Whitepaper: Anforderungsgerechte Fabrikplanung im Umfeld der Batterieproduktion
Fabrikkonzept:
Das Rückgrat Ihrer Produktionsstätte
Hocheffizient oder maximal anpassungsfähig? Dies ist nur ein möglicher Zielkonflikt, der sich bei der Planung einer neuen Fabrik ergeben kann. In der Realität gibt es häufig keine eindimensionale Antwort auf die vielen anspruchsvollen Fragen, die zu Beginn einer Konzeptplanung beantwortet werden müssen. Vielmehr geht es um die bestmögliche Harmonisierung aller Anforderungen innerhalb eines Gesamtsystems.
In der Konzeptplanung werden die entscheidenden Ankerpunkte Ihrer Fabrik definiert. Die Stückzahlenentwicklung, die angestrebte Produktvarianz, eingesetzte Technologien und die zugrundeliegenden Produktionsprinzipien werden multidimensional analysiert. Die getroffenen Entscheidungen bilden die Grundlage für alle weiteren Planungsphasen. Demzufolge empfehlen wir, einen adäquaten Zeitraum für die Entwicklung des Fabrikkonzepts vorzusehen, um in der Folge möglichst wenig Rückkopplungen und Redundanzen durch veränderte Planungsprämissen herbeizuführen. Außerdem datiert der Abschluss der Konzeptphase nicht selten den ersten großen Entscheidungspunkt im Projekt und ist demzufolge eine einmalige Chance, die mit der notwendigen Sorgfalt vorzubereiten ist.
Erprobtes Vorgehen in der Konzeptplanung
Erprobte Vorgehenskonzepte, wie die VDI 5200, dienen als wichtige Orientierungshilfe im Planungsprozess. Dennoch bringt jedes Projekt seine individuellen Charakteristiken mit, die wir bei der Entwicklung des geeigneten Vorgehens für Sie einbeziehen. Bereits zu Projektbeginn vorgegebene Meilensteine im Zeitplan oder überdurchschnittlich zeitintensive Beschaffungsprozesse können beispielsweise Abweichungen vom Standardvorgehen begründen. Unumgängliche Bestandteile einer jeden Konzeptplanung sind die Strukturierung der Fabrik, die Dimensionierung der Funktionsbereiche im individuellen Detaillierungsgrad sowie die Entwicklung und Bewertung unterschiedlicher Konzeptlayoutvarianten. Unsere Ursprünge in Branchen der diskreten Fertigung führen dazu, dass der Einbezug des Materialflusses außerdem fester Bestandteil unserer Konzeptplanung ist.
Vertrauen durch Projekte
Unsere Erfolgsgeschichten
Fabrikplanung, Generalplanung
Defence
Ganzheitliche Fabrikplanung für den Aufbau einer hochmodernen Batteriefabrik
Fabrik auf Unternehmens-strategie ausrichten
Im ersten Schritt muss die Ausrichtung der Fabrik aus der Gesamtstrategie des Unternehmens abgeleitet werden. Daraus ergibt sich in der Folge ein eindeutiges oder hybrides Typenmuster der Fabrik. Darauf aufbauend werden Ziele operationalisiert, Anforderungen abgeleitet und Planungsprämissen definiert, um das grundlegende Gerüst der Planung festzuzurren. Neben dem Produktionsprogramm, Stücklisten, Arbeitsplänen und anlagenbezogenen Kennzahlen sind vor allem die logistischen Stammdaten wichtige Input-Größen, um ein materialflussorientiertes Fabrikkonzept zu entwickeln. Sollten die benötigten Daten zum Zeitpunkt der Abfrage noch nicht im gewünschten Umfang oder der erforderlichen Qualität vorliegen, unterstützen wir Sie mit geeigneten Tools bei der initialen Erhebung oder setzen unsere Erfahrung aus einer Vielzahl von Projekten ein, um gemeinsam realitätsnahe Annahmen zu treffen.
