So gestalten Sie Ihr Fertigungslayout erfolgreich um

Dem Werkzeugbau von heute wird mehr denn je abverlangt, Transparenz im Auftragsabwicklungsprozess zu schaffen und die Effizienz zu steigern. Die Industrialisierung bildet die Grundvoraussetzung hierfür. Ein Kernelement der industrialisierten Wertschöpfung ist die Gestaltung eines fertigungsgerechten Layouts.

Im Kontext der industriellen Produktion wird erfolgreiche Layoutgestaltung häufig mit den getakteten Montagelinien der Automobilhersteller assoziiert. Die Anordnung von Fertigungsressourcen erfolgt dabei exakt anhand der aufeinanderfolgenden Arbeitsprozesse, die zur Herstellung eines Produktes notwendig sind. Neben offenkundigen Vorteilen – wie niedrigen Durchlaufzeiten sowie Kosteneinsparungen durch Arbeitsteilung und Spezialisierung – ist insbesondere der klar definierte Materialfluss sowie die hohe Transparenz auf dem Shopfloor kennzeichnend für die industrielle Fertigung.

Anders als in der Massenproduktion ist eine solche Arbeitsorganisation im Werkzeugbau nicht möglich. Bedingt ist dies durch den Unikatcharakter der Werkzeuge, da jedes Werkzeug individuell für das zu fertigende Produkt „maßgeschneidert“ wird. Neben dem Unikatcharakter der Werkzeuge stehen Werkzeugbaubetriebe gleichzeitig vor der Herausforderung unterschiedlicher Auftragsarten, wie etwa Neuaufträge, Änderungsaufträge oder Reparaturen.

Dies führt dazu, dass die Fertigungsprozesse und -ressourcen der Betriebe üblicherweise einen geringen Standardisierungsgrad aufweisen, was sich auch im Fertigungslayout widerspiegelt. Gleichzeitig verfügen Werkzeugbaubetriebe über begrenzten Platz für die notwendigen Ressourcen.

Hinzu kommt, dass in der Praxis das Layout von Werkzeugbaubetrieben oftmals historisch gewachsen ist und vielfach kurzfristig sowie unsystematisch angepasst wurde, um neue Maschinen einzubinden. Das Resultat sind zumeist Intransparenz, ineffiziente Flächenausnutzung und Materialflüsse sowie hohe Suchzeiten für die Mitarbeitenden.

Folgende Abbildung stellt beispielhaft die meist unsystematischen Materialflüsse in einem typischen Werkzeugbaubetrieb dar:

So gelingt die Layoutgestaltung

Wie kann es dem Werkzeugbau also gelingen, trotz seines großen Spektrums benötigter Ressourcen bei gleichzeitig begrenztem Platzbedarf einen effizienten Auftragsabwicklungsprozess durch hohe Transparenz, kurze Wege und einen optimalen Materialfluss zu gewährleisten?

Nachfolgend wird ein fünfschrittiges Vorgehen vorgestellt, welches Werkzeugbaubetriebe zur erfolgreichen Layoutgestaltung befähigt. Dieses wurde von der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH (WBA) in Zusammenarbeit mit dem Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen entwickelt und bereits mehrfach erfolgreich in der Praxis angewandt.

1. Definition der Ziele

Den ersten Schritt des Vorgehens stellt die Definition der übergeordneten Zielsetzungen für die Layoutgestaltung dar. Jeder Werkzeugbaubetrieb verfolgt mit seiner Layoutgestaltung unterschiedliche Zielsetzungen, die es entsprechend der unternehmensspezifischen Randbedingungen in konkreten Handlungsfeldern zu detaillieren gilt. Mögliche Zielsetzungen sind beispielsweise Transparenz oder eine hohe Anpassungsfähigkeit.

2. Erfassung des Ist-Zustands

Auf Basis der definierten Zielsetzungen erfolgt im zweiten Schritt die Erfassung des Status quo des Layouts und der Fertigungsprozessfolgen auf dem Shopfloor. Dafür wird die verfügbare und genutzte Fläche durch Werkzeugmaschinen, Werkbänke, Schränke und weitere Inventarpositionen objektiv erfasst.

Zudem wird der zukünftige Nettoplatzbedarf ermittelt sowie eine detaillierte Betrachtung der Fertigungsprozessfolgen vergangener Aufträge durchgeführt. Durch die systematische Aufnahme dieser Fertigungsprozessfolgen über das gesamte Werkzeugspektrum für einen Zeitraum von circa zwei Jahren können entsprechende Hauptprozessfolgen abgeleitet werden. Diese dienen als Basis einer materialflussgerechten Anordnung der Fertigungsbereiche.

3. Konzeption des Groblayouts

Mit den Ergebnissen der vorherigen Schritte kann die Konzeption des Groblayouts ausgeführt werden. Es werden verschiedene Groblayout-Szenarien in Übereinstimmung mit den im ersten Schritt festgelegten Zielsetzungen entwickelt. Dabei bietet sich ein iteratives Vorgehen mit den Mitarbeitenden in kleinen Gruppen und unter Berücksichtigung der zuvor ermittelten Rahmenbedingungen an.

Der dritte Schritt schließt mit der Bewertung der verschiedenen Groblayout-Szenarien und mit der Auswahl der optimalen Szenarien.

4. Favorisiertes Groblayout wird detailliert

Die Detaillierung der favorisierten Groblayoutszenarien erfolgt im vierten Schritt. Dazu werden für die vorab lediglich grob skizzierten Fertigungsbereiche die jeweils benötigten Werkzeugmaschinen, Handarbeitsplätze und übrigen Inventarpositionen integriert.

Die konkrete Anordnung der einzelnen Positionen wird durch die Belegschaft iterativ für jeden Fertigungsbereich ausgearbeitet. Eine starke Involvierung der Mitarbeiter stellt hierbei genau wie im dritten Schritt einen zentralen Erfolgsfaktor dar. Abschließend wird durch eine Bewertung der einzelnen Feinlayout-Szenarien das Szenario ausgewählt, welches die höchste Erfüllung der im ersten Schritt definierten Ziele aufweist.

5. Zeitliche und organisatorische Planung der Layout-Umgestaltung

Der letzte Schritt des Vorgehens dient zur zeitlichen und organisatorischen Planung der Layout-Umgestaltung. Dieser Schritt ist aufgrund der teilweise sehr detailreichen Aufgabenpakete sowie deren Abhängigkeit zueinander zwingend erforderlich. Beispielsweise bedarf insbesondere der Umzug von Maschinen eine gründliche Vorbereitung und Planung.

Weiterführende Informationen und Beschreibungen – und was die Layoutgestaltung in Werkzeugbaubetrieben mit der US-amerikanischen Großstadt New York gemein hat – findet man in der kostenlosen Studie „Erfolgreich Layout Gestalten im Werkzeugbau“ der WBA. Die Studie enthält einen detaillierten Leitfaden zur praktischen Umsetzung erfolgreicher Layoutgestaltung in Werkzeugbaubetrieben.

Quelle: WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH