Entwicklung einer Methode zur Optimalen Planung des Umzugs von Fabrikobjekten im Zuge der Realisierung eines neuen Fabriklayouts

Thema Fabrikplanung
Projekttitel Entwicklung einer Methode zur Optimalen Planung des Umzugs von Fabrikobjekten im Zuge der Realisierung eines neuen Fabriklayouts (OptiFaU)
Laufzeit 01.01.2021 – 31.03.2023
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Im Kontext der Planung neuer oder der Restrukturierung bestehender Fabriken gelangen Unternehmen zwangsläufig an den Punkt, wo es um die Realisierung der geplanten Fabrikstruktur in Form eines Soll-Layouts geht. In dieser Phase steht maßgeblich der Umzug von Fabrikobjekten wie beispielsweise Maschinen und Arbeitsplätzen im Fokus, welcher sich insbesondere aufgrund der räumlichen Dimensionen und zeitlichen Abfolgen als komplex und aufwendig charakterisieren lässt.

In wie vielen Teilschritten kann der Umzug realisiert werden? Ist mit einer Unterbrechung der Produktion zu rechnen? Muss externes Know-How für die Realisierung des Umzugs hinzugezogen werden? Die Klärung dieser Fragen setzt eine detaillierte zeitliche und räumliche Planung der einzelnen Umzugsschritte voraus. Eine methodische Unterstützung dieser Planungsaufgabe existiert allerdings bisher nicht.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Vorgehens zur methodischen Gestaltung eines optimalen Umzugsplans im Hinblick auf relevante Zielkriterien – zum Beispiel niedrige Ausfallkosten und niedrige Realisierungszeit – unter Berücksichtigung zeitlicher und räumlicher Restriktionen.

Mithilfe dieser Methode sollen Unternehmen in die Lage versetzt werden, eine geeignete Umzugsstrategie auszuwählen sowie die Anzahl und zeitliche Abfolge der Umzugsschritte festzulegen. Eine effizientere Umsetzung geplanter Layout-Konzepte stellt den zentralen Mehrwert für Unternehmen dar.

Veröffentlichungen zum Projekt

Der Beitrag adressiert eine Methode zur Erzeugung von Umzugsplänen auf Basis eines geplanten Layout-Konzepts in Reorganisationsprojekten. Das Layout wird dabei in einem Zellenraster mit Zellen einheitlicher Kantenlänge modelliert. Die Fabrikobjekte werden sowohl für den Ist- als auch für den Soll-Zustand in diesem Raster angeordnet. Weitere Eingangsparameter beziehen sich auf die notwendigen zeitlichen und personellen Ressourcen. Vorgestellt wird ein zweistufiger Optimierungsalgorithmus, welcher zunächst eine vorgegebene Lösung auf layoutseitige Realisierbarkeit prüft und auf dieser Basis ein Projektplanungsproblem erzeugt und löst. Demnach werden Elemente des Facility Layout Problem in ein Ressource Constrained Project Scheduling Problem integriert. Der Ablaufschritte sind weiterhint eingebettet in einen Genetischen Algorithmus, welcher die Lösungen sukzessive verbessert. Die Bewertung der Umzugspläne erfolgt dabei anhand der resultierenden Projektlaufzeit sowie der Stillstandzeiten aller Fabrikobjekte. Ziel der Optimierung ist eine Minimierung beider Zielgrößen. Im Rahmen des Beitrags wird die Methode abschließend anhand eines Praxisbeispiels validiert.

Fabrikplanung, Umzugsplanung, Reorganisation, Projektplanung, Terminplanung

Die Realisierung eines geplanten Layoutkonzepts stellt eine komplexe Teilaufgabe innerhalb der Fabrikplanung dar. Insbesondere die zeitliche Anordnung der notwendigen Umzugsschritte unter Berücksichtigung vorhandener Restriktionen wird nach aktuellem Stand meist manuell ausgeführt. Eine methodische Planungsunterstützung könnte zu einer entscheidenden Reduzierung des Aufwands der Realisierungsvorbereitung beitragen. Daher wurde in einem Forschungsprojekt eine einfach anwendbare Methode zur Planung eines Fabrikumzugs für Reorganisationsprojekte entwickelt, welche von Unternehmen im praktischen Kontext angewendet werden kann.

