Fabrikplanung (nach VDI 5200-1) Kevin Reinsdorf & Thomas Brunhuber Hochschule Augsburg

Inhaltsverzeichnis Definition Umfang Fabrikplanung Planungsphasen Zusammenfassung

Definition Anwendungsbereich der VDI-Richtlinie Geeignet für die Planung von Fabriken zur Stückgutproduktion Schnittstelle zwischen produktionsbezogener Fabrikplanung und architektonischer Gebäudeplanung Begriffsdefinitionen Fabrik: Ort an dem Wertschöpfung durch Produktion industrieller Güter stattfindet Planung: gedankliche Vorbereitung eines Ergebnisses inklusive Handlungsschritte Fabrikplanung: Prozess zur Planung einer Fabrik von Zielfestlegung bis Hochlauf der Produktion

Fabrikplanung allgemein Planungsfälle Neuplanung Planung einer Fabrik auf „grüner Wiese“, Gelände und Infrastruktur sind zu beachten Umplanung Betrifft bestehende Fabrik, z.B. Anpassung- oder Erweiterungsplanung, Produktionsoptimierung Rückbau Erfolgt bei Stilllegung und Demontage einer Fabrik (Vorbereitung auf Nachnutzung) Revitalisierung Industrielles „Brachland“ wird zur erneuten industriellen Nutzung verfügbar gemacht

Fabrikplanung allgemein Planungsursachen Unterschiedliche Ursachen können Auslöser einer Fabrikplanung sein: Fabrikinterne Ursachen: organisatorische Änderungen, Verfügbarkeit neuer Produktionstechnologien, Verschleiß der vorhandenen Fabrikausrüstung (Ersatzinvestition) Unternehmensinterne Ursachen: Veränderungen der Unternehmensstrategie, Änderung der Unternehmensbestandteile, Entwicklung eines neuen Produkts Unternehmensexterne Ursachen: veränderte Marktsituation, spezifische Kundenwünsche, Veränderungen am Arbeitsmarkt, gesetzliche Vorgaben (Umweltauflagen) Hinweis: Die gleiche Planungsursache kann unterschiedliche Planungsfälle zur Folge haben.

Fabrikplanung allgemein Inhalt der Fabrikplanung Planungsbereiche: A Ziele Festlegung von Fabrik- und Projektzielen B Standort Standortsuche und -auswahl (Suche, Bewertung und Festlegung) C externe Logistik Planung von Beschaffungs-, Distributions- und Entsorgungslogistik (Anbindung einzelner/mehrerer Fabriken an Logistiknetze) D Fabrik- und Produktionslogistik Funktionsplanung (von Wareneingang bis Versand oder Instandhaltung), Planung Werkstruktur mit Außenanlagen

Fabrikplanung allgemein Inhalt der Fabrikplanung Planungsebenen: I Arbeitsplatz Elementarer Produktionsbereich II Segment Mehrere Arbeitsplätze mit definierten Aufgaben III Gebäude Räumlich geschlossener Produktionsbereich IV Werk Produktionsbereich mit Produktionsaufgaben am Standort (evtl. mehrere Gebäude, Wegenetze, Außenanlagen, Anbindung an Infrastruktur) V Produktionsnetz Verbund von Standorten eines/mehrerer Unternehmen

Fabrikplanung allgemein Ziele der Fabrikplanung Ziele der Fabrikplanung lassen sich aus Unternehmenszielen und Rahmenbedingungen ableiten. Je nach Planungsvariante ergeben sich beispielsweise folgende Fabrikziele: Flexibilität und Wandlungsfähigkeit Produkt- und Produktionsprozessqualität Geschwindigkeit Wirtschaftlichkeit Mitarbeiterorientierung, Kommunikationsunterstützung und Attraktivität Nachhaltigkeit Transparenz Aus unterschiedlicher Gewichtung ergibt sich ein spezifisches Zielprofil.

