Fabrikplanung

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Dr.-Ing. Esben Schukat

Oberingenieur

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Kompetenzfelder

Strategiebild mit Abbildung der fünf Bereiche Resiliente Fabrik, Innovative Fabrikkonzepte, Digitale Fabrik, Simplexity und Green Factory Strategiebild der Abteilung Fabrikplanung

Mit knapp 6,12 Millionen Menschen in über 45.000 Betrieben und rund 23 Prozent Anteil an der Bruttowertschöpfung in Deutschland bildet das verarbeitende Gewerbe das Fundament für Wachstum, Wohlstand und Arbeitsplätze. Die Fabrik vereint dabei als zentraler Ort der Wertschöpfung sowohl die Technik als auch den Menschen zu einem soziotechnischen System.

Das zunehmend turbulente Umfeld und der globale Wettbewerb stellen die Fabrik von heute vor vielseitige und komplexe Herausforderungen. Zum einen macht der Trend immer kürzer werdender Produktlebenszyklen auch vor dem Produkt „Fabrik“ nicht Halt. Zum anderen halten die Digitalisierung und Automatisierung zunehmend Einzug in die Produktion. Darüber hinaus verändern steigende Anforderungen an eine ökologisch nachhaltige Fabrik sowie die zunehmende Volatilität des Fabrikumfelds den Charakter von Fabriken erheblich.

Die Gestaltung von zukunftssicheren Fabriken erfordert daher die Bewältigung zahlreicher Herausforderungen, welche nur gemeistert werden können, wenn alle Beteiligten wie u. a. Produktions- und Logistikplanende, Fachplanende, Architektinnen und Architekten sowie Bauingenieurinnen und -ingenieure zusammenwirken. Genau das tun wir gemeinsam mit unseren Partnern aus Industrie und Forschung.

Die Abteilung Fabrikplanung setzt auf eine integrative Planung als Schlüsselfaktor für die Gestaltung der Fabrik der Zukunft. Inhaltliche Schwerpunkte sind neben der Green Factory und der Circular Economy, die Gestaltung resilienter Fabriken sowie die Entwicklung innovativer Fabrikkonzepte. Digitale Fabrikplanungskompetenzen und die Möglichkeiten digitaler Fabrikzwillinge bilden dabei eine entscheidende Grundlage.

Diesen Themen widmen wir uns in einer Vielzahl von Forschungs- und Beratungsprojekten, um Lösungen für die Fabrik der Zukunft zu entwickeln und umzusetzen.

 

Montageplanung

Für den Standort Deutschland ist die Montage als einer der mitarbeiterstärksten
Beschäftigungsbereiche von hoher Bedeutung. Wie kein anderer Unternehmensbereich muss die Montage flexibel auf volatile Marktveränderungen reagieren, um den Unternehmenserfolg zu sichern. Gleichzeitig bleibt der Mensch, trotz zunehmender Digitalisierung und Automatisierung, auch in Zukunft wichtiger Bestandteil der Montage.

Vor diesem Hintergrund müssen produzierende Unternehmen sowohl die steigende Komplexität in der Montage beherrschen als auch die Mitarbeitenden bestmöglich unterstützen. Aus diesem Grund forschen wir an Lösungen zur Gestaltung der Montage der Zukunft. Dazu zählen neben der Entwicklung adaptiver, digitaler Assistenzsysteme und innovativer Konzepte zur Flexibilisierung der Montage durch z. B. Matrixmontage auch Re-Assembly Konzepte im Sinne der Circular Economy.

Werksstrukturplanung

Die Werksstrukturplanung fokussiert den eigentlichen Kern der Fabrikplanung: die interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Partner aus Produktions-, Logistik- und Bauplanung. Aufgabe der Werksstrukturplanung ist die Entwicklung optimaler Werksstrukturen hinsichtlich mittel- und langfristig strategischer als auch funktionaler Ziele. Den Weg zur Fabrik der Zukunft ebnen unterschiedlichste Schlüsselthemen:

  • Die digital und vollständig vernetzte Industriebauplanung (z.B. mittels Building Information Modeling) sowie wertstromoptimierte Material- und Informationsflüsse.
  • Die Ressourcenschonung in Planung, Bau und Betrieb der Fabrik unter wirtschaftlichen Aspekten im Sinne einer Green Factory.
  • Der Simplexity-Ansatz zur Bewältigung steigender Individualisierung und Variantenvielfalt durch die Modularisierung der Fabrik im Sinne eines Baukastensystems.

Digitale Fabrikplanung

Intelligente Fabriksysteme zeichnen sich nicht nur durch die Integration smarter Technologien der Industrie 4.0 aus, sondern auch durch die Nutzung der Planungsdaten im Fabrikalltag. Ziel einer zukunftsweisenden Fabrikplanung ist daher eine digitale Integration von Planungsprozessen.

Zur zielorientierten Planung kann durch die Bestimmung von Referenzdaten aus dem digitalen Fabrikzwilling bestehender Fabriken und Planungsprojekte die Komplexität reduziert werden. Basierend darauf stellt die Automatisierung von Planungsprozessen, z.B. durch Entscheidungsunterstützung, ein wichtiges Forschungsfeld dar.

Im Rahmen der Digitalen Fabrikplanung werden zur Unterstützung von Planenden umgreifende Konzepte und digitale Werkzeuge zur Erweiterung der Reichweite und Nutzungstiefe von Planungsdaten entwickelt. Dafür wird auf das langjährige Erfahrungswissen im Bereich der Fabrikplanung sowie auf die bestehenden Kompetenzen zur Konzipierung von anwendernahen Softwarewerkzeugen zurückgegriffen.

 

Dienstleistungen

Digitales Fabrikmodell Digitales Fabrikmodell

Das WZL verfolgt im Themenbereich Fabrikplanung ein abgestimmtes Programm aus Industrieangeboten und Forschungsthemen, das für die individuellen Problemstellungen produzierender Unternehmen effektive Lösungen bietet.

Beratung

Das Kompetenzprofil der Abteilung deckt das gesamte Aufgabenspektrum der Gestaltung, Organisation und des Managements der Produktion ab. Aktuell bearbeiten knapp 15 wissenschaftliche Mitarbeitende und rund 40 studentische Hilfskräfte Projekte im produzierenden Gewerbe in Kooperationen mit lokalen Maschinenbauern bis hin zum international-agierenden DAX-Konzern. Dabei können wir ein Netzwerk vorweisen, das von Aachen über München bis nach China und in die USA reicht. Gemeinsam mit unseren Kunden erarbeiten wir bedarfsgerechte Analysen, zukunftsorientierte und nachhaltige Konzepte rund um die Fabrikplanung und setzen diese auch direkt in der Praxis um. Durch unser Know-how aus der Forschung schaffen wir innovative Lösungen, die einen unternehmerischen Mehrwert für unsere Partner darstellen.

Forschungskooperationen

Als wissenschaftliches Institut stellen anwendungsnahe Forschungsprojekte eine unserer Kernkompetenzen dar. In Konsortien suchen wir Antworten auf die wichtigsten Fragestellungen produzierender Unternehmen.
Im Projekt AIMFREE erforschen wir beispielsweise ein hoch flexibles und resilientes Produktionssystem für eine zukunftsorientierte Montage ohne Takt und starrer Verkettung.
Im Rahmen des Forschungsprojekts AGASTIK entwickeln wir Methoden zur Optimierung von Produktionsanläufen durch die automatisierte Generierung von Montageplanungsdaten mithilfe von spezialisierter KI-Software.

Seminare und Veranstaltungen

Als Abteilung bieten wir eine Vielzahl an Seminaren, Kursen und weiteren Bildungsveranstaltungen an. Dabei verfolgen wir stets einen praxisnahen Ansatz, der durch externe Gastvorträge komplementiert wird. Auf der Veranstaltungsseite finden Sie alle angebotenen Weiterbildungsoptionen.

Unsere Partner:

  • Die DRIVE Consulting (ehemals StreetScooter Research) ist eine Unternehmensberatung mit Fokus auf technische Projekte im Automotive-Umfeld für produzierende Unternehmen. Die DRIVE Consulting berät sowohl deutsche und internationale Premium-Hersteller als auch junge, aufstrebende Unternehmen bei Fragen der Digitalisierung und Produktion.
  • Ziel der ONEFACTORY GmbH ist es erstklassige Produktionstechnik, attraktive Architektur und effiziente Gebäudetechnik als Komplettlösung aus einer Hand anzubieten. Gemeinsam erweitern wir unsere produktionstechnischen Kompetenzen um bauliche und architektonische, um den gesamten Planungsprozess von der Planung bis hin zur Realisierung zu begleiten.