Fabrikplanung, Umzugsplanung, Projektplanung, Optimierung, Operations Research

Die Realisierung von Reorganisationsprojekten stellt eine komplexe und eigenständige Planungsaufgabe im Rahmen einer Fabriklayoutplanung dar. Es existieren nur wenig methodische Kenntnisse, welche die zeitlichen, räumlichen und organisatorischen Restriktionen in der Erstellung eines Terminplans berücksichtigen. Der vorliegende Beitrag soll die Wirkzusammenhänge in der Planung und Durchführung von Realisierungsprojekten darstellen und somit eine Diskussionsgrundlage für weiterführende Untersuchungen im Bereich der Terminplanung von Fabrikumzügen für die Reorganisation von Fabrikobjekten bereitstellen.

Fabrikplanung, Umzugsplanung, Projektplanung, Wirkmodellierung

Die Reorganisation von Fabrikobjekten in der Restrukturierung bestehender Fabriken ist mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. Im vorliegenden Beitrag wir ein Überblick über mögliche Zielkonflikte und zentrale Einflussfaktoren auf den Projekterfolg gegeben.

Fabriken unterliegen einem kontinuierlichen Wandel. Immer kürzer werdende Entwicklungszyklen in der Herstellung unterschiedlicher Produkte führen zu einem erhöhten Restrukturierungsbedarf betroffener Fertigungsstrukturen. Im Kontext von Fabrikplanungsprojekten steht die Gestaltung des Layouts unter dem Einfluss individueller Rahmenbedingungen im Fokus der Betrachtung. Die für eine Realisierung notwendigen Umzugsschritte werden zumeist erst nach Abschluss der Layoutgestaltung ermittelt. Die Planung und Vorbereitung des Umzugs stellt allerdings hinsichtlich der Zielsetzung und Komplexität eine eigenständige Projektaufgabe dar. Im Rahmen des Forschungsprojekts zur „Entwicklung einer Methode zur Optimalen Planung des Umzugs von Fabrikobjekten im Zuge der Realisierung eines neues Fabriklayouts“ (OptiFaU) werden grundlegende Zusammenhänge in der Planung und Durchführung von Fabrikumzügen untersucht und hinsichtlich Ihrer Bedeutung für den Projekterfolg diskutiert. Ziel des Projekts ist es, planenden Personen (z. B. UmzugsdienstleisterInnen oder FabrikplanerInnen) eine Möglichkeit zur Bewertung von Umzugsalternativen zur Verfügung zu stellen.

Umzugsplanung, Projektplanung, Terminplanng, Fabrikplanung, Reorganisation

Die Entwicklung einer Methode zur optimalen Planung des Umzugs von Fabrikobjekten wird durch das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH im Rahmen eines Forschungsprojekts adressiert. Die Gestaltung eines Umzugsplans, unter Berücksichtigung zeitlicher und räumlicher Restriktionen, stellt ein komplexes Planungsproblem dar. Mit der zu entwickelnden Methode wird eine umfängliche Bewertung eines Umzugsplans hinsichtlich unterschiedlicher Zielkriterien ermöglicht. Das mathematische Optimierungsmodell soll mithilfe eines heuristischen Lösungsverfahrens implementiert werden. Die intuitive Umsetzung innerhalb einer Software-Umgebung unterstützt weiterhin die einfache Anwendbarkeit.

Fabrikplanung, Realisierungsvorbereitung, Umzugsplanung, Projektplanung, Operations Research

Förderer

Dieses vorwettbewerbliche Projekt mit dem Förderkennzeichen 21514 N wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit den Mitteln der IGF gefördert.

Partner

Ansprechperson