1 Einführung Fabrik + 2. Verfahren – Kapazitäten – Anlagen - Flächen Flashcards

1
Q
  1. Was ist eine Fabrik?
    Bitte definieren sie diesen Begriff.
    Erläutern sie den Unterschied zwischen Fabrik und Handwerksbetrieb.
A
  • 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.
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2
Q
  1. Was ist der Unterschied zwischen einer Fabrik und einem Unternehmen?
A

• 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)

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3
Q
  1. Stellen Sie schematisch eine Fabrik im gesamtwirtschaftlichen Güterstrom dar.
    Wie grenzt dabei ein Handelsunternehmen von einer Fabrik ab?
A

In einem reinem Handelsunternehmen werden Güter nicht bearbeitet oder verpackt! + Bild lernen

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4
Q
  1. Welche Tendenzen in der Unternehmensentwicklung lassen sich derzeit erkennen?
    Welche Auswirkungen haben diese auf die Fabrik?
A

• „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

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5
Q
  1. Vom Verkäufermarkt zum Käufermarkt. Erläutern Sie die Begriffe.
    Was sind die Auswirkungen in der Produktion?
A

• „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

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6
Q
  1. 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.
A

• 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

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7
Q
  1. In der Produktion gibt es eine Verschiebung der Zielkriterien.
    Welches sind die Zielkriterien und welche Verschiebung ist das?
A

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

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8
Q
  1. Welche Entwicklungen in der Organisation der Fabrik bzw. im Produktionsablauf gibt es derzeit?
A
  • 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
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9
Q
  1. Welche Tendenzen bestimmen die bauliche Gestaltung von Fabriken?
A
  • 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
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10
Q
  1. Planen ist ein systematischer Vorgang.

Bitte definieren Sie die verschiedenen Aspekte, die wir unter dem Begriff Planung verstehen.

A

Planung beinhaltet den späteren Zustand und den Weg dorthin

  1. Gedankliche Vorwegnahme des zukünftigen Aufbaus und Ablaufs sowie zukünftige Zustände und Prozesse eines Systems
  2. Systematischer Annäherungsprozess an vorgegebene Ziele, die ideal nicht erreicht werden
  3. Planen ist das Suchen und Festlegen von Aufgaben und Mitteln zur Erreichung der Ziele
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11
Q
  1. 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.
A
  1. Problem erkennen, analysieren
  2. Ziel- und Entscheidungskriterien festlegen
  3. Recherchieren = “Katalog der Möglichkeiten”
  4. Lösungsalternativen entwicklen, abgestimmt mit anderen Planern
  5. Lösungsalternativen überprüfen und bewerten
  6. Entscheidungen an Hand der Zielkriterien
  7. Realisieren und koordinieren
  8. Dokumentation und Kontrolle der Ergebnisse
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12
Q
  1. 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?
A
  1. Zielplanung: Grobe Konzepte mit betriebswirtschaftlichen Studien, Ziel ist die Überprüfung der technische Machbarkeit und der Wirtschaftlichkeit
  2. Systemplanung: Ausgehend vom Produkt wird der Prozess, Maschinen, Verbindungen, Transport sowie Neben- und Servicefunktionen geplant
  3. Konzeptplanung: Entwicklung von Konzepten, Festlegen der Elemente und Strukturen, Anzahl der Anlagen, Anforderungen und Funktionen, Fläche und Baukörper
  4. Vorentwurf: Alle Elemente und Bereiche werden festgelegt
  5. Detailplanung: Alle Elemente werden durchgeplant und spezifiziert Pflichtenheft
  6. Ausschreibung und Vergabe: Angebot und Auftrag (Point of no Return)
  7. Ausführung und Installation: Ausführung und Dokumentation
  8. 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

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13
Q
  1. Eine Fabrik soll flexibel auf künftige Anforderungen reagieren können.
    Welche Möglichkeiten haben Sie bei der Planung diese Flexibilität sicherzustellen?
A

• 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

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14
Q
  1. Nennen Sie die wichtigsten Planungsgrundsätze.

Erläutern sie die Gründe für den jeweiligen Grundsatz.

