Hans-Peter Wiendahl, Dirk Nofen, Jan Hinrich Klußmann, Frank Breitenbach
Planung modularer Fabriken
Vorgehen und Beispiele aus der Praxis
Vorwort der Herausgeber
8
Inhaltsverzeichnis
10
1 Einleitung
16
1.1 Einführung in die Thematik
16
1.2 Bedeutung der Wandlungsfähigkeit für die Zukunftsrobustheit von Fabriken
23
1.2.1 Turbulenzen im Unternehmensumfeld
23
1.2.2 Definition des Begriffs Wandlungsfähigkeit
28
2 Methodenteil
32
2.1 Komponenten und Aufbau einer wandlungsfähigen modularen Fabrik
32
2.1.1 Fabrikelemente: Bestandteile von Fabriken
33
2.1.2 Fabrikmodule: Abgegrenzte Bereiche einer Fabrik
35
2.1.3 Schnittstellen von Fabrikmodulen
39
2.1.4 Wandlungsbefähiger: Eigenschaften von Fabrikelementen undFabrikmodulen zum Wandel
40
2.2 Planung wandlungsfähiger modularer Fabriken
46
2.2.1 Phasen der Planung modularer Fabriken
47
2.2.2 Vorbereitung
49
2.2.3 Strukturierung und Gestaltung
53
2.2.4 Umsetzung
62
2.3 Nutzung wandlungsfähiger Fabrikstrukturen
66
2.3.1 Notwendigkeit zur Überwachung des Wandlungsbedarfs
66
2.3.2 Veränderungstypen in einer modularen Fabrik
72
2.3.3 Regelkreismodell zur Wandlungsbedarfsüberwachung inmodularen Fabriken
74
2.4 Gestaltung und Bewertung der Wandlungsfähigkeit von Betriebsmitteln
83
2.4.1 Betriebsmittel als Faktoren der Wandlungsfähigkeit
83
2.4.2 Grundlagen der Beurteilung von Betriebsmitteln
85
2.4.3 Modularität von Betriebsmitteln
89
2.4.4 Anforderungsgerechte Wandlungsfähigkeit
91
2.4.5 Einfluss der Fertigungsverfahren
96
2.4.6 Komponenten der Wandlungsfähigkeit von Betriebsmitteln
98
2.4.7 Bewertungssystem der Wandlungsfähigkeit
99
2.4.8 Fazit
104
2.5 Bedeutung von Raum und Gebäudetechnik für die Wandlungsfähigkeit
108
2.5.1 Einleitung – Räume für die Zukunft
108
2.5.2 Integrierte Fabrikplanung für mehr Wandlungsfähigkeit
111
2.5.3 Wandlungsfähigkeit: Was kann ein Gebäude zukünftig leisten?
120
2.5.4 Zusammenfassung
125
2.6 Schnittstellensystematik von Fabrikmodulen
127
2.6.1 Schnittstellen – Die neuralgischen Punkte der Fabrik
127
2.6.2 Schnittstellen und Wandlungsfähigkeit
128
2.6.3 Fabrik-DMU – Eine innovative Methode
131
2.6.4 Fabrikmodule
133
2.6.5 Schnittstellenklassifikation
135
2.6.6 Schnittstellenmodell und Gestaltungsbereiche der Fabrik
138
2.6.7 Arbeiten mit dem Schnittstellenmodell
138
2.6.8 Schnittstellenmodell und Wandlungsbefähiger
140
2.6.9 Zusammenfassung
141
2.7 Kosten der Wandlungsfähigkeit in der Fabrikplanung
144
2.7.1 Wandlungsobjekte
144
2.7.2 Berechnung der Wandlungskosten
146
2.7.3 Kosten als Planungsgrundlage
147
2.7.4 Praxisbeispiele
149
3 Anwendungsteil
156
3.1 Wandlungsfähige Betriebsmittel, Herausforderung an die Hersteller
156
3.1.1 Ist-Situation im Entwicklungsprozess
156
3.1.2 Betriebsmittel
159
3.1.3 Anforderungen an die zukünftige Entwicklung
163
3.1.4 Umsetzung der Projektergebnisse
166
3.1.5 Fazit, weitere Verwertung
171
3.2 Simultane Entwicklung von Produkt- und Anlagenkonzepten
172
3.2.1 Herausforderungen der Zukunft im Fahrzeugbau
172
3.2.2 Ableitung eines flexiblen Rohbaukonzeptes auf Basis der Philosophie des Simultaneous Engineering
179
3.2.3 Konsequenzen für eine produktionsbeeinflussteProduktdefinition
185
3.3 Planung einer wandlungsfähigen Kabinendachmontage
188
3.3.1 Herausforderungen von John Deere
190
3.3.2 Entwicklung und heutiger Stand des John Deere Werks Bruchsal
191
3.3.3 Zusammenfassung und Ausblick
218
3.4 Durch sinnvolle Restrukturierung zur modularen Fabrik
221
3.4.1 Die modulare Organisation
222
3.4.2 Modularisierung der Produktionsstätten oder „Restrukturierung Phase I“
227
3.4.3 Systematisches Vorgehen unter Berücksichtigung der Wandlungsfähigkeit oder „Restrukturierung Phase II“
231
3.4.4 Zusammenfassung und Ausblick für die weitere Entwicklung
242
3.5 Modularität und Wandlungsfähigkeit – Die Basis fürein flexibles Produktspektrum
244
3.5.1 Erarbeitung eines Leitfadens der Fabrikplanung
245
3.5.2 Der Leitfaden – Praktikabel bei Airbus
250
3.5.3 Zusammenfassung
258
3.6 Neue Produktstrukturen erfordern angepasste Fabrikstrukturen
259
3.6.1 Markenübergreifende Plattformstrategie
259
3.6.2 Beherrschung der Teilevielfalt durch Module
261
3.6.3 Module als Strukturierungsmerkmal für das Fabriklayout
263
3.6.4 Logistische Einbindung der Fertigungsmodule
265
3.6.5 Zeitliche Entwicklung der Logistikflächenstrukturen in der Montage
266
3.6.6 Neue Fabrikstruktur unterstützt die Kommunikation
269
3.6.7 Strategische Kriterien für die Fabrikplanung
270
4 Schlussbetrachtung
272
4.1 Zusammenfassung
272
4.2 Status quo und Ausblick
276
5 Anhang
280
5.1 Erläuterungen zu den Fabrikelementen der Gestaltungsbereiche
280
5.1.1 Elemente des Gestaltungsbereiches Betriebsmittel
281
5.1.2 Elemente des Gestaltungsbereiches Raum und Gebäudetechnik
289
5.1.3 Elemente des Gestaltungsbereiches Organisation
301
5.2 Wandlungshemmer und Detaillösungen zur Steigerung der Wandlungsfähigkeit
312
5.2.1 Erkennen von Wandlungshemmern
312
5.2.2 Detaillösungen zur Steigerung der Wandlungsfähigkeit
313
Vorstellung der beteiligten Unternehmen und Institute
332
Stichwortverzeichnis
338
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