Planung dynamischer Layouts in der Baustellenmontage von XXL-Produkten bei konkurrierenden Flächenbedarfen

Thema XXL-Produkte, Fabrikplanung
Projekttitel Planung dynamischer Layouts in der Baustellenmontage von XXL-Produkten bei konkurrierenden Flächenbedarfen (DynaFaPXXL)
Laufzeit 01.01.2015 – 31.12.2016
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Pressemitteilung

Die Montage von großskaligen Produkten ist üblicherweise nach dem Baustellenprinzip organisiert. Für jedes zu montierende Endprodukt verändert sich der notwendige Flächenbedarf mit zunehmendem Montagefortschritt, weshalb aktuell eine feste Fläche reserviert wird, welche der maximalen Ausdehnung des Produktes entspricht. Hieraus resultieren hohe Flächenbedarfe und schlechte Flächennutzungsgrade. Im Forschungsprojekt "DynaFaPXXL" wird deshalb eine Methode entwickelt, welche eine Berücksichtigung zeitveränderlicher, konkurrierender Flächenbedarfe in der Layoutplanung ermöglicht. Hierzu werden bestehende Optimierungsmodelle erweitert und in einen heuristischen Algorithmus implementiert, welcher eine optimale Anordnung der Montageflächen berechnen kann.

Veröffentlichungen zum Projekt

Die Montage von XXL-Produkten erfolgt häufig nach dem Baustellenprinzip. Bei dieser Organisationsform werden die Montageobjekte stationär angeordnet und die erforderlichen Ressourcen und Materialien zu diesen bewegt. Bei einer zeitgleichen Anordnung mehrerer Baustellenmontagen auf der Montagefläche ist eine Flächenbelegungsplanung notwendig, um zu vermeiden, dass die verfügbare Fläche einen Engpass bildet. Die Auslegung der Flächenbelegungsplanung kann dabei unterschiedlichen Gestaltungsvarianten folgen, welche sich hinsichtlich des Freiheitsgrades bei der Flächenanordnung, ihren organisatorischen Rahmenbedingungen sowie der Toleranz gegenüber äußeren Einflüssen unterscheiden. Welche generellen Gestaltungsvarianten möglich sind und wie sich diese hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Planungssicherheit und resultierenden Aufwänden für verschiedene Rahmenbedingungen unterscheiden, ist bislang noch nicht erforscht.

Die vorliegende Arbeit zeigt auf, dass Unternehmen durch die gezielte Umsetzung einer Gestaltungsvariante die Flächenbelegungsplanung optimal hinsichtlich der Zielgrößen Leistungsfähigkeit, Planungssicherheit und Aufwand ausrichten können. Hierzu werden zunächst die Besonderheiten von Baustellenmontagen analysiert, deren relevante Einflussfaktoren identifiziert und aus den gewonnenen Erkenntnissen die möglichen Varianten für die Gestaltung der Flächenbelegungsplanung abgeleitet. Um diese qualitativ zu bewerten und untereinander zu vergleichen, wird ein Simulationsmodell angewendet, welches die Flächenbelegungsplanung für alle Gestaltungsvarianten in Abhängigkeit der Einflussfaktoren abbildet. Die Ergebnisse einer hiermit durchgeführten Simulationsstudie bestätigen das unterschiedliche Verhalten der Gestaltungsvarianten und deren individuelle Eignung für spezifische Rahmenbedingungen.

Montage, Baustellenprinzip, Flächenbelegungsplanung, XXL-Produkte

Flugzeuge, Schiffe oder Baumaschinen: Für die Montage sogenannter XXL-Produkte wird viel Platz benötigt. Forscher am IPH entwickeln eine Methode, mit der sich Montageflächen automatisch optimal anordnen lassen. So sparen Unternehmen Platz und steigern ihre Produktivität.

XXL-Produkte, Flächenanordnung

Dieser Artikel beschreibt die Notwendigkeit der Berücksichtigung zeitlicher Dynamik bei der Anordnung von Montageflächen für großskalige Produkte. Diese ist darin begründet, dass die vorhandene Fläche einen Engpass darstellt und duch eine intelligente Anordnung der Flächen die Auslastung der Fabrik erhöht werden kann.

XXL-Produkte, Anordnung von Montageflächen

Die Montage von großskaligen Produkten ist üblicherweise nach dem Baustellenprinzip organisiert. Für jedes zu montierende Endprodukt nimmt der Flächenbedarf mit zunehmender Montagezeit zu, weshalb eine feste Fläche reserviert wird, welche der maximalen Ausdehnung des Produktes entspricht. Da die vorhandene Fläche begrenzt ist, konkurrieren die einzelnen Produkte um diese. Hieraus resultieren hohe Flächenbedarfe und schlechte Flächennutzungsgrade. Deshalb sollten zeitveränderliche, konkurrierende Flächenbedarfe in der Planung von Fabriklayouts berücksichtigt werden.

Layoutproblem, zeitdynamisch, konkurrierende Flächen

Förderer

Das Projekt mit dem Förderkennzeichen 251648490 wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

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