Digital Factory Solution: Layout- und Montagelinienplanung

Dank moderner Visualisierungstechnologien wie der NavVis Digital Factory Solution wird die Layout- und Montageplanung effizienter und einfacher als je zuvor.

Wer die Betriebsabläufe in seinen Fabriken verbessern will - sei es, um Kosten und Zeit zu sparen oder um Verschwendung zu reduzieren -, sollte sich vor allem auf die Layout- und Montageplanung konzentrieren.

Denn das Layout einer Fabrik oder Produktionsstätte beeinflusst den täglichen Betrieb enorm. Wie weit müssen die Rohstoffe z. B. vom Gebäudeeingang bis zur Produktionslinie transportiert werden? Wie nah ist die Maschine an den Lüftungsschächten, der Beleuchtung oder den Stromkabeln? Und wie lange benötigt das fertige Produkt vom Band bis zur Qualitätssicherungsstation, und wie lange bis zum Transport? All diese Faktoren müssen berücksichtigt werden, da sich eine schlechte Layoutplanung auf die gesamte Prozesskette auswirkt.

Im weitesten Sinne versteht man unter „Layout- und Montagelinienplanung“ die Anordnung aller Geräte, Maschinen und sämtlicher Ausrüstung in einem Gebäude entsprechend den Leistungszielen eines Unternehmens. Eine zentrale Abteilung für Fabrik- oder Fließbandplanung (bzw. eine Abteilung für Industriedesign) würde dieses Unterfangen weiter unterteilen in Konzeption, Detailplanung und Umsetzung.

Dank moderner Visualisierungstechnologien wie der NavVis Digital Factory Solution wird die Layout- und Montageplanung effizienter und einfacher als je zuvor - insbesondere während der ersten beiden Planungsphasen, wie Sie im Folgenden erfahren werden.

Warum Layout- und Montagelinienplanung so wichtig ist

Wer für die Layout- und Montageplanung eines Unternehmens zuständig ist, muss flexibel sein und schnell wichtige Entscheidungen treffen können.

Die Einführung eines neuen Produkts bzw. einer neuen Dienstleistung ist ein häufiger Grund für Änderungen des Fabriklayouts oder der Fertigungsstraße. Aber auch die Anpassung der Produktion an veränderte Marktbedingungen oder eine Notwendigkeit, den vorhandenen Platz zu optimieren, können solche Änderungen nötig machen. In der Automobilindustrie beispielsweise zeichnet sich seit längerem ein klarer Trend hin zu einer größeren Variantenvielfalt bei den verschiedenen Modellen ab, wodurch die Produktion stets neu überdacht werden muss.

Andere Gründe für Änderungen an der Montagelinie können eine Überarbeitung des Produktionsbeginns (SOP) oder das Erreichen des Produktionsendes (EOP) sein, ebenso wie Optimierungsprozesse (z. B. Fließbandabstimmungen oder CI-Maßnahmen).

Die im Unternehmen beschäftigten Wirtschaftsingenieure und -ingenieurinnen sind dabei für die Planung und das Management dieser Änderungsprojekte verantwortlich, die in der Regel von externen Auftragnehmern durchgeführt werden.

Aktuelle Herausforderungen

Veraltete oder unvollständige Unterlagen können bei der Planung schnell zu einem großen Problem werden. Auch das Zusammentragen von vorhandenen Unterlagen aus unterschiedlichen Quellen kann zu immensen Verzögerungen und Zeitverlusten führen. Darüber hinaus kann es zu eigentlich vermeidbaren Planungsfehlern kommen, die ebenfalls wertvolle Zeit kosten und das Projektbudget (über)strapazieren.

Weitere Probleme treten auf, wenn die Planung auf einer zweidimensionalen Ansicht (z. B. einem Grundriss) anstatt auf einem multifunktionalen 3D-Modell basiert. In 2D-Zeichnungen können wichtige Details wie die Höhe für Überkopfinstallationen oder der Zugang zu Lüftungs-, Beleuchtungs- und Stromkabeln schlichtweg nicht dargestellt werden, wie es in einem dreidimensionalen Modell möglich ist.

Als Nächstes stellt sich die Frage, wie zeit- und kostenintensiv der Planungsprozess maximal sein kann, wenn die Erfassung des aktuellen Ist-Zustandes vor Ort nötig ist. Dienstreisen zur Fabrik für Standort- und Anlageninspektionen können den Prozess über Wochen und Monate in die Länge dehnen, vor allem, wenn sich die Fabrik an einem abgelegenen Ort befindet oder wenn es aus Gesundheits- und Sicherheitsgründen plötzliche Reisebeschränkungen gibt.

