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

Thema
XXL-Produkte
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

XXL-Produkte werden oft nach dem Baustellenprinzip montiert, d.h. das Produkt wird während der Montage nicht durch die Fabrik bewegt, sondern befindet sich an einer festen Position. Während der Montage verändern sich dabei die Flächenanforderungen eines solchen Produktes ständig. Einerseits wächst das Produkt selbst bei jedem Montageschritt, während auf der anderen Seite temporäre Flächen für Lagerung, Maschinen oder Arbeitsbereiche erforderlich sind. Derzeit ist es üblich, einen festen Bereich für jedes Produkt zu reservieren, um Überschneidungen oder Kollisionen mit anderen Baugruppen zu vermeiden. Dieser reservierte Bereich entspricht der Überlagerung der maximalen Ausmaße aller erforderlichen Flächen des Produkts, wodurch jedwede Dynamik der Flächen vernachlässigt wird. Bei dieser Vorgehensweise wird die Fläche im Laufe des Montageprozesses allerdings schlecht genutzt. Wenn die verfügbare Fläche eine knappe Ressource ist, führt eine systematische Anordnung der Produkte, die den dynamischen Flächenanforderungen Rechnung trägt, zu einer erhöhten Flächenauslastung und Produktivität. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Studie über die Anordnung von Montageobjekten vorgestellt, die dynamische, konkurrierende Flächenanforderungen berücksichtigt. Zuerst wird die Problemsituation erläutert. Anschließend wird die bestehende Forschung zu verwandten Themen beschrieben und auf die Möglichkeit einer Anpassung bestehender Methoden ausgewertet. Dann wird ein neu entwickeltes, mathematisches Optimierungsmodell vorgestellt, das eine optimale Anordnung von dynamischen Bereichen unter Berücksichtigung logischer und praktischer Einschränkungen berechnet. Um schließlich das Potenzial der entwickelten Methode zu quantifizieren, werden einige Testreihenergebnisse vorgestellt, die die mögliche Erhöhung der Flächenauslastung zeigen.

XXL-Produkte, Dynamische Flächenanordnung, Layoutplanung

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 UL 419/4-1 wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Ihr Ansprechpartner

Michael Zenker
M. Sc.

Projektingenieur

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