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Fabriklayout und Transportsystem in einem Schritt planen

04.12.2018

Um eine effiziente Fabrik zu planen, müssen Unternehmen nicht nur Maschinen, Lagerflächen und Büros optimal anordnen, sondern auch das richtige Transportsystem auswählen. Bisher betrachten Unternehmen beides getrennt voneinander: Zuerst planen sie das Fabriklayout, dann wählen sie das Transportsystem aus. Nicht selten muss das Layout anschließend noch einmal angepasst werden.

Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH wollen die Layoutplanung und Transportsystemauswahl miteinander verknüpfen: Sie entwickeln einen Software-Demonstrator, der auf Knopfdruck das geeignetste Transportmittel auswählen und passend dazu das optimale Fabriklayout generieren soll.


Gabelstapler im Lager: Wie Unternehmen ihre Produkte transportieren, hängt von vielen Faktoren ab.

Bildlizenz: CC0 Public Domain – Freie kommerzielle Nutzung, kein Bildnachweis nötig

Förderband, Routenzug oder Gabelstapler?

Welches Transportsystem sich am besten eignet, darüber sollten sich Unternehmen schon bei der Fabrikplanung Gedanken machen.

„Wenn Unternehmen einen neuen Produktionsstandort planen, achten sie von Beginn an auf kurze Wege, Energieeffizienz, Brandschutz und vieles mehr – aber welches Transportsystem sie einsetzen wollen, ist häufig erst im nächsten Schritt Thema“, sagt Christian Kutzner, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH.

Meist werde lediglich ein bestimmter Prozentsatz der Gesamtfläche für den Transport vorgesehen.

Dabei beeinflusst das Transportsystem die Layoutgestaltung enorm. Stellt beispielsweise ein Routenzug das Material bereit, ist es sinnvoll, die Maschinen in U-Form anzuordnen.

Beim Einsatz einer Schwerkraftrollenbahn sollten die Maschinen dicht beieinanderstehen; werden dagegen Schubmaststapler eingesetzt, muss zwischen den Maschinen genug Platz zum Rangieren bleiben. Sinnvoll wäre es also, Layout und Transportsystem nicht getrennt voneinander zu betrachten, sondern parallel zu planen.

Genau dieses Ziel verfolgen die IPH-Wissenschaftler im Forschungsprojekt „AutoLaT“, das am 1. November gestartet ist und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird. Der Projektname „AutoLaT“ steht für „Automatisierte Layout- und Transportsystemplanung“:

Die Forscher wollen einen Software-Demonstrator entwickeln, der auf Knopfdruck das geeignetste Transportsystem auswählt und gleichzeitig ein materialflusseffizientes Layout plant.

Im Forschungsprojekt analysieren die Wissenschaftler zunächst, wie sich unterschiedliche Transportsysteme auf die Gestaltung des Fabriklayouts auswirken. Zudem untersuchen sie, mit welchen Kosten die einzelnen Transportmittel verbunden sind.

Und sie sprechen mit erfahrenen Systemplanern und sammeln Expertenwissen zur Transportsystemauswahl. Weil sich dieses Expertenwissen nur schwer in klare mathematische Formeln übertragen lässt, setzen die Wissenschaftler bei der Programmierung auf „Fuzzy Logic“ – also auf unscharfe Wenn-Dann-Regeln.

Ein Beispiel: Wenn nur ein Produkt in großer Stückzahl gefertigt wird, dann eignet sich ein Fließband. Wenn die Stückzahl gering und das Transportgewicht hoch ist, dann sollten Gabelstapler eingesetzt werden. Auf diese Weise findet das Programm das geeignetste Transportmittel – und plant daraufhin das passende Layout.

Bei der Entwicklung des Software-Demonstrators baut das IPH auf vergangenen Forschungsprojekten auf. So haben die Ingenieure bereits eine Software entwickelt, die ein Fabriklayout auf Knopfdruck quantitativ bewertet.

Parallel dazu haben sich Forscher am IPH mit der Auswahl des optimalen Lager-, Kommissionier- und Transportsystems beschäftigt. Und sie haben ein Expertensystem entwickelt, das Wegenetze für fahrerlose Transportsysteme automatisch plant und dabei ebenfalls auf „Fuzzy Logic“ setzt.

Das Forschungsprojekt „AutoLaT“ vereint all diese Ansätze. In zwei Jahren – also Ende 2020 – soll der Software-Demonstrator reif für den Praxistest sein. Dann können Unternehmen in einem Schritt das optimale Transportsystem auswählen und dazu passend das Fabriklayout planen. Ziel der Forscher ist es, den Planungsprozess zu beschleunigen und Fehlplanungen zu verringern.

Unternehmen, die sich für die automatisierte Layout- und Transportsystemplanung interessieren, können sich noch am Forschungsprojekt beteiligen. Gesucht werden sowohl Hersteller von Logistiksystemen als auch Fabrikplaner sowie Unternehmen, die einen Produktionsstandort neu planen oder erweitern wollen.

Sie sind herzlich willkommen, ihr Expertenwissen beizusteuern und den Software-Demonstrator zu testen, sobald die Programmierarbeiten abgeschlossen sind. Interessierte melden sich unter der Telefonnummer (0511) 279 76-445 bei Christian Kutzner oder senden eine E-Mail an kutzner@iph-hannover.de.

Weitere Informationen sind unter autolat.iph-hannover.de zu finden.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Interessierte melden sich unter der Telefonnummer (0511) 279 76-445 bei Christian Kutzner oder senden eine E-Mail an kutzner@iph-hannover.de.

Weitere Informationen:

http://www.autolat.iph-hannover.de

Niklas Kleinwächter | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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