visTABLE Use Case

Layoutplanung in visTABLE

Planung einer Fabrik für Kompressoren in visTABLE

Anhand einer Greenfield-Fabrikplanung für einen Kompressorenhersteller möchten wir den generischen Einsatz von Plavis visTABLE näher beleuchten. Bei dem Unternehmen handelt es sich um einen mittelständischen Hersteller von Kolben- und Schraubenkompressoren. Bei dem Prozess handelt es sich um einen ganzheitlichen Prozess, welcher die gesamte innerbetriebliche Wertschöpfungskette im Unternehmen abbildet. Die Fertigung bezieht sich auf das Gehäuse bzw. den Grundkörper der Kompressoren, den Spritzguss von Kunststoffgehäusen und die Herstellung von Drehteilen. Bei allen weiteren Bauteilen und Komponenten handelt es sich um Zukaufteile, welche direkt in die Montage der Fertigerzeugnisse einfließen. Je nach Art des Kompressors werden unterschiedliche Bearbeitungsschritte an verschiedenen Stationen vorgenommen.

Design des Wertstroms in visTABLE

Mögliche Bezugsquellen für benötigte Werte und Informationen  sind Arbeitspläne, Fertigungsaufträge, Produktionsprogram und Stücklisten. Hiermit können bspw. Prozessschritte, Materialflüsse oder die Anzahl an benötigten Maschinen ermittelt werden. Auf Basis dieser Datenerfassung wurde ein Prozess erstellt. Hierfür wurden auf Basis des Prozesses Wertströme der einzelnen Kompressorarten erstellt, welche in der Grundstruktur alle identisch sind. Die Unterschiede liegen hierbei lediglich in der Auswahl der produzierenden Maschinen und der Auswahl der entsprechenden Montageplätze. Die Abbildung zeigt exemplarisch einen solchen Wertstrom auf Basis des Prozesses zur Herstellung eines Kolbenkompressors.

vistable wertstrom

Dimensionierung der Flächen und Festlegen der Struktur

Auf Basis des zukünftigen Produktionsprogramm und einer Kapazitätsplanung erfolgte die Dimensionierung der Flächen. Dafür wurden diese zunächst in die Funktionsbereiche Logistik, Produktion und Montage eingeteilt. 

Neben den drei Bereichen, auf welche sich dieser Use Case bezieht, wurde an der Gebäudefront ein Verwaltungstrakt erstellt, welcher an dieser Stelle nicht weiter definiert wird. 

dimensionierung blocklayout bross partner
vistable detaillayout

Vom Blocklayout zum Detaillayout

Begonnen wurde mit der Feinplanung im Bereich der Logistik. Die Logistik wurde in vier verschiedene Teilbereiche unterteilt. Den Wareneingang mit Hochregallager, die Qualitätssicherung, den Supermarkt und den Warenausgang mit Hochregallager. Nachfolgend wurde der Bereich der Produktion detailliert festgelegt. Die Basis dafür stellt neben dem Grundriss der erstellte Prozess der Fertigung dar, welcher dem Wertstrom zu entnehmen ist. Die Blocklayouts der einzelnen Stationen wurden hierbei so ausgelegt, dass der Materialfluss möglichst optimal verläuft. Der Materialfluss wird in einem späteren Teil des Use Case im Detail aufgefasst und erläutert. Aufgrund der verschiedenen Varianten an zu produzierenden Kompressoren enthält das Layout unterschiedliche Stationen, wobei nicht jede Station zur Herstellung jeder Variante benötigt wird.

Detaillierte Dartsellung von Arbeitsplätzen in 3D

Anschließend wurden die Anlagen der Produktion modelliert und den entsprechenden Stationen zugeordnet. Dasselbe gilt auch für die Dichtigkeitsprüfung und die Endkontrolle der Montage. Für die Montagelinien wurden Montageplätze modelliert, welche ebenfalls in diesem Schritt in das Layout integriert wurde. Bei den Anlagen handelt es sich nicht zwingend um die korrekten Anlagen, da der Modelkatalog der visTABLE Software nur eine begrenzte Variantenvielfalt enthält. Alle Anlagen sind somit als schematische Darstellung anzusehen.

montagelinie assembly line-vistable
vistable detaillayout transportwege materialfluss

Vom Layout zur Materialflussanalyse

Bislang war der Mehrwert des bis hier hin entwickelten Layouts, dass man einen besseren Eindruck über die tatsächlich notwendige Fläche inkl. Verkehrswege erhalten hat sowie eine ansprechende optische Darstellung. Der eigentliche Mehrwert wird jetzt erst geschaffen. Durch die Verbindung der Prozesse (Wertstrom) mit dem Layout. Durch die physische Verortung der in dem Wertstrom hinterlegten Ressourcen kann nun der Materialfluss quantifiziert und somit anschließend optimiert werden. Sämtliche Quelle-Senke-Beziehungen sind wie im use Case hier dargestellt nun hinterlegt und in blau visualisiert.