A
  1. Produkt und Funktionsorientierte Planung: Auslegen auf das Produkt und seine Qualität und Quantität, Herstellverfahren müssen funktionsgerecht ablaufen, Nebenfunktionen müssen diesem Ziel dienen
  2. 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
  3. Stufenweises Vorgehen: Durch Stufen werden eindeutige Entscheidungspunkte definiert, alle Beteiligten arbeiten in der gleichen Genauigkeit und Geschwindigkeit  Keine Arbeit umsonst
  4. Bottom Up vom Einzelnen zur Gesamtheit: Alle Prozesse Verbindungen und Wechselwirkungen sind geplant, miteinbeziehen von Fachwissen der Mitarbeiter
  5. Ganzheitliche Planung: Miteinbezug von Schnittstellen und Inkompatilitäten
  6. Variantenprinzip: Alternative Lösungen betrachten und vergleichen
     optimale Lösung finden, für alle Planungsstufen anwendbar
  7. Idealplanung als Bewertungsmaßstab:
  8. Interdisziplinäre Planung: Experten für einzelne Bereiche führt zu besseren Ergebnissen, viele Meinungen führen zu neuen Betrachtungsweisen
  9. Wirtschaftlichkeit: Planung und Ergebnis müssen wirtschaftlich sein
  10. Flexibilität: Durch vorausschauende Planung, Standardisierung, Flexibilität im Planungsablauf und Überdimensionierung
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15
Q
  1. 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.
A
  • 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
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16
Q
  1. Was sind die Hauptziele der Fabrikplanung?

Erläutern sie die Bedeutung der Ziele.

A

• 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

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17
Q
  1. In der Fabrikplanung gibt es verschiedene Planungsfelder.
    Nennen sie einige. Wie werden die Ergebnisse aus diesen Planungsfeldern zusammengefasst.
    Nennen sie einige.
A
•	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
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18
Q
  1. Was erhöht die Gesamtkosten eines Fabrikprojektes nachdem Projektbudget und Projektdauer zu einem bestimmten Zeitpunkt verabschiedet wurden?
A
  • Ungelöste oder nicht spezifizierte Planungsbereiche
  • Verlängerungen der Projektdauer / Realisierungszeit
  • Änderungen, besonders nach Ausschreibung
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19
Q
  1. In welcher Phase der Planung bzw. Realisierung hat man den größten Einfluss auf die Kosten eines Fabrikprojektes?
    Begründen sie an Hand von Beispielen.
A

• In Systemplanung und Basic Design werden 80% der Kosten fixiert z.B. Maschinen, Arbeitsabläufe, Anzahl der Mitarbeiter usw.

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20
Q
  1. Welche Verschiebung bei der Gestaltung der Produktion hat sich in den letzten Jahren ergeben, insbesondere bei der Fabrikplanung?
A

• 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.

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21
Q
  1. Materialflussorientierung ist Basis moderner Fabrikplanung.
    Welche 4 Betrachtungsschwerpunkte ergeben sich daraus?
A

• Verbesserung der Fertigungs- und Produktionsabläufe sowie Handling  Kürzere Durchlaufzeiten
• Reduzierung der Materialbestände  Reduzierung von gebundenen Kapital und benötigten Flächen
• Erhöhen der Maschinen- und Betriebsmittelverfügbarkeit
 Geringe Maschinenkosten, mehr Flexibilität
• Reduzierung der Losgrößen auf Materialbedürfnisse
 Niedrige Bestände Flexibilität

22
Q

Wie unterscheiden sich Fließfertigung und Werkstattfertigung?

A

• Fließfertigung: Produkt oder Prozess steht im Vordergrund, das heißt Anlagen werden entsprechend dem Prozess angeordnet
o Viele Einwaagen usw. (für z. B. Abteilungen/Linien) aber alles in der Nähe
o Physische Verbindungen wo möglich  Keine Transporte oder Zwischenlagerung
o Nicht wertschöpfende Tätigkeiten entfallen  kürzere Durchlaufzeiten
• Werkstattfertigung: Zusammenfassung gleicher Maschinen in Abteilungen (Verwiegung, Herstellung, Verpackung)
o Transporte zwischen Abteilungen
o Zwischenlagerung

23
Q
  1. Warum will man die Bestände innerhalb der Produktion (WIP) senken?
    Welche Vorteile verspricht man sich?
A
  • WIP = Work in Process
  • Weniger Kapitalbindung
  • Es stehen mehr Flächen zur Verfügung
  • Es wird weniger Lagerausrüstung benötigt
  • Weniger Verwaltungsaufwand
24
Q
  1. Mit welchen Maßnahmen kann man die Betriebsmittelverfügbarkeit erhöhen?
A

• Eine Erhöhung der Produktionskapazität kann durch zwei Wege erreicht werden:
o Erhöhen der Maschinenzahl  Investition
o Erhöhen der Betriebsmittelverfügbarkeit
• Maßnahmen
o Verlegen aller nicht notwendigen Rohrleitungen außerhalb der Produktion  Geringere Reinigungszeiten
o Doppelte Formatsätze  Rüsten verkürzt sich
o Vorbeugende Instandhaltung
o Qualitätssicherung  0-Fehler-Toleranz
o Moderne Materialwirtschaft  EDV
o Intensives Training, Schulung
o Einsatz von Maschinenmannschaft nicht ausgelasteter Anlagen während Pausenzeiten

25
Q
  1. PPS Systeme sind heute Standard in modernen Produktion Fabriken.
    Was ist die Aufgabe der Produktionsplanung und was die Aufgabe der Fertigungssteuerung?
A
•	Produktionsplanung:
o	Produktionsprogrammplanung
o	Mengenplanung, Materialforecast  Beschaffung klären
o	Terminplanung
•	Steuerungssysteme:
o	Fertigungsaufträge
o	Auftragsüberwachung
o	In kleinen Regelkreisen/Arbeitsablaufsystemen
26
Q
  1. Worin unterscheiden sich Pull- und Push-System.

