Digitale Fabrik

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Die Digitale Fabrik ist der Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen und Methoden unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung.

Wirkungsbereich der Digitalen Fabrik ist die Produktionsplanung-Phase innerhalb des Produktlebenszyklus. Während dieser Phase werden die Haupt-Betriebskosten-Blöcke festgelegt.

Ihr Zweck ist die ganzheitliche Planung, Realisierung, Steuerung und laufende Verbesserung aller wesentlichen Fabrikprozesse und -ressourcen in Verbindung mit dem Produkt (z.B. KFZ, Flugzeug).

Mit der digitalen Fabrik wird der Tätigkeitsbereich zwischen der Produktentwicklung und der Produktionssteuerung geschlossen. Während für Produktentwicklung und Produktionssteuerung unterschiedliche Methoden und Systeme auf dem freien Markt erwerblich sind, wird die Produktionsplanung nur spärlich unterstützt.

Dabei besteht die Digitale Fabrik nicht nur aus Software. Die Digitale Fabrik muss im Gesamtkontext des Unternehmens gesehen werden und lässt sich so in vier Ebenen der Digitalen Fabrik gliedern:

• Datenbasis / Datenkern
• Integrationsplattform
• Werkzeuge
• Organisation und Planungsworkflow

Ziel der Digitale Fabrik ist es, bewährte Methoden, Prozesse und Betriebsmittel so zu standardisieren, dass sie bei einem anderen Produkt oder beim Nachfolgemodell als Planungsbausteine wieder verwendet werden können. Hierfür ist in der Regel eine Überarbeitung der bestehenden Prozesse und der Organisation notwendig.

Bei der Prozessneugestaltung sollte auf die vier Stossrichtungen der Digitalen Fabrik

• gemeinsame Datenbasis zur Reduzierung redundater Daten
• Standardisierung von Prozessen, Ressourcen sowie Betriebsmitteln
• konsequente Abklärung von Aufgabe, Kompetenz und Verantwortung über die Prozesskette in einen gewerkübergreifenden integrierenden Prozess sowie
• Möglichkeiten zur Automatisierung

geachtet werden.

Aufgaben der Digitalen Fabrik sind unter anderem:

• Übernahme der Produktplanungsdaten,
• Prozesszeitenplanung,
• Planung der Produktionsprozesse,
• Planung der Betriebsmittel (Konstruktionsvorschlag,Festlegung Anzahl),
• Einsatzfaktorplanung,
• Layoutplanung des Werks und der Arbeitsplatz,
• Kostenbewertung sowie
• Absicherung der Planungsergebnisse
• Übergabe der Planungsdaten an den Betrieb.

Mehrwert der Digitalen Fabrik ist nicht nur, dass Kosten beim Einkauf von Teilen und Anlagen gesenkt werden, sondern bietet auch erhebliche Vorteile hinsichtlich Wartung, Flexibilität und Zuverlässigkeit. Dabei werden Routinetätigkeiten der Planung an die Software übertragen.

Alle Prozessbeteiligten der Planung erledigen ihre Aufgaben am Rechner und werden durch Workflows vernetzt. Es werden zu festgelegten Zeitpunkten die Fortschritte im Planungsprozess messbar gemacht. Das sichert die Verfügbarkeit der gewünschten Daten zum richtigen Zeitpunkt, in der richtigen Detaillierung und im richtigen Kontext.

Alle relevanten Planungsdaten (Produkt, Prozess, Ressource) werden von den beteiligten Bereichen nur einmal erfasst und von einer Datenbank verwaltet. Sie sind für jeden Planer, in Zukunft auch für Zulieferer, Ausrüster und Dienstleister, stets in der aktuellen Form verfügbar. Kernziel ist es, die Daten bei neuen Modellen sehr früh nutzen zu können, etwa um eine Kostenabschätzung zu treffen.

Jedoch hat sich die Digitale Fabrik stand heute (Mitte 2006) nicht flächendeckend in der produzierenden Industrie als Planungssystem durchgesetzt. Bislang vertrauen lediglich Großunternehmen auf die neue Technologie. Gründe hierfür liegen an zu hohen Kosten und dem unklaren Nutzen. Weiterhin mangelt es im operativen Tagesgeschäft in vielen Bereichen an der notwendigen Anwenderakzeptanz.