinfache Anwendung der im Verlauf des Forschungsvorhabens entwickeltenMethoden und Werkzeuge sichergestellt.

8.38.38.38.3 Ausblick und VisionAusblick und VisionAusblick und VisionAusblick und Vision

Im Verlauf des Forschungsvorhabens ergaben sich vielfältige Ansätze, die jedochin ihrem zeitlichen Horizont weiter gefasst sind. Hier sind speziell folgendeAnsätze zu erwähnen:

• Implementierung einer durchgängigen Datenschnittstelle von den Kundenüber alle am Herstellungsprozess beteiligten Unternehmen und Unter-nehmensbereiche bis zur Baustellenlogistik,

• Entwicklung von Kooperationsformen zwischen verschiedenen Herstellernder Branche, z.B. im Transportwesen oder zur gemeinsamen Nutzung vonProduktions- oder Montagekapazitäten,

• Erweiterung der Produktionsplanung und –steuerung in bezug auf denGedanken des Supply-Chain-Management,

• Entwicklung von kennzahlenbasierten Instrumenten des Produktions-controlling,

• technische Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für den Produktions-ansatz der „Durchlauffertigung“ von Elementen,

• technische Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für den Produktions-ansatz der „Vertikalen Fertigung“ von Elementen,

• Abstimmung der (innerbetrieblichen) Organisation in den nicht behan-delten Themenkomplexen auf die heutigen Anforderungen, z.B.Entwicklung von Prämienlohnsystemen.

Bei der Verfolgung all dieser Ansätze ist stets die Zielgruppe der klein- und mittel-ständischen Unternehmen der Branche zu berücksichtigen, da diese den mitAbstand größten Anteil des Bauvolumen der Branche erbringt.


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9 Literatur

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/2/ Bock, T.: Analyse der Roboterfertigungsmethoden im Holzbau,Studie im Auftrag der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung,München, 1998

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/4/ Piller, F.: Kundenindividuelle Massenproduktion, München, CarlHansa, 1998

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/7/ Pahl, G.: Konstruktionslehre, Springer, Berlin, 1977

/8/ Piller, F.: Modularisierung in der Automobilindustrie – NeueFormen und Prinzipien, Shaker, Aachen, 1999

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/10/ DtH-Produktschnittstelle für den Datenaustausch im Holzbau,Deutsche Gesellschaft für Holzbau, München, 1997

/11/ Egle, J.: Rationalisierung der Planung und Fertigung einheitlicheEDV-Datenbeschreibung - Kurzbericht des Forschungsvorhabens,im Auftrag der Entwicklungsgemeinschaft Holzbau in derDeutschen Gesellschaft für Holzforschung, München, 1999

/12/ Schulte, C.: Logistik: Wege zur Optimierung des Material- undInformationsflusses, Vahlen, München, 1991

/13/ Schönsleben, P.: Integrales Logistikmanagement – Planung undSteuerung von umfassenden Geschäftsprozessen, Springer,Berlin, 1998

/14/ Dangelmaier, W.: Fertigungsplanung – Planung von Aufbau undAblauf der Fertigung, Springer, Berlin, 2001

http://www.3liter-pps.de/


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/15/ Gieselmann, R.: Wohnbau Entwicklungen, Werner, Düsseldorf,1998

/16/ Wildemann, H.: Fabrikplanung: Neue Wege – aufgezeigt vonExperten aus Wissenschaft und Praxis, Frankfurter AllgemeineZeitung, Frankfurt, 1989

/17/ Weinmann+Partner: Holzhäuser rationell, wirtschaftlich undmarktgerecht fertigen, Firmenbroschüre, St. Johann-Lonsingen,2000

/18/ Wiendahl, H.-P.: Belastungsorientierte Fertigungssteuerung,Hannover, 1989

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