Wie werden Jeweils Fertigungsaufträge in das System eingesteuert?

A
  • Push: zentrale Produktionssteuerung gibt Menge vor, die die Quelle zur verbrauchten Stelle bringt  Stauung / Überfüllung bei Störungen
  • Pull: Verbrauchte Stelle bedient sich bei Quelle (z. B. bei Überschreitung von Sicherheitsbeständen)  Steuerung durch Kundenbedarf
27
Q
  1. Was versteht man unter dem Kanban System?

Wie unterscheiden sich Signal-Kanban, 1-Karten Kanban und 2-Karten Kanban?

A

Kanban: Karten, auf welchen alle wichtigen Informationen stehen, begleiten die Materialchargen zur dezentralen Steuerung Karte löst Lieferung aus (wird von vorderer Fertigungsstelle erstellt). Entnahme und Nachlieferung erfolgt asynchron.
• 2-Karten-Kanban:
o Einteilung in Transport- und Produktionsregelkreis
o Wenn an einer Senke ein Bedarf entsteht, wird eine Transportkarte mit leerem Transporthilfsmittel an Pufferlager geschickt
o Diese löst den Transport der Bedarfsmenge an Senke aus (mit Karte)
o Das Pufferlager sendet Produktionskarte mit leerem Behälter an Quelle
o Diese löst den Transport an das Pufferlager aus
• 1-Karten-Kanban:
o Pufferlager ist direkt der Quelle oder Senke zugeordnet
o Optische Bestandüberwachung
o Je nachdem nur eine Produktions- oder Transportskanban
• Signalkanban:
o Pufferlager befindet sich in der Nähe der Quelle oder Senke
o Jedes Material hat einen festen Platz im Pufferlager
o Minimum oder Maximum im Bestand wird festgelegt
o Ist das Minimum erreicht, wird ein Signal ausgegeben und die Quelle produziert bis Maximalbestand erreicht ist

28
Q
  1. Was ist die Aufgabe der Systemplanung?
A

 Umfasst den gesamten Produktionsprozess bis hin zur Ermittlung notwendiger Flächen und Kosten. Es ist der Anfang jeder Fabrikplanung und Voraussetzung jeglicher weiterer Planung.
Funktion und Prozess stehen im Mittelpunkt!
• umfasst den gesamten Produktionsprozess bis hin zur Ermittlung notwendiger Flächen und Kosten
• Anfang jeder Fabrikplanung und Voraussetzungen für alle weiteren Planungen, wenn man nicht weiß, wie später die Prozesse in der Fabrik funktionieren sollen, wie viele Quadratmeter man für diese Fabrik bzw. diese Prozesse braucht, wie kann man sonst Grundstück suchen oder Gebäude konzipieren?
• Das Ergebnis ist das Anforderungsprofil an die neue oder umzugestaltende Fabrik
• Die Vorgehensweise ist die oben beschriebene objektbezogene Planungsmethodik
• Von den Verfahren zusammen mit den herzustellenden Mengen werden die einzelnen Elemente definiert ihre Verbindungen gestaltet und damit der Arbeitsablauf neu definiert, ihre Verbindungen gestaltet und damit der Arbeitsablauf neu definiert
• Die Systemplanung ist eine Konzeptplanung / Basic Design, nur in Ausnahmefall wird man ins Detail gehen müssen
• Das Planungsteam beschränkt sich auf den Nutzer, den Prozessingenieur und den Funktionsplaner
• Die anderen Planer werden ggf. um Informationen gebeten, sind aber noch nicht in den Planungsprozess integriert. Erst wenn die Bedarfe am Ende der Funktionsplanung feststehen, erweitert sich das Planungsteam auf alle Planungsfelder

