Vorlesung 1 und 2Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 0

Werkzeugmaschinenlaborder Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

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

Fabrikplanung

Vorlesung 1 und 2Einführung in die Fabrikplanung

Vorlesungsverantwortlicher:Dipl.-Wirt.-Ing. Moritz Krunke Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH AachenSteinbachstr. 53 BRaum 516Telefon: +49 241 80-27736, Fax: +49 241 80-22293M.Krunke@wzl.rwth-aachen.de

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 1

Inhaltsverzeichnis:

Inhaltsverzeichnis Seite 1

Vorlesungslandschaft Seite 2

Terminübersicht Seite 3

Aufbau der Vorlesungsreihe Seite 4

Glossar Seite 7

Ziele der Vorlesung Seite 8

VorlesungEinführung Seite 9

Grundlagen der Fabrikplanung Seite 17

Fabrikplanungsprozesse Seite 24

Referenzlösungen Seite 31

Anhang Seite 39

Bilanz der Vorlesung Seite 45

Fragen zur Vorlesung Seite 46

Literaturhinweise Seite 47

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 2

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 3

TerminübersichtVorlesung & Übung

Mo, 08:00 - 11:15 AH III

lfd. Nr. Datum Verantwortlich

V1 + Industrie 23.04.2012Hr. KrunkeTel. 0241 80 27736

V2 23.04.2012Hr. KrunkeTel. 0241 80 27736

V3 30.04.2012Hr. KupkeTel. 0241 80 28210

V4 30.04.2012Hr. KupkeTel. 0241 80 28210

Industrie 07.05.2012Hr. KrunkeTel. 0241 80 27736

V5 + Industrie 14.05.2012Fr. VarandaniTel. 0241 80 27424

V6 14.05.2012Fr. VarandaniTel. 0241 80 27424

V7 21.05.2012Hr. SwistTel. 0241 80 28101

V8 21.05.2012Hr. SwistTel. 0241 80 28101

V9 + Industrie 04.06.2012Hr. PetersohnTel. 0241 80 20615

V10 04.06.2012Hr. PetersohnTel. 0241 80 20615

V11 11.06.2012Hr. MaueTel. 0241 80 28215

V12 11.06.2012Hr. MaueTel. 0241 80 28215

V13 + Industrie 18.06.2012Hr. KreiskötherTel. 0241 80 28215

V14 18.06.2012Hr. KreiskötherTel. 0241 80 28215

V15 + Industrie 25.06.2012Hr. KrunkeTel. 0241 80 27736

SS 12 Vorlesungsverantwortlicher: Hr. Krunke Tel. 80-27736

Stand: Klausurverantwortlicher: Hr. Rudolf Tel. 80-27379

26.03.2012

Logistik II - Layoutplanung + Externer Fachvortrag

Highlights und externe Fachvorträge

Logistik I - Logistikplanung

Logistik II - Layoutplanung

Fabrikplanung- Deutsch -

Vorlesungsthema

Einführung in die Fabrikplanung & Externer Fachvortrag

Logistik I - Logistikplanung

Einführung in die Fabrikplanung

Standortplanung I - Planung des Wertschöpfungsumfangs

Standortplanung II - Standortwahl

Production Systems I - Ressourcenplanung

Standortplanung I -Wertschöpfung und Wertschöpfungsdimensionen

Standortplanung II - Standortstrukturplanung + Externer Fachvortrag

Production Systems II - Aufbauorganisation und Produktionsformen & Externer Fachvortrag

Production Systems I - Prozessplanung

Production Systems II - Organisationsgestaltung und Lean Production

Externer Fachvortrag: Siemens - Corporate Technology (10:15 - 11:15 Uhr)

Vorlesung 1 und 2Fabrikplanung – Sommersemester 2011

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 4

Anmerkungen zur Folie:

Die Vorlesungsreihe gliedert sich in ihrem Hauptteil in die Standortplanung, dieFestlegung des Produktionskonzeptes und die Definition der Logistik. Dabeiumfasst die Standortplanung einerseits die Festlegung desWertschöpfungsumfangs und andererseits die Standortwahl, wobei zubeachten ist, dass die Lebensdauer einer Fabrik viel höher ist als die einesProduktes. Aufgrund der nicht exakten Planbarkeit eines Produktes muss überein breites Spektrum geplant werden. Die Konzeption des Production Systemsschließt die Prozess- und Ressourcenplanung mit ein. Die Ge-staltung derLogistik beinhaltet neben der Layoutgestaltung auch die Lagerplanung.

