DE102005046700A1

DE102005046700A1 - Planungssystem und Verfahren zum Entwurf eines Fabriklayouts für Produktionslinien

Info

Publication number: DE102005046700A1
Application number: DE102005046700A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Dürr
Original assignee: Hammann Michael Dipl-Ing; OBERGFELL HANSJOERG; Obergfell Hansjorg Dipl-Ing
Current assignee: Hammann Michael Dipl-Ing; OBERGFELL HANSJOERG; Obergfell Hansjorg Dipl-Ing
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

Beschrieben wird ein Planungssystem sowie ein Verfahren zum Entwurf eines Fabriklayouts für ein Fabrikgebäude, in dem wenigstens eine Produktionslinie vorzusehen ist, mit einer interaktiv bedienbaren Rechnereinheit, die über wenigstens ein Ein-/Ausgabemittel verfügt, über die Planungsparameter für einen durch das Fabrikgebäude vorgebbaren Planungsraum, für einen an einem Produkt durchzuführenden Prozess sowie für ein Produkt selbst eingebbar sind, wobei die Rechnereinheit die vorgegebenen Planungsparameter unter Zugrundelegung einer Zielfunktion der Form DOLLAR F1 durch Ermittlung einer dimensionslosen Bewertungsgröße bewertet, wobei DOLLAR A R die veränderlichen Planungsparameter des Planungsraumes, DOLLAR A F die veränderlichen Planungsparameter des Produktionsprozesses, DOLLAR A P die veränderlichen Planungsparameter des Produktes, DOLLAR A r, f und p Gewichtungsfaktoren für die einzelnen Summenglieder darstellen DOLLAR A und das Ausgabemittel die dimensionslose Bewertungsgröße darstellt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Planungssystem zum Entwurf eines Layouts für ein Fabrikgebäude, in dem wenigstens eine Produktionslinie vorzusehen ist, sowie ein dem Planungssystem zugrunde liegendes Verfahren.

Die Gestaltung und Auslegung von Gebäuden, insbesondere von Fabrikgebäuden erfolgt unter Berücksichtigung spezieller Rahmenbedingungen, die sich nach dem Bestimmungszweck des jeweiligen Gebäudes richten. So gilt es bereits beim architektonischen Erstentwurf und somit bei der Gebäudeplanung möglichst voll umfänglich die Zweckbestimmung des Gebäudes berücksichtigende Aspekte zu beachten, wie beispielsweise das Vorsehen bestimmter Produktlinien für komplexe Produkte innerhalb des Gebäudes, z.B. insbesondere zur Herstellung variantenreicher Produkte für die Luftfahrtindustrie, der Automobilindustrie oder auch der technischen Konsumgüter-Industrie. Für den Planer gilt es, eine Vielzahl von Einzelgesichtspunkten zu berücksichtigen, die neben den innerhalb des Gebäudes vorzusehenden Produkt- und Prozesslinien auch ergonomische und logistische Anforderungen zum Gegenstand haben. Es liegt auf der Hand, dass der mit der Planung und dem Entwurf derartiger Fabrik- bzw. Fabrikationshallen verbundene Arbeitsaufwand unter Nutzung verfügbarer Planungs- und Konstruktionsmittel beträchtlich ist. Zwar stehen für derartige Entwurfsarbeiten Software-unterstützte Grafik- und Layoutprogramme zur Verfügung, die bedarfsgerecht den Konstruktionsaufwand zu reduzieren vermögen und darüber hinaus zur weiteren Planung und Diskussion die Möglichkeit der zwei- oder dreidimensionalen visuellen Darstellung eines jeweiligen Konstruktionsentwurfes bieten anhand eines Ausdruckes oder einer Bildschirmdarstellung, doch bedarf es diese Ergebnisse zumeist von einer Mehrzahl von Personen, welche verschiedene funktionelle Bereiche eines Unternehmens vertreten (u.a. Werksplanung, Produktionsplanung, Fertigungsprozessplanung, Logistik) zu diskutieren und zu bewerten, ein Vorgang der zeitraubend und damit auch kostenintensiv ist. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen und dem Planer und Konstrukteur von komplexen Gebäuden, vorzugsweise Fabrikgebäuden ein Werkzeug an die Hand geben, mit dem die Planung und der Entwurf derartiger Gebäude und dem darin zu realisierenden Fabriklayout schneller und damit kostengünstiger durchgeführt werden können, ohne dabei zeitraubende personelle Bewertungsgespräche an designerischen Zwischenschritten durchführen zu müssen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planungssystem zum Entwurf eines Fabriklayouts sowie ein Verfahren zum Entwerfen eines Fabriklayouts derart anzugeben, dass der planerische Prozess sowie die Bewertung durchgeführter Planungsergebnisse bzw. Planungszwischenschritte schneller und damit kostengünstiger durchgeführt werden können.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Gegenstand des Anspruches 7 ist ein Verfahren zum Entwurf eines Fabriklayouts für ein Fabrikgebäude, in dem wenigstens eine Produktionslinie vorgesehen wird.

So zeichnet sich das lösungsgemäße Planungssystem zum Entwurf eines Fabriklayouts für ein Fabrikgebäude, in dem wenigstens eine Produktionslinie vorgesehen ist, dadurch aus, dass mit einer interaktiv bedingbaren Rechnereinheit, die über wenigstens ein Ein-/Ausgabemittel verfügt, Planungsparameter für einen durch das Fabrikgebäude vorgebbaren Planungsraum, für einen an einem Produkt durchzuführenden Prozess sowie für ein Produkt selbst eingebbar sind, wobei die Rechnereinheit die vorgegebenen Planungsparameter unter Zugrundelegung einer Zielfunktion der Form

durch Ermittlung einer dimensionslosen Bewertungsgröße bewertet. Die Zielfunktion Z_opt. enthält im Wesentlichen durch Gewichtungsfaktoren r, f und p gewichtete Summenglieder, in denen jeweils Summierungen über eine Schar bestimmter Planungsparameter vorgenommen wird.

So stellt R eine Schar von Planungsparametern dar, die die geometrischen Abmaße des Fabrikgebäudes sowie räumliche Unterteilungen innerhalb des Fabrikgebäudes umfassen. Die Schar F an Planungsparametern umfaßt den Produktionsprozess beschreibende Größen, wie beispielsweise Stückzahldurchsatz durch die entsprechenden Produktionslinien sowie Einsatz- und Prüfzeiten als auch Taktzeiten und Nutzungsgrade an den entsprechenden Arbeitsplätzen. Letztlich betrifft P die Schar jener Planungsparameter, die das Produkt selbst beschreiben, beispielsweise durch geometrische Abmaße der herzustellenden oder zu bearbeitenden Produkte mit und ohne Verpackung sowie mit und ohne Produktträger. Auch sind ergonomische Arbeitsplatzdaten von diesbezüglichen Planungsparametern umfasst. Sämtliche Planungsparameter werden von einem Planer über das vorgesehene Eingabemittel, das im einfachsten Falle eine herkömmliche Tastatur ist, der Rechnereinheit zugeführt, die auf Grundlage der vorstehend beschriebenen Zielfunktion eine unmittelbare Bewertung des durch die vorgegebenen Planungsparameter bestimmten Planungsergebnisses vornimmt. Als Bewertungsgröße wird eine dimensionslose Zahl generiert, die unter Zugrundelegung einer relativen oder absoluten Bewertungsskala an einem entsprechend vorgesehenen Ausgabemittel, vorzugsweise auf einem Sichtgerät, dargestellt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante werden die Planungsparameter anhand eines mittels eines CAD-Systems generierten virtuellen Modells ermittelt. So lassen sich konzeptionelle Änderungen am Fabriklayout neben numerischen Eingaben über eine Tastatur auch mittels Mauseingabe oder mittels Touchscreen vornehmen, indem bspw. Wandflächenteile, Produktionsmittel o.ä. eines modellbasierten, an einem Monitor visuell darstellbaren Fabrikmodell verschoben und/oder veränderlich skaliert werden. Derartige Layoutmanipulationen führen zu veränderten Planungsparametern, die als Eingangsgrößen der Zielfunktion zu Bewertungs-Zwecken zugeführt werden. Somit stellt das lösungsgemäße Planungssystem eine hilfreiche Ergänzung zu bereits bestehenden CAD-Arbeitsplätzen dar, an denen ein Architekt oder Fabrikplaner über eine graphische Schnittstelle 2D- oder 3D-Modelle eines Fabriklayouts Software-unterstützt erstellen kann.