Fabrikplanung allgemein Angrenzende Planungsdisziplinen Nahtloser Übergang (Schnittstellen) zu angrenzenden Planungsprozessen Unternehmensplanung Gibt Vorgaben und Ziele, setzt Rahmenbedingungen für Fabrikplanung (z.B. Produktionsprogramm, Projektbudget, Standort) Technologieentwicklung Liefert Vorgaben für Fabrikplanung (zukünftige Technologien) wie z.B. Platzbedarf, Kapazitäten, Personalbedarf Personalplanung Personalbeschaffung und Qualifizierungsmaßnahmen Finanzplanung Planung der Investitionsfinanzierung Fabrikbetrieb Fabrikbetrieb nach Hochlauf ist nicht Bestandteil der Fabrikplanung

Planungsphasen Phasenmodell des Fabrikplanungsprozesses Reali-sierungs-vor-bereitung Reali-sierungs-über-wachung Zielfest-legung Grundlagen-ermittlung Konzept-planung Detail-planung Hochlauf-betreuung Projektmanagement Projekt-abschluss

1 1 1.1 2 3 4 5 6 7 1.2 1.3 1.4 Planungsphasen Zielfestlegung Phase 1.1: Analyse der Unternehmensziele und Rahmenbedingungen Inhalt der Phase: Einholen und Analysieren der Informationen aus Unternehmens- und Vertriebsplanung; Beachtung von Einschränkungen (Budget, Zeitrahmen und Standort) Ergebnis der Phase: grobumrissene Aufgabenstellung

1 1 1.2 2 3 4 5 6 7 1.1 1.3 1.4 Planungsphasen Zielfestlegung Phase 1.2: Festlegung der Fabrik- und Projektziele Inhalt der Phase: Vereinbarung von konkreten Zielvorgaben für Planungsergebnis und –prozess; Festlegung von Kennzahlen für z.B. Qualität, Lieferzeit, Kosten und Stückzahl; Festlegung von Terminen, Projektbudget, Teilnehmer und Dokumentationsart Ergebnis der Phase: Fabrikziele, Kennzahlen für Fabrikbetrieb und einzuhaltende Projektziele

1 1 1.3 2 3 4 5 6 7 1.1 1.2 1.4 Planungsphasen Zielfestlegung Phase 1.3: Aufstellung der Bewertungskriterien Inhalt der Phase: Ermittlung eines Bewertungsmaßstabs für Planungsvarianten; Festlegung quantitativer und qualitativer Bewertungskriterien und Gewichtung zueinander Ergebnis der Phase: Vorgaben zur Kostenermittlung; gewichtete Bewertungskriterien

1 1 1.4 2 3 4 5 6 7 1.1 1.2 1.3 Planungsphasen Zielfestlegung Phase 1.4: Festlegung der Arbeitspakete Inhalt der Phase: Strukturierung des Planungsobjekts; Abstimmung mit Projektmanagementprozess Ergebnis der Phase: Projektplan, in konkrete Arbeitspakete gegliedert

2 1 2.1 1 3 4 5 6 7 2.2 Planungsphasen Grundlagenermittlung Phase 2.1: Informationsbeschaffung Inhalt der Phase: Sammlung und Erzeugung von benötigten Daten und Informationen (Produkt-, Produktions- und Immobiliendaten); Festlegung von benötigten Ist- Daten; Ableitung von Prognosen für zukünftige Entwicklungen Ergebnis der Phase: erforderliche Planungsdaten

2 1 2.2 1 3 4 5 6 7 2.1 Planungsphasen Grundlagenermittlung Phase 2.2: Informationsauswertung Inhalt der Phase: Verdichtung und Auswertung von Planungsdaten; Überprüfung der Erreichbarkeit der definierten Fabrikziele Ergebnis der Phase: Informationsauswertung liegt als Planungsgrundlage vor

3 1 3.1 1 2 4 5 6 7 3.2 3.3 3.4 Planungsphasen Konzeptplanung Phase 3.1: Strukturplanung Inhalt der Phase: Festlegung der funktionalen und organisatorischen Einheiten der Planungsebenen (vgl. Folie 6, 7); Strukturierung der Produktion nach Kriterien (z.B. Technologien, Produkte, Märkte, Produktionsabläufe); Bildung einer Produktions- struktur; Ordnung der Produktionsprozesse nach Abfolge Ergebnis der Phase: Ideales Funktionsschema und Kommunikationskonzept für die Fabrik

3 1 3.2 1 2 4 5 6 7 3.1 3.3 3.4 Planungsphasen Konzeptplanung Phase 3.2: Dimensionierung Inhalt der Phase: Ermittlung Flächenbedarf jeder Planungsebene; Festlegung von Art und Menge der Betriebsmittel und Personal; Entwicklung verschiedener Varianten nach Technologie oder Automatisierungsgrad; Erstellung eines Material- und Informationsflusskonzepts Ergebnis der Phase: dimensionierte Ressourcen; Logistikkonzept; flächenmaßstäbliche Funktionsschemata