29
Q
  1. Welche Arbeitspunkte umfasst die Systemplanung?
A

 Ergebnis = Anforderungsprofil an die neue / umgestaltete Fabrik
 Umfasst den gesamten Produktionsprozess bis hin zur Ermittlung notwendiger Flächen und Kosten. Es ist der Anfang jeder Fabrikplanung und Voraussetzung jeglicher weiterer Planung.
Funktion und Prozess stehen im Mittelpunkt!
• umfasst den gesamten Produktionsprozess bis hin zur Ermittlung notwendiger Flächen und Kosten
• Anfang jeder Fabrikplanung und Voraussetzungen für alle weiteren Planungen, wenn man nicht weiß, wie später die Prozesse in der Fabrik funktionieren sollen, wie viele Quadratmeter man für diese Fabrik bzw. diese Prozesse braucht, wie kann man sonst Grundstück suchen oder Gebäude konzipieren?
• Das Ergebnis ist das Anforderungsprofil an die neue oder umzugestaltende Fabrik
• Die Vorgehensweise ist die oben beschriebene objektbezogene Planungsmethodik
• Von den Verfahren zusammen mit den herzustellenden Mengen werden die einzelnen Elemente definiert ihre Verbindungen gestaltet und damit der Arbeitsablauf neu definiert, ihre Verbindungen gestaltet und damit der Arbeitsablauf neu definiert
• Die Systemplanung ist eine Konzeptplanung / Basic Design, nur in Ausnahmefall wird man ins Detail gehen müssen
• Das Planungsteam beschränkt sich auf den Nutzer, den Prozessingenieur und den Funktionsplaner
• Die anderen Planer werden ggf. um Informationen gebeten, sind aber noch nicht in den Planungsprozess integriert. Erst wenn die Bedarfe am Ende der Funktionsplanung feststehen, erweitert sich das Planungsteam auf alle Planungsfelder
• Prozess steht im Mittelpunkt

30
Q
  1. Vom Unternehmen bzw. Auftraggeber sind die Ziele, die er mit der Fabrik verfolgt, zu definieren.
    Nennen sie die drei Gruppen und Beispiele für konkrete Ziele.
A
Technische Ziele:
•	Schaffen neuer Produktionsmöglichkeiten
•	Erweiterung der Produktionskapazität
•	Anpassen der Produktion an den technischen Standard (Renovierung)
Wirtschaftliche Ziele:
•	Senkung der Fertigungskosten durch:
o	Reduktion der Transport- und Lagerkosten
o	Geringerer Personaleinsatz 
o	Automatisierung
Soziale Ziele:
•	Verbessern der Arbeitsplatzbedingung
•	Schaffen von Arbeitsplätzen
Daneben müssen ebenfalls die Randbedingungen und Projektgrenzen festgelegt werden.
Z.B.:
•	Zu planende Funktionen
•	Berücksichtigung des Ist-Zustandes
•	Zeithorizont
•	Investitions-Kostenrahmen
31
Q
  1. Welche Randbedingungen sind beim Start eines Fabrikplanungskonzeptes festzulegen?
A
Daneben müssen ebenfalls die Randbedingungen und Projektgrenzen festgelegt werden.
Z.B.:
•	Zu planende Funktionen
•	Berücksichtigung des Ist-Zustandes
•	Zeithorizont
•	Investitions-Kostenrahmen
32
Q
  1. Bei der Planung einer Pharmafabrik gibt es eine systematische Vorgehensweise zur Ermittlung von Anlagen und Flächen.
    Nennen Sie diese Planungsschritte in der Reihenfolge des Ablaufs.
A
  1. Zielsetzung und Randbedingungen
  2. Produktionsprogramm
  3. Produktionsverfahren
  4. Kapazitäten und Maschinen
  5. Sonderanforderungen
  6. Lager- und Transporttechnik
  7. Neben- und Servicefunktionen
  8. Energie- und Medienbedarf
  9. Raum-, Flächen- und Personalprogramm
  10. Investitions- und Zeitbedarf
33
Q
  1. Für welchen Planungshorizont sollte das Produktionsprogramm vorliegen? Was sind die Gründe hierfür?
A

Für die Fabrikplanung benötigt man Angaben was und wieviel zu planen ist. Das Produktionsprogramm sollte für 1 Jahr vorliegen und ist die Basis für die gesamte Planung und sollte nicht mehr geändert werden. Das Produktionsprogramm wird erstellt aus den
• Marktdaten der vergangenen Jahre unter Berücksichtigung bekannter Marktveränderungen (kleinere bis mittlere Betriebe)
• unabhängig von Marktdaten (bei größeren Unternehmen Kapazitätsausbau)
• Vorgaben einer Maschinenausstattung oder Mehrbedarf aus anderen Produktionsstätten (Unternehmen die in einem neuen Markt Präsenz zeigen wollen)
Gründe: eine Fabrik ist eine langfristige Investition, sobald die Fabrik mit der Produktion beginnt sollte es nicht zu Änderungen kommen da das wieder mit weiteren Ausgaben verbunden ist. Es besteht auch ein wirtschaftliches Risiko einer falsch dimensionierten Fabrik, daher wird sogar Empfohlen das Produktionsprogramm bei einem Umbau auf 5 Jahre und bei Neubauten auf 10 Jahre auszulegen.

34
Q
  1. Neben dem Produktionsprogramm gibt es weitere Grundlagen und Ziele, die zu Projektbeginn festgelegt werden müssen und welche die weitere Planung wesentlich bestimmen.
    Nennen Sie einige dieser möglichen Ziele und Grundlagen.
A

• technische Ziele z.B. Erweiterung der Produktionskapazität
• wirtschaftliche Ziele z.B. Senkung der Fertigungskosten durch Reduktion der Transport- und Lagerkosten
• soziale Ziele z.B. Verbesserung der Arbeitsbedingungen
• Randbedingungen bzw. Projektgrenzen
o zu planende Funktion
o Zeithorizont
o Jährliche Arbeitszeit
o Festlegen der Standards- und Normen, die zu berücksichtigen sind (interne & externe Vorgaben)

35
Q
  1. Absatzwerte der Vergangenheit liegen vor.
    Mit welcher Methode erstellen sie eine Prognose?
    Wie charakterisieren sie die Prognoseunsicherheit?
    Wie können in der weiteren Planung die Risiken aus der Mengenprognose berücksichtigen?
A

Prognose:
• durch eine Extrapolation aus der Vergangenheit in die Zukunft mit Hilfe der linearen Regression  das ist dann die wahrscheinliche Mengenentwicklung, die liegt zwischen einer Obergrenze als optimistische Vorhersage und einer Untergrenze der Absatzmenge als pessimistische Vorhersage
Prognoseunsicherheit:
• Bei einer Mengenprognose sind viele Einflüsse zu berücksichtigen, einige sind bekannt aber nicht ihre Wirkung, z.B. Auslaufen eines Patentes, Firmenzusammenschlüsse
• Prognosen werden subjektiv erstellt

 Prognosen sind immer mit Unsicherheiten und somit mit einem wirtschaftlichen Risiko behaftet

Berücksichtigen von Risiken für die weitere Planung aus der Mengenprognose:
• Optimierungen können z.B. durch Sensitivitätsanalysen durchgeführt werden, aber erst wenn die Kapazitäten feststehen, z.B. in dem man vorher festlegt wieviel das Produktionssystem leisten kann, wie Engpässe behoben werden können und welche Fixkosten bei welcher Auslastung entstehen
• sich entsprechend der zu produzierenden Mengen Gedanken machen ob dies nicht besser Fremdgefertigt werden soll oder an mehreren Standorten
• Betrachten der Produkte und Märkte, den Produktlebenszyklus und berücksichtigen von Prognosefehlern

36
Q
  1. Was versteht man unter Marktentwicklung, und was unter Diversifikation. Stellen Sie das an Hand der Produkt/ Markt Matrix dar.
A

Marktentwicklung: Erschließung neuer Märkte mit bestehenden Produkten
 Vorhersagen sind möglich dennoch gibt es Unsicherheiten
Diversifikation: Erschließung neuer Märkte mit neuen Produkten
 Große Unsicherheit, hohe Risiken aber auch Chancen

37
Q
  1. Auf welche Prognosefehler sollten sie bei der Vorstellung einer Prognose achten?
A

• Analysieren der Märkte und Produkte, neue Produkte, neue Märkte usw. durch Produkt Markt-Matrix
• Berücksichtigung in welcher Phase des Produktlebenszyklus befinden sich die Produkte
• Beachten von Prognosefehler I:
o durch Wunschdenken oder durch Erinnerungspositionen aus Forschung und Entwicklung, sollte der Mengenzuwachs zwischen dem 5. und dem 10. Jahr der Prognose überraschend hoch sein, muss geklärt werden ob das realistische Absatzmengen sind, gerne werden auch im 10. Jahr Produkte aus F&E in das Mengenprogramm aufgenommen um sich Forschungsmittel zu sichern.
• Beachten von Prognosefehler II:
o Beachten von Prognosefehler II: für die Fabrikplanung sind nur Mengen oder Stückzahlen von Bedeutung, daher sollte ein Umsatzzuwachs nicht mit einem Mengenzuwachs verwechselt werden. Ein Umsatzzuwachs kann z.B. durch eine Preissteigerung oder durch Veränderung im verkauften Produktmix

38
Q
  1. Geben Sie ein Beispiel für ein Produktionsprogramm.

Erläutern Sie das Vorgehen, und wie Sie die Daten erhalten bzw. ermitteln, wenn nur pauschale Angaben vorliegen.