Die planerische Vorgehensweise für den Entwurf eines Fabriklayouts erfolgt iterativ, d.h. in aufeinander aufbauenden Iterationsschritten, wobei in jedem Iterationsschritt, bei dem ein Planer oder Architekt einen Entwurf für ein Fabriklayout erstellt und somit einen Satz bestimmter Planungsparameter festlegt, eine dimensionslose Bewertungsgröße durch Berechnung der Zielfunktion ermittelt wird, die dem jeweiligen Anwender als eindeutiges Bewertungskriterium bei der Beurteilung der Güte der aktuell entworfenen Layout-Alternative dient. Die Variation des Zielfunktionswertes, d.h. der dimensionslosen Bewertungsgröße zu jeder planerischen Änderung am Layout, beispielsweise der Produktionslinien, erlaubt demzufolge in jedem Iterationsschritt eine quantitative Überprüfung dahingehend, ob ein konkret vorliegender Planungsschritt positiv oder negativ in Bezug auf ein vorgegebenes Optimierungsziel beim Gesamtlayoutentwurf zu bewerten ist. Neben der anhand eines Ausgabemittels darstellbaren dimensionslosen Bewertungsgröße zur Unterrichtung des Planers, ob eine durchgeführte Modifikation zu einer Optimierung des Fabriklayouts geführt hat oder nicht, ermöglicht ein graphisches Ausgabemittel, vorzugsweise in Form eines Monitors oder einer Druckereinheit, die visuelle Darstellbarkeit des durch die Zielfunktion bewerteten Fabriklayouts in Form eines zwei- oder dreidimensionalen Modells. Die Darstellung dieses Modells des Fabriklayouts dient dem Anwender des Planungssystems über die Beurteilung des Verlaufs des Zielfunktionswertes hinaus als Bewertungskriterium für die Güte der vorangegangenen iterativen Planungsschritte.

Durch die interaktive Arbeitsweise des lösungsgemäßen Planungssystems vermag der Planer im Laufe einzelner iterativer Planungsschritte unmittelbar die Auswertungen seiner Optimierungsschritte durch die Rückkopplung von Zwischenergebnissen aus der Berechnung der Zielfunktion und die Darstellung der dimensionslosen Bewertungsgrößen sowie des Layouts an einem Monitor zu erkennen.

Durch bestimmte Vorgabe der die einzelnen Summanden gewichtenden Gewichtungsfaktoren r, f und p können Bewertungsschwerpunkte während der Planung vorgenommen werden. So kann durch entsprechende Mehrgewichtung, jener, den Planungsraum definierenden Planungsparameter R in Bezug auf die äußere Gestalt der Fabrikhalle sowie ihre globale Dimensionierung und Anordnung einzelner Produktlinien zumindest bei anfänglichen Iterationsschritten im Vordergrund stehen. Ist im Hinblick auf die globale Dimensionierung ein zufriedenstellendes Optimierungsergebnis gewonnen, so kann in Bezug auf die fein zu planenden einzelnen Produktstationen und deren detaillierte Gestaltung und Belegung mit Arbeitsinhalten und dementsprechend der Beaufschlagung mit Logistikflächen an den Stationen in weiterführenden Iterationsschritten durch entsprechende Gewichtung der die Produktionsprozesse sowie die Produkte betreffende Planungsparameter F und P eine entsprechende Optimierung in Detailfragen erzielt werden.

Grundsätzlich erfolgt der iterative Optimierungsvorgang nach der Suche nach einem optimalen Fabriklayout in einem fest vorgegebenen Parameterraum, der gewährleistet, dass alle durch die Formulierung der Zielfunktion vorgegebenen Planungsparameter in allen entworfenen Layoutmodellen entsprechend ihrer eingestellten Gewichtung berücksichtigt werden.

