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Home Forschung am iwb Themengruppen Produktionsmanagement und Logistik Wandlungsfähige Fabrikstrukturen und Ressourcen SFB 582 Marktnahe Produktion individualisierter Produkte, Teilprojekt M1 - Planung von Minifabrikstrukturen
SFB 582 Marktnahe Produktion individualisierter Produkte, Teilprojekt M1 - Planung von Minifabrikstrukturen
Ausgangssituation

Die Anpassung von Produkten an individuelle Kundenwünsche führt zu veränderten Anforderungen an die Fabrikplanung. Es erhöhen sich insbesondere Anforderungen hinsichtlich der Flexibilität, da individualisierte Produkte unterschiedlich lange Prozesszeiten besitzen und auf verschiedenen Ressourcen hergestellt werden können. Ganz im Gegensatz zur Serienproduktion ist bei der kundenindividuellen Produktion von Kleinserien oder Einzelstücken die Prozessautomation nur schwer zu realisieren. Sie verlangt hohe Flexibilität sowohl in der Produktionsstruktur als auch in der Logistik. Deshalb bedarf es zur Produktion kundenindividueller Güter neue Ansätze in der Fabrikplanung, um die Kostennachteile gegenüber der Serienfertigung zu verringern und gleichzeitig eine hohe Flexibilität zu gewährleisten.

Ziel des Projektes

Die Ziele des Projektes waren die Definition von Strukturmodulen als Planungsobjekte, die Entwicklung einer geeigneten Planungsmethode für Minifabriken und die Abbildung der Methode in einem Planungswerkzeug zur visuellen Unterstützung des Planungsprozesses. Aufbauend darauf war die Methode für einen betriebsbegleitenden Einsatz zu befähigen und um Module einer erweiterten Kostenrechnung zu ergänzen.

Vorgehensweise

Aus der Ausgangsfragestellung wurde ein Zielsystem für Minifabriken ermittelt, um unterschiedlichen Einflüsse von komplexen individualisierten Produkten, räumlicher Marktnähe sowie der Forderung nach einer wandlungsfähigen Produktion auf die Produktionsstruktur zu klären. Im Bereich einer individualisierten Leistungserstellung wurden verschiedene Konzepte wie Mass Customisation oder die klassische Einzelfertigung untersucht und zur vorliegenden Aufgabenstellung abgegrenzt. Außerdem wurden Ansätze zur Senkung der Komplexität in der Produktion sowie Prinzipien einer dezentral organisierten Produktion analysiert. Unter einer Auswahl der geeigneten Teilaspekte wurden die Soll-Vorgaben für marktnahe Minifabriken abgeleitet. Zur beispielhaften Umsetzung der entwickelten Vorgehensweise für die Fabrik- und Produktionsplanung wurde eine geeignete Software-Umgebung aufgebaut. Schwerpunkte waren die Konfiguration und Integration der Werkzeuge, so dass sie teilprojektübergreifende Prozesse unterstützen und über ausreichende Anpassungsreserven zur Integration in weitere Teilprojekte verfügen oder für eine Weiterentwicklung geeignet sind. Eine Untersuchung zur Erweiterung der Wirtschaftlichkeitsrechnung mit qualitativen Größen und der Anwendung der Realoptionspreistheorie schlossen das Projekt ab.

Ergebnisse

Die Vielzahl an zu planenden Minifabriken sowie die Notwendigkeit standortspezifischer Anpassungen und einer schnellen Planung und Realisierung erfordern einen modularen Aufbau von Minifabriken. Es wurde untersucht, inwieweit es möglich ist, derartige Prinzipien von der Produktentwicklung in die Fabrikplanung zu übernehmen. Aufbauend auf der Definition von Strukturmerkmalen einer Minifabrik wurde ein Baukastensatz zur Gestaltung von Minifabriken skizziert (Abb.1).


Abb.1: Baukastenstruktur

Eine Planungsmethode für die Minifabrikplanung unter Nutzung des Baukastens wurde zur betriebsbegleitenden Planung erarbeitet. Berücksichtigt hierbei wurde die Notwendigkeit des Variantenmanagements für Minifabrikstrukturen und die standortübergreifende Strukturoptimierung Zur visuellen Unterstützung der Fabrikplanung wurde ein so genannter Planungstisch entwickelt, der sowohl eine 2D-3D-Kopplung als auch eine Schnittstelle zur Ablaufsimulation enthält (Abb. 2). Ein durchgängiges digitales beispielhaftes Modell einer Minifabrik wurde erstellt. Die Eignung der Realoptionspreistheorie auf ihre Anwendung in der Fabrikplanung wurde überprüft.


