Whitepaper: Anforderungsgerechte Fabrikplanung im Umfeld der Batterieproduktion
Fabrik- und Objektplanung synchronisieren
Die Detailplanung baut auf der ausgewählten Vorzugsvariante aus der Konzeptplanung auf und dient dazu, alle Nutzeranforderungen realisierungsreif auszuplanen. Aus fabrikplanerischer Sicht stehen dabei die Detaillierung des Layouts bis auf Betriebsmittelebene, die Feinplanung der Produktionslogistik- und Lagerstrukturen, die finale Dokumentation aller Nutzeranforderungen sowie die Integration des Fabrik- und Baulayouts im Mittelpunkt.
Optimalerweise wird das Prinzip der Synergetischen Fabrikplanung an dieser Stelle von der Theorie in die Praxis transferiert und die Planung mit einer engen Verzahnung der Fabrik- und Objektplanung vorangetrieben. Die BIM-Methodik unterstützt diesen Ansatz optimal, indem ein Planungsmodell als zentraler Informationsträger für alle Gewerke entwickelt wird.
BIM und Fabrikplanung
Durch die Planung nach der BIM-Methodik erzielen Sie signifikante Vorteile in der Zusammenarbeit aller Gewerke für den Aufbau Ihrer Fabrik. Ziel ist es, mit einem führenden Modell einen zentralen Informationsträger (Single Point of Truth) über alle Planungsphasen zu etablieren, um dadurch Informationsasymmetrien zwischen den Planungsständen der Einzelgewerke zu vermeiden. Das zentrale Planungsmodell wird dabei zu definierten Zeitpunkten mit den Fachmodellen und zugehörigen Informationen über standardisierte Schnittstellen kontinuierlich angereichert und weiterentwickelt. Durch die zentralisierte Logik können benötigte Informationen zu jeder Zeit bedarfsindividuell und zum aktuellen Stand abgerufen und genutzt werden. Für die hohen Abstimmungs- und Synchronisationsbedarfe in der Detailplanung und während der anschließenden Realisierung erzielen Sie mit der BIM-Methodik einen echten Mehrwert für alle Beteiligten und legen die Grundlage für die Nutzung eines digitalen Abbilds Ihrer Fabrik im späteren Betrieb.
Vertrauen durch Projekte
Unsere Erfolgsgeschichten
Fabrikplanung, Generalplanung
Defence
Ganzheitliche Fabrikplanung für den Aufbau einer hochmodernen Batteriefabrik
Arbeitsstättenrichtlinie (ASR) und Sicherheitsvorgaben im Feinlayout
Die Überführung des Konzeptlayouts in ein Feinlayout erfordert die finale Positionierung aller Arbeitsplätze und Betriebsmittel, Auslegung der Bereitstell-, Puffer- und Lagerflächen sowie Detaillierung aller Peripherien. Hierbei spielen funktionale Anforderungen, wie z. B. die Materialflussorientierung, eine zentralen Rolle für die finale Ausgestaltung.
Nichtsdestotrotz muss der Schutz von Personen und Materialien bei aller Funktionalität zweifelsfrei sichergestellt werden. Kernthemen der Arbeitsstättenrichtlinie wie Fluchtwege, Wegbreiten oder auch Brandschutzvorgaben werden bei Gestaltung des Feinlayouts von uns berücksichtigt. Ebenso wichtig ist das Wohl der Mitarbeitenden am Arbeitsplatz, wofür Vorgaben zur Temperatur, Frischluft und Belichtung zu berücksichtigen sind. Darüber hinaus gibt es prozessindividuelle oder unternehmensspezifische Sicherheitsvorgaben, die in die Detailplanung integriert werden müssen. Beschränkte Bereichszugänge, Separatisierung in der Lagerstruktur oder das Handling von Gefahrstoffen sind nur drei Beispiele aus einer Vielzahl individuell möglicher Sicherheitsvorgaben.
Produktionslogistik in der Detailplanung
Je nach Automatiserungsgrad der Produktionslogistik entstehen teilweise Umfänge, die ein eigenes Projekt rechtfertigen. Durch unsere interdisziplinäre Expertise in den Bereichen Fabrikplanung, Logistikplanung und Objektplanung sind wir in der Lage, auch hochkomplexe Subsysteme mit baulichen Implikationen detailliert auszuplanen. Für die Empfehlung des optimalen Systems legen wir großen Wert auf ein ausgewogenes Gleichgewicht aus Funktionalität und Wirtschaftlichkeit.
