1 Einführung Fabrik + 2. Verfahren – Kapazitäten – Anlagen - Flächen Flashcards
- Was ist eine Fabrik?
Bitte definieren sie diesen Begriff.
Erläutern sie den Unterschied zwischen Fabrik und Handwerksbetrieb.
- Eine Fabrik ist ein Betrieb zur Großproduktion von Sachgütern durch Gewinnung, Veredelung oder Verarbeitung von Stoffen.
- In einer Fabrik wird industriel gearbeitet, d.h. mit einem hohen Grad an Mechanisierung und Arbeitsteilung.
- Ein Handwerksbetrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Person alle Tätigkeit war nimmt und die Produktion manuell ggf. mit Gehilfen durchführt.
- In einer Fabrik wird immer von einer Abteilung ein Teilprozess übernommen.
- Was ist der Unterschied zwischen einer Fabrik und einem Unternehmen?
• In einer Fabrik steht der produktionstechnische und produktionsorganisatorische Aspekt im Vordergrund.
• Eine Unternehmung ist eine wirtschaftliche Einheit gekennzeichnet durch Marktanteilnahme und dem Streben Gewinne zu erzielen.
• Eine Fabrik ist immer ein Teil eines Unternehmens, allerdings benötigt ein Unternehmen nicht zwangsweise eine Fabrik (z.B. Handelsunternehmen)
- Stellen Sie schematisch eine Fabrik im gesamtwirtschaftlichen Güterstrom dar.
Wie grenzt dabei ein Handelsunternehmen von einer Fabrik ab?
In einem reinem Handelsunternehmen werden Güter nicht bearbeitet oder verpackt! + Bild lernen
- Welche Tendenzen in der Unternehmensentwicklung lassen sich derzeit erkennen?
Welche Auswirkungen haben diese auf die Fabrik?
• „vom Verkäufer zum Käufermarkt „:
o Individuelle Kundenwünsche, Variantenvielfalt) Abnahme der Massenproduktion, vereinheitlichen von Bauteilen. Die Vielfalt der Produkte muss aber - beginnend bei der Entwicklung - in der Produktion beherrscht werden
o Wecken von Kaufreizen Neue Produkte in immer kürzeren Zeiträumen, Produktlebenszyklus verkürzt sich Flexible Produktion
o Kundenwünsche müssen sofort bedient werden kurze Lieferzeiten Veränderung der Produktionslogistik, Material muss fließen, optimaler Materialfluss
o Kundenbindung Hohe gleichbleibende Qualität
bestandslose und automatische Produktion
• Zum globalen Partnermarkt:
o Partnerschaft mit Vorlieferanten,
o Fertigungsverbände mit Informationsaustausch
o Moderne Kommunikation und geringe Transportkosten
• Umweltbewusstsein:
o Kreislaufwirtschaft, Vermeidung/Entfernen von Abfällen, schonende Entsorgung
o Schonender Einsatz von Ressourcen, Reduzierung des Schadstoffausstoßes und Rücksichtnahme auf die Umwelt
• Technischer Fortschritt
o Veränderung der Aufbauorganisation: Von Werkstattbetrieb hin zu produktionsorientierte Gliederung in Geschäfts- und Produktionsbereiche
o Veränderung der Ablauforganisation: Von Zentralen zu selbstregelnden Gruppen mit Eigenverantwortung
o Reduzierung der Mitarbeiter am operativen Prozess
Erhöhte Automatisierung
o Veränderung der Zielkriterien der Produktion: Hohe Maschinenauslastung wird für niedrige Bestände aufgegeben flexibler und wirtschaftlicher
o Null-Fehler-Produktion: automatische Produktion erfordert gleichbleibende Qualität (auch bei Lieferanten):
Minimieren des äußeren Einflusses (Klima, usw.)
Messfühler für Abweichungen, Kontrolle
Hochwertige Ausbildung und Arbeitsumgebung für Mitarbeiter
• Fabrik als Vorzeigeobjekt: modern und hohes Umweltverständnis
o Gläsern = Transparent
- Vom Verkäufermarkt zum Käufermarkt. Erläutern Sie die Begriffe.
Was sind die Auswirkungen in der Produktion?
• „vom Verkäufer zum Käufermarkt „:
o Individuelle Kundenwünsche, Variantenvielfalt) Abnahme der Massenproduktion, vereinheitlichen von Bauteilen. Die Vielfalt der Produkte muss aber - beginnend bei der Entwicklung - in der Produktion beherrscht werden
o Wecken von Kaufreizen Neue Produkte in immer kürzeren Zeiträumen, Produktlebenszyklus verkürzt sich Flexible Produktion
o Kundenwünsche müssen sofort bedient werden kurze Lieferzeiten Veränderung der Produktionslogistik, Material muss fließen, optimaler Materialfluss
o Kundenbindung Hohe gleichbleibende Qualität
bestandslose und automatische Produktion
- Eine Fabrik ist Teil unserer Umwelt. Erläutern sie, welchen Einfluss die Fabrik auf die Umwelt hat, sowohl auf die Natur als auch auf die soziale Situation.