Abb.2: Planungstisch


Status abgeschlossen

Laufzeit 06/2001-06/2005

Letzte Aktualisierung 09.09.2006

Partner Alfred Kärcher GmbH & Co. KG

Förderer DFG

Veranstaltungen Industriekolloquium am 29.04.2004 in München, SFB-Kolloquium mit dem SFB 457 am 15.06.2004 in Chemnitz

Veröffentlichungen

  • Lindemann, U.; Zäh, M. F.; Gahr, A.; Pulm, U.; Ulrich, C.; Wagner, W.: Massenproduktion mit Losgröße 1. ZWF 97 (2002) 5, S. 269-273.
     
  • Reinhart, G.; Effert, C.; Grunwald, S.; Piller, F.; Wagner, W.: Minifabriken für die marktnahe Produktion. ZWF 95 (2000) 12, S. 597-600.
     
  • Reinhart, G.; Schönung, M.; Wagner, W.: Marktnahe Produktion kundenindi-vidueller Produkte in dezentralen Minifabriken. In: Piller, F. T.; Stotko, C. M. (Hrsg.): Mass Customization und Kundenintegration. Düsseldorf: Symposion 2003, S. 277.
     
  • Wagner, W.: Fabrikplanung für die standortübergreifende Kostensenkung bei marktnaher Produktion. Diss. TU München (2006). München: Utz Verlag 2006.
     
  • Zäh, M. F.; Aull, F.: Konzept Minifabrik - Die Zukunft effizienter Produktion. In: Fabrikpla-nung 2004 - Erfolgsfaktor im Wettbewerb Erfahrungen. Werkzeuge, Visionen. Seminar-berichte (2004) 72: Fabrikplanung. Herbert Utz. München 2004.
     
  • Zäh, M. F.; Müller, N.; Aull, F.; Sudhoff, W.: Digitale Planungswerkzeuge - Methodik zur Bewertung von Potentialen und Risiken. In: wt online Ausgabe 04/2005.
     
  • Zäh, M. F.; Rudolf, H.; Wagner, W.: Minifabriken für die marktnahe Produkti-on individualisierter Produkte. In: Müller, E. (Hrsg): Vernetzt planen und pro-duzieren VPP 2003, Chemnitz. Chemnitz TU 2003, S. 175-179.
     
  • Zäh, M. F.; Sudhoff, W.; Möller, N.; Aull F.: Evaluation of mobile production scenarios based on the real option approach. 4. Chemnitzer Tagung "Vernetzt Planen und Pro-duzieren" (VPP). Chemnitz, 27.-28. September 2004.
     
  • Zäh, M. F.; Sudhoff, W.; Möller, N.: Quantitative Modeling of Mobile Production Scenarios. CIRP 38th Internat. Seminar on Manufacturing Systems. 16.-18. Mai 2005, Florianopolis (Brasilien).
     
  • Zäh, M. F.; Ulrich, C.; Wagner, W.; Wilke, M.: Reaktionsszenario Minifabrik. wt Werkstattstechnik online 93 (2003) 9, S. 646-650.
     
  • Zäh, M. F.; Wagner, W.: Die Fabrik der Zukunft ist wandlungsfähig. In: Zäh, M. F.; Reinhart, G.: Fabrikplanung 2002 - Visionen, Umsetzung, Werkzeuge, München. München: Utz 2002, S. 1/1 - 1/17.
     
  • Zäh, M. F.; Wagner, W.: Factory Planning Modules for Knowledge Sharing Between Different Locations. In: Zülch, G.; Stowasser, S.; Jagdev, H. S. (Hrsg.): Proceedings of the IFIP WG 5.7 Working Conference on Human As-pects in Production Management (2003), Karlsruhe. Volume 2. S. 145-151.
     
  • Zäh, M. F.; Wagner, W.: Planning Minifactory Structures for the Close-to-Market Manufacture of Individualized Products. In: Reichwald, R.; Piller, F.; Tseng, M. (Hrsg.): Proceedings of the MCPC 03: 2nd Interdisciplinary World Congress on Mass Customization and Personalization, München 2003.
     
  • Zäh, M. F.; Wagner, W.: Factory Planning for the Production of Individualized Products Close to Customer Markets. In: Annals of the German Academic Society for Production Engineering, Hannover XII/2 2005, pp. 181-186.
     
  • Zh, M. F.; Wagner, W.: Factory Planning Modules for Knowledge Sharing Among Different Locations. In: Zülch, G.; Jagdev, H. S.; Stock, P. (Eds.): Integrating Human Aspects in Production Management. New York: Springer 2005, S. 239-252.

Weiterführende Links

  • Internetauftritt des Sonderforschungsbereichs mehr Info

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