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 5

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 6

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 7

Glossar:

Fabrik:

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

Fabrikplanung:

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

ROCE:

Return on Capital Employed (ROCE) ist ein Verfahren der wertorientiertenUnternehmensführung. Der ROCE ist ein einperiodenbezogenes Rendite-maß. Er errechnet sich als Quotient aus betrieblichem Ergebnis (OperatingProfit) und gebundenem Kapital (Capital Employed). (Gabler Wirtschaftslexikon2001)

SOP:

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

BAZ:

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

SWOT-Analyse:

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 8

Ziele der Vorlesung:

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

- Grundlegende Begriffe zur Fabrikplanung kennen lernen

- Inhalte der Fabrikplanung kennen lernen

- Anforderungen und Probleme der Fabrikplanung verstehen

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 9

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 10

Anmerkungen zur Folie:

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 11

Anmerkungen zur Folie:

Mit dem Ziel die eigenen Produktionskapazitäten zu erweitern begann im Jahre 2001 diePlanung eines Fabrikplanungsprojektes, dessen Investitionsvolumen bis zum Start ofProduction (SoP) 1,3 Mrd. Euro betrug. Durch dieses Projekt entstanden ca. 11.000Arbeitsplätze auf dem Werksgelände und bei angebundenen Zulieferern und Serviceanbieternentstehen. Projekte mit diesem Umfang reichen von der Planung der Strategie bis zuroperativen Umsetzung und greifen auf einen Pool von Planungsbeteiligten zurück, die jeweilsfür einzelnen Projektteile verantwortlich sind. Das gegensätzliche Extrem sindFabrikplanungsprojekte im kleinen Mittelstand, die von einem kleinen Team durchgeführtwerden, welches ganzheitlich für das Projekt verantwortlich sind.

Nach dem Standortentscheid Leipzig im Juli 2001 und dem Abschluss der Planungsphasen galtes bis April 2002 das Baugelände, ein 208 Hektar großes Areal grüner Wiese zwischenSeehausen, Hohenheida und Plaußig baufertig vorzubereiten. Nach dem Baubeginn imFrühjahr 2002 wurden noch bis Mitte 2003 die Produktionshallen und die ersten Büroflächenerrichtet. Danach begann der Einbau der Produktionsanlagen und sonstigen Einrichtungen,welche dann nach und nach in Betrieb genommen wurden. Nach Fertigstellung und Einrichtungaller Gebäude erfolgte eine Erprobungsphase, in der einzelne Prozessschritte und nicht dergesamte Ablauf durchgeführt werden. Anfang 2005 wurde die Serienproduktion der BMW 3erReihe aufgenommen.

Die Schnittstelle zwischen Architektur und modernem Industriebau wird durch dasZentralgebäude von Zaha Hadid, berühmte Industriearchitektin, deutlich, welches alsKommunikations- und Qualitätszentrum des neuen Werkes sowohl für die Mitarbeiter als auchBesucher dient.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 12

Anmerkungen zur Folie:

In den letzten Jahren hat sich das Umfeld produzierender Unternehmen starkverändert. Heute ist das Umfeld geprägt von Turbulenzen und Diskontinuitäten,die zuverlässige Prognosen künftiger Anforderungen an das Unternehmendeutlich erschweren. Dies hat starke Auswirkung auf die Fabrikplanung, daderen Planungsobjekt eine durchschnittliche Nutzungsreichweite von 30 Jahrenbesitzt. In Kombination mit sich verkürzenden Produktlebenszyklen resultierenhieraus eine Erhöhung der Planungshäufigkeit (Verdreifachung in den letzten10 Jahren) und fortlaufende Anpassung mit der Gefahr der ständigen Planung,deren Ergebnisse nach kurzer Zeit ihre Gültigkeit als Zielgrößen verlieren(Sisyphos-Planung). Die Forderung nach flexiblen und wandlungsfähigenFabrikstrukturen ist die zwangsläufige Konsequenz. Flexibilität bedeutet indiesem Zusammenhang, dass die Fabrikstrukturen begrenzte Anpassungenermöglichen, die Umsetzung von KVP Maßnahmen in der Fabrik sind einBeispiel. Wandlungsfähigkeit erweitert diese Adaptionsfähigkeit derFabrikstrukturen und ermöglicht tiefgreifende Veränderungen, die über dieFlexibilität hinausgehen. Ein beliebter Ansatz ist die Aussage „Der besteFabrikant ist ein Fabrikant ohne Fabrik“.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 13

Anmerkungen zur Folie:

Die zunehmende Vernetzung von Unternehmen bildet eine weitereHerausforderung an die Fabrikplanung. Entsprechend des Prinzips der„Factory on Demand“ schließen sich Fabriken zu temporären Kooperationenund Netzwerken zusammen, um so flexibel auf die wechselndenAnforderungen des Marktes einzugehen. Dies führt zu steigender Komplexitätin der Planung, da die Interaktion mit Partnern und die zugehörigenSchnittstellen im Rahmen des Kooperationsmanagements beachtet werdenmüssen. Die äußeren Bedingungen wie vereinfachteKommunikationsmöglichkeiten – z.B. Internet - erhöhen die Handelbarkeit vonZwischenprodukten. Zusammen mit den sinkenden Transaktionskosten führtdies zur Abnahme der optimalen Betriebsgröße, welche sich in der Tendenz derabnehmenden Wertschöpfungstiefe äußert. Trotz abnehmender Betriebsgrößewächst der Objektbereich der Fabrikplanung, da nicht nur die Fabrik als ein Teildes Produktionsnetzwerkes betrachtet werden muss (Planung desMaterialflusses steht dabei am Anfang), sondern der gesamte Verbund, daFabriken nur noch selten für sich alleine stehen.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 14

Anmerkungen zur Folie:

Die wertorientierte Unternehmensführung hat vor allem in den 90er Jahren durch Umsetzung invielen Unternehmen an Bedeutung gewonnen. Entsprechend weit am Kapitalmarkt verbreitetsind mittlerweile die zugehörigen Mittel der wertorientierten Unternehmensbewertung, denensich die Unternehmen stellen müssen. Zu diesen Mitteln gehört das einperiodenbezogeneRenditemaß Return on Capital Employed (ROCE). Demgegenüber hat der Return onInvestment (ROI) als Renditemaß, der kurzfristiges und langfristiges Kapital berücksichtigt, anBedeutung verloren. Kritisiert wird der ROI vor allem wegen seiner Beeinflussbarkeit durchkurzfristige Aktionen (z.B. Bestandsänderungen) und der fehlenden Interpretierbarkeithinsichtlich Finanzlage von Unternehmen. Nach Meinung der Finanzanalysten sindUnternehmen primär nach dem investierten Kapital – der Kapitalverwendung – und nicht nachder Kapitalherkunft zu bewerten, weshalb sich der ROCE als Bewertungsmaßstab seit 2000 amKapitalmarkt durchgesetzt hat. Die ausschließliche Berücksichtigung der langfristigenKapitalbindung wirkt sich für börsennotierte Unternehmen investitionshemmend aus, wodurchdie Substanzsicherheit der Unternehmen gefährdet wird.

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

Der steigende finanzielle Druck führt zudem dazu, dass nicht nur das Objekt der Planung,sondern auch der Planungsprozess selbst in den Fokus der Aufwand-Nutzen Abschätzungrückt. Der Planungsprozess muss im Sinne der Wertorientierung eine Balance zwischenAufwand und Nutzen rechtfertigen.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 15

Anmerkungen zur Folie:

Sinkende Margen führen bei Wettbewerb dazu, dass Unternehmen die Strategie derKosten- bzw. Preisführerschaft verfolgen. Die Reaktion der Konkurrenz bestehtebenfalls in Preissenkungen, wobei Wettbewerber aus bspw. asiatischen LändernHochlohnländern wie Deutschland hinsichtlich der Preisgestaltung überlegen sind, dasie sich mit niedrigeren Lohnkosten konfrontiert sehen. Langfristig ist eine isolierteKostenführerschaftstrategie somit insbesondere für Hochlohnländer nichterfolgsversprechend. Aus der Anstrebung der Kostenführerschaft resultiert diederzeitig zu beobachtende Tendenz der Abwanderung produzierender Unternehmen,die erst die Produktion und im zweiten Schritt ihre Entwicklungsabteilung inNiedriglohnländer verlagern, um dem Wettbewerb standzuhalten.

Die zugrunde liegende Zielsetzung, höherwertige Produkte zu niedrigeren Preisen zuverkaufen ist nicht sinnvoll. So führt eine Preissenkung bei Investitionsgütern nichtzum Ziel, da diese keine Preiselastizität aufweisen (durch die Preissenkung entstehenkeine zusätzlichen Kunden). Statt der reinen Kostenführerschaft ist die Differenzierungüber einzigartige Produktmerkmale anzustreben, welches durch die Fokussierung aufunternehmensinterne Fähigkeiten und Ressourcen möglich wird. Basierend auf denFähigkeiten und Ressourcen ist eine Analyse der eigenen Stärken und Schwächendie Grundlage, um die eigenen Kernkompetenzen zu identifizieren sowie auf- undauszubauen.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 16

Anmerkungen zur Folie:

In einem Fabrikplanungsprojekt können bis zu 100 interne und externebeteiligte Fachleute und Interessensvertreter involviert sein. Die große Anzahlan Beteiligten führt zu starken Interdependenzen im Planungsprozess. Dieentstehenden Schnittstellen müssen während der Planung besondersberücksichtigt werden.

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 17

Anmerkungen zur Folie:

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 18

Anmerkungen zur Folie:

Das St. Galler Management-Konzept stellt einen ganzheitlichen Management-Ansatzdar und ist auch auf Produktionsunternehmen anwendbar.

Es wird zwischen drei Ebenen des Managements unterschieden: der normativen, derstrategischen und der operativen Ebene. Die Ebenen wiederum gliedern sich inAktivitäts-, Struktur- und Verhaltensaspekte, so dass sich die obigen neunBetrachtungsfelder ergeben.

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

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

Auf der strategischen Ebene werden diese Ziele und Prinzipien durch geeigneteOrganisationsstrukturen unterstützt und durch Programme zur Gestaltung vonLeistungssystemen und Geschäftsprozessen umgesetzt. Ziel ist Aufbau, Nutzung undPflege so genannter Erfolgspotenziale, also den Voraussetzungen für das Behauptenim Wettbewerb. Dazu zählen u.a. die Standortplanung, die Festlegung der Ziele,sowie die Positionierung und die Wahl der Produktionsprinzipien.

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 19

Anmerkungen zur Folie:

Eine besondere Herausforderung der Fabrikplanung ist die Festlegung derZielkriterien für das Projekt. Dazu muss die zukünftige Position innerhalb derZieldichotomien festgelegt werden. Es ist zu entscheiden, ob die Fabrik auf Flexibilitätoder Effizienz auszulegen ist. Für die Ressourcenplanung bedeutet dies dieEntscheidung zwischen flexiblem Bearbeitungszentrum oder effizienterTransferstraße. Dabei verursachen flexiblere, an neue Produkte leichter adaptierbareBetriebsmittel tendenziell die höheren Kosten.

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

Redundanz von Ressourcen sichert die Produktion in Störungsfällen, da ähnlicheBetriebsmittel die Übernahme der Produktion bei Ausfällen oder Überlast derredundanten Ressource ermöglichen, jedoch ein vergleichsweise höheresInvestitionsvolumen verursachen als im Komplementaritätsfall.

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

Eine Abstimmung dieser Kriterien ist für eine wirksame Strategie erforderlich.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 20

Anmerkungen zur Folie:

Die klassische Fabrikplanung orientiert sich am Markt – man spricht hier voneinem Marktorientiertem Ansatz bei dem der Planungsfokus zu beginn auf demProdukt liegt. Ausgehend vom Produkt werden die Prozesse und daraufaufbauend die Fabrik geplant wobei davon ausgegangen wird, dass diegeplanten Strukturen auch für Folgeprodukte ausreichend sind, bzw. dieProduktlebenszyklen entsprechend lang sind und mit den Lebenszyklen derFabrik korrelieren.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 21

Anmerkungen zur Folie:

Aufgrund der sich verkürzenden Technologie- und Produktlebenszyklen nimmtdie Bedeutung des marktorientierten Fabrikplanungsansätzen immer weiter ab,da die Differenz zwischen Fabrik- und Produktlebenszyklus größer wird.

Zunehmend an Bedeutung gewinnt in diesem Umfeld dieRessourcenorientierung, die die eigenen Fähigkeiten und Ressourcen sowiederen Weiterentwicklung zu einzigartigen Kernkompetenzen in denVordergrund stellt. Ziel ist die Schaffung von einzigartigen Kernkompetenzen,um sich von Mitbewerbern durch Spezifität zu differenzieren. Dabei ist daraufzu achten, dass die Fabrik um bestehende Kompetenzen herum geplant undgebaut wird. Hilfsmittel bei der Bestimmung der eigenen Stärken undSchwächen ist hierbei die SWOT-Analyse.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

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Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 22

Anmerkungen zur Folie:

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

Einerseits gibt es den marktorientierten Fabriktyp, der für eine bestimmte Produktartkonzipiert wird. Die zugehörige Planung basiert auf einer Fest-legung desProduktionsprogramms. Die Verbreitung dieses Typs ist mittlerweile rückläufig.Dennoch ist der marktorientierte Fabriktyp in speziellen Industriezweigen, wiebeispielsweise die Automobilindustrie, vermehrt anzu-treffen.

Der dichotomische Gegensatz des marktorientierten Fabriktyps ist derressourcenorientierte Fabriktyp. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass sich dieAuslegung der Fabrik nicht am Produkt sondern an der zur Produktion dienendenTechnologie bzw. den Kompetenzen des Unternehmens orientiert. Ein Beispiel stelltdie Elektronikindustrie dar. Dort werden unabhängig vom Endprodukt Platinenbestückt.

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 23

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 24

Anmerkungen zur Folie:

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 25

Anmerkungen zur Folie:

Konsekutive Planungsansätze vernachlässigen die Wirkzusammenhänge inrealen Planungsprojekten. Dynamische Wirkzusammenhänge und Einflüsseführen zu Wartezeiten, Abstimmungsproblemen, lokaler Optimierung undFehlentscheidungen im Projekt und damit zu langen Projektlaufzeiten.

Diese Effizienz- und Effektivitätsverluste führen zu einem verspätetenProduktionsstart, mangelnder Zielerreichung und Performance und fehlenderAkzeptanz und somit zu unnötigen Kosten.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 26

Anmerkungen zur Folie:

Bei klassischen Planungsansätzen werden Ziele und Planungsgrundlagen im Vorfeld sauberdefiniert und ändern sich im Verlauf des Fabrikplanungsvorhabens nicht mehr, wodurch einekonsekutive Planung möglich wird. Dieser theoretische Ansatz widerspricht der Fabrikplanungin der Realität.

Die wahrgenommene Dynamik wird durch den steigenden Bedarf von Gleichzeitigkeit undDezentralität der Planungsaktivitäten erhöht. Auch eine Initialphase zur Definition allerPlanungsgrundlagen existiert nicht. Zu Beginn der Planung ist unklar, welchePlanungsgrundlagen überhaupt einen Einfluss auf die Gestaltung der Fabrik haben. Erst durchdie Konkretisierung während der Planung können genauere Aussagen über die Zieldefinitionund die zu beachtenden Planungsgrundlagen gemacht werden.

Da zu Beginn der Planungsaktivitäten noch nicht alle notwendigen Planungsschrittevorhergesagt werden können, müssen die Planungsaktivitäten und Reihenfolge kontinuierlichangepasst und ergänzt werden. Die Gleichzeitigkeit von ursprünglich abhängigenPlanungsaktivitäten zeigt deutlich die Grenzen einer deterministischen Sichtweise imdynamischen Umfeld von Planungsobjekt und Planungsaktivität auf

Durch die Vielfalt der Aufgaben erfordert die Entwicklung eines Fabrikkonzeptes eineZusammenarbeit von verschiedenen Fachexperten. Die Beteiligten müssen in die Planungeingebunden und die Planungsergebnisse transparent aufbereitet und diskutiert werden.

