TU Dresden präsentiert neues System zur Computerunterstützten Fabrikplanung

Hannover Messe, 15.-20.04.2002, Halle 18, 1.OG, Stand M16

Mit dem Baukasten zur idealen Fabrik

„Die perfekte Fabrik aus dem Computer ist eine Fiktion, und bleibt es“, urteilt Dr.-Ing. Michael Völker vom Lehrstuhl für Fabrikplanung und Produktionsorganisation der TU Dresden. Alle Versuche, Fabriken komplett – von den Produktionsabläufen über die Architektur und Haustechnik bis zum Umweltmanagement – im Rechner zu erzeugen, sind bislang gescheitert. Das ingenieurwissenschaftliche Know-how wird auch in Zukunft eine wesentliche Rolle spielen. Doch auf den Rechenknecht verzichten können und wollen die Wissenschaftler deshalb nicht. Zu vielfältig sind die Anforderungen an eine Betriebsstätte, als das sie „aus dem Bauch heraus“ konzipiert werden könnte. Die Dresdener Wissenschaftler setzen auf die Computerunterstützte Fabrikplanung, oder im modischen Englisch „Computer Aided Factory Design“, kurz CAFD. Hinter dem Begriff verbirgt sich mehr als eine sprachliche Nuancierung.

Es ist ein völlig neuer Ansatz, den die Forscher vom Institut für Produktionstechnik verfolgen. „Neu ist bei uns, dass wir völlig unabhängig von einem Gebäude den eigentlichen Produktionsprozess optimal gestalten und dann mit einem modularen Baukastensystem dazu die ideale Fabrik entwerfen“ erläutert Dr. Völker das Konzept der computerunterstützten Fabrikplanung. Ihre Aufgabe gleicht dabei der bekannten Quadratur des Kreises, sagt Dr. Völker:
„Wir müssen für Unternehmen die 100%-ig maßgeschneiderte Fabrik entwickeln mit dem geringst möglichen Kosten, die aber auch mit den geringsten Mehraufwendungen in den nächsten 10 Jahren das Unternehmenskonzept sichert.“ Doch wie wird die Produktion in einem Jahrzehnt aussehen? Welche Bereiche einer Firma werden schrumpfen, welche wachsen?

Die Antworten müssen die Wissenschaftler kennen, damit am Ende tatsächlich die ideale Fabrik entsteht. Und so beginnt die Arbeit der Fabrikplaner lange vor dem ersten Spatentisch.
Als erstes nehmen die Wissenschaftler dabei das Produkt selbst unter die Lupe. Wie wird es hergestellt, welchen Technologien und Verfahren werden verwendet, wie steht es um die Logistik? Diese Betriebsanalyse bildet den Grundstein für den eigenen Entwurf eines Herstellungssystems. Schon hier gibt es enorme Einsparpotentiale. Mit einem neuen Organisationskonzept für eine Elektronikfabrik konnten die Dresdner beispielsweise den Flächenbedarf auf die Hälfte reduzieren.

Steht das Konzept, beginnt die virtuelle Produktion. Aufwändige Rechenprogramme simulieren bei Bedarf den Produktionsprozess, um mögliche Schwachstellen frühzeitig zu erkennen und den Materialfluss zu optimieren. Erst wenn diese Schritte erfolgreich absolviert sind, beginnen die Fabrikplaner mit der Arbeit am Gebäude. Die bauliche Hülle muss dabei so flexibel sein, dass auch in vielen Jahren noch in ihr gearbeitet werden kann. „Das mit den Gebäudeentwürfen und den technischen Installationen zusammenbringen, das ist sehr kompliziert“ betont Dr. Völker. Wenn die Fabrik erst einmal steht, sind Eingriffe in die Grundrisse und Tragwerke, in Versorgungs- oder Datenleitungen nur mit großem Aufwand möglich. Es wäre zwar denkbar, überall Anschlüsse einzuplanen, oder Stützen weit auseinander zu setzen, um für alle Eventualitäten gewappnet zu sein, treibt aber die Kosten extrem hoch. Wie hoch, können die Dresdener Fabrikplaner berechnen und ihren Auftraggebern dann Alternativen anbieten. „Wir können in sehr kurzer Zeit, nachdem wir Basislösungen haben, alternative Lösungen bei der Tragwerkskonstruktion, bei Material und Fassadengestaltung erstellen“, erklärt Dr. Völker.

Normalerweise bedeutet das jedes Mal ein vollkommen neues Projekt, doch dank der Computerunterstützung hält sich der Aufwand beim Dresdener Fabrikplanungskonzept in überschaubaren Grenzen.

Vielleicht ist das für Unternehmer ein Anreiz, künftig häufiger auf die Dienste von Fabrikplanern zurückzugreifen. Denn noch – so schätzt Dr. Völker – entstehen drei Viertel aller Betriebsstätten „aus dem Bauch heraus“ und nicht nach wissenschaftlichen Analysen.

Informationen: Dr.-Ing. Michael Völker, Tel. (03 51) 4 63-3 43 98, E-Mail:  voelker@mciron.mw.tu-dresden.de