Layoutplanung
Mit Layoutplanung den Materialfluss optimieren
Die räumliche Anordnung der Montage‑, Anlagen- und Maschinenplätze sollte bei der Fabrikplanung genauestens bedacht werden, um von einem optimalen Materialfluss profitieren zu können. Die richtige Layoutplanung verbessert die innerbetrieblichen Rahmenbedingungen in der Fabrik.
Was ist Layoutplanung?
Die Layoutplanung ist wesentlicher Bestandteil der Fabrikplanung und berücksichtigt die Anordnung der Produktionssegmente in einem Produktionssystem. Bei der Planung von Fabriken und Produktionsstätten können anhand einer detaillierten Layoutplanung bereits im Vorfeld Störfaktoren im Materialfluss identifiziert und umgangen werden. Auf Basis der Materialflussbewegungen, Transportwege und Informationsflüsse werden Lagerelemente strategisch sinnvoll platziert – denn nur in richtiger Reihenfolge sind die Prozesse effizient und greifen problemlos ineinander. Um die beste Anordnung herauszufinden, verläuft die Layoutplanung schrittweise: Ausgehend von der Idealplanung in verschiedenen Layoutvarianten nähert sich die Planung über das Groblayout bis zu den Detailarbeiten immer näher der Realität an. Schlussendlich wird eine Vorzugsvariante der ausgearbeiteten Layoutplanung ausgewählt und umgesetzt.
Layoutplanung mit der
Halocline-Software
Moderne Visualisierung der Layoutplanung in VR
Machen Sie Ihre Layoutplanung für alle Beteiligten nachvollziehbar: Die zukunftsorientierte Layoutplanung betrieblicher Funktionseinheiten in Virtual Reality (VR) macht den Flächenbedarf der Elemente real. Aus nüchternen 2D-Plänen am Computer wird eine interaktiv erfahrbare 3D-Darstellung der Planung. Sie simulieren Arbeitsabläufe real in der Software um Probleme im Materialfluss, Transport und der Ergonomie aufzuspüren.
Die Nachteile zweidimensionaler Darstellungsprogramme werden umgangen. Sie vermeiden den hohen Zeitaufwand der Layoutentwicklung in CAD-Systemen, da die Produktionssegmente in VR mit nur wenigen Klicks auch von Laien platziert und angepasst werden können. Trotz aller Akribie wird die Realität in 2D-Darstellungen nur unzureichend abgebildet, Fehler sind vorprogrammiert. Sie schaffen mit der Layoutplanung in VR eine realistische Darstellung der Anordnung und Ausgestaltung der Fabrik, die den Materialfluss schnell erfassbar und nachvollziehbar macht. Die VR-Ansicht bietet außerdem eine transparente Ausgangslage und eine Basis für die interdisziplinäre Diskussion, die Ihre Standortplanung für alle am Prozess Beteiligten erfahrbar macht.
Restriktionen der Layoutplanung berücksichtigen
Damit die Produktionsplanung so realistisch wie möglich umgesetzt werden kann, müssen die lokalen Einschränkungen miteinberechnet werden. Bei der Visualisierung werden die standortspezifischen Vorgaben einkalkuliert, sodass die daraus resultierenden Restriktionen für die Layoutplanung ersichtlich werden.
Restriktion durch Standortforderungen:
Die Charaktereigenschaften von Produkten und Betriebsmitteln müssen bei der Layoutplanung berücksichtigt werden. Produktgewicht, Flächenbedarf und die Art des Transports beeinflussen die organisatorische Planung erheblich. Neben der materialbezogenen Planung darf aber auch der arbeitende Mensch nicht vergessen werden. Die Rahmenbedingungen der menschengerechten Arbeitsplatzgestaltung müssen eingehalten werden.
Restriktion durch Standortgegebenheiten:
Die lokalen Gegebenheiten vor Ort können die Layoutplanung einschränken. Dazu zählen die Größe bestehender Gebäude und besondere topografische Anforderungen des Betriebsgeländes und der Umgebung. Zudem sind bei der Auslegung der Planung weitere Restriktionen durch den Gesetzgeber (Gewerbeordnung, Arbeitsstättenordnung, Arbeitssicherheitsgesetz) zu beachten.
Ziele der Layoutplanung
Im Idealfall trägt eine gute Layoutplanung als Maßnahme der Prozessoptimierung zur optimalen Produktionsauslastung bei, sodass wirtschaftliche Potentiale ausgeschöpft werden können. Mit einer effizienten Belegungsstrategie stimmen Sie Verfahrenstechnik, Logistik und Informationstechnik für einen optimalen Materialfluss perfekt aufeinander ab.
-
Ganzheitliche Lösung für die Kernprobleme finden
-
Gradlinige Materialflüsse schaffen
-
Produktionsauslastung verbessern
-
Verschwendungen minimieren
-
Strukturen schaffen
-
Minimierung der Störanfälligkeit
-
Durchlaufzeiten minimieren
-
Informationsfluss verbessern
Die konkrete Zielsetzung der Layoutplanung lässt sich den Unternehmenszielen anpassen. Es können Schwerpunkte zur Minimierung von Kosten- und Zeitaufwand oder zum Ausbau der betrieblichen Flexibilität und Wandlungsfähigkeit gesetzt werden.
Die Nachteile zweidimensionaler Darstellungsprogramme werden umgangen. Sie vermeiden den hohen Zeitaufwand der Layoutentwicklung in CAD-Systemen, da die Produktionssegmente in VR mit nur wenigen Klicks auch von Laien platziert und angepasst werden können. Trotz aller Akribie wird die Realität in 2D-Darstellungen nur unzureichend abgebildet, Fehler sind vorprogrammiert. Sie schaffen mit der Layoutplanung in VR eine realistische Darstellung der Anordnung und Ausgestaltung der Fabrik, die den Materialfluss schnell erfassbar und nachvollziehbar macht. Die VR-Ansicht bietet außerdem eine transparente Ausgangslage und eine Basis für die interdisziplinäre Diskussion, die Ihre Standortplanung für alle am Prozess Beteiligten erfahrbar macht.
10 Optimierungsgrundsätze für die Layoutplanung
-
Bei der Layoutplanung arbeiten Sie nach dem Maximalprinzip: Ausgehend von Ihren festen Anlagen, Maschinen und Arbeitsplätzen streben Sie den maximalen Nutzen an.
-
Sie versuchen Materialfluss und Transportaufwand zu minimieren und den Informationsfluss zu maximieren.
-
Sie planen Ihre Mitarbeiter:innen mit ein: Profitieren Sie vom Know-how der einzelnen Abteilungen, um ganzheitliche Lösungen zu finden.
-
Nehmen Sie sich ausreichend Zeit für Ihre Layoutplanung. Eine unzureichende Planung verursacht unnötige Kosten und Frust bei allen Beteiligten.
-
Planen Sie die Anordnung aller Produktionssegmente auf Basis von Wertstromanalysen. Prüfen Sie, in welcher Weise einem Element Wertschöpfung zugefügt und in welcher Weise eine Verschwendung verursacht wird.
-
Strukturieren Sie Ihre Vorgehensweise: Erst das Groblayout, dann das Feinlayout. Basieren Sie Ihre Umsetzung auf den Ergebnissen vorangehender Analysen.
-
Auslegung: Nutzen Sie Ihre Möglichkeiten, um trotz der Einschränkungen durch Restriktionen das beste Ergebnis zu erreichen.
-
Denken Sie dreidimensional: In einfachen 2D-Plänen werden die meisten Probleme nicht ersichtlich. Vor der Ausführung sollten Sie Ihre Layoutplanung unbedingt in 3D visualisieren!
-
Die Layoutplanung ist in allen Ausbaustufen sinnvoll! Bei ständig wechselnden Anforderungen werden Sie immer wieder auf nötige Layoutptimierungen stoßen.
-
Testen Sie verschiedene Layoutvarianten und Anordnungen und geben Sie sich nicht mit dem ersten Ergebnis zufrieden. Denken Sie langfristig, realistisch und ganzheitlich.
