Eine neue Fabrik zu planen oder eine Produktionsstätte umzugestalten, ist äußerst aufwendig. Allein für die Suche nach dem optimalen Layout, also der bestmöglichen Anordnung aller Maschinen, Lager und Büroräume, müssen sich Unternehmen bisher mehrere Wochen Zeit nehmen. Die Layoutplanung erfolgt in aller Regel manuell: Fabrikplanungsexperten teilen die Fabrik in einzelne Bereiche auf – beispielsweise für den Wareneingang, die Montage, das Fertigteilelager und vieles mehr – und ordnen diese Bereiche auf dem Grundriss an. Dafür nutzen sie entweder einen Grundriss auf Papier oder einen digitalen Grundriss in einer Planungssoftware.
Manuelle Layoutplanung ist mangelhaft
Diese manuelle Layoutplanung ist äußerst zeitaufwendig. Zwar existieren bereits Möglichkeiten, Fabriklayouts am Computer zu generieren, optimale Ergebnisse sind damit aber noch nicht möglich. „Mit den bisherigen Methoden lassen sich Fabriklayouts nur sehr einseitig optimieren“, sagt Paul Aurich, Projektingenieur am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH. Optimiert werde meist nur die Transportintensität, die Fabrikbereiche würden also so angeordnet, dass die Wege möglichst kurz sind. Andere Aspekte würden dabei außer Acht gelassen. „Das kann dazu führen, dass sich der Meetingraum in Hörweite einer lärmenden Fräsmaschine befindet oder die manuelle Montage in der dunkelsten Ecke der Fabrik platziert wird“, so Aurich.
Automatische Laborplanung als Ziel
Im Forschungsprojekt „Mefap“ will das IPH jetzt eine ganzheitliche Methode zur automatisierten Layoutplanung entwickeln. Bis Ende 2019, wollen die Forscher eine Software entwickeln, die erstmals mehrere Aspekte in die Layoutplanung einbezieht und dadurch praxistaugliche Fabriklayouts erzeugt. Im Vergleich zur manuellen Planung ließe sich damit viel Zeit sparen – bei ähnlich guten oder sogar besseren Ergebnissen.
Detaillierte Bestandsaufnahme ist erster Schritt
Der Nutzer muss in die Software zunächst eine detaillierte Bestandsaufnahme der Fabrik mit sämtlichen Maschinen, Lagerflächen, Büros und Meetingräumen eingeben. Diese Daten bieten bei jedem Fabrikplanungsprojekt ohnehin die Grundlage für die manuelle Planung. Anschließend kann der Nutzer festlegen, welche Kriterien ihm am wichtigsten sind: Soll die Fabrik möglichst wandlungsfähig sein oder der Materialfluss möglichst effizient? Sind kurze Wege wichtiger oder ein geringer Energiebedarf? Anschließend erzeugt die Software viele verschiedene Fabriklayouts und bewertet diese nach den zuvor definierten Kriterien.
Bessere Ergebnisse erwartet
Der große Vorteil der automatisierten Layoutplanung: „Eine Software kann in kürzester Zeit viel mehr mögliche Lösungen betrachten und objektiv bewerten, als ein Mensch überblicken kann“, sagt Aurich. Fabrikplaner müssten sich dann nur noch um die Details kümmern, die sog enannte Feinlayoutplanung. Das erleichtert und beschleunigt die Fabrikplanung enorm.
Unternehmen, die sich für die automatisierte Layoutplanung interessieren, können sich noch am Forschungsprojekt beteiligen. Gesucht werden nicht nur Partner mit Fabrikplanungs-Knowhow, sondern auch produzierende Unternehmen, die die Software testen wollen und dafür Daten bereitstellen können. Das erste Projekttreffen wird voraussichtlich Ende April 2018 stattfinden.