Das lösungsgemäße Planungssystem sowie diesem zugrundeliegenden lösungsgemäßen Verfahren zum Entwurf eines Fabriklayouts für ein Fabrikgebäude, in dem wenigstens eine Produktionslinie vorgesehen wird, sei unter Bezugnahme auf die in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
1 Prozessschema zur Durchführung einer Fabrikplanung,
2 Darstellung eines Ablaufdiagrammes von an verschiedenen Arbeitsstationen zu verrichtenden Tätigkeiten sowie
3 gegenüber dem in 2 dargestellten Ablaufschema optimiertes Ablaufschema.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
In 1 ist ein Übersichtsdiagramm für den verfahrenstechnischen Ablauf eines lösungsgemäß ausgebildeten Planungskonzeptes für einen Entwurf eines Gebäudes, vorzugsweise einer Fabrikhalle, in der bestimmt vorgegebene Produktionslinien zu integrieren sind, dargestellt.
In einem ersten Schritt gilt es, dem Planungssystem über ein geeignet ausgefertigtes Eingabemittel, beispielsweise Tastatur oder graphische Benutzeroberfläche Planungsprämissen in Form von Basisdaten im Rahmen einer initialen Parametrisierung vorzugeben. Als Basisdaten dienen frei zu definierende Hallendimensionen, vorzusehende Wände sowie Zwischendecken, Raumgrößen, das Vorsehen von tragenden Wänden und Stützen etc., kurz all jene Planungsparameter, die den sogenannten geometrischen Planungsraum zu definieren vermögen. Ferner sind frei wählbare Attribute vorzugeben, die die innerhalb des Planungsraumes durchzuführenden Prozesse betreffen, beispielsweise das Vorsehen von Montagelinien, längs derer Produkte mit bestimmter Stückzahl und Taktzeiten zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen transportiert werden, wobei die Montagelinien mit vorgebbaren Nutzungsgraden auszulasten sind. Bezüglich der Auslegung längs der Montagelinien vorzusehender Montagestationen sind ferner diesbezügliche Abmaße hinsichtlich Länge, Breite, Höhe sowie durch Angaben hinsichtlich Montagebänder, Fördertechnikzonen, Werkerzonen sowie Materialbereitstellungszonen näher zu definieren. Auch betreffen die Produktionsprozesse beschreibende Planungsparameter die Berücksichtigung verschiedener Montage- und Prüfstufen sowie die für die Montage und Prüfung erforderlichen Montage- und Prüfzeiten. Auch gilt es bezüglich der Produktionsprozesse die Ergonomieanforderung an jedem Arbeitsplatz zu berücksichtigen, so beispielsweise die Vorgabe bestimmter Arbeitshöhen oder einzuhaltende Sicherheitsabstände zu beachten.
Die vorstehend in nicht abschließender Weise aufgezählten Planungsparameter, die Produktionslinien umfassen, betreffen somit Vorgaben hinsichtlich der Fördertechnik, der Produktentwicklung, der Fertigungsplanung, der Ergonomie sowie der Produktionslogistik. Weitere, die Konzeptplanung bestimmende Planungsparameter betreffen Angaben über das Produkt selbst, das in der Fertigungshalle hergestellt oder bearbeitet wird.
Nach Vorgabe vorstehend genannter Planungsparameter hinsichtlich des Planungsraumes, des Prozesses sowie des wenigstens einen Produktes erfolgt eine Bewertung des durch die Planungsparameter definierten Fabriklayouts unter Zugrundelegung der Zielfunktion Z_opt., deren Ergebnis eine dimensionslose Bewertungsgröße darstellt, die als ein eindeutiges Bewertungskriterium bei der Beurteilung der Güte der aktuell entworfenen Layout-Alternative anzusehen ist. Ziel ist es, durch zielorientierte und/oder intuitive Variation der als Eingangsgrößen dienenden Planungsparameter die über die Zielfunktion zu ermittelnde Bewertungsgröße einem Optimierungsprozess zu unterwerfen. Durch geeignete Variation der Planungsparameter gilt es, den Planungsprozess durch Minimierung oder Maximierung der Bewertungsgröße zu optimieren. So lässt sich durch Vergleich der aktuell gewonnenen Bewertungsgröße mit einer Bewertungsgröße, die im Rahmen eines vorangegangenen Planungsschrittes gewonnen worden ist, der Erfolg oder Nichterfolg der gewählten Variation an Planungsparametern feststellen. Ist eine nicht weiter optimierbare Bewertungsgröße durch geeignete Wahl der Planungsparameter erreicht, so kann der sich durch eine Vielzahl von nacheinander durchgeführten Iterationsschritten zusammensetzende Planungsprozess als abgeschlossen angesehen werden. Das durch die optimierte Wahl an Planungsparametern generierbare Fabriklayout kann auf einem Ergebnismonitor graphisch in zwei- oder dreidimensionaler Darstellung sofort angezeigt werden.
In 2 ist ein Schaubild zur Veranschaulichung der Endmontage eines Fernsehgerätes an drei Arbeitsplätzen S1, S2 und S3 dargestellt. Im Arbeitsschritt S1 erfolgt das Holen eines Fernsehgehäuses und Auflegen auf einen Arbeitstisch. Im Arbeitsschritt S2 erfolgt das Holen und Auflegen der Bildröhre. Im Arbeitsschritt S3 erfolgen die Montage der Bildröhre innerhalb des Gehäuses sowie die elektronische Endkontrolle des gesamten Fernsehgerätes. Zur Konzeptionierung eines in 2 dargestellten Arbeitsplatzes gilt es, die folgenden Planungsparameter näher zu spezifizieren:
Planungsparameter R den Planungsraum betreffend:
R₁: belegte Fläche für Stationen und Fördertechnik
R₂: belegte Fläche für die Materialbereitstellung sowie
R₃: belegte Fläche für das Handling am Arbeitsplatz.
Die Schar der Planungsparameter F, die den Produktionsprozess betreffen, sieht die folgenden Attribute vor:
F₁: Einsatzzeit, t_E1 = 5 sec/m Distanz für das Holen und Auflegen des Gehäuses
F₂: Einsatzzeit, t_E2= 5 sec/m Distanz für das Holen und Auflegen der Bildröhre
F₃: Einsatzzeit, t_E3= 90 sec für die Montage der Bildröhre in das Gehäuse, und
F₄: Einsatzzeit, t_E4= 108 sec für die elektronische Endkontrolle des gesamten Fernsehgerätes
Letztlich betreffen die Planungsparameter P hinsichtlich eines Produktes folgende Größen:
P1: Flächen-/Raumbedarf der Bildröhren P1 = 3m²
P2: Flächen-/Raumbedarf für das Gehäuse P2 = 3m²
Ferner wird als Vorgabe die Taktzeit von 110 sec vorgegeben.
In dem in 2 dargestellten Ablaufdiagramm sind die auf den jeweiligen Stationen S1, S2 und S3 zu verrichtenden Tätigkeiten innerhalb der vorgegebenen Zeiten t durchzuführen. So ergeben sich aufgrund der verhältnismäßig langen Wegstrecken, die die Werker an den Arbeitsplätzen S1 und S2 zurücklegen müssen, um das zu verbauende Material erreichen zu können, allein für das Holen und Auflegen von Gehäuse und Bildröhre jeweils 37,5 sec Einsatzzeit. Da in der vorgegebenen Taktzeit nicht alle drei Arbeitsvorgänge von einer Person erledigt werden können, ist es erforderlich, insgesamt drei Werker einzusetzen. Damit ergibt sich eine Gesamteinsatzzeit t_Egesamt von 223 sec. Bezogen auf die vorgegebene Taktzeit sind somit die Werker im Durchschnitt nur 82,7 % ausgelastet.
Ferner sei der Flächenbedarf für die jeweiligen Arbeitsplätze wie folgt bemessen: Die belegte Fläche hinsichtlich der Fördertechnik (Produkt) beträgt 9 m² (R1A).
Die belegte Fläche hinsichtlich der Materialbereitstellung beträgt 39,6 m² (R2A). Ferner beträgt die Fläche zur Handhabung durch den Werker 9 m² (R3A). Somit ergibt sich eine Gesamtfläche von 57,6 m².
Die Zielfunktion Z_opt. berechnet sich für die vorstehend erläuterte Variante A gemäß Ausführungsbeispiel in 2 wie folgt:
Somit ergibt sich die dimensionslose Bewertungsgröße für das in 2 dargestellte Szenario zu 336,6.
Demgegenüber ist in 3 eine optimierte Planungsszene dargestellt, in der kürzere Wege für den Werker am Arbeitsplatz S1 gewählt sind, so dass sich für das Holen und Auflegen von Bildröhre jeweils nur 8 sec Einsatzzeit ergibt. Ein Werker kann in diesem Fall inklusive einer Station gegenüber der Variante in 2 eingespart werden. Eine derartige Verbesserung kann aufgrund einer optimierten Logistik erzielt werden. Damit ergibt sich eine Gesamteinsatzzeit von 214 sec. Dies entspricht einer Reduzierung gegenüber Variante A um 21,6 %. Bezogen auf die Taktzeit sind somit die Werker im Durchschnitt zu 97,3 % ausgelastet.
Der für die in 3 dargestellte Variante B erforderliche Flächenbedarf läßt sich wie folgt bemessen:
Die belegte Fläche hinsichtlich der Fördertechnik beträgt 6m² (R₁B).
Die belegte Fläche für die Materialbereitstellung beträgt 14,4m² (R₂B) und letztlich erfordert die belegte Fläche durch den Werker lediglich 6m² (R₃B). Schließlich ergibt sich eine Gesamtfläche für beide Arbeitsplätze von nur 26,4m². Dies bedeutet, dass der Flächenbedarf gegenüber der in 2 gezeigten Variante A um immerhin 54,2% sinkt.
Die durch die Berechnung der Zielfunktion ermittelbare dimensionslose Bewertungsgröße für die in 3 dargestellte Variante errechnet sich in der nachstehenden Weise:
Damit ergibt sich bei der durchgeführten Optimierung für den Verlauf des Zielfunktionswertes eine Verringerung von Z_opt.A = 336,6 auf Z_opt.B = 246,4. Das Optimierungsbestreben des Planers fordert somit eine Minimierung des Zielfunktionswertes. Daraus folgt, dass der aufgezeigte Iterationsschritt eine deutliche Verbesserung des Layouts der Produktionslinie zur Folge hatte. Im Besonderen wurde in einem Iterationsschritt der Flächenverbrauch gesenkt, durch die kürzeren Wege konnten weiter die Einsatzzeiten verringert und in folge dessen die Auslastung der Kapazität erhöht werden. Die Auswirkungen dieses Iterativen, vom Bediener interaktiv am Monitor durchgeführten Planungsprozesses können durch die Beobachtung des Verlaufes des Zielfunktionswertes und der in jedem Iterationsschritt stattfindenden Kontrolle des Layoutergebnisses ständig beurteilt und bewertet werden.

Claims

Planungssystem zum Entwurf eines Fabriklayouts für ein Fabrikgebäude, in dem wenigstens eine Produktionslinie vorzusehen ist, mit einer interaktiv bedienbaren Rechnereinheit, die über wenigstens ein Ein-/Ausgabemittel verfügt, über die Planungsparameter für einen durch das Fabrikgebäude vorgebbaren Planungsraum, für einen an einem Produkt durchzuführenden Prozess sowie für ein Produkt selbst eingebbar sind, wobei die Rechnereinheit die vorgegebenen Planungsparameter unter Zugrundelegung einer Zielfunktion der Form
durch Ermittlung einer dimensionslosen Bewertungsgröße bewertet, wobei R die veränderlichen Planungsparameter des Planungsraumes, F die veränderlichen Planungsparameter des Produktionsprozesses, P die veränderlichen Planungsparameter des Produktes, r, f und p Gewichtungsfaktoren für die einzelnen Summenglieder darstellen und das Ausgabemittel die dimensionslose Bewertungsgröße darstellt.
Planungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabemittel eine Tastatur und/oder eine interaktive graphische Benutzeroberfläche, in Form eines Touchscreens ist.
Planungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit anhand von über die interaktive graphische Benutzeroberfläche eingebbaren Informationen die Planungsparameter generiert.
Planungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabemittel die dimensionslose Bewertungsgröße unter Zugrundelegung einer relativen oder absoluten Bewertungsskala darstellt.
Planungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabemittel ein graphisches Ausgabemittel, in Form eines Monitors oder einer Druckereinheit ist, und dass das bewertete Fabriklayout in Form eines 2- oder 3-dimensionalen Modells auf dem graphischen Ausgabemittel visuell darstellbar ist.
Planungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit vorgesehen ist, in der die dimensionslose Größe sowie das ermittelte und bewertete Fabriklayout abspeicherbar ist, und dass eine Vergleichseinheit vorgesehen ist, die unter Zugrundelegung einer relativen oder absoluten Bewertungsskala zwei auf Basis unterschiedlicher Planungsparameter ermittelter Fabriklayouts eine qualitative Vergleichsgröße zuordnet, die auf dem Ausgabemittel darstellbar ist.
Verfahren zum Entwurf eines Fabriklayouts für ein Fabrikgebäude, in dem wenigstens eine Produktionslinie vorgesehen wird, bei dem Planungsparameter für einen durch das Fabrikgebäude vorgebbaren Planungsraum, für einen an einem Produkt durchzuführenden Prozess sowie für ein Produkt selbst vorgegeben werden, die mittels einer Rechnereinheit unter Zugrundelegung einer Zielfunktion der Form
durch Ermittlung einer dimensionslosen Bewertungsgröße bewertet werden, wobei R die veränderlichen Planungsparameter des Planungsraumes, F die veränderlichen Planungsparameter des Produktionsprozesses, P die veränderlichen Planungsparameter des Produktes, r, f und p Gewichtungsfaktoren für die einzelnen Summenglieder darstellen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Planungsparameter R, F und P variable Eingabegrößen darstellen, für die folgende das Fabriklayout bestimmende Größen gewählt werden: R stellt eine Schar von R_i Variablen mit i = 1,..., l dar, die geometrische Abmaße des Fabrikgebäudes sowie räumliche Unterteilungen innerhalb des Fabrikgebäudes umfassen, F stellt eine Schar von F_j Variablen mit j = 1,..., m dar, die den Produktionsprozess beschreibende Größen umfasst, wie Stückzahldurchsatz durch die Produktionslinie, Einsatz- und Prüfzeiten, Taktzeiten, Nutzungsgrade, und P stellt eine Schar von P_k Variablen mit k = 1,..., n dar, die geometrische Abmaße der herzustellenden oder zu bearbeitenden Produkte mit und ohne Verpackung sowie mit und ohne Produktträger sowie auch ergonomische Arbeitsplatzdaten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Planungsparameter numerisch über ein Eingabemittel zur Berechnung der dimensionslosen Bewertungsgröße eingegeben werden, oder dass über eine graphische Benutzeroberfläche ein virtuelles Modell des Fabriklayouts dargestellt wird, das graphisch erstellt und verändert werden kann und dass die Planungsparameter auf Grundlage des erstellten oder veränderten Fabriklayouts ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstellung und Bewertung des Fabriklayouts iterativ durchgeführt wird, indem durch Vorgabe von ersten Planungsparametern ein erstes Fabriklayout erstellt wird, dessen durch Berechnung der Zielfunktion zuordenbare dimensionslose Bewertungsgröße unter Zugrundelegung einer relativen oder absoluten Bewertungsskala dargestellt wird, und dass in wenigstens einem nachfolgenden weiteren Iterationsschritt wenigstens ein Planungsparameter zur Gewinnung eines weiteren, modifizierten Fabriklayouts verändert wird, zu dem eine durch Berechnung der Zielfunktion dimensionslose Bewertungsgröße ermittelt wird, die unter Zugrundelegung der relativen oder absoluten Bewertungsskala mit einer bereits ermittelten ersten Bewertungsgröße verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter Vorgabe eines Optimierungskriteriums eine Vielzahl weiterer Iterationsschritte durchgeführt werden kann, bis ein Abbruchkriterium erreicht wird.