Layoutplanung bei der Fabrikplanung einsetzen
Fabriken müssen sich heutzutage in immer kürzeren Abständen neuen Problemen stellen. Die Wandlungsfähigkeit ist daher heute wichtiger denn je. Dabei ist es unabdingbar den Produktionsprozess so fehlerfrei wie möglich zu gestalten. Die Layoutplanung ermöglicht es Ihnen, ideale Rahmenbedingungen für das produktive Arbeiten in Ihrer Fabrik zu schaffen und Probleme frühzeitig aufzudecken. Mit einer guten Fabrikplanung bleiben Sie auch für Erweiterungen einzelner Bereiche flexibel. Mit einer Layoutplanung stellen Sie den Prozess der Produktion grafisch dar und berücksichtigen dabei wesentliche Aspekte wie die Transportwege und den Materialfluss.
Innerbetriebliche Probleme mit Layoutplanung lösen
Gerade bei bereits bestehenden Fabrikplanungen gibt es viel Optimierungspotential. Probleme der Fabrikplanung können sich in Störungen des Material- und Informationsflusses äußern und so direkten Einfluss auf die gesamte Produktivität der Fabrik nehmen. Mit der richtigen Layoutplanung können Sie internen Problemen und Produktivitätseinbußen ganz einfach vorbeugen. Beziehen Sie verschiedene Mitarbeiter:innen in den Planungsprozess mit ein, um versteckte Problematiken aufzudecken und die gesamte Fabrik in ihren einzelnen Facetten zu optimieren.
Materialfluss und Layoutplanung
Berücksichtigen Sie bei der Anordnung in Ihrer Fabrikplanung auch die Materialflussplanung und profitieren Sie von minimierten Durchlaufzeiten und einem geringeren Transportaufwand. Indem unnötige Zwischenlager, Wege und Wartezeiten umgangen werden, sparen Sie Zeit und Geld ein. Vom Wareneingang, über die Logistikbereiche bis hin zur manuellen Fertigung profitieren alle Beteiligten vom reibungslosen Ablauf einer guten Layout- und Materialflussplanung.
Layoutplanung und Arbeitsplatzgestaltung
Die menschengerechte Arbeitsplatzgestaltung ist inzwischen eine Pflicht des Arbeitgebers. Die körperlichen und geistigen Belastungen für die Arbeitnehmer durch den Beruf, sollen damit minimiert werden. Für die Layoutplanung bedeutet das, dass Sie Ihren Mitarbeiter:innen ergonomische Arbeitsplätze anbieten und auf die gesetzlichen Vorgaben wie Arbeitszeiten, Beleuchtung, Lärm und Ähnliches achten müssen.
Die Ergonomie des Arbeitsplatzes lässt sich mit der Halocline-Software analysieren und abbilden. Kritische Bewegungsabläufe und unnötige Transportwege werden identifiziert und lassen sich schnell und einfach anpassen. Die Anordnung der Betriebsmittel in Reichweite lassen sich unter ergonomischen Gesichtspunkten anpassen, aber auch je nach Häufigkeit des Gebrauchs sinnvoll positionieren.
Vorgehensweise bei der Layoutplanung
Die Layoutplanung ist mit der passenden Auslegung die Planungsgrundlage zur idealen Nutzung der Fabrikfläche. Um einen guten Materialfluss mit idealem Zugang zu Betriebsmitteln zu schaffen, hilft es sich an Vorgehensweisen aus dem Industrial Engineering zu halten. Bewährte Diagramme und Wegepläne helfen Ihnen bei der Neuplanung Ihres Fabriklayouts und bei der Layoutoptimierung. Als Faustregel für die Layoutplanung gilt jedoch: Von Grobplanung zum Feinlayout! Starten Sie bei den Grundlagen, ermitteln Sie den verfügbaren Flächenbedarf und denken Sie bereichsübergreifend. Die Anordnung einzelner Betriebsmittel an den Arbeitsplätzen Ihrer Mitarbeiter:innen zum Beispiel, sollten Sie erst dann umsetzen, wenn die Transportwege und Schnittstellen definiert sind.
