Fabriklayout und Transport­system in einem Schritt planen

© CC0 Public Domain, Quelle: IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Förderband, Routenzug oder Gabelstapler? Welches Transportsystem sich am besten eignet, darüber sollten sich Unternehmen schon bei der Fabrikplanung Gedanken machen. "Wenn Unternehmen einen neuen Produktionsstandort planen, achten sie von Beginn an auf kurze Wege, Energieeffizienz, Brandschutz und vieles mehr – aber welches Transportsystem sie einsetzen wollen, ist häufig erst im nächsten Schritt Thema", sagt Christian Kutzner, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH. Meist werde lediglich ein bestimmter Prozentsatz der Gesamtfläche für den Transport vorgesehen.

Transportsystem beeinflusst Layoutgestaltung

Dabei beeinflusst das Transportsystem die Layoutgestaltung enorm. Stellt beispielsweise ein Routenzug das Material bereit, ist es sinnvoll, die Maschinen in U-Form anzuordnen. Beim Einsatz einer Schwerkraftrollenbahn sollten die Maschinen dicht beieinanderstehen; werden dagegen Schubmaststapler eingesetzt, muss zwischen den Maschinen genug Platz zum Rangieren bleiben. Sinnvoll wäre es also, Layout und Transportsystem nicht getrennt voneinander zu betrachten, sondern parallel zu planen.

Forschungsprojekt AutoLaT

Genau dieses Ziel verfolgen die IPH-Wissenschaftler im Forschungsprojekt "AutoLaT", das am 1. November gestartet ist und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird. Der Projektname "AutoLaT" steht für "Automatisierte Layout- und Transportsystemplanung": Die Forscher wollen einen Software-Demonstrator entwickeln, der auf Knopfdruck das geeignetste Transportsystem auswählt und gleichzeitig ein materialflusseffizientes Layout plant.

Geeignetstes Transportmittel finden

Im Forschungsprojekt analysieren die Wissenschaftler zunächst, wie sich unterschiedliche Transportsysteme auf die Gestaltung des Fabriklayouts auswirken. Zudem untersuchen sie, mit welchen Kosten die einzelnen Transportmittel verbunden sind. Und sie sprechen mit erfahrenen Systemplanern und sammeln Expertenwissen zur Transportsystemauswahl. Weil sich dieses Expertenwissen nur schwer in klare mathematische Formeln übertragen lässt, setzen die Wissenschaftler bei der Programmierung auf „Fuzzy Logic“ – also auf unscharfe Wenn-Dann-Regeln. Ein Beispiel: Wenn nur ein Produkt in großer Stückzahl gefertigt wird, dann eignet sich ein Fließband. Wenn die Stückzahl gering und das Transportgewicht hoch ist, dann sollten Gabelstapler eingesetzt werden. Auf diese Weise findet das Programm das geeignetste Transportmittel – und plant daraufhin das passende Layout.

Aufbau auf vergangene Forschungsprojekte

Bei der Entwicklung des Software-Demonstrators baut das IPH auf vergangenen Forschungsprojekten auf. So haben die Ingenieure bereits eine Software entwickelt, die ein Fabriklayout auf Knopfdruck quantitativ bewertet. Parallel dazu haben sich Forscher am IPH mit der Auswahl des optimalen Lager-, Kommissionier- und Transportsystems beschäftigt. Und sie haben ein Expertensystem entwickelt, das Wegenetze für fahrerlose Transportsysteme automatisch plant und dabei ebenfalls auf "Fuzzy Logic" setzt.

Planungsprozesse beschleunigen und Fehlplanungen verringern

Das Forschungsprojekt „AutoLaT“ vereint all diese Ansätze. In zwei Jahren – also Ende 2020 – soll der Software-Demonstrator reif für den Praxistest sein. Dann können Unternehmen in einem Schritt das optimale Transportsystem auswählen und dazu passend das Fabriklayout planen. Ziel der Forscher ist es, den Planungsprozess zu beschleunigen und Fehlplanungen zu verringern.

Beteiligung von Unternehmen erwünscht

Unternehmen, die sich für die automatisierte Layout- und Transportsystemplanung interessieren, können sich noch am Forschungsprojekt beteiligen. Gesucht werden sowohl Hersteller von Logistiksystemen als auch Fabrikplaner sowie Unternehmen, die einen Produktionsstandort neu planen oder erweitern wollen. Sie sind herzlich willkommen, ihr Expertenwissen beizusteuern und den Software-Demonstrator zu testen, sobald die Programmierarbeiten abgeschlossen sind. Interessierte melden sich unter der Telefonnummer +49 511 27976-445 bei Christian Kutzner oder senden eine E-Mail an kutzner@iph-hannover.de.

Über das IPH

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gemeinnützige GmbH forscht und entwickelt auf dem Gebiet der Produktionstechnik. Gegründet wurde das Unternehmen 1988 aus der Leibniz Universität Hannover heraus. Das IPH bietet Forschung und Entwicklung, Beratung und Qualifizierung rund um die Themen Prozesstechnik, Produktionsautomatisierung, Logistik und XXL-Produkte. Zu seinen Kunden zählen Unternehmen aus den Branchen Werkzeug- und Formenbau, Maschinen- und Anlagenbau, Luft- und Raumfahrt und der Automobil-, Elektro- und Schmiedeindustrie.

(Veröffentlicht: 4. Dezember 2018)