• Beeinflussen der Umwelt
o Verbrauchen Fläche, verändern die Landschaft
o Erzeugen Abluft, beeinflussen Luftbewegung
o Beeinflussen Pflanzen- und Tierwelt
o Versiegeln Böden und führen Regenwasser in die Kanalisation
o Verbrauchen Wasser, bei eigenem Brunnen Beeinflussung des Grundwasserspiegels
Umweltverträglich wie möglich
• Beeinflussung der geschaffenen Umgebung
o Eigenes Straßensystem
o Versorgung mit Medien
o Servicebetriebe notwendig (angesiedelt oder selbst betrieben)
o Rücksicht auf Nachbarn
o Abwasser und Abfall Muss an ggf. angepasst werden
Miteinbeziehen von lokalen Behörden und Nachbarn
So Planen, das es bei Betrieb zu keinen Streitigkeiten kommt
• Beeinflussung des sozialen Umfeldes
o Technischer Standard von Servicebetrieben und Mitarbeitern wird von Fabrik festgelegt
o Ausbildungseinrichtung passen sich an
o Öffentliche Meinung
o Meinung von Nachbarn
o Infrastrukturmaßnahmen von Gemeinden und Behörden
Reaktion des sozialen Umfelds erfassen und in Standortwahl und Planung miteinfließen lassen, sonst ständige Abwehr während des Betriebs
- In der Produktion gibt es eine Verschiebung der Zielkriterien.
Welches sind die Zielkriterien und welche Verschiebung ist das?
Die Produktion wird von 4 Zielen geleitet: Liefertreue, Qualität, Anlagenauslastung, niedrige Bestände. Eine hohe Maschinenauslastung bei entsprechenden Lagerbeständen zur Sicherung einer hohen Maschinenauslastung war so lange wirtschaftlich, wie Produkte eine lange Lebensdauer hatten und im Verkäufermarkt mit sicherem Absatz gerechnet werden konnte.
Veränderung der Zielkriterien der Produktion: Hohe Maschinenauslastung wird für niedrige Bestände aufgegeben flexibler und wirtschaftlicher
• Reduzieren der Bestände mithilfe neuer Organisationskonzepte (LEAN, usw.)
weniger Flächenbedarf aber mehr Transporte
• Materialfluss mit maschinenabhängigen Puffern bei niedrigem Bestand entscheidendes Kriterium
• Materialflussengineering entscheidendes Gestaltungselement bei Fabriken
- Welche Entwicklungen in der Organisation der Fabrik bzw. im Produktionsablauf gibt es derzeit?
- Veränderung der Aufbauorganisation: Von Werkstattbetrieb hin zu produktionsorientierte Gliederung in Geschäfts- und Produktionsbereiche. Diese tragen die Verantwortung von der Entwicklung, Beschaffung, Produktion bis hin zum Vertrieb
- Veränderung der Ablauforganisation: Von strenger Arbeitsteilung hin zu selbstregelnden Gruppen mit Eigenverantwortung Die Mitarbeiter werden multifunktional, die Gruppe kann flexibler auf Veränderungen reagieren, wodurch das System der Produktion und damit der Fabrik stabiler wird
- Welche Tendenzen bestimmen die bauliche Gestaltung von Fabriken?
- Fabrik als Vorzeigeobjekt und Marketinginstrument
- Umweltverständnis führt zur gläsernen Fabrik, da das Wissen so schnell veraltet, kann die Konkurrenz aus einer laufenden Produktion kein Know-how mitnehmen
- Glas bedeutet Transparenz
- Planen ist ein systematischer Vorgang.
Bitte definieren Sie die verschiedenen Aspekte, die wir unter dem Begriff Planung verstehen.
Planung beinhaltet den späteren Zustand und den Weg dorthin
- Gedankliche Vorwegnahme des zukünftigen Aufbaus und Ablaufs sowie zukünftige Zustände und Prozesse eines Systems
- Systematischer Annäherungsprozess an vorgegebene Ziele, die ideal nicht erreicht werden
- Planen ist das Suchen und Festlegen von Aufgaben und Mitteln zur Erreichung der Ziele
- Ein Entscheidungsprozess lässt sich in Phasen einteilen, die sich als Kreisprozess darstellen lassen.
Stellen Sie diese Phasen dar.
Erläutern sie Aufgabe und Zweck der einzelnen Aktivitäten in diesem Prozess.
- Problem erkennen, analysieren
- Ziel- und Entscheidungskriterien festlegen
- Recherchieren = “Katalog der Möglichkeiten”
- Lösungsalternativen entwicklen, abgestimmt mit anderen Planern
- Lösungsalternativen überprüfen und bewerten
- Entscheidungen an Hand der Zielkriterien
- Realisieren und koordinieren
- Dokumentation und Kontrolle der Ergebnisse
- Eine Planungsmethode ist das planen in Stufen.
Stellen sie einen solchen Stufenplan bis zur Inbetriebnahme dar.
Erläutern sie die Inhalte der einzelnen Stufen.
Was sind die 3 wesentlichen Prinzipien für ein derartiges stufenweises Vorgehen?
- Zielplanung: Grobe Konzepte mit betriebswirtschaftlichen Studien, Ziel ist die Überprüfung der technische Machbarkeit und der Wirtschaftlichkeit
- Systemplanung: Ausgehend vom Produkt wird der Prozess, Maschinen, Verbindungen, Transport sowie Neben- und Servicefunktionen geplant
- Konzeptplanung: Entwicklung von Konzepten, Festlegen der Elemente und Strukturen, Anzahl der Anlagen, Anforderungen und Funktionen, Fläche und Baukörper
- Vorentwurf: Alle Elemente und Bereiche werden festgelegt
- Detailplanung: Alle Elemente werden durchgeplant und spezifiziert Pflichtenheft
- Ausschreibung und Vergabe: Angebot und Auftrag (Point of no Return)
- Ausführung und Installation: Ausführung und Dokumentation
- Inbetriebnahme: Testläufe und Validierung
Prinzipien:
• Planung von Grob zu Fein (TOP-DOWN): Jede weitere Phase verfeinert die vorangegangene
• Rückkopplung jederzeit möglich: Stellt man in einer Phase fest, dass eine angenommene Lösung nicht durchführbar ist und Änderungen erfordert, werden diese Anpassung zunächst geändert. Dann wird die Planung auf Basis der geänderten Vorstufe in der Verfeinerungsstufe wieder aufgenommen
• Planungsstufen können sich überlappen: Eine Stufe muss nicht abgeschlossen sein bevor die nächste beginnt
• Änderungen immer möglich
• Point of no return: Hier werden Änderungen sehr teuer, sind aber immer noch möglich
- Eine Fabrik soll flexibel auf künftige Anforderungen reagieren können.
Welche Möglichkeiten haben Sie bei der Planung diese Flexibilität sicherzustellen?
• Flexibilität in der Planung: Zukünftige Entwicklungen miteinbeziehen z. B. Umrüsten auf Aseptik Dimension der Lüftung
• Flexibilität im Planungsablauf: Neue Erkenntnisse und Information trotz Abschluss von Phasen mit einfließen lassen
• Flexibilität durch Standardisierung und Module
Problemloses Umrüsten / Umbau zu anderen Produkten
• Überdimensionierung
- Nennen Sie die wichtigsten Planungsgrundsätze.
Erläutern sie die Gründe für den jeweiligen Grundsatz.
- Produkt und Funktionsorientierte Planung: Auslegen auf das Produkt und seine Qualität und Quantität, Herstellverfahren müssen funktionsgerecht ablaufen, Nebenfunktionen müssen diesem Ziel dienen
- Top-Down vom allgemeinen zum Einzelnen: Ausgehend von groben Annahmen werden Lösungen in Form von Gebäuden und Anlagen gesucht, nur machbare Lösungen werden genauer ausgeführt, sonst Arbeit umsonst
- Stufenweises Vorgehen: Durch Stufen werden eindeutige Entscheidungspunkte definiert, alle Beteiligten arbeiten in der gleichen Genauigkeit und Geschwindigkeit Keine Arbeit umsonst
- Bottom Up vom Einzelnen zur Gesamtheit: Alle Prozesse Verbindungen und Wechselwirkungen sind geplant, miteinbeziehen von Fachwissen der Mitarbeiter
- Ganzheitliche Planung: Miteinbezug von Schnittstellen und Inkompatilitäten
- Variantenprinzip: Alternative Lösungen betrachten und vergleichen
optimale Lösung finden, für alle Planungsstufen anwendbar - Idealplanung als Bewertungsmaßstab:
- Interdisziplinäre Planung: Experten für einzelne Bereiche führt zu besseren Ergebnissen, viele Meinungen führen zu neuen Betrachtungsweisen
- Wirtschaftlichkeit: Planung und Ergebnis müssen wirtschaftlich sein
- Flexibilität: Durch vorausschauende Planung, Standardisierung, Flexibilität im Planungsablauf und Überdimensionierung
- Bei der Planung unterscheidet man methodenorientiertes und objektbezogenes Vorgehen.
Erläutern sie den Unterschied und erklären sie das objektbezogene Planen.
und erläutern sie, warum dieser Prozess des objektorientierten Planens gerade in der Fabrikplanung von besonderer Bedeutung ist.
- Objektorientiertes planen: ausgehend vom Prozess werden die Maschinen und Anlagen festgelegt und miteinander in Verbindung gebracht. Abschließend wird der Prozess anhand der Elemente und der Beziehungen überprüft z.B. durch eine Simulation geprüft
- Methodenorientiertes Planen: Für alle Planungs- und Entscheidungsprozesse gibt es eine systematische Vorgehensweise. Qualität der Ergebnisse hängt von Planungsqualität in den einzelnen Arbeitsschritten ab
- Der Kern der Fabrik ist die Produktion, welche vor allem durch die physischen Elemente wie Maschinen und Anlagen gekennzeichnet ist. Zur Wert Schöpfung trägt vor allem die Produktion, Prozess, Maschinen sowie deren Versorgung (Energie, Medien) und Verbindung (Materialfluss) bei. Alles andere ist unterstützend. Die Produktion muss funktionieren. Deshalb ist die objektorientierte Planung von besonderer Bedeutung für die Fabrikplanung
- Was sind die Hauptziele der Fabrikplanung?
Erläutern sie die Bedeutung der Ziele.
• Günstiger Produktionsfluss (Material, Personal, Information, Energie): reibungsloser Produktionsablauf, geringere Bestände, weniger Ausfälle durch mangelnde Versorgung, Informationen führen zu richtigen Entscheidungen Wirtschaftlicher
• Menschengerechte Arbeitsbedingungen: Mitarbeiter sind motiviert und bringen mehr Leistung Wirtschaftlicher
• Gute Flächen- und Raumausnutzung: Keine Versorgung unnötiger Flächen
Wirtschaftlicher
• Hohe Flexibilität der Bauten, Anlagen, Einrichtungen: Auf Änderungen kann reagiert werden Wirtschaftlicher
- In der Fabrikplanung gibt es verschiedene Planungsfelder.
Nennen sie einige. Wie werden die Ergebnisse aus diesen Planungsfeldern zusammengefasst.
Nennen sie einige.
• Prozess: o Produktionsprogramm o Maschinen und Anlagen o Layout o Qualifizierung/Validierung o Installation • Bau: o Gebäude o Standort o Umwelt o Tragwerk o Verkehr und Landschaft o Brandschutz • Versorgung: o Abfall o Elektronik o Lüftung o Entwässerung o Medien o Datentechnik • Management: o Termine o Behörden o Kosten o Recht o Personal o Informationsverarbeitung Die Ergebnisse werden in Konzepten dargestellt, die die Planungsfelder integrieren und funktional zusammenfassen. Für die Konzepte gibt es einen Verantwortlichen und soweit erforderlich externe Planungspartner
- Was erhöht die Gesamtkosten eines Fabrikprojektes nachdem Projektbudget und Projektdauer zu einem bestimmten Zeitpunkt verabschiedet wurden?
- Ungelöste oder nicht spezifizierte Planungsbereiche
- Verlängerungen der Projektdauer / Realisierungszeit
- Änderungen, besonders nach Ausschreibung
- In welcher Phase der Planung bzw. Realisierung hat man den größten Einfluss auf die Kosten eines Fabrikprojektes?
Begründen sie an Hand von Beispielen.
• In Systemplanung und Basic Design werden 80% der Kosten fixiert z.B. Maschinen, Arbeitsabläufe, Anzahl der Mitarbeiter usw.
- Welche Verschiebung bei der Gestaltung der Produktion hat sich in den letzten Jahren ergeben, insbesondere bei der Fabrikplanung?
• Früher: Schwerpunkt auf Maschine und Kapazitätsauslastung
Hohe Bestände und lange Durchlaufzeiten
• Heute: Zunehmend werden die Rationalisierungsmöglichkeiten bei Durchlaufzeiten und Beständen entdeckt
• Hohe Ersparnisse in der Produktion
o Ziel in der Fertigung von einer optimalen Maschinenauslastung hin zu einem Gesamtoptimum der Fertigung (durch Käufermarkt)
o In der Fabrik und in der Fabrikplanung hat sich der Betrachtungsschwerpunkt von der Maschine auf den Materialfluss zwischen den Maschinen und die Material-Beschickung und -Entsorgung der Maschinen verschoben.