Ein Fabriklayout verdeutlicht die Produktionsstrategie eines Unternehmens. Dazu verbindet es die Arbeitsabläufe sowie die Bewegung und Lagerung von Materialien zu einem Gesamtprozess. Ausschlaggebend für die Layoutgestaltung ist das Produktionsziel. Das kann die Fertigung auf Bestellung, das One-Piece-Flow-Prinzip, die zellulare Fertigung oder die Serienfertigung sein. Die Fabrikplaner müssen im Hinblick darauf entscheiden, welche Maschinen sie einsetzen, wie sie angeordnet und wie viel Platz sie für den Materialtransport, den Zugang der Arbeiter und die Wartung benötigen werden.
Auf dem Greenfield optimieren
Bei der Fabrikplanung kommen prinzipiell zwei Szenarien in Frage: das Greenfield- und das Brownfield-Szenario: Das Greenfield-Szenario bezieht sich auf den Neubau einer Fabrik. Die Planer starten hier buchstäblich auf einem leeren Blatt Papier oder Bildschirm, sodass sie das Layout mit wenig Einschränkungen optimieren können. Die Gestaltung beginnt meist vor dem Abschluss der Bauarbeiten des Gebäudes. Denn so können beispielsweise benötigte Komponenten wie Luftfilter an den richtigen Stellen berücksichtigt werden. In manchen Fällen ist ein konzeptionelles Layout sogar noch während der Bauplanung erforderlich, da es wichtige Angaben für die Fabrik wie die benötigte Fläche, die Anzahl der Verladedocks und Größe des Materiallagers enthält.
Bestehendes verbessern
Im Brownfield-Szenario wird ein existierendes Fabriklayout überarbeitet. Die Gründe dafür sind vielfältig: So kann es möglich sein, dass sich die hergestellten Produkte oder die Mengen verändern oder dass die Effizienz gesteigert werden soll. Die Herausforderung besteht vor allem darin, die Arbeitsabläufe innerhalb der vorhandenen Einschränkungen zu optimieren. Denn die Zufahrtswege sind oft festgelegt, das Gebäude selbst hat eine bestimmte Fläche und Konfiguration, Versorgungsleitungen sind nur in bestimmten Bereichen verfügbar oder es gibt Hindernisse wie Säulen.
Schritte im Planungsprozess
Für die digitale Fabrikplanung ist ein detailliertes Verständnis des Herstellungsprozesses erforderlich. Am Ende steht ein 3D-Modell, das sich für die Bewertung verschiedener Produktionsszenarien und die Lösung spezifischer Herausforderungen eignet. Viele Hersteller möchten zudem einen digitalen Zwilling generieren, der u.a. für die virtuelle Inbetriebnahme und für Tests genutzt werden kann. Die Umsetzung erfolgt in der Regel in drei Schritten: