Fabrikplanung
Vorlesungsmitschrift
2020
Zusammenfassung von Grundlagen + Prüfungsvorbereitung
1
,Inhaltsverzeichnis
Definition: Fabrikplanung (nach VDI 5200-1) .......................................................................................... 4
1. Grundlagen .......................................................................................................................................... 4
1.1. Grundfälle der Fabrikplanung nach VDI 5200-1 ........................................................................... 4
1.1.1. 4 Grundfälle ........................................................................................................................... 4
1.1.2. Besonderheit Neuplanung – Warum Idealfall? ..................................................................... 4
1.1.3. Häufigster Grundfall in der Praxis ......................................................................................... 5
1.2. Grundsätze der Fabrikplanung – Erläuterung Stufenweises Vorgehen ....................................... 5
1.3. Flexibilität und Wandlungsfähigkeit ............................................................................................. 5
1.3.1. Welche allgemeine Fähigkeit beschreiben beide Begriffe? .................................................. 5
1.3.2. Unterschiede ......................................................................................................................... 5
1.3.3. Wandlungsfähigkeit ............................................................................................................... 5
1.4. Planungsebenen und deren funktionelle Einheiten nach VDI 5200-1 ......................................... 6
1.5. Zeit-Kosten-Diagramm ................................................................................................................. 6
1.6. Allgemeine Zielfelder der Fabrikplanung ..................................................................................... 7
1.7. Impulse für die Fabrikplanung: ..................................................................................................... 7
1.8. Nennen sie 7 Felder der Unternehmensziele ............................................................................... 7
1.9. 7 Faktoren die im Wesentlichen die Leistungsfähigkeit eines Unternehmens charakterisieren . 8
2. Planungssystematik ............................................................................................................................. 8
7 - Phasen der Fabrikplanung nach VDI 5200-1 mit Meilensteinen .................................................... 8
3. Zielfestlegung ...................................................................................................................................... 8
3.1. Allgemeine Zielfelder der Fabrikplanung ..................................................................................... 8
3.2. Untergliederung der Ziele in der Zielfestlegung mit Beispielen ................................................... 9
4. Grundlagenermittlung ......................................................................................................................... 9
4.1. Voraussetzungen für die Reproduzierbarkeit von Daten ............................................................. 9
4.2. „Validierung“ und „Methoden zur Validierung“ erläutern .......................................................... 9
4.3. Verfahren zur Bildung von Produktgruppen bzw. Produkt- und Teilefamilien in der
Produktplanung nennen .................................................................................................................... 10
4.4. Typenvertreter ........................................................................................................................... 10
5. Strukturplanung................................................................................................................................. 10
5.1.1 Strukturprinzipien bzw. Kriterien, nach denen eine Fabrik strukturiert werden kann ............ 11
5.1.2. Was ist bei der Strukturierung nach mehreren Kriterien zu beachten? ................................. 11
5.2. Fertigungsformen: Werkstattfertigung vs. Gruppenfertigung ................................................... 11
5.3. Wesentliche Merkmale zur Abgrenzung von Fertigungssegmenten ......................................... 11
5.4. Vorgehensweise zur Auswahl von Fertigungsprinzip/Fertigungsform (7 Schritte) .................... 12
2
, 5.5. Welche Formen von Funktionsschemata werden in der Fabrikplanung angewendet, von
welcher Teilphase der Planung sind sie jeweils das Ergebnis? ......................................................... 12
5.6. In welchen Schritten geht man bei einer ABC-Analyse vor ........................................................ 12
6. Dimensionierung ............................................................................................................................... 13
6.1.1. Welche Faktoren führen zu Verringerung des theoretisch maximalen Kapazitätsangebotes
auf das verfügbare Kapazitätsangebot? ............................................................................................ 13
6.1.2. Welche Faktoren werden im Schichtnutzungsgrad berücksichtigt? ....................................... 13
6.2. Dimensionierung für Betriebsmittel und Personal..................................................................... 14
6.3. Kritische Würdigung der Berechnung auf Basis von Produktionsprogramm, Stücklisten und
Arbeitsplänen. ................................................................................................................................... 16
6.4. Funktionsflächen am Arbeitsplatz .............................................................................................. 16
6.5. Beispiel: Funktionsflächen einer Maschine ................................................................................ 17
6.6. Ersatzflächenverfahren .............................................................................................................. 17
6.7. Flächenbestandsteile eines Produktionsbereiches .................................................................... 17
7. Layoutplanung ................................................................................................................................... 18
7.1. Wesentliche Ziele ....................................................................................................................... 18
7.2. Notwendigkeit der Idealplanung / des Ideallayouts .................................................................. 18
7.3. Typische Materialflussformen bei der Betrachtung einer vereinfachten Gebäudehülle........... 18
7.4. Wesentliche Kriterien der Layoutplanung.................................................................................. 18
7.5. Standortfaktoren ........................................................................................................................ 19
7.6. Standortkriterien ........................................................................................................................ 19
7.7. Definition der 7 Arten von Verschwendung ............................................................................... 19
8. Standort- und Master-/Generalbebauungsplanung.......................................................................... 20
8.1. Zwei Stufen des Bauleitplans nach BauGB ................................................................................. 20
8.2. Für Fabrikplaner wichtigstes Gesetz für Standort- und Bebauungsplanung .............................. 20
8.3. Wesentliche Planungsinhalte der Generalbebauungsplanung: ................................................. 20
8.4. Die gebräuchlichen Zertifizierungen von Gebäuden. ................................................................. 20
8.5. Merkmalsgruppen und einzelne Maßnahmen zur Ressourceneffizienz von Gebäuden. .......... 20
8.6. Welche Aufgaben übernimmt die örtliche Bauleitung? ............................................................. 20
Literaturverzeichnis ............................................................................................................................... 21
3
,Definition: Fabrikplanung (nach VDI 5200-1)
… zielorientierte, systematische, in aufeinander aufbauende Phasen strukturierte und unter
Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen durchgeführte Prozess zur Gestaltung einer
Produktionsstätte von der ersten Idee bis zum Hochlauf der Produktion. Geprägt durch Ma-
schinenarbeit. Synonym für Fabrik (factory), Betrieb (works), Werk (plant), Werksanlage (fa-
cilities)
Fabrik von der Zielfestlegung bis zum Hochlauf der Produktion:
• … Anpassung im laufenden Betrieb
• … kann verschiedene Anlässe haben sowie unterschiedliche Planungsfälle umfassen.
• Die Aufgaben der Fabrikplanung werden in Form von Projekten im Team bearbeitet und
mit Methoden des Projektmanagements gesteuert.
In welchem Jahrhundert entwickelten sich die ersten industriellen Betriebsstätten in Eu-
ropa? Ende des 17. Jahrhunderts. Manufakturen → industrielle Betriebsstätten
Arbeitsprinzip von Taylor:
o Auch Taylorismus
o Prinzip der Prozesssteuerung von Arbeitsabläufen
o Produktivitätssteigerung
o Zerlegung von Arbeitsvorgängen unter Berücksichtigung von Zeit-, Bewegungs-,
und Belastungsvorgängen in kleinste Einheiten → keine oder nur geringe geistige
Anforderungen stellen, schnelle wiederholbar und leicht erlernbar sind
→ Kurze Zeitintervalle führen zu einseitiger Belastung, Monotonie
1. Grundlagen
1.1. Grundfälle der Fabrikplanung nach VDI 5200-1
1.1.1. 4 Grundfälle
o Neuplanung → idealer Grundfall, frei in der Gestaltung, da mehr Möglichkeiten gege-
ben sind
o Umplanung → Anpassung, Erweiterung, Reduktion der Fabrik
o Rückbau
o Revitalisierung → Sanierung, Renovierung
1.1.2. Besonderheit Neuplanung – Warum Idealfall?
o Komplett frei und flexibel in der Planung
➢ perfekte Ausrichtung auf einen Zweck möglich
➢ kaum/keine Bindung an Bestandsschutz
Restriktionen → nicht auf Idealplanung verzichten
o keine vorschnelle Realplanung
4
, o Idealplanung = Maßstab für Realplanung (d.h. Unzulänglichkeiten erkenne, Selbsttäu-
schung vorbeugen, Lösungsraum erweitern, neue kreative Ideen)
1.1.3. Häufigster Grundfall in der Praxis
o Umplanung
1.2. Grundsätze der Fabrikplanung – Erläuterung Stufenweises Vorgehen
▪ Ganzheitliche Planung
▪ Stufenweises Vorgehen (mit Iterationen)
▪ Interdisziplinäre Planung
▪ Notwendigkeit der Idealplanung
▪ Planung in Varianten
▪ Sicherung von Flexibilität und Wandlungsfähigkeit
▪ Sicherung von Projekttreue
▪ Wirtschaftlichkeit der Planung
Stufenweises Vorgehen
o „vom Groben zum Feinen“
o vermeidet unnötiges Arbeiten zum falschen Zeitpunkt und überhöhten Aufwand
o „vom Idealen zum Realen“
o Ineinandergreifen (Überlappen) und zahlreiche Rückkopplungen
1.3. Flexibilität und Wandlungsfähigkeit
1.3.1. Welche allgemeine Fähigkeit beschreiben beide Begriffe?
• Anpassung in Bezug auf Wandlungsdimensionen
o Stückzahl/Varianten
o Kosten/Zeit
o Prozessqualität
1.3.2. Unterschiede
• Wandlungsfähigkeit
o vorgedachter Lösungsraum
o Veränderung im Bedarfsfall möglich
o Rückbauoption möglich
• Flexibilität
o vorgehaltener Tätigkeitsbereich
o skalierbar in festgelegten Korridoren
o Rückbau ist nicht vorgesehen
1.3.3. Wandlungsfähigkeit
5
Vorlesungsmitschrift
2020
Zusammenfassung von Grundlagen + Prüfungsvorbereitung
1
,Inhaltsverzeichnis
Definition: Fabrikplanung (nach VDI 5200-1) .......................................................................................... 4
1. Grundlagen .......................................................................................................................................... 4
1.1. Grundfälle der Fabrikplanung nach VDI 5200-1 ........................................................................... 4
1.1.1. 4 Grundfälle ........................................................................................................................... 4
1.1.2. Besonderheit Neuplanung – Warum Idealfall? ..................................................................... 4
1.1.3. Häufigster Grundfall in der Praxis ......................................................................................... 5
1.2. Grundsätze der Fabrikplanung – Erläuterung Stufenweises Vorgehen ....................................... 5
1.3. Flexibilität und Wandlungsfähigkeit ............................................................................................. 5
1.3.1. Welche allgemeine Fähigkeit beschreiben beide Begriffe? .................................................. 5
1.3.2. Unterschiede ......................................................................................................................... 5
1.3.3. Wandlungsfähigkeit ............................................................................................................... 5
1.4. Planungsebenen und deren funktionelle Einheiten nach VDI 5200-1 ......................................... 6
1.5. Zeit-Kosten-Diagramm ................................................................................................................. 6
1.6. Allgemeine Zielfelder der Fabrikplanung ..................................................................................... 7
1.7. Impulse für die Fabrikplanung: ..................................................................................................... 7
1.8. Nennen sie 7 Felder der Unternehmensziele ............................................................................... 7
1.9. 7 Faktoren die im Wesentlichen die Leistungsfähigkeit eines Unternehmens charakterisieren . 8
2. Planungssystematik ............................................................................................................................. 8
7 - Phasen der Fabrikplanung nach VDI 5200-1 mit Meilensteinen .................................................... 8
3. Zielfestlegung ...................................................................................................................................... 8
3.1. Allgemeine Zielfelder der Fabrikplanung ..................................................................................... 8
3.2. Untergliederung der Ziele in der Zielfestlegung mit Beispielen ................................................... 9
4. Grundlagenermittlung ......................................................................................................................... 9
4.1. Voraussetzungen für die Reproduzierbarkeit von Daten ............................................................. 9
4.2. „Validierung“ und „Methoden zur Validierung“ erläutern .......................................................... 9
4.3. Verfahren zur Bildung von Produktgruppen bzw. Produkt- und Teilefamilien in der
Produktplanung nennen .................................................................................................................... 10
4.4. Typenvertreter ........................................................................................................................... 10
5. Strukturplanung................................................................................................................................. 10
5.1.1 Strukturprinzipien bzw. Kriterien, nach denen eine Fabrik strukturiert werden kann ............ 11
5.1.2. Was ist bei der Strukturierung nach mehreren Kriterien zu beachten? ................................. 11
5.2. Fertigungsformen: Werkstattfertigung vs. Gruppenfertigung ................................................... 11
5.3. Wesentliche Merkmale zur Abgrenzung von Fertigungssegmenten ......................................... 11
5.4. Vorgehensweise zur Auswahl von Fertigungsprinzip/Fertigungsform (7 Schritte) .................... 12
2
, 5.5. Welche Formen von Funktionsschemata werden in der Fabrikplanung angewendet, von
welcher Teilphase der Planung sind sie jeweils das Ergebnis? ......................................................... 12
5.6. In welchen Schritten geht man bei einer ABC-Analyse vor ........................................................ 12
6. Dimensionierung ............................................................................................................................... 13
6.1.1. Welche Faktoren führen zu Verringerung des theoretisch maximalen Kapazitätsangebotes
auf das verfügbare Kapazitätsangebot? ............................................................................................ 13
6.1.2. Welche Faktoren werden im Schichtnutzungsgrad berücksichtigt? ....................................... 13
6.2. Dimensionierung für Betriebsmittel und Personal..................................................................... 14
6.3. Kritische Würdigung der Berechnung auf Basis von Produktionsprogramm, Stücklisten und
Arbeitsplänen. ................................................................................................................................... 16
6.4. Funktionsflächen am Arbeitsplatz .............................................................................................. 16
6.5. Beispiel: Funktionsflächen einer Maschine ................................................................................ 17
6.6. Ersatzflächenverfahren .............................................................................................................. 17
6.7. Flächenbestandsteile eines Produktionsbereiches .................................................................... 17
7. Layoutplanung ................................................................................................................................... 18
7.1. Wesentliche Ziele ....................................................................................................................... 18
7.2. Notwendigkeit der Idealplanung / des Ideallayouts .................................................................. 18
7.3. Typische Materialflussformen bei der Betrachtung einer vereinfachten Gebäudehülle........... 18
7.4. Wesentliche Kriterien der Layoutplanung.................................................................................. 18
7.5. Standortfaktoren ........................................................................................................................ 19
7.6. Standortkriterien ........................................................................................................................ 19
7.7. Definition der 7 Arten von Verschwendung ............................................................................... 19
8. Standort- und Master-/Generalbebauungsplanung.......................................................................... 20
8.1. Zwei Stufen des Bauleitplans nach BauGB ................................................................................. 20
8.2. Für Fabrikplaner wichtigstes Gesetz für Standort- und Bebauungsplanung .............................. 20
8.3. Wesentliche Planungsinhalte der Generalbebauungsplanung: ................................................. 20
8.4. Die gebräuchlichen Zertifizierungen von Gebäuden. ................................................................. 20
8.5. Merkmalsgruppen und einzelne Maßnahmen zur Ressourceneffizienz von Gebäuden. .......... 20
8.6. Welche Aufgaben übernimmt die örtliche Bauleitung? ............................................................. 20
Literaturverzeichnis ............................................................................................................................... 21
3
,Definition: Fabrikplanung (nach VDI 5200-1)
… zielorientierte, systematische, in aufeinander aufbauende Phasen strukturierte und unter
Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen durchgeführte Prozess zur Gestaltung einer
Produktionsstätte von der ersten Idee bis zum Hochlauf der Produktion. Geprägt durch Ma-
schinenarbeit. Synonym für Fabrik (factory), Betrieb (works), Werk (plant), Werksanlage (fa-
cilities)
Fabrik von der Zielfestlegung bis zum Hochlauf der Produktion:
• … Anpassung im laufenden Betrieb
• … kann verschiedene Anlässe haben sowie unterschiedliche Planungsfälle umfassen.
• Die Aufgaben der Fabrikplanung werden in Form von Projekten im Team bearbeitet und
mit Methoden des Projektmanagements gesteuert.
In welchem Jahrhundert entwickelten sich die ersten industriellen Betriebsstätten in Eu-
ropa? Ende des 17. Jahrhunderts. Manufakturen → industrielle Betriebsstätten
Arbeitsprinzip von Taylor:
o Auch Taylorismus
o Prinzip der Prozesssteuerung von Arbeitsabläufen
o Produktivitätssteigerung
o Zerlegung von Arbeitsvorgängen unter Berücksichtigung von Zeit-, Bewegungs-,
und Belastungsvorgängen in kleinste Einheiten → keine oder nur geringe geistige
Anforderungen stellen, schnelle wiederholbar und leicht erlernbar sind
→ Kurze Zeitintervalle führen zu einseitiger Belastung, Monotonie
1. Grundlagen
1.1. Grundfälle der Fabrikplanung nach VDI 5200-1
1.1.1. 4 Grundfälle
o Neuplanung → idealer Grundfall, frei in der Gestaltung, da mehr Möglichkeiten gege-
ben sind
o Umplanung → Anpassung, Erweiterung, Reduktion der Fabrik
o Rückbau
o Revitalisierung → Sanierung, Renovierung
1.1.2. Besonderheit Neuplanung – Warum Idealfall?
o Komplett frei und flexibel in der Planung
➢ perfekte Ausrichtung auf einen Zweck möglich
➢ kaum/keine Bindung an Bestandsschutz
Restriktionen → nicht auf Idealplanung verzichten
o keine vorschnelle Realplanung
4
, o Idealplanung = Maßstab für Realplanung (d.h. Unzulänglichkeiten erkenne, Selbsttäu-
schung vorbeugen, Lösungsraum erweitern, neue kreative Ideen)
1.1.3. Häufigster Grundfall in der Praxis
o Umplanung
1.2. Grundsätze der Fabrikplanung – Erläuterung Stufenweises Vorgehen
▪ Ganzheitliche Planung
▪ Stufenweises Vorgehen (mit Iterationen)
▪ Interdisziplinäre Planung
▪ Notwendigkeit der Idealplanung
▪ Planung in Varianten
▪ Sicherung von Flexibilität und Wandlungsfähigkeit
▪ Sicherung von Projekttreue
▪ Wirtschaftlichkeit der Planung
Stufenweises Vorgehen
o „vom Groben zum Feinen“
o vermeidet unnötiges Arbeiten zum falschen Zeitpunkt und überhöhten Aufwand
o „vom Idealen zum Realen“
o Ineinandergreifen (Überlappen) und zahlreiche Rückkopplungen
1.3. Flexibilität und Wandlungsfähigkeit
1.3.1. Welche allgemeine Fähigkeit beschreiben beide Begriffe?
• Anpassung in Bezug auf Wandlungsdimensionen
o Stückzahl/Varianten
o Kosten/Zeit
o Prozessqualität
1.3.2. Unterschiede
• Wandlungsfähigkeit
o vorgedachter Lösungsraum
o Veränderung im Bedarfsfall möglich
o Rückbauoption möglich
• Flexibilität
o vorgehaltener Tätigkeitsbereich
o skalierbar in festgelegten Korridoren
o Rückbau ist nicht vorgesehen
1.3.3. Wandlungsfähigkeit
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