SimLay

Projektname: Simulationsbasierte Layoutplanung für Werkstattfertigung   (SimLay)

Schlagwörter:  Quadratisches Zuordnungsproblem, Layout Planung, Taboo Such Algorithmus, CAD-Model

Problemstellung:

Die Fischer-Gruppe Holding GmbH & Co. KG, versteht sich als Kompetenzzentrum rund um die Stanz- und Umformtechnik. Die Stärken des Unternehmens liegen in der Planung und Umsetzung von komplexen Me¬talloperationen.Dabei teilt sich das Unternehmen in die Fischer Werkzeugtechnik GmbH & Co. KG, die Spe¬zialist auf dem Gebiet der Stanz- und Umformwerkzeuge ist, sowie die Fischer-Stanztechnik GmbH & Co. KG, die qualitativ hochwertige Stanzteile produziert. Daneben werden Sonder¬maschinen für verschiedene Segmente hergestellt. Die Belegschaft der Unternehmensgruppe zählt ca. 140 Mitarbeiter, die sich auf mehrere Standorte verteilen.
Durch die gewachsene Struktur  sowie durch das kontinuierliche Wachstum, sowohl in der Menge, als auch in der Fertigungstiefe, sieht sich die Geschäftsführung vor der Herausforderung in einen neuen Standort zu investieren.

Zielsetzung:

• Verbesserung der Abläufe, der Lagerung und der Bereitstellung (intern/extern)
• Zusammenlegung der bestehenden Standorte
• Erweiterung der Flächen für künftiges Wachstum

Lösungsansatz/Konzept:

Aufgrund der historisch gewachsenen Strukturen und des kontinuierlichen Wachstums sind die Fertigungsstrukturen suboptimal und teilweise unstrukturiert. Dies hat längere Produktionszeiten und folglich auch höhere Produktionskosten zur Folge.
Eine Neuplanung und Optimierung der Prozesse hat somit eine Verbesserung der Produktion zur Folge und weist daher ein großes Kostensenkungspotential auf. Die Layout- und Materialflussplanung ist ein wesentlicher Bestandteil dieser Neuplanung.
Aufgrund der Tatsache, dass die bei der Fischer Werkzeugtechnik GmbH & Co. KG produzierten Werkzeuge Einzelanfertigungen sind, die sich in der Prozesskette und in der Durchlaufzeit teilweise sehr deutlich voneinander unterscheiden, ist die optimale Planung des Materialflusses mit Hilfe der üblichen Planungsmethoden nicht sinnvoll. Deshalb wurde ein simulationsbasierter Layoutplanungsansatz verfolgt, bei dem nach Anwendung des quadratischen Zuordnungsproblems zur Layoutplanung der Werkstattfertigung, die Fertigungs- und Transportprozesse simuliert und ausgewertet worden sind. Basierend auf den prognostizierten Bedarf und den aus der Simulation resultierenden Kenngrößen wurden, das Anfangslayout stückweise optimiert. 
 

 
Abbildung 1 Layout des Werkzeugtechnikwerks

Anwendungen/erwarteter Nutzen:

• Bereinigung der gewachsenen Strukturen und Optimierung der Standorte in Bezug auf logistische Belange und bauliche Möglichkeiten bzw. Restriktionen
• Optimierung der Flächennutzung unter Berücksichtigung einer ferti¬gungsgerechten Layout-Struktur sowie der baulichen Möglichkeiten bzw. Restriktionen
• Minimierung des Materialflusses und des Transportaufkommens
• Berücksichtigung zukünftiger Flächenbedarfe durch Erweiterungs- und Wachstumsnotwendigkeiten
• Berücksichtigung und Optimierung der Standortszuordnung für die produktionsnahen indirekten Funktionsbereiche (z. B. Konstruktion, Arbeitsvorbereitung etc.)

Consortium:

        Fischer Group