No / This paper proposes an innovative factory planning methodology to achieve the objectives that were defined by Flexitallic for the future expansion of the Thermiculite production line. The concepts under investigation extend to the analysis of flow benefits and restrictions considering product features and demands addressed in a proposed Batch/Flow Comparative Matrix. Furthermore, this paper introduces the Quality Function Deployment (QFD) concept to support the manufacturing line design using a mechanism of incorporating commercial awareness in all stages of the product deployment. The original QFD ensures process planning by bringing parts deployment into parts characteristics through the House of Quality. This study renews the original QFD by developing the Strategic Alignment of Quality Function Deployment (SAQFD) to achieve proactive management of Houses III and House IV. The case study demonstrates the utilization and applicability of the proposed methodologies, and demonstrates their importance during the design of a high volume production line.

Das Forschungsvorhaben "Bildung eines vernetzten Logistik- und Simulationszentrums" (DFG-gefördertes Innovationskolleg) wurde an der TU Chemnitz von 1996-2000 erfolgreich bearbeitet. Erklärtes Ziel war der Aufbau eines Kompetenz- und Dienstleistungszentrums für Logistik und Simulation zur Realisierung eines an den Erfordernissen von KMU ausgerichteten, ganzheitlich integrierten und um die Einbeziehung von Humanpotentialen erweiterten Planungs-, Produktions- und Steuerungsansatzes. In den Teilprojekten: - Integriertes vernetztes Datenmanagement (Prof. Förster) - Simulationsgestützte integrierte Fabrikplanung (Prof. Wirth) - Simulationsgestützte integrierte Steuerung des Fabrikbetriebes (Prof. Petermann, Prof. Stanek) - Humanpotentialintegrierte Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Enderlein) - Integration von Simulationssystemen zur Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Köchel) wurden die Zielsetzungen 1. Aufbau und prototypische Realisierung eines Planungs-, Steuerungs- und Simulationssoftwarepools als Kern des Kompetenzzentrums 2. Auskopplung und Integration von Softwaresystemen und -komponenten zu Low-cost-Lösungen für typische Planungs- und Betreiberaufgaben bearbeitet und erfolgreich realisiert.

Energy efficiency has developed into an important objective for industrial enterprises. However, there is still a need for systematic approaches to reduce energy consumption in factories. Existing methods focus on the optimization of manufacturing processes and lack upon considering the entire factory system. Additionally, they are based on a detailed quantitative analysis of processes and thus, they need a high effort during the phase of data acquisition. Therefore, an approach for reducing energy consumption by providing energy efficiency measures to factory planning participants was developed in order to overcome these barriers. The general approach is described in this paper and supported with a use case that demonstrates the required information and possible outcomes in terms of energy efficiency information. Main advantages of this approach are reducing the effort to acquire energy data and the possibility to consider the factory system holistically.

Für den wirtschaftlichen Erfolg und die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen ist die Gestaltung effizienter, funktionsfähiger und an die Erfordernisse des Produktionsumfeldes angepasster Fabriksysteme von entscheidender Bedeutung. Die zielgerichtete Entwicklung und Optimierung solcher Systeme im Rahmen der Fabrikplanung stellt angesichts sich kontinuierlich ändernder Rahmenbedingungen, der Vielzahl zu berücksichtigender Systemelemente und Interdependenzen sowie der Langlebigkeit des Systems eine besondere Herausforderung dar. Um in dem Kontext die Identifikation, Erarbeitung und Auswahl langfristig erfolgversprechender Fabrikkonzepte zu unterstützen, wird innerhalb der vorliegenden Arbeit ein umfassendes Instrumentarium zur Durchführung lebenszyklusorientierter Wirtschaftlichkeitsanalysen und -bewertungen entwickelt. Im Kern basierend auf dem Life Cycle Costing dient dieses vorrangig dazu, sämtliche der mit den fabrikplanerischen Festlegungen verbundenen monetären Konsequenzen systematisch zu erfassen und zu beurteilen. Die instrumentelle Ausgestaltung orientiert sich dabei an den Informationsgewinnungs- und Entscheidungsstrukturen der Fabrikplanung und umfasst Ansätze für den Umgang mit der aus der Vielzahl an Systemelementen resultierenden Komplexität ebenso wie konzeptionelle Modifikationen für eine ergänzende Bewertung nicht-monetärer Zielgrößen. Vor dem Hintergrund zunehmender Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Fabriksystemen wird das entwickelte Instrumentarium am Beispiel der Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen konkretisiert und angesichts der Fülle der für lebenszyklusorientierte Analysen und Bewertungen erforderlichen Daten und Informationen um ein Rahmenkonzept zu dessen IT-gestützter Realisierung erweitert. / The development of efficient and functioning factories adapted to the requirements of the production environment is of crucial importance for the economic success and competitiveness of industrial companies. However, the targeted configuration and optimization of such systems is a particular challenge, since constantly changing conditions, a multitude of system elements and interdependencies, and the longevity of the system have to be taken into account. In order to support the identification, generation, and selection of promising planning solutions, a comprehensive instrument for life-cycle oriented profitability analyses and evaluations is developed in this thesis. Essentially basing on Life Cycle Costing it is primarily intended to systematically determine and assess all monetary consequences associated with the generated planning solutions. The instrumental design is oriented toward the structures of information retrieval and decision making in factory planning. It also comprises approaches for handling the complexity that results from the multitude of system elements as well as conceptual modifications for the complementary evaluation of non-monetary assessment criteria. Against the background of increasing demands on the sustainability of factory systems, the developed instrument is exemplarily specified for the evaluation of energy efficiency measures. Furthermore, considering the abundance of data and information required for life-cycle oriented analyses and evaluations in factory planning, the instrument is enhanced by a conceptual framework for its IT- supported implementation.

Aufbauend auf einer Analyse ausgewählter methodentheoretischer Ansätze der Produktionsstättenplanung und des Umweltmanagements wird eine Methode des planungsintegrierten Umweltschutzes bei der Produktionsstättenplanung entwickelt. Sie besteht zum Einen aus einer umweltbezogenen Analyse und Bewertung, basierend auf der Ökobilanzierung, die an die Belange der Produktionsstättenplanung angepasst und integriert wird. Zum Anderen erfolgt das Entwerfen umweltverträglicher Lösungen. Hierzu wird das Konzept des planungsintegrierten Umwelschutzes zu heuristischen Regeln operationalisiert und den Planungsaktivitäten Funktionsbestimmung/Dimensionierung/Strukturierung/Gestaltung zugeordnet. Es erfolgt abschließend der beispielhafte Einsatz der Methode in einer Branchenstudie zur spanenden Metallbearbeitung.

Aufbauend auf einer Analyse ausgewählter methodentheoretischer Ansätze der Produktionsstättenplanung und des Umweltmanagements wird eine Methode des planungsintegrierten Umweltschutzes bei der Produktionsstättenplanung entwickelt. Sie besteht zum Einen aus einer umweltbezogenen Analyse und Bewertung, basierend auf der Ökobilanzierung, die an die Belange der Produktionsstättenplanung angepasst und integriert wird. Zum Anderen erfolgt das Entwerfen umweltverträglicher Lösungen. Hierzu wird das Konzept des planungsintegrierten Umwelschutzes zu heuristischen Regeln operationalisiert und den Planungsaktivitäten Funktionsbestimmung/Dimensionierung/Strukturierung/Gestaltung zugeordnet. Es erfolgt abschließend der beispielhafte Einsatz der Methode in einer Branchenstudie zur spanenden Metallbearbeitung.

Für den wirtschaftlichen Erfolg und die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen ist die Gestaltung effizienter, funktionsfähiger und an die Erfordernisse des Produktionsumfeldes angepasster Fabriksysteme von entscheidender Bedeutung. Die zielgerichtete Entwicklung und Optimierung solcher Systeme im Rahmen der Fabrikplanung stellt angesichts sich kontinuierlich ändernder Rahmenbedingungen, der Vielzahl zu berücksichtigender Systemelemente und Interdependenzen sowie der Langlebigkeit des Systems eine besondere Herausforderung dar. Um in dem Kontext die Identifikation, Erarbeitung und Auswahl langfristig erfolgversprechender Fabrikkonzepte zu unterstützen, wird innerhalb der vorliegenden Arbeit ein umfassendes Instrumentarium zur Durchführung lebenszyklusorientierter Wirtschaftlichkeitsanalysen und -bewertungen entwickelt. Im Kern basierend auf dem Life Cycle Costing dient dieses vorrangig dazu, sämtliche der mit den fabrikplanerischen Festlegungen verbundenen monetären Konsequenzen systematisch zu erfassen und zu beurteilen. Die instrumentelle Ausgestaltung orientiert sich dabei an den Informationsgewinnungs- und Entscheidungsstrukturen der Fabrikplanung und umfasst Ansätze für den Umgang mit der aus der Vielzahl an Systemelementen resultierenden Komplexität ebenso wie konzeptionelle Modifikationen für eine ergänzende Bewertung nicht-monetärer Zielgrößen. Vor dem Hintergrund zunehmender Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Fabriksystemen wird das entwickelte Instrumentarium am Beispiel der Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen konkretisiert und angesichts der Fülle der für lebenszyklusorientierte Analysen und Bewertungen erforderlichen Daten und Informationen um ein Rahmenkonzept zu dessen IT-gestützter Realisierung erweitert. / The development of efficient and functioning factories adapted to the requirements of the production environment is of crucial importance for the economic success and competitiveness of industrial companies. However, the targeted configuration and optimization of such systems is a particular challenge, since constantly changing conditions, a multitude of system elements and interdependencies, and the longevity of the system have to be taken into account. In order to support the identification, generation, and selection of promising planning solutions, a comprehensive instrument for life-cycle oriented profitability analyses and evaluations is developed in this thesis. Essentially basing on Life Cycle Costing it is primarily intended to systematically determine and assess all monetary consequences associated with the generated planning solutions. The instrumental design is oriented toward the structures of information retrieval and decision making in factory planning. It also comprises approaches for handling the complexity that results from the multitude of system elements as well as conceptual modifications for the complementary evaluation of non-monetary assessment criteria. Against the background of increasing demands on the sustainability of factory systems, the developed instrument is exemplarily specified for the evaluation of energy efficiency measures. Furthermore, considering the abundance of data and information required for life-cycle oriented analyses and evaluations in factory planning, the instrument is enhanced by a conceptual framework for its IT- supported implementation.

