Fabriklayout und Produktionsplanung aus einem Guss
Moderne Produktionsstätten zeichnen sich durch effiziente Maschinen und Anlagen aus, die äußerst komplex sind und deren Ablauf und Zusammenspiel mit Ressourcen kontinuierlich optimiert und angepasst werden müssen. Umstrukturierungen oder komplette Reorganisationen sind daher im Fabrikumfeld nichts Ungewöhnliches. Vor allem, wenn es um die Wettbewerbsfähigkeit und Rentabilität des Unternehmens geht. Doch was machen Fertigungsplaner, wenn es um die Einpassung neuer Maschinen und Anlagen geht oder Gebäude erweitert oder neu erstellt werden, und die Fertigung umziehen muss? Es wird schnell klar: Eine Fabrik ist nicht statisch, sondern ein sehr dynamisches System. Und eine Mammutaufgabe für alle Beteiligten. Bislang eher der Devise folgend was nicht passt, wird passend gemacht, haben die einzelnen Disziplinen unabhängig voneinander gearbeitet.
Nehmen wir das Beispiel eines Neubaus: Architekten und Bauingenieure planen das Fabrikgebäude und ein Tiefbauunternehmen kümmert sich um die Versorgungs- und Entsorgungsnetze. Parallel dazu arbeiten Konstrukteure der Maschinen- und Anlagenbauer an den Montage- und Fertigungslinien. Alle machen ihren Job, aber können sie ad hoc auch folgende Fragen beantworten: Passt die Anlage in die dafür vorgesehene Halle? Sind alle Zufahrtswege und Energieanschlüsse richtig geplant? Wurden Böden und Decken auf die zu erwartende Betriebslast ausgelegt? Ist die Größe der Halle ausreichend, um einen reibungslosen Produktionsablauf einschließlich der Fördersysteme oder AGVs zu garantieren?
Und nein, diese Fragen können in den überwiegenden Fällen nicht beantwortet werden. Warum? Weil es an der Koordination der unterschiedlichen Disziplinen fehlt. Um alle Planungsvorhaben zu orchestrieren und eine optimale Abstimmung zwischen Bauwesen bzw. AEC und Maschinen- und Anlagenbauern zu erreichen, braucht es ein definiertes Vorgehen, eine gemeinsame Struktur und die geeignete Software-Plattform.
Moderne Produktionsstätten benötigen daher auch eine moderne digitale Fabrikplanung. Sie stellt die Weichen und sichert die dazu nötige Flexibilität und Agilität, um auf erwartete oder unerwartete Ereignisse schnell reagieren zu können. Möglich wird dies über ein intelligentes Fabriklayout, das sich auf alle erforderlichen Veränderungen wie den Einsatz neuer Maschinen oder die Neugestaltung von Produktionslinien anpassen lässt und gleichzeitig veränderungsbedingte Stillstände reduziert. Wege für Flurförderzeuge und Menschen können darin ebenso berechnet werden wie Zwischenlager für Werkzeuge und Materialien.
Alle Objekte, Ressourcen und Vorgänge werden im Fabriklayout mithilfe des virtuellen Zwillings einfach verständlich in 3D dargestellt, simuliert und analysiert. Die dazu benötigten Daten kommen in den unterschiedlichsten Datenformaten (BIM und CAD-Systeme) daher und werden über die 3DEXPERIENCE Plattform in einer zentralen Engineering-Quelle aggregiert. Da die Plattform alle Standardformate verarbeiten kann, lässt sich die digitale Durchgängigkeit zwischen den verschiedenen Disziplinen herstellen. Das fördert die Zusammenarbeit mit allen internen und externen Stakeholdern und reduziert Fehler, da alle in Echtzeit an derselben Datenlage und im definierten Workflow arbeiten. 3D als universelle Sprache unterstützt hier nicht nur die Kommunikations- und Überzeugungsarbeit, sondern vereinfacht beispielsweise auch das Erkennen von Gefahren wie etwa Kollisionen.
Die Simulation in der virtuellen Welt ermöglicht es, unzählige Szenarien durchzuspielen. Sind Anpassungen nötig, ändern sich durch die assoziative Vernetzung über die 3DEXPERIENCE Plattform alle an das Projekt angebundenen Daten und Informationen in Echtzeit. Das heißt, egal ob Konstrukteur, Architekt, Bauingenieur oder Subunternehmer, alle Stakeholder haben den aktuellen Status vorliegen und arbeiten immer mit den aktuellsten Daten.
Wer denkt, das war‘s dann, der irrt: Das Leben des virtuellen Zwillings ist mit der Fertigstellung des Baus und der Inbetriebnahme der Maschinen und Anlagen noch nicht zu Ende. Er unterstützt das Fabriklayout z.B. auch beim Thema Instandhaltung. Die in der Baubranche bekannten BIG ROOM Treffen können auf diese Weise reduziert oder sogar ganz abgeschafft werden. Mängel, Probleme oder geplante Wartungsarbeiten lassen sich über die 3DEXPERIENCE Plattform abbilden, zuweisen und im Rahmen vordefinierter Workflows bearbeiten bzw. beheben. Über die so genannten Dashboards haben alle Beteiligten je nach Rolle und Freigabe Zugriff auf die Projektdaten und können Feedback geben oder Kommentare hinterlassen – über den gesamten Lebenszyklus eines Projektes oder Produktes.
Ich hoffe, ich konnte Ihnen in diesem Blog einen kurzen Einblick geben, wie die 3DEXPERIENCE die Welt des Bauwesens mit der Welt der Maschinen- und Anlagenbauer zusammenbringt. Die Digitalisierung macht nicht vor bestimmten Branchen halt und sollte als verbindendes Element genutzt werden, die Schnittstellen zwischen Teams, Disziplinen und Industrien zu überwinden. Das spart nicht nur Zeit und Geld, sondern bindet sowohl Partner als auch Endkunden frühzeitig in Prozesse ein.