Entwicklung eines Vorgehensmodells zur logistischen Umsetzung der modularen Produktion in der Prozessindustrie
- Simulation und Logistics Engineering
Hintergrund
Die europäische Prozessindustrie sieht sich mit der globalen Wettbewerbsintensivierung konfrontiert.
Aufgrund der hohen Verfügbarkeit der Rohstoffe und des stetigen Ausbaus der Produktionskapazitäten in den Schwellenländern profitieren die europäischen Hersteller nur geringfügig von der steigenden Nachfrage nach erdölnahen Basischemikalien. Im Vergleich steigt die Nachfrage in Europa nur geringfügig, weshalb die hier ansässigen Hersteller von chemisch-pharmazeutischen Produkten zunehmend Marktanteile verlieren. Vor dem beschriebenen Hintergrund konzentrieren sich die europäischen Hersteller zunehmend auf die Produktion höherwertiger Spezialchemikalien, bei denen der industrielle Kunde der treibende Wettbewerbsfaktor ist.
Dessen Nachfrage nach anwendungsspezifischen und innovativen Lösungen bewirkt die kontinuierliche Entwicklung von Produktinnovationen, woraus wiederum kürzere Produktlebenszyklen resultieren. Daher werden schnelle und kostengünstige Anpassungen an neue Produktionsanforderungen zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil.
Modulare Produktionsanlagen (vgl. Abbildung) ermöglichen das Konzept der kundennahen sowie dezentralen Produktion und können in kurzer Zeit auf Nachfrageschwankungen angepasst werden, wodurch sie den europäischen Herstellern Wettbewerbsvorteile auf dem Markt der Prozessindustrie sichern sollen.
Mit der Neuartigkeit der Produktionsform sind logistische Fragestellungen verbunden, die es zu beantworten gilt.
Vorgehensweise
Eine Detailanalyse der bereits existierenden Anwendungsfälle der modularen Produktion bildet die Grundlage des Forschungsprojektes. Sie dient der Identifikation der relevanten Einflussgrößen für die Konzeption der logistischen Strukturen und Prozesse. Darauf aufbauend werden die wesentlichen Anforderungen der modularen Produktionseinheiten an ihre Produktionsumgebung erfasst. Auf diese Weise erfolgt u.a. die Ermittlung der Kriterien für die Auswahl eines Chemieparks sowie die Positionierung der modularen Produktionsanlagen innerhalb eines solchen Geländes. Darüber hinaus sind auch die Gestaltung der Ver- und Entsorgungsprozesse sowie die Bestimmung der erforderlichen Betriebsmittel Inhalt des Forschungsprojektes.
Angestrebte Ergebnisse
Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnte ein KMU-gerechtes Vorgehensmodell zur logistischen Umsetzung der modularen Produktion in der Chemie- und Pharmaindustrie entwickelt werden. Dafür wurde ein Excel-basiertes Tool entwickelt, welches die Arbeitsergebnisse komprimiert enthält. Dieses Tool ermöglicht es den KMU erstmals die notwendigen logistischen Anforderungen, die für den Betrieb modularer Anlagen zu berücksichtigen sind, zu erfassen und bieten darüber hinaus eine Hilfestellung bei der Standortwahl für die kleinformatige Produktion. Somit erleichtertet dieses Modell, in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht, die Planung bisher branchenuntypischer logistischer Prozesse, die sich mit einer Umstellung auf eine wandlungsfähige Produktion ergeben.
Hierfür wurden im Rahmen des Projektes bereits erprobte wandlungsfähige Anlagen und deren Anforderungen an die Logistik bzw. das Handling von Chemikalien analysiert. Anhand dieser Untersuchungsergebnisse erlangen die KMU den erforderlichen Überblick bzgl. der veränderten produktionslogistischen Anforderungen. Des Weiteren wurden Kriterien für die Auswahl geeigneter Produktionsstandorte wandlungsfähiger Systeme ermittelt, welche den KMU eine Bewertung der Standorte ermöglicht. Zusätzlich zeigt eine durchgeführte Simulationsstudie über die konzeptionelle Gestaltung von Produktionsnetzwerken, dass ein Dezentralisierungsgrad zu wählen ist, welcher eine möglichst kurze Entfernung zu den Kunden gewährleistet, jedoch ebenfalls eine geringe Anzahl an Anpassungen der Produktionskapazitäten an den Standorten erlaubt. Zur detaillierteren Betrachtung der logistischen Rahmenbedingungen an den Produktionsstandorten wurden die notwendigen logistischen und technischen Infrastruktureinrichtungen ermittelt, welche den KMU bei der Positionierung der modularen Anlagen als Hilfestellung dienen. Zuletzt erhalten die KMU einen Überblick über die verschiedenen Prozesse für die Ver- und Entsorgung der Anlage sowie die benötigten Betriebsmittel, wobei diesen die Möglichkeiten des Outsourcings der logistischen Leistungen in Abhängigkeit des Produktionsstandortes strukturiert erläutert werden.
Das in diesem Forschungsvorhaben entwickelte Excel-basiertes Tool steht Ihnen zum Download zur Verfügung. Bitte entpacken Sie nach dem Download die in dem ZIP-Ordner enthaltenen Dateien und öffnen Sie erst anschließend das Tool.
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen
Förderung und Partner
Das Forschungsprojekt (IGF Vorhaben Nr. 19266N) wurde aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) gefördert.