3 1 3.3 1 2 4 5 6 7 3.1 3.2 3.4 Planungsphasen Konzeptplanung Phase 3.3: Idealplanung Inhalt der Phase: Absicherung der Fabrikziele; Aufweitung der möglichen Lösungen; räumliche Anordnung der zuvor dimensionierten Einheiten (ohne Einschränkungen); Erstellung von Layout-Varianten (ohne Berücksichtigung räumlicher, baulicher und gesetzlicher Beschränkungen) Ergebnis der Phase: ideale Layout-Varianten inklusive Gebäudeentwurf

3 1 3.4 1 2 4 5 6 7 3.1 3.2 3.3 Planungsphasen Konzeptplanung Phase 3.4: Realplanung Inhalt der Phase: Erzeugung und Bewertung von Layout- und Gebäudevarianten (mit Einbeziehung der Restriktionen); Vorplanung der Gebäude (inkl. Tragwerk und Layout); Lösungsvarianten mit realen Gegebenheiten; Bewertung nach monetären, quantitativen und qualitativen Kriterien; Festlegung einer Vorzugsvariante Ergebnis der Phase: realisierbares Fabrikkonzept mit Groblayout und Gebäudevorentwurf (Vorzugsvariante)

4 1 4.1 1 2 3 5 6 7 4.2 4.3 Planungsphasen Detailplanung Phase 4.1: Feinplanung Inhalt der Phase: Entwurf der Fabrikelemente mit vielen Details (zur Erstellung der Genehmigungs- und Ausschreibungsvarianten); Feinplanung der Material- und Informationsflüsse; Zuordnung von Produkten und Ressourcen; Abfrage der Prozessschritte (inkl. Arbeitshilfsmittel); Erstellung von Lastenheften; Groblayout in Feinlayout umwandeln; Kostenrechnung auf Basis der Planungsergebnisse Ergebnis der Phase: Feinlayout mit spezifizierten Betriebsmitteln, Gebäudeentwurf und Kosten

4 1 4.2 1 2 3 5 6 7 4.1 4.3 Planungsphasen Detailplanung Phase 4.2: Erstellung von Genehmigungsanträgen Inhalt der Phase: Ausarbeitung der Genehmigungsanträge für öffentlich-rechtliche Vorschriften Ergebnis der Phase: erforderliche Genehmigungsanträge liegen vor

4 1 4.3 1 2 3 5 6 7 4.1 4.2 Planungsphasen Detailplanung Phase 4.3: Erstellung der Leistungsbeschreibung Inhalt der Phase: Erstellung der Unterlagen zur Angebotseinholung und Vergabe; funktionale Ausschreibung: Erstellung Lastenheft; detaillierte Ausschreibung: auf Lastenheft basierende Ausführungsplanung durch Fabrikplanungsteam (weniger Freiheit und Planungsaufwand für Lieferanten) Ergebnis der Phase: Leistungsbeschreibung liegt vor (funktional oder detailiert)

Planungsphasen 5 1 2 3 4 6 7 1 Realisierungsvorbereitung 5.2 5.3 5.4 5.1 Phase 7 Phase 5.1: Angebotseinholung Inhalt der Phase: Einholung der Angebote (Grundlage: Lastenheft); Auswahl der Anbieter; Festlegung der Bieterliste Ergebnis der Phase: Ausschreibungsunterlagen und Bieterliste liegt vor

Planungsphasen 5 1 2 3 4 6 7 1 Realisierungsvorbereitung 5.2 5.1 5.3 5.4 Phase 7 Phase 5.2: Vergabe Inhalt der Phase: Auswahl und Beauftragung der Lieferanten; Technische Auswertung der Angebote (Vollständigkeit, Abgleich Lastenheft, Bewertung); Verhandlung der Lieferbedingungen und Preise in Abgleich mit Budget; Festlegung der Lieferleistung im Pflichtenheft; evtl. Anpassung des Kostenplans Ergebnis der Phase: Beauftragung der Lieferanten; Pflichtenhefte liegen vor

Planungsphasen 5 1 2 3 4 6 7 1 Realisierungsvorbereitung 5.3 5.1 5.2 5.4 Phase 7 Phase 5.3: Überwachung der Ausführungsplanung Inhalt der Phase: Prüfung und Freigabe der Ausführungspläne von Lieferanten Ergebnis der Phase: Freigegebene Ausführungspläne liegen vor

Planungsphasen 5 1 2 3 4 6 7 1 Realisierungsvorbereitung 5.4 5.1 5.2 5.3 Phase 7 Phase 5.4: Umsetzungsplanung Inhalt der Phase: Umstiegskonzept: Vorbereitung der Umzüge, Baustellen und Personalaufbau (Personalbeschaffung und –qualifizierung); Sicherstellung der Lieferfähigkeit der Produkte (Planung Null-Serie, Produktionsanlauf); temporäre Infrastruktur (Verkehrswege, Lagerfläche, Medienversorgung); Organisation des Informationsfluss Ergebnis der Phase: Umstiegskonzept, Baustelleneinrichtungsplan, Umzugsplan und Personalaufbaukonzept liegen vor

6 1 6.1 1 2 3 4 5 7 6.2 Planungsphasen Realisierungsüberwachung Phase 6.1: Koordination, Überwachung, Dokumentation der Realisierung Inhalt der Phase: Sicherstellung der vereinbarten Ausführung; Feststellung der Mängel sowie deren Beseitigung; Qualitätssicherung (Leistungs-, Sicherheits- und behördliche Abnahme); Einhaltung Fertigstellungs- termin; Kostenkontrolle; Dokumentation inkl.Bautage- buch Ergebnis der Phase: vereinbarte Leistungen sind umgesetzt (inkl. Dokumentation); erforderliches Personal ist verfügbar

6 1 6.2 1 2 3 4 5 7 6.1 Planungsphasen Realisierungsüberwachung Phase 6.2: Abschlussdokumentation Inhalt der Phase: Nutzbarmachung aller Informationen für Verwendung im späteren Fabrikbetrieb / Umplanung; strukturierte Zusammenführung und Archivierung Ergebnis der Phase: aktuelle Ausführungsunterlagen; Kostenfeststellung und -kontrolle

7 1 7.1 1 2 3 4 5 6 7.2 Planungsphasen Hochlaufbetreuung Phase 7.1: An- und Hochlaufbetreuung Inhalt der Phase: Unterstützung An- und Hochlauf der Fabrik bis zum festgelegten Leistungsniveau; Überführung in Betriebszustand (Produktion verkaufsfähiger Produkte); Einrichtung der Arbeitsorganisation; Einführung eines Qualitätssicherungssystems (u.a. Instandhaltung); Stabilisierung der Logistik (nach start of production = SOP) Ergebnis der Phase: stabil produzierende Fabrik auf geplantem Niveau

7 1 7.2 1 2 3 4 5 6 7.1 Planungsphasen Hochlaufbetreuung Phase 7.2: Bewertung der Fabrik Inhalt der Phase: Überprüfung der festgelegten Fabrikziele; Abnahme des Ergebnisses durch Auftraggeber; evtl. Auditierung durch Kunden der Produkte Ergebnis der Phase: Bewertung der produzierenden Fabrik

1 1 2 3 4 5 6 7 Planungsphasen Projektabschluss Projektabschluss: Projektbewertung: Überprüfung der erreichten Projektziele; Bewertung anhand der Projektziele (Ursachenanalyse bei Zielabweichung, z.B. Kosten, Termine) Wissensmanagement: Nutzbarmachung der erworbenen Kenntnisse für die Zukunft; Analyse und Beurteilung von besonderen Einzelereignissen im Projekt; Erfassung von Wissen und Information (Dokumentation) Phase 7

Zusammenfassung Bei der Fabrikplanung wird in Neuplanung, Umplanung, Rückbau und Revitalisierung unterschieden Ursachen einer Fabrikplanung können fabrikintern, unternehmensintern oder unternehmensextern sein Ziele der Fabrikplanung sind z.B. Flexibilität und Wandlungsfähigkeit, Produkt- und Produktionsprozessqualität, Geschwindigkeit, Wirtschaftlichkeit oder Nachhaltigkeit Die Fabrikplanung wird in Planungsbereiche und –ebenen unterteilt Unternehmensplanung, Technologieentwicklung, Personal- und Finanzplanung bilden Schnittstellen zur Fabrikplanung Teil des Fabrikplanungsteams ist ein Architekt, der die Projektphasen unterstützt

Zusammenfassung Der Fabrikplanungsprozess ähnelt dem Projektmanagement und kann durch sieben Phasen beschrieben werden: Zielfestlegung Grundlagenermittlung Konzeptplanung Detailplanung Realisierungsvorbereitung Realisierungsüberwachung Hochlaufbetreuung Im Projektabschluss wird das Projekt bewertet und die Wissensübergabe für die Zukunft gesichert