Halocline hilft Ihnen dabei, Ihre Layoutplanung sichtbar zu machen: Die interaktive Umsetzung mittels Virtual Reality ermöglicht es Ihnen, Ihr Potential voll auszuschöpfen. Transport- und Platzprobleme werden in der 3D-Ansicht schnell identifiziert und bei der Umsetzung vermieden. Bauen Sie Ihre Fabrikplanung dank intuitiver Bedienung unserer Software zeiteffizient und live erlebbar nach!
Mit der richtigen Vorarbeit Planungsgrundlagen schaffen
Damit Sie die Anordnung von Maschinen und Betriebsmittel nicht rein aus dem Bauch entscheiden müssen, gibt es ein paar Methoden, die Sie für die Planung von Produktionsstätten nutzen können. Die Methoden helfen Ihnen in allen Ausbaustufen das Optimum zu erreichen, ganz egal ob Neuplanung oder geplante Layoutoptimierungen bestehender Hallen.
Gehen Sie alle Bereiche durch und verdeutlichen Sie sich die Abläufe. Welche Abläufe geschehen beim Wareneingang? Welche Prozesse finden in den Logistikbereichen statt? Welchen Flächenbedarf benötigen Sie für Flurfahrzeuge? Wo lässt sich die Materialflussplanung aus Ihrer Sicht schon vorab verbessern? Wo gibt es zu hohe Durchlaufzeiten? Hinterfragen Sie etablierte Prozesse kritisch und trauen Sie sich genau hinzuschauen.
-
Nutzwertanalyse: Die Nutzwertanalyse kann Ihnen dabei helfen eine Entscheidung zu treffen. Anhand priorisierter Kriterien können Sie den Grad des Gesamtnutzens einer Layoutvariante ermitteln und Ihre Entscheidungen darauf stützen.
-
Wertstromanalyse: Mit der Wertstromanalyse stellen Sie bei bestehenden Prozessen ohne viel Aufwand die Wertschöpfung von Elementen und deren Anteil an Verschwendung fest.
-
Transport-Matrix: In der Transport-Matrix wird der Transportaufwand anhand der Bewegungsdaten sichtbar gemacht. Als besondere Form der Bewertungsmatrix werden die erfassten Transporte analysiert und für die weitere Planung beurteilt.
-
Sankey-Diagramm: Das Sankey-Diagramm stellt die Transporte und Materialflussbeziehungen zwischen den Abteilungen als Flussdiagramm grafisch dar. Die Sankey-Darstellung wird auf Grundlage der Transportmatrix erstellt.
-
Dreiecksverfahren nach Schmigalla: Mit dem Dreiecksverfahren nach Schmigalla ergibt sich ein Dreiecksraster aus Transporthäufigkeit zwischen Objekten und den Systemeingängen und ‑ausgängen. Das Dreiecksverfahren wird in einer Matrix dargestellt und basiert auf dem Ablauf einer linearen Optimierung mit dem Ziel, die Transporthäufigkeit zu minimieren.
-
Wegematrix: Mithilfe der Wegematrix können Sie die Wege zwischen den Arbeitssystemen ermitteln und darstellen. Für die Wegematrix sind nur die Felder der Transportmatrix interessant, in denen Werte eingetragen sind. Für die Wegematrix sind nur diese Wege tatsächlich relevant.
-
Mengen-Wege-Produkt: Um die Transportkosten zu ermitteln berechnen Sie im Mengen-Wege-Produkt die Transporthäufigkeit pro Zeiteinheit. Sie multiplizieren die Anzahl der Transporte im Jahr mit der zurückgelegten Strecke je Weg in Metern mit dem Kostenfaktor je Transportmeter. Das Mengen-Wege-Produkt können Sie für alle Transporte zwischen Arbeitssystemen berechnen und bei Optimierungen die eingesparten Kosten greifbar machen.