A

Ein Produktionsprogramm setzt sich wie folgt zusammen:
1. Herzustellende Produktgruppen bzw. Darreichungsformen
2. Produkte (ggf. verschlüsselt) je Darreichungsform
3. Verfahren je Produkt
4. Verkaufsgrößen und Aufmachungen je Produkt
5. Verkaufsmenge/Jahr und Aufmachung
Stehen die genauen Produkte noch nicht fest kann das Produktionsprogramm auch folgendermaßen zusammengestellt werden:
1. Herzustellende Produktgruppen bzw. Darreichungsformen
2. Mengen in Stück oder kg bzw. l je Darreichungsform
3. Anzahl Produkte je Darreichungsform
4. %-Anteil von Verfahren je Darreichungsform
5. Ø- Gewichte bei Einzelstücken (z.B. Tabletten)
6. Art der Primär- und Sekundärverpackung
Die Daten können aus der gewünschten Kapazität des Unternehmens ermittlet werden.

39
Q
  1. Welche Möglichkeiten und in welchen Bereichen kann ein Fabrikplaner auf die Gestaltung von Prozess bzw. Anlagen bei der Produktion Einfluss nehmen?
    Erläutern sie Beispiele.
A

bei der Verfahrensplanung , also der System- und Konzeptplanung. Es werden bestehende Verfahren oder geplante Verfahren aufgezeichnet. Dann wird recherchiert oder durch Erfahrung geschaut welche Optimierungen durchgeführt werden können. Bei verschiedenen Produkten kann man die einzelnen Verfahren mit einander vergleichen und schauen welche Arbeitsschritte zusammengelegt werden oder besser getrennt zu behandeln sind. Eine verstärkte Automatisierung in Betracht ziehen oder bestimmte Prozessschritte manuell bewerkstelligen.
• Änderung eines Prozessschrittes: Ein Prozessschritt wird von Chargenbetrieb auf kontinuierlichen Betrieb umgestellt (z.B. Pasteurisierung in Behälter ändern zu kontinuierlicher Erhitzung über Wärmetauscher in Leitungen)
• Änderung der Maschinentechnik (z. B. Konusmischer in Containermischer)
• Physische Verbindung von Anlagen:
o Pulvrige Produkte: Schwerkraft oder Pneumatische Förderung
o Pastöse und Flüssige Produkte: Schwerkraft oder Pumpenförderung
o Stückige Produkte: Schwerkraft Transportbänder, Roboter
• Verbesserung des Arbeitsablaufs mit Transport
o Auswahl der Transportbehälter: Maschine und Transportbehälter sind voneinander abhängig
o Beschickung und Entleerung der Anlagen: Andockstationen entscheiden über Staubentwicklung, kritischer Moment der Trennung
o Transportsysteme

40
Q
  1. Darstellung eines Verfahrens an Hand der Standardsymbole mit allen Aktivitäten, Qualitäts- und Lagerschritten und den physischen Materialbeziehungen.
A

Bild

41
Q
  1. Welche Ansätze zur Arbeitsablaufoptimierung sollten beim der Systemplanung berücksichtigt werden?
A

• Prozessänderung
• Physische Verbindung von Anlagen
• Transport

42
Q
  1. Prozesse kann man ändern ohne dass das Produkt betroffen ist.
    Welche grundsätzlichen Möglichkeiten bieten sich an?
    Bitte erläutern sie diese Änderungsoptionen.
A

Prozessänderungen
a. Neues Verfahren- Prozessschritte werden geändert oder eliminiert.
Beispiel: Tablettenherstellung mit Direktverpressung statt Granulation, d.h. Tabletten werden nicht aus produziertem Granulat sondern aus einer Pulver-Mischung hergestellt. Bisher: über ein Nass-Mischverfahren mit anschließender Trocknung wird ein Granulat hergestellt. Vorschlag: die Rohstoffe werden nur trocken gemischt.
b. Änderung eines Prozessschrittes, der aber als solches bestehen bleibt.
Beispiel: Umstellung der Pasteurisierung von Zucker vom Chargenbetrieb auf ein kontinuierliches Verfahren Bisher: Zucker wird in einen Tank gefüllt, gelöst, erhitzt und wieder abgekühlt. Keine Wärmerückgewinnung Vorschlag: Zucker wird kontinuierlich gelöst, der gelöste Teil kontinuierlich über eine Kurzzeiterhitzung pasteurisiert und wieder abgekühlt. Die beim Kühlen gewonnene Wärme wird zum Vorerhitzen des Wassers eingesetzt.
c. Änderung der Maschinentechnik
Beispiel: Umstellung Konus-Mischer auf Container-Mischer. Der Prozess – Mischen im Freifallmischer - bleibt unverändert, es wird ein anderer Anlagentyp vorgeschlagen Bisher: Granulat wird aus einem Container in einen Konus-Mischer gefüllt, gemischt und wieder in einen Container gefüllt. Vorschlag: Container wird in einen Containermischer gesetzt und gemischt. Umfüllvorgänge entfallen.
• z.B. Schritte beibehalten aber Ändern in effizientere Verfahrensschritte, wie Energie Rückgewinnung oder Wasserrückgewinnung
• z.B. Ändern eines vorgesehenen Gerätes oder Anlage in eine andere bei der Arbeitsschritte wegfahlen indem man z.B. Transport und Mischbehälter vereint so dass Umfüllvorgänge wegfallen

43
Q
  1. Warum ist in der Pharmaproduktion die Änderung von Prozessen und Anlagen eingeschränkt?
A

• Die Herstellungsverfahren werden im Rahmen der Produktzulassung registriert.
 Prozessänderungen müssen daher durch die Zulassungsbehörde zugelassen werden.
o Im Rahmen der Zulassung werden dann Studien, physikalische Test, Haltbarkeit bis zur Bioverfügbarkeit mit der Prozessänderung benötigt, was sehr Kostenaufwendig ist.