Kundenwissen und Methodenkompetenz zusammenführen
Eine aussagekräftige Datenbasis ebnet die Grundlage, um mit der planerischen Auslegung der Fabrik zu beginnen. Die Strukturierungsphase ist ebenso elementar wie individuell und bildet das Rückgrat der Fabrik. Gemeinsam mit den Experten auf ihrer Seite legen wir die Segmentierung des Gesamtsystems nach definierten Kriterien fest. An diesem Punkt ist es besonders wichtig, die Wissenshoheit unserer Kunden über die individuellen Produkt-, Prozess- und Technologieeigenschaften mit unserer Methodenkompetenz und den gesammelten Erfahrungswerten zusammenzubringen. Mit Festlegung der Strukturierung und der zuvor aufbereiteten Datengrundlage liegen die Voraussetzungen vor, um die definierten Funktionsbereiche zu dimensionieren. Im Rahmen dieses Planungsschritts werden die Funktionsbereiche quantifiziert, indem der benötigte Flächenbedarf datenbasiert hergeleitet wird.
Funktionsbereiche zukunftsorientiert dimensionieren
Neben einer zukunftsorientierten Dimensionierung der Fertigungs- und Montagebereiche ist es von großer Bedeutung, bereits den Flächenbedarf für die Produktionsversorgung und -entsorgung vorzusehen. Um dies zu ermöglichen, sind grundlegende Überlegungen zur Produktionslogistik und Lagergestaltung im Rahmen der Konzeptplanung anzustellen. Nur durch parallellaufendes Mitdenken dieser Funktionen gelingt eine realistische Dimensionierung der Fabrik. Darüber hinaus sind Peripherien für Maschinen und Anlagen, Wege, produktionsnahe Büros, Sozialbereiche und Außenanlagen frühzeitig im Fabrikkonzept vorzusehen. Typischerweise reicht eine kalkulatorische Flächenherleitung auf Basis von Erfahrungs- und Standardwerten für die genannten Bereiche in dieser Planungsphase aus, bevor die endgültige Flächendimensionierung im Rahmen der Detailplanung fixiert wird.
Gestaltungsfreiheit in der Konzeptplanung
Auf die Dimensionierung aller benötigten Funktionsbereiche folgt die kreative Arbeit der Konzeptplanung. In gemeinsamen Workshops mit Experten aus allen Funktionsbereichen entwickeln wir unterschiedliche Layoutvarianten. Unsere Projekterfahrungen zeigen immer wieder, wie wichtig die persönliche Interaktion an diesem Punkt ist. Folglich führen wir die Layout-Workshops typischerweise vor Ort bei Ihnen im interaktiven Miteinander durch. Im Nachgang werden die erarbeiteten Layoutvarianten aufbereitet und weitere Planungsiterationen durchlaufen.
Schnittstelle zur Objektplanung aufbauen
Je nach Implikationsgrad der Produktion auf das Gebäude kann es sinnvoll sein, bereits während der Konzeptplanung die erste Schnittstelle zur Objektplanung aufzubauen. Mit der BIM-Methodik forcieren wir einen integrierten Projektansatz, der den Austausch der vorhandenen Informationen zum individuellen Einstiegszeitpunkt der Objektplanung ermöglicht.
Vorzugskonzept auswählen
Nach der iterativen Entwicklung mehrerer Layoutvarianten steht die Auswahl der bevorzugten Variante anhand festgelegter Kriterien kurz bevor. Wirtschaftliche Aspekte wie Investitionen und laufende Kosten sind dabei ebenso entscheidend wie die Effizienz des Materialflusses, der in unseren Bewertungen stets eine Schlüsselrolle spielt. Zusätzlich werden gemäß der zu Beginn des Projekts festgelegten Ausrichtung der Fabrik weitere Faktoren wie Wandlungsfähigkeit, Flexibilität, Robustheit, Resilienz und Nachhaltigkeit in die Bewertung einbezogen. Für eine objektive Beurteilung aller Kriterien setzen wir Nutzwertanalysen und ähnliche Methodiken ein.
Fabrikplanung initialisiert BIM-Methodik
Dem Prinzip der Planung von »innen nach außen« getreu, ist es nur folgerichtig, dass die BIM-Methodik bereits durch die Fabrikplanung als erstes aktives Gewerk initialisiert wird. Um unnötige Redundanzen für den Aufbau einer Systemdurchgängigkeit zum späteren Zeitpunkt zu umgehen, bauen wir die Fabrikplanung bereits in der Konzeptphase im BIM-tauglichen Format auf. Demzufolge denken wir mit Beginn der Planung unmittelbar in geometrischen und informativen Strukturen. Im Modell bildet sich dies durch Flächenelemente und Attribute ab.
Simon Vehof
Business Development Manager
Matthias Göke
Geschäftsführender Gesellschafter
Alexandra Kuhns // Senior Managerin - Fabrikplanung