Konkretisierung der Fabrikplanung
Im ersten Schritt erstellen Sie das Ideallayout. Im Sinne einer Idealplanung setzen Sie die für Sie ideale Fabrikplanung ungeachtet der Restriktionen (egal ob finanziell, personell, oder zeitlich) um. In diesem Schritt ermitteln Sie durch eine unvoreingenommene Herangehensweise bei der Gestaltung das maximale Potenzial für Ihre Produktionsplanung. Sie können bei der idealen Planung auch mehrere Varianten erstellen und diese in den kommenden Schritten testen. Das Ideallayout bildet die Grundlage für das Reallayout, in dem versucht wird der idealen Vorstellung unter Berücksichtigung der Restriktionen so nah wie möglich zu kommen.
Sobald Sie mit dem Ideallayout zufrieden sind, geht es darum das Ideal auf die Realität umzubrechen. Das Reallayout bildet die Grundlage für die Ausführungsplanung unter Berücksichtigung betriebsbezogener Einflussfaktoren und Restriktionen. Bei der Planung gehen Sie nach und nach ins Detail und setzen Maßnahme vorangegangener Analysen um. Sie werden Ihre Idealplanung vermutlich nicht 1:1 umsetzen können – überlegen Sie sich daher am besten Bewertungskriterien anhand derer Sie die Varianten des Reallayouts evaluieren können, um die für Sie am besten passende Lösung zu finden. Denken Sie hier auch an die Zukunft: Sorgen Sie im Idealfall dafür, dass die einzelnen Teilbereiche für langfristig absehbares Wachstum ohne viel Aufwand Erweiterungen zulassen.
Bei der Grobplanung sollten Sie an die Anordnung der einzelnen Elemente in Form von Blöcken (Blocklayout) denken, um sich einen Überblick zu verschaffen. Eine Methode, um dies auch offline dreidimensional nachzuempfinden ist das Cardboard Engineering als bewährte Lean-Methode. Das Cardboard Engineering ist eine Methode zur analogen dreidimensionalen Erprobung des Layouts. Dabei bauen Sie gemäß des Blocklayouts den Platzbedarf mittels Kartons realistisch in der Halle nach. Mit Halocline setzen Sie diesen Arbeitsschritt ressourcenschonend direkt in VR um und ersparen sich damit nicht nur viel Aufwand bei der Umsetzung, sondern auch zusätzliche Arbeitsschritte für die Digitalisierung. In manchen Fällen kann das Cardboard Engineering aber eine sinnvolle Ergänzung zur Grobplanung sein.
-
Groblayout: Die zuvor ermittelten Restriktionen und Einflussfaktoren fließen in die Grobplanung mit ein. Sie passen die Planungen aus dem Ideallayout an die konkrete baulichen Gegebenheiten Ihrer Fabrik an. Restriktionen innerhalb der Halle können zum Beispiel durch bestehende Tore, Rampen, Versorgungseinrichtungen oder Ähnliches entstehen. Bei bereits bestehenden Gebäuden schränken Sie das Ideallayout hierbei stärker ein und sind gegebenenfalls gezwungen ganze Teile neu zu planen. Bei einem Neubau lässt sich das Ideallayout leichter in das Groblayout übertragen. Beachten Sie bei der Fabrikplanung aber in jedem Fall die Restriktionen, die durch standortspezifische, rechtliche oder länderspezifische Aspekte entstehen können.
-
Feinlayout: Im Feinlayout arbeiten Sie Ihre Ideen und Ansätze aus dem Groblayout aus. Sie gehen ins Detail und bilden Arbeitsplätze und Maschinen zeichnerisch ab. In diesem Schritt sollten Sie zusätzlich zur Materialflussplanung auch die Grundsätze der Arbeitsplatzgestaltung beachten. Berücksichtigen Sie also die ergonomische Gestaltung der Arbeitsplätze und denken Sie zum Beispiel an Lärmschutz und angemessene Beleuchtung – bestenfalls Tageslicht –, um die beruflichen Belastungen für Ihre Mitarbeiter:innen so gering wie möglich zu halten.
-
Ausführungsplanung: Anhand der Nutzwertanalyse haben Sie sich für eine Variante entschieden. Für die Umsetzung Ihrer Vorzugsvariante legen Sie einen Projektplan fest, der die einzelnen Handlungsschritte in korrekter Reihenfolge samt Terminierung, Zuständigkeiten und Budgetplanung festhält.