Eine weitere Herausforderung ist die komplexitätsgerechte Anpassung desFabrikplanungsvorgehens an die fallspezifischen Gegebenheiten eines Planungsobjekts. Somuss die Planung adaptiv gestaltbar sein, um für unterschiedliche Unternehmungenunterschiedlich komplizierte Planungsaufgaben unterstützen zu können.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 27

Anmerkungen zur Folie:

Als Reaktion auf die Anforderungen an heutige Fabrikplanungsvorgehen wurde dasAachener Fabrikplanungsvorgehen entwickelt, welches die einzelnen Planungsinhalteund -aufgaben in Module für die Fabrik- und Produktplanung kapselt. Ein Schwerpunktliegt dabei auf der Standardisierung und Spezifizierung des Planungsvorgehensinnerhalb der Module.

Durch die Kapselung der Module und eine klare Schnittstellendefinition durchFestlegung der Eingangs- und Ausgangsdaten, lassen sich die einzelnen Module jenach Planungsaufgabe relativ beliebig kombinieren. Die so erreichte Identifikation derWirkbeziehungen zwischen den Modulen ermöglicht Transparenz imPlanungsvorgehen, bspw. über Auswirkungen von sich im Projektablauf änderndenPlanungsprämissen, und eine teilweise Parallelisierung der Aufgaben.

Die Auswahl und der benötigte Reifegrad der Planungsmodule ist dabei vom Projektabhängig, d. h. je nach definiertem Umfang werden alle Planungsmodule, oder nureinzelne genutzt und in entsprechender Detaillierung bearbeitet. Auf dieser Basis kannder für das Projekt notwendige Planungsaufwand ermittelt und im Sinne einerWertorientierung im Planungsvorgehen dem Aufwand gegenübergestellt werden.

Durch das iterative Durchlaufen des modularen Planungsvorgehens mitverschiedenen Reifegraden kann der Detaillierungsgrad der Module - unterstütztdurch ein systematisches Lösungsraummanagement - im Ablauf des Projektes vertieftwerden.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 28

Anmerkungen zur Folie:

Die situationsbasierte (Re-)Konfiguration der Reihenfolge der Planungsschritteund zeitliche Taktung anhand von Entscheidungspunkten und Planungsinhaltenermöglicht die Planung unter Unsicherheit.

Über eine Kapazitätsplanung und Nivellierung der Planungsinhalte, eineinhaltliche Koordination und adaptive Zusammensetzung des Planungsteamsund einen ständigen Perspektivenabgleich lassen sich die einzelnenPlanungsaufgaben synchronisieren.

Durch ein kontinuierliches Reifegrad- und Forschrittscontrolling imProjektverlauf sowie eine Beobachtung und ein ständiges Management vonÄnderungen kann stets Feedback in die Planungsmodule zurückgespieltwerden und letztendlich eine frühzeitige Umsetzung erfolgen.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 29

Anmerkungen zur Folie:

Im Gegenstromverfahren wird das analytische Vorgehen klassischer Fabrikplanungsansätzesystematisch mit der synthetischen Perspektive aus der Praxis zusammengeführt. Dieanalytische Perspektive verfolgt dabei die Gestaltung der „Idealen Fabrik“ ohne Rücksicht aufvorhandene Restriktionen ausgehend von Produkt- und Marktgegebenheiten in einemklassischen „Grüne-Wiese Ansatz“.

Diese Voraussetzungen sind heute selten gegeben, da immer bestehende Prozesse undErfahrungen berücksichtigt werden müssen. Eine analytisch generierte Standardlösung führtbei zwei Unternehmen gleicher Größe und Branche nicht zwingend zum gleichen Erfolg.Zudem haben sich in den Unternehmen Best Practices herausgebildet, welche auf denunternehmensspezifischen Besonderheiten der vorhandenen Ressourcen beispielsweise denMitarbeitern basieren. Diese müssen zwingend in die Konzeption des Werkskonzepteseinbezogen werden. Die zweite Perspektive legt den Fokus daher auf die Stärken-Schwächen-Analyse. Dabei werden aus bestehenden Erfahrungen in gezielter Analyse systematischVeränderungsbedarfe abgeleitet und erfolgreiche Lösungsbestandteile aufgegriffen, um diese indas zukünftige Fabrikkonzept zu übertragen.

Der entstehende Planungsprozess verfolgt diese zwei Perspektiven parallel. Dabei werden diebeiden Stränge nicht isoliert voneinander bearbeitet. Vielmehr werden sie bewusst miteinanderverknüpft, d. h. es reihen sich die analytischen und synthetischen Vorgehensschritteaneinander. Dieses Vorgehen ermöglicht das Verschmelzen des Wissens aus Theorie undPraxis und bindet zudem alle Teilnehmer aktiv in den Planungsprozess ein.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 30

Anmerkungen zur Folie:

Fabrikplanungsmaßnahmen können heutzutage von der sogenannten Digitalen Fabrikunterstützt werden. Die Digitale Fabrik beschreibt dabei die Integration mehrerer IT-Tools durch den Rückgriff auf eine gemeinsame Datenbank. Die vollständigeAbbildung sämtlicher Teilbereiche des Planungsobjektes ermöglicht durch den Einsatzvon IT-Tools die Integration vorgelagerter Planungsprozesse und deren Ergebnisse(z.B. Produktentwicklung) in die Fabrikplanung.

Eine gemeinsame durchgängige Datenbasis stellt die Daten allen Beteiligten zurVerfügung und gewährleistet so eine einfache Übergabe und kontinuierliche Pflegeder Ergebnisse bei hoher Transparenz der Prozesse.

Der entscheidende Vorteil findet sich in der Verbesserung der Planungsergebnisse beigleichzeitiger Verkürzung der Planungsdauer. Dies ist u.a. darauf zurückzuführen,dass Fehler durch Simulationen oder 3D Modelle bereits in der Planungsphaseerkannt und behoben werden können, bevor die Ausführungsphase begonnen hat.

Eine weitere Herausforderung für den Einsatz der Digitalen Fabrik ist die Anpassungder Methoden und Werkzeuge an die jeweilige Planungsaufgabe. So istsicherzustellen, dass die digitalen Werkzeuge komplexitätsgerecht gestaltet werdenkönnen und so für unterschiedliche Unternehmungen unterschiedlich komplizierteAufgaben unterstützen können. Kleine, einfache und von einander unabhängigeinsetzbare Tools können bspw. auch „Nicht-Experten“ bei der Planung unterstützen.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 31

Anmerkungen zur Folie:

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 32

Anmerkungen zur Folie:

Jedes Unternehmen entwickelt seinen eigenen, unternehmensspezifischenFabrikplanungsprozess. Die Dokumentation reicht vom einfachen Word oderExcel Dokument bis hin zu IT-basierten implementierten Workflows.

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 33

Anmerkungen zur Folie:

Neben dem einleitend vorgestellten Produktionsstandort Leipzig, der zurErweiterung der Produktionskapazität gegründet wurde, verfügt BMW überweitere Standorte. Das weltweite Produktionsnetzwerk umfasst Werke inBayern (München, Dingolfing, Regensburg, Landshut, InnovationsparkWackersdorf), Berlin, Österreich, Großbritannien, USA und Südafrika. DiePlanungsprämissen, unter denen die einzelnen Werke entstanden sind,unterscheiden sich maßgeblich.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 34

Anmerkungen zur Folie:

In der gläsernen Fabrik wird das Flaggschiff von Volkswagen montiert. DieFabrik führt den Montageprozess und den Kunden durch maximaleTransparenz und Reinheit unmittelbar zusammen. Auf den parkettbelegtenFließbandinseln stehen Regale, in denen das gesamte Material bereitsvorkommissioniert mit dem Produkt mitfährt.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 35

Anmerkungen zur Folie:

Smart (Daimler AG) fertigt und montiert bis zu 120.000 Fahrzeuge im Jahr amStandort in Hambach, Frankreich. Verschiedene Subunternehmer und Zuliefererarbeiten im sogenannten Zulieferpark ebenfalls am Standort unter der Koordinationvon Smart.