Jedoch ergeben sich aus dem Produktionslogistiksystem nicht nur häufig Schnittstellen zur Objektplanung, sondern auch und insbesondere zur IT. Hier befähigen wir Ihre IT-Abteilung zur Prozessintegration in die eigene Systemlandschaft, indem wir neue oder veränderte Prozesse detailliert beschreiben und die notwendigen Parameter zur Planung und Steuerung gemeinsam definieren.
Nachhaltigkeit in der Detailplanung
Um eine Green Factory zu planen, sollten die wesentlichen Bestandteile bereits deutlich vor dem Start der Detailplanung definiert und durch eine mehrdimensionale Bewertung gerechtfertigt worden sein. Die Implikationen werden hingegen während der Detailplanung omnipräsent, da das Zusammenspiel der Fabrikplanung mit der Planung der technischen Umsetzung aller prägenden Bestandteile der Green Factory forciert werden muss.
Die benötigten Infrastruktur sowie die entsprechenden Medienanschlusspunkte müssen an den Arbeitsplätzen und Betriebsmitteln im Layout verortet werden. Hier empfehlen wir eine enge Zusammenarbeit mit der TGA-Planung, um die optimale technische Auslegung mit der erforderlichen Funktionalität zu harmonisieren. Darüber hinaus erfordert die Nutzung regenerativer Energiequellen oftmals eine Anpassung der Produktionsplanungs- und Steuerungsprinzipien, womit sich die Fabrikplanung frühzeitig auseinandersetzen muss.
Nutzeranforderungen:
Von Höhenanforderungen bis zu Anschlusswerten
Die strukturierte Aufnahme aller Nutzeranforderungen ist keine zeitpunktbezogene Aufgabe, sondern erstreckt sich vielmehr über den Zeitraum der gesamten Planung und erreicht in der Detailplanung die finale Granularität. Die Bedeutung dieser Aufgabe ist von elementarer Bedeutung, da die durch die Fabrikplanung definierten Anforderungen das Fundament der Planung der anderen Gewerke bilden.
Auch hier bringt die BIM-Methodik einen großen Vorteil mit, da alle Anforderungen von Planungsbeginn und mit zunehmender Granularität unmittelbar im Modell attribuiert werden. Dadurch wird ein parallellaufendes Pflegen der Informationen in unterschiedlichen Formaten redundant. Zunächst werden den festgelegten Raumstrukturen Attribute wie Abmaße, Höhen und Traglasten mitgegeben, um mit zunehmender Detailtiefe im Layout auch den Betriebsmitteln sukzessive alle Anforderungen zuzuweisen.
Fabrikrealisierung
Vorbereitung und Begleitung der Fabrikrealisierung
Der Übergang von der Detailplanung in die Realisierungsvorbereitung ist für gewöhnlich fließend und die Grenzen nivellieren je nach Zeitdruck im Projekt. Die Ausarbeitung einer Realisierungs-Roadmap ist wichtig, um Transparenz über die Meilensteine und den kritischen Pfad für alle Projektbeteiligten herzustellen. Während der Realisierung ist es dann die Aufgabe der Fabrikplanung, die planungstreue Umsetzung durch die ausführenden Gewerke durch ein strukturiertes Monitoring zu überwachen und mögliche Abweichungen frühzeitig zu erkennen. Die Teilnahme an gewerkeübergreifenden Abstimmungsrunden in der Konstellation des gewählten Vergabeverfahrens zählt dabei ebenso zu den Aufgaben wie die Unterstützung unserer Kunden bei der Planprüfung.
Um den fixierte Start of Production (SoP) einzuhalten, müssen mögliche Neu- oder Substitutionsinvestitionen in Betriebsmittel parallel zur Realisierung der Fabrik vorangetrieben werden. Je nach Komplexität und Individualität müssen die Beschaffungszeiten im Gesamtzeitplan berücksichtigt und die notwendigen Aktivitäten angestoßen werden. Erster Schritt ist die funktionale Spezifikation der Beschaffungsbedarfe, um anschließend einen sortierten Ausschreibungs- und Vergabeprozess zu durchlaufen. Im Wesentlichen lassen sich Bedarfe aus Produktionssicht in drei Kategorien unterteilen.
- Standardbetriebsmittel
- Sonderbetriebsmittel
- Logistische Subsysteme
Simon Vehof
Business Development Manager
Matthias Göke
Geschäftsführender Gesellschafter
Dr. Norbert Szimhardt // Head of Engineering and Product Management