Vorteile virtueller Layoutplanung mit Halocline
Halocline bietet Ihnen eine umfassende Software, die es Ihnen auf einer intuitiv bedienbaren Oberfläche ermöglicht die für Sie ideale Layoutplanung zu ermitteln und zu visualisieren. Die 3D-Veranschaulichung stellt Ihre Produktionsstruktur transparent dar, sodass Sie kritische Punkte im Materialfluss, Informationsfluss und der Arbeitsplatzgestaltung noch in der Planung aufdecken und auch den weiteren Planungsbeteiligten in der Simulation erfahrbar machen können. Layoutoptimierungen können Sie unkompliziert direkt in der Software umsetzen.
Ihre Vorteile auf einen Blick
-
Erlebbare Hallenplanung
-
Planung räumlich überprüfen
-
Fertigungsprozesse realitätsnah simulieren
-
3D-Ansicht als Kommunikationsbasis
-
Layoutplanung in interdisziplinären Teams möglich
-
Schnelle Umsetzung von Konzepten
-
Bestehende CAD-Modelle unkompliziert einbeziehen
Arbeitsschritte bei der Layoutplanung mit Halocline
-
Grundlage für die Layoutplanung mit der Halocline-Software sind die Maße Ihrer Fabrik. Diese tragen Sie ganz einfach auf der Halocline-Desktopoberfläche ein.
-
Im nächsten Schritt gliedern Sie die Fläche in die einzelnen Arbeitsbereiche.
-
Sollten Ihnen schon Daten aus vorherigen 2D-Layoutplaungen vorliegen, so können Sie diese nun als Bilddateien einfügen. Sie können sich im Aufbau der 3D-Ansicht später darauf beziehen.
-
Anschließend folgen die Linienplanung und die Vormontage der virtuellen Fabrik. Dieser Schritt ist auch interdisziplinär in Zusammenarbeit an einem Layout möglich.
-
Alle Segmente der Layoutplanung sind im Blocklayout möglich – Sie stellen Ihre Produktionsplanung also in Form vom Boxen dar. Bedenken Sie die Planung vom Grob- zum Feinlayout.
-
3D-Ansichten von Anlagen und Maschinen und 3D-Modelle können Sie für die verbesserte räumliche Darstellung Ihrer Layoutplanung über den CAD-Import einfügen.
-
Weiterhin können Sie zur verbesserten Planung auf Standardelemente aus der Halocline-Bibliothek zurückgreifen oder die Bibliothek um eigene, individuelle Elemente erweitern.
-
Nun können Sie verschiedene Layoutvarianten bauen und ein Ideallayout erstellen.
-
Die verschiedenen Varianten Ihrer Layoutplanung können Sie jederzeit innerhalb der Halocline-Software schnell und unkompliziert miteinander vergleichen.
-
Fertiggestellte Planungen können Sie als PDF-Datei oder in 3D-Daten exportieren.
Layoutplanung in der Praxis
Die Standortplanung von Produktionsstätten gestaltet sich in der Praxis oft kniffliger als ursprünglich gedacht. Um Fehlerquellen so gut es geht auszuschließen empfiehlt es sich daher, den Produktionsprozess so genau wie möglich nachzuempfinden und Mitarbeiter:innen aus verschiedenen Bereichen für Feedback hinzuzuziehen. Für die optimale Shopfloor-Planung beachten Sie den Platzbedarf und die verschiedenen Transportbeziehungen zwischen Objekten, Maschinen und Mitarbeiter:innen.
Profitieren Sie vom Planungsprozess der Zukunft
Erweitern Sie mit intuitiver Layoutplanung Ihre Möglichkeiten der effektiven Fabrikgestaltung. Egal ob Sie auf der Suche nach Layoutoptimierungen Ihrer bestehenden Fabrikplanung sind oder eine Standortplanung von Grund auf anstreben – mit der Darstellung mittels VR profitieren Sie von neuesten Technologien im Bereich der Layoutplanung!