Und als wäre all das noch nicht kompliziert genug, verfügen viele Unternehmen zudem nicht über einheitliche 3D-Tools, Formate und Workflows, wodurch zwischen den unterschiedlichen Abteilungen meist keine einheitliche Informationsgrundlage besteht.

Apropos Tools: Selbstredend sind spezielle CAD-Softwares enorm leistungsfähig, jedoch bedarf es meist einer umfangreichen Schulung, um mit diesen sicher umgehen zu können. Dadurch ist die Zugänglichkeit über die unterschiedlichen Teams hinweg nur begrenzt gegeben.

Ein Upgrade für Layout- und Montageworkflows

In dem im obigen Video vorgestellten Szenario soll ein neues Layout entworfen werden, ganz im Sinne der Lean-Prozessoptimierung. Die schlanke Produktion - auch bekannt als Lean Manufacturing - wurde 1996 von den Forschern James Womack und Daniel Jones definiert als „ein Weg, immer mehr mit immer weniger Aufwand - weniger körperlicher Arbeit, weniger Ausrüstung, weniger Zeit und weniger Platz - zu erreichen und gleichzeitig den Kunden genau das zu bieten, was sie wollen“.

Schlanke Fabriklayouts sollten jedoch nicht nur von einer Interessengruppe entwickelt werden. Stattdessen sollten verschiedenste Teams eines Unternehmens zusammenarbeiten, um einen Plan für die zukünftige Layoutgestaltung zu entwerfen. Damit dieser Plan auch aufgeht, ist es von entscheidender Bedeutung, dass alle Beteiligten sich einbringen und ihre Sichtweise teilen.

NavVis IVION Enterprise (früher bekannt als NavVis IndoorViewer) erlaubt es allen Beteiligten, die verschiedenen Layoutentwürfe virtuell zu prüfen und Änderungen schnell und unkompliziert gemeinsam zu besprechen. Das Management sowie die beteiligten Teams können die Standorte virtuell aus der Ferne besuchen, um sich ein Bild von Maschinen, Werkzeugen und sogar ganzen Fabrikanlagen zu machen - ohne dass sie dafür vor Ort sein müssen. Dadurch sparen Unternehmen nicht nur Zeit und Geld, sondern sind in der Lage, schneller und effizienter Entscheidungen zu treffen, hinter denen sie voll und ganz stehen können.

Mit NavVis IVION Enterprise ist es ein Leichtes, Punktwolken von dem Bereich innerhalb der Produktionshalle zu isolieren, der angepasst werden soll. Dafür wird zunächst die Punktwolke aus NavVis IVION Enterprise exportiert. Diese kann dann in einer externen Software unterteilt und die Arbeitsplätze festgelegt werden, die angepasst werden sollen. Anschließend können mit Hilfe von CAD-Programmen verschiedene Layouts entworfen werden. Das beste Layout kann dann ausgewählt werden - ohne dass die Ausrüstung simuliert werden müsste. Darüber hinaus können Punktwolkensegmente zusammen mit bestehenden 3D-CAD-Modellen visualisiert werden.

Fazit

Was sind also die konkreten wirtschaftlichen Vorteile einer solchen Lösung? Basierend auf dem Feedback unserer Kunden schätzen wir, dass dank dieser Lösung die interne Erfassung des Ist-Zustandes der Produktionsfläche um mindestens 50 % schneller erfolgen kann als früher.

Ebenso konnten im Projektmanagement Planungsfehler um bis zu 70 % reduziert werden. Darüber hinaus ergaben sich große Zeitersparnisse durch das Wegfallen von Dienstreisen (40 %) sowie kürzere Durchführungszeiten von Projekten (20 % schneller). Die Anpassung von Montagelinien führte außerdem zu einer schnelleren Markteinführung.

Gerade Unternehmen, die darauf bedacht sind, sich auch für die Zukunft gut aufzustellen, können einen enormen Mehrwert aus der NavVis Digital Factory Solution ziehen und dank der jederzeit verfügbaren 3D-Modelle ihr globales Fertigungsnetzwerk noch effizienter verwalten. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in unserem Digital Factory Guide, den Sie kostenlos herunterladen können.