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 36

Anmerkungen zur Folie:

Einzigartiges Beispiel für die Verbindung von Produkt- und Firmenimage unddessen Übertragung auf das Fabrikplanungskonzept: Der KollektorenherstellerSolvis realisiert in einem Fabrikplanungsprojekt die preisgekrönteNullemissionenfabrik – Europas größte Fabrik, in der CO2-neutral produziertwird.

Besonderheiten des 8.000 qm großen Gebäudes sind die säulenfreie Halle, die100%ige Deckung des Energiebedarfs mit Solarenergie und die LKW-Be- undEntladekabinen, die den thermischen Verlust von Prozessen derüberbetrieblichen Logistik minimiert.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 37

Anmerkungen zur Folie:

Die Firma Wilkhan ist ein Unternehmen, welches Büro- und Objektdesignanbietet. Mit der Absicht den Designanspruch des Produktportfolios auch überdie Fabrikgestalt nach außen zu tragen, wurde die Erweiterung derVerwaltungs- und Produktionsgebäude durch Pavillons realisiert. DieMehrkosten haben sich dabei durch die positiven Einflüsse auf die Mitarbeiter,sowie PR- und Marketingeffekte bereits amortisiert.

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 38

Anmerkungen zur Folie:

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 39

Anmerkungen zur Folie:

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Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 40

Anmerkungen zur Folie:

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Vorlesung 1 und 2

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Anmerkungen zur Folie:

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Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 42

Anmerkungen zur Folie:

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Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 43

Anmerkungen zur Folie:

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Vorlesung 1 und 2

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Anmerkungen zur Folie:

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

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Bilanz der Vorlesung:

Anhand der BMW-Werksplanung in Leipzig wird die Bedeutung vonFabrikplanungsprojekten verdeutlicht. Aus dieser Bedeutung resultieren hoheAnforderungen an den Fabrikplanungsprozess. Durch Entwicklungen im Umfeldproduzierender Unternehmen sind diese Anforderungen massivenVeränderungen unterworfen. Der Planer von heute sieht sich entsprechendenForderungen gegenüber: „Mein lieber Fabrikplaner, mach’ eine Fabrik, die heuteUhren und morgen Autos bauen kann, die jeden Tag andere Stückzahlenproduziert, die aufblasbar und transportabel ist.“ (Prof. Helmut Schulte)

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

Als Ausgangspunkt der Positionierung in diesem Spannungsfeld fungiert imklassischen Fall das Produkt. Neben dieser marktorientierten Sichtweise hat sicheine weitere Sicht etabliert. Die ressourcenorientierte Fabrikplanung stellt eineErweiterung der klassischen Fabrikplanung dar, welche sich in dendichotomischen Grundtypen der Fabriken manifestiert. Deren Besonderheitenlassen sich anhand von Strukturmerkmalen identifizieren.

Das klassische Fabrikplanungsvorgehen zeichnet sich durch ein konsekutivesVorgehen aus, welches jedoch den Anforderungen des heutigen Umfeldes nichtmehr gerecht wird und nach einem modularen Planungsvorgehen, bspw. demAachener Planungsvorgehen, verlangt.

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

Referenzlösungen aus der Praxis zeigen, dass auch in der realen Anwendung dieVorgehensweisen in der Fabrikplanung auf die jeweiligen Bedürfnisse desUnternehmens anzupassen sind. Die Ergebnisse durchgeführter Projekte, diesich besonderen Herausforderungen zu stellen hatten, wurden in Form vonFabrikbeispielkonzepten vorgestellt.

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

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 46

Fragen zur Vorlesung:

Innerhalb welcher Zieldichotomien muss ein Fabrikplanungsobjektpositioniert werden?

Welche Grundtypen der Fabrik können unterschieden werden?

In welche Hauptphase lassen sich unterschiedlichste Fabrikplanungs-vorgehensweisen gliedern?

Welche Aspekte verbindet das Gegenstromverfahren?

Was zeichnet das Aachener Planungsvorgehen aus?

Fabrikplanung – Sommersemester 2012

Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 47

Literaturhinweise:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Vorlesung 1 und 2

Einführung in die Fabrikplanung V 1/2 S. 48

Anmerkungen zur Folie:

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