Energy efficiency has developed into an important objective for industrial enterprises. However, there is still a need for systematic approaches to reduce energy consumption in factories. Existing methods focus on the optimization of manufacturing processes and lack upon considering the entire factory system. Additionally, they are based on a detailed quantitative analysis of processes and thus, they need a high effort during the phase of data acquisition. Therefore, an approach for reducing energy consumption by providing energy efficiency measures to factory planning participants was developed in order to overcome these barriers. The general approach is described in this paper and supported with a use case that demonstrates the required information and possible outcomes in terms of energy efficiency information. Main advantages of this approach are reducing the effort to acquire energy data and the possibility to consider the factory system holistically.

Die Werkzeuge und Methoden der Digitalen Fabrik sind bereits seit vielen Jahren in den einzelnen Phasen des Produktentstehungsprozess im Einsatz. Sie werden dabei u.a. auch zur Planung und Gestaltung menschlicher Arbeit eingesetzt. Mit Hilfe digitaler Menschmodelle können Aspekte des Arbeitsablaufs, der Zeitwirtschaft und der Arbeitsplatzgestaltung bereits frühzeitig untersucht und verbessert werden. Die Entwicklung effizienter Simulationssysteme steht auf diesem Gebiet jedoch insbesondere im Vergleich mit anderen Bereichen, wie beispielsweise der Robotersimulation, noch am Anfang. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich zunächst mit der Analyse bereits existierender Menschmodell-Simulationssysteme. Aus den identifizierten Schwachstellen dieser Systeme und weiteren durch Experteninterviews sowie Literaturrecherche gewonnenen Erkenntnissen wird eine Anforderungsliste erstellt, die als Grundlage für die Konzeption und Umsetzung eines innovativen Ansatzes zur Ansteuerung und Bewegungsgenerierung für digitale Menschmodelle dient. Diese neuartige Methodik wird schließlich in ein Simulations-Softwaresystem implementiert und anschließend im Praxis-Einsatz evaluiert. Es konnte gezeigt werden, dass das neue System die Mängel der vorhandenen Systeme behebt und somit als Werkzeug zur effizienten Planung, Gestaltung und Bewertung menschlicher Arbeit geeignet ist. / For many years the tools and methods of the Digital Factory are used in various stages of the product development process. They are also used for the planning and design of human work, which is typically done using a digital human model. Aspects of the workflow, time management and workplace design can be investigated and improved upon in the early stages of the product development process using digital human models. But in this field the development of efficient simulation systems is not matured enough compared to other fields for e.g. robot simulation. This paper starts with an analysis of existing simulation systems for digital human models. Afterwards a requirements list is created from the identified weaknesses of these systems, knowledge gained through expert interviews and literature reviews. These requirements serve as the base for the design and implementation of an innovative approach for motion generation and control of digital human models. This new methodology is then implemented as a simulation software system and evaluated in practical applications. The developed system fixed the shortcomings of existing systems and thus it is a suitable tool for efficient planning, design and evaluation of human labor.

Das Forschungsvorhaben "Bildung eines vernetzten Logistik- und Simulationszentrums" (DFG-gefördertes Innovationskolleg) wurde an der TU Chemnitz von 1996-2000 erfolgreich bearbeitet. Erklärtes Ziel war der Aufbau eines Kompetenz- und Dienstleistungszentrums für Logistik und Simulation zur Realisierung eines an den Erfordernissen von KMU ausgerichteten, ganzheitlich integrierten und um die Einbeziehung von Humanpotentialen erweiterten Planungs-, Produktions- und Steuerungsansatzes. In den Teilprojekten: - Integriertes vernetztes Datenmanagement (Prof. Förster) - Simulationsgestützte integrierte Fabrikplanung (Prof. Wirth) - Simulationsgestützte integrierte Steuerung des Fabrikbetriebes (Prof. Petermann, Prof. Stanek) - Humanpotentialintegrierte Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Enderlein) - Integration von Simulationssystemen zur Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Köchel) wurden die Zielsetzungen 1. Aufbau und prototypische Realisierung eines Planungs-, Steuerungs- und Simulationssoftwarepools als Kern des Kompetenzzentrums 2. Auskopplung und Integration von Softwaresystemen und -komponenten zu Low-cost-Lösungen für typische Planungs- und Betreiberaufgaben bearbeitet und erfolgreich realisiert.