Die Heatmap zeigt potentielle Engpäße auf

Die Möglichkeiten der Analyse in visTABLE bestehen in der Netzbelastung, Logistikbewertung und Flächenbilanz. Zunächst wird die Netzbelastung betrachtet. Diese basiert auf der Auslastung des Transportnetzes durch alle im System befindlichen Produktgruppen. Hierbei werden die einzelnen Abschnitte des Transportnetzes gesondert betrachtet und nach der Flussmenge der Produkte beurteilt. Die Beurteilung wird farblich auf dem Transportnetz in eine Farbskala – grün bis rot – unterteilt. Hier im Use Case ist deutlich erkennbar, dass der Transportweg zu und von dem Supermarkt besonders hoch belastet ist. Dies ist dem hohen Aufkommen von Transporten geschuldet, da die Produkte nach den jeweiligen Bearbeitungsschritten in den Supermarkt verbracht werden.

heatmap material flow
vistable material flow optimization

Bewertung des Materialflusses mittels KPI’s

Als nächstes wird die Logistikbewertung betrachtet. Die Logistikbewertung bezieht sich dabei auf den Materialfluss entlang des Wertstroms. Um eine Veranschaulichung dieser Bewertung vereinfacht darzustellen, wird hierbei das Augenmerk auf eine Produktfamilie, – die Kolbenkompressoren, – gelegt. Der Materialfluss lässt sich durch visTABLE visuell darstellen, wodurch die Verknüpfung der einzelnen Stationen ersichtlich wird und gegebenenfalls erste Optimierungsmöglichkeiten erkenntlich werden. Hierbei verläuft der Materialfluss entlang des Wertstroms über das Transportnetz zu den einzelnen Stationen der Logistik, der Produktion und der Montage. Der aktuelle Zustand des zu bewertenden Materialflusses lässt sich anhand von KPI wie z.B. dem Gesamtweg ablesen.

 

Materialflussoptimierung in visTABLE durch drag & drop

Durch das Verschieben einzelner Blöcke des Blocklayouts kann der Materialfluss einfach und gut veranschaulicht optimiert werden. Zur Veranschaulichung wurde hier im Use Case, die Reinigung (rot markiert) in seiner Position so verändert, dass sich die Bewertung positiv ändert, da die Reinigung näher an das Bearbeitungszentrum (blau markiert) verlegt wurde. Diese Änderung ist aus logistischer Sicht positiv, da sich der Materialfluss verkürzt, allerdings ist eine solche Verlegung des Standortes layouttechnisch nicht zwingend sinnvoll oder möglich, da hierbei verschiedene Faktoren wie der verfügbare Platz eine große Rolle spielen. Wird eine Station außerdem bspw. an einen weiter entfernten Standort verlegt, würde sich dies negativ auf die Logistikbewertung auswirken.

vistable material flow after optimization
flächenbilanz

Erstellen einer Flächenbilanz

Eine weitere Bewertungsmethode ist die Flächenbilanz. Die Bewertung der Flächenbilanz ist ein Tool, welches wie auch alle anderen bereits erwähnten Bewertungsmethoden in visTABLE integriert ist. Die visTABLE berechnet hierzu das Verhältnis der Referenzfläche zu den Flächen, welche in den Blocklayouts zu den einzelnen Bereichen definiert wurden und stellt die Ergebnisse in einem Tortendiagramm mit der Flächengröße und den prozentualen Anteilen dar. Hier im Use Case wäre dies wie folgt zu bewerten. Die Nutzung der Fabrikhalle mit 5.675 m2 ist annähernd erschöpft, da die Gesamtflächennutzung bei 95,9 % liegt. Es bestehen lediglich Freiflächen von 232,0 m2. Aus diesem Grund wurde eine Erweiterungsmöglichkeit der gesamten Halle sowohl im Montage- als auch im Logistikbereich, eingeplant. 

Ergebnisdarstellung in visTABLE in 3D

Um einen bestmöglichen Realitätsbezug zu erreichen, wurden abschließend weitere Objekte wie Straßen, Parkplätze, Bepflanzungen und Fahrzeuge außerhalb der Fabrik in das Modell eingefügt.

vistable 3d layout top

Ihr Ansprechpartner

Dr. Florian Bross

Bross & Partner bieten Unterstützung in der Planung und Optimierung mit visTABLE

Unsere Experten haben langjährige Erfahrung in der Planung und Optimierung von Materialflüssen mittels visTABLE. Neben der eigentlichen Erstellung zeigen wir ihnen auf, wie man ein solches Projekt der Digitalen Fabrik am Besten organisiert. Zudem sind wir Sparring Partner für Ihre eigenen Mitarbeiter sowie für weitere Dienstleister wie Vermessungsingenieure (z.B. für Laserscans). Wir freuen uns über Ihre Kontaktaufnahme!