44
Q
  1. Welche Möglichkeiten der physischen Verbindung von Anlagen bestehen in der Pharmaproduktion?
    Nennen sie Vor- und Nachteile einer physischen Verbindung.
A

Die direkte physische Verbindung von Anlagen kann von wenigen Ausnahmen abgesehen ohne Genehmigung der Zulassungsbehörden geplant werden. Hier bestehen bei der Fabrikplanung große Möglichkeiten Verbesserungen zu erzielen.
• für pulvrige Produkte
o Rohre und Rutschen unter Ausnutzung der Schwerkraft
o Rohre mit pneumatischer Förderung
• pastöse und flüssige Produkte
o Rohre unter Ausnutzung der Schwerkraft
o Rohre mit Pumpenförderung
• stückige Produkte
o Rutschen unter Ausnutzung der Schwerkraft
o Transportbehälter verschiedener Typen
o Roboter

45
Q
  1. Auch wenn keine Verfahrensänderung ansteht oder möglich ist, worauf kann und muss im Zuge der Systemplanung zur Optimierung des Arbeitsablaufes geachtet werden?
A

die Verfahrensoptimierung muss in Form der Materialflussoptimierung erfolgen
• dazu gehört die Auswahl
o der Transportbehälter
o die Beschickung & Entleerung der Anlagen
o die Transportsysteme in Verbindung mit dem Lager
• zu beachten ist dabei
o dass die Maschinenauswahl den Typ und die Größe der Transportbehälter beeinflusst
o die Andockvorrichtungen aus Gründen der Hygiene wenn das Produkt aus dem Transportbehälter in den Herstellungsbehälter oder die Anlage überführt wird
o besonders beachtet werden muss die Trennung des Behälters

46
Q

2.1 Welche Möglichkeiten und in welchen Bereichen kann ein Fabrikplaner auf die Gestaltung von Prozess bzw. Anlagen bei der Produktion Einfluss nehmen?
Erläutern sie Beispiele.

A

bei der Verfahrensplanung , also der System- und Konzeptplanung. Es werden bestehende Verfahren oder geplante Verfahren aufgezeichnet. Dann wird recherchiert oder durch Erfahrung geschaut welche Optimierungen durchgeführt werden können. Bei verschiedenen Produkten kann man die einzelnen Verfahren mit einander vergleichen und schauen welche Arbeitsschritte zusammengelegt werden oder besser getrennt zu behandeln sind. Eine verstärkte Automatisierung in Betracht ziehen oder bestimmte Prozessschritte manuell bewerkstelligen.
• bei der Verfahrensplanung
• es werden bestehende Verfahren oder geplante Verfahren aufgezeichnet
• dann wird recherchiert oder durch Erfahrung geschaut welche Optimierungen durchgeführt werden können
• Bei verschiedenen Produkten kann man die einzelnen Verfahren mit einander vergleichen und schauen welche Arbeitsschritte zusammengelegt werden oder besser getrennt zu behandeln sind
• Eine verstärkte Automatisierung in Betracht ziehen oder bestimmte Prozessschritte manuell bewerkstelligen
• z.B. kann man Prozessschritte verkürzen indem man statt einer Nassgranulation eine Trockenmischung einsetzt
• z.B. Schritte beibehalten aber Ändern in effizientere Verfahrensschritte, wie Energie Rückgewinnung oder Wasserrückgewinnung
• z.B. Ändern eines vorgesehenen Gerätes oder Anlage in eine andere bei der Arbeitsschritte wegfahlen indem man z.B. Transport und Mischbehälter vereint so dass Umfüllvorgänge wegfallen
• Änderung eines Prozessschrittes: Ein Prozessschritt wird von Chargenbetrieb auf kontinuierlichen Betrieb umgestellt (z.B Pasteurisierung in Behälter ändern zu kontinuierlicher Erhitzung über Wärmetauscher in Leitungen)
• Änderung der Maschinentechnik (z. B. Konusmischer in Containermischer)
• Physische Verbindung von Anlagen:
o Pulvrige Produkte: Schwerkraft oder Pneumatische Förderung
o Pastöse und Flüssige Produkte: Schwerkraft oder Pumpenförderung
o Stückige Produkte: Schwerkraft Transportbänder, Roboter
• Verbesserung des Arbeitsablaufs mit Transport
o Auswahl der Transportbehälter: Maschine und Transportbehälter sind voneinander abhängig
o Beschickung und Entleerung der Anlagen: Andockstationen entscheiden über Staubentwicklung, kritischer Moment der Trennung
o Transportsysteme

47
Q

2.2 Wie ermittelt man die notwendige Kapazität für eine Verpackungsmaschine?

A

• Allgemein: Kapazität =stofflicher Ausstoß der Maschine/ Zeiteinheit * tatsächliche Maschinenlaufzeit
• Tatsächliche Stunden pro Tag=SchichtenStunden pro Schicht
o -0,25h/Pause
o -0,5h Anfahren und Abfahren
o -0,25h/Schichtwechsel
o Bei Dreischicht alle Pausen ganz abziehen, dafür Arbeitsanfang und Ende nur am WE
• Laufzeit pro Tag =Stunden pro Tag Laufzeit/h (50 min)
• Kontinuierliche Maschine Produzierte Stückzahl pro Tag=Laufzeit pro Tag
Stückzahl pro Minute (2/3 der Katalogleistung)
• Produktionskapazität pro Jahr= Produzierte Stückzahl pro Tag
Netto Arbeitstage pro Jahr (200-240)

48
Q

2.3 Wie ermittelt man die notwendige Kapazität für einen Mischer?

A

• Allgemein: Kapazität =stofflicher Ausstoß der Maschine/ Zeiteinheit * tatsächliche Maschinenlaufzeit
• Tatsächliche Stunden pro Tag=SchichtenStunden pro Schicht
o -0,5h/Pause
o -0,5h/Anfahren und Abfahren
o -0,25h/Schichtwechsel
o Bei Dreischicht alle Pausen ganz abziehen, dafür Arbeitsanfang und Ende nur am WE
• Chargenweise arbeitende Maschine 
o Anzahl der Beladungen=(tatsächliche Stunden pro Tag –Reinigen/Rüsten)/Prozesszeit
o Ausbringung pro Tag=Anzahl der Beladung
Beladung(kg,st)
• Produktionskapazität pro Jahr= Ausbringung pro Tag*Netto Arbeitstage pro Jahr (200-240)
Bei kombinierten Anlagen kann die Gesamtleistung über die Einzelleistungen der Maschinen berechnet werden

49
Q

2.4 Was ist das Modulsystem bei der Raumplanung?
Welche Funktion hat es?
Was ist das Standard - Grundmodul?

A
  • Bei der Flächenermittlung in der Konzeptplanung sind Maschinen und Anlagen nur grob bekannt
  • Um den groben Flächenbedarf zu ermitteln wird ein Modulsystem verwendet
  • Festlegen eines Flächen-Modulsystems, mit welchem Flächen einheitlich und austauschbar ermittelt werden können
  • 30 cm oder ein Vielfaches nach AGI
  • Standard 1,2 m –Raster
50
Q

2.5 Wie ermittelt man die notwendigen Flächen für einen Betrieb oder eine Fabrik?
Stellen Sie die Vorgehensweise dar.

A
  • Grobe Festlegung mittels Modulsystem
  • Zusammenstellung aller Räume und Flächen die laut vorangegangener Planung notwendig sind
  • Ermitteln der Flächen mittels Flächenmodulen auf Basis der Maschinen und Anlagen, die in dem jeweiligen Raum vorhanden sind  Richtgrößen und Erfahrungswerte
51
Q

2.6 Bei der Ermittlung der notwendigen Gebäudeflächen sind für Verkehrs- und Technikflächen Zuschläge zu machen. Welche Richtwerte nimmt man für die Planung?
Zeigen sie die komplette Vorgehensweise für eine Fabrik.

A
•	Für Verkehrswege
o	Bei großen Räumen:  10%
o	Bei kleinteiligen Räumen:  30%
o	Bei Mehrgeschößigkeit: 10%
o	Bei Umbau: 10%
•	Für Gebäudetechnik (ausgelagert)
o	Einfache, nicht klimatisierte Räume (Lager, Büro, WE/WA):  10 %
o	Verpackung: 20 %
o	Einfache Produktion mit Klima: 30-40 %
o	Sterilproduktion: 50-70 %
52
Q

2.7 Was ist ein Ideales Funktionsschema und wie unterscheidet sich dieses von einem flächenmaßstäblichen Funktionsschema?
Skizzieren Sie ein Schema.

A
  • Darstellung aller Funktionen und Beziehungen zueinander
  • Ideales Funktionsschema: Nur Darstellung von Beziehungen
  • Flächenmaßstäbliches Funktionsschema: Darstellung der Funktionen mit maßstäblichen Flächenbedarf