Innovative Fabriklayout- und Materialflussplanung anhand bionischer Systemdesignmuster
Daniel Tinello
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Daniel Tinello, Innovative Fabriklayout- und Materialflussplanung anhand bionischer Systemdesignmuster (2018), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832590956
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Beschreibung / Abstract
Mithilfe der Bionik wurden im Laufe der vergangenen Jahre einige erfolgreiche Neuentwicklungen durchgeführt. Wäre die Bionik aber auch für Fabriken sinnvoll? Könnten diese in Zukunft wie Muscheln, Bienenwaben oder Spinnennetze aussehen?
Ein Großteil der heutigen Planungsansätze für Fabriken erzeugt zwar gute Lösungen für eine bestimmte Aufgabenstellung, sobald es aber zu Änderungen wie z.B. Produktneueinführungen, Neuzubauten etc. kommt, wird die Fabrik plötzlich suboptimal. Schaut man in die Natur, findet man aber Systeme die sich an kurz- und langfristige Änderungen anpassen. Und natürliche Systeme wachsen aber in einer Weise, dass alle involvierten Elemente während des Wachstums ohne Störung weiterfunktionieren.
Die vorliegende Dissertation zeigt, dass mithilfe der Bionik sowohl Prinzipien als auch Designansätze in der belebten Schöpfung zu finden sind, die bei der Entwicklung von neuartigen Fabriklayouts angewendet werden können, so dass Fabriken sich zukünftig besser an Veränderungen anpassen können. In einer der Fallstudien konnten durch ein bionisch inspiriertes Verfahren 43,5 % der Kosten im Vergleich zur Original-Fabrik eingespart werden.
Ein Großteil der heutigen Planungsansätze für Fabriken erzeugt zwar gute Lösungen für eine bestimmte Aufgabenstellung, sobald es aber zu Änderungen wie z.B. Produktneueinführungen, Neuzubauten etc. kommt, wird die Fabrik plötzlich suboptimal. Schaut man in die Natur, findet man aber Systeme die sich an kurz- und langfristige Änderungen anpassen. Und natürliche Systeme wachsen aber in einer Weise, dass alle involvierten Elemente während des Wachstums ohne Störung weiterfunktionieren.
Die vorliegende Dissertation zeigt, dass mithilfe der Bionik sowohl Prinzipien als auch Designansätze in der belebten Schöpfung zu finden sind, die bei der Entwicklung von neuartigen Fabriklayouts angewendet werden können, so dass Fabriken sich zukünftig besser an Veränderungen anpassen können. In einer der Fallstudien konnten durch ein bionisch inspiriertes Verfahren 43,5 % der Kosten im Vergleich zur Original-Fabrik eingespart werden.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemstellung und Forschungsfragen
- 1.2 Forschungstheoretische Einordnung und Gang der Arbeit
- 2 Grundlagen zur Fabrikplanung und Materialflussplanung
- 2.1 Darstellung der aktuellen Herausforderungen bei der Planung von Fabriken
- 2.2 Vorstellung der Planungsphasen bei Fabrik- und Materialflussplanungsprojekten
- 2.3 Überblick über grundlegende Techniken und Methoden zur Abbildung von Materialflusssystemen
- 2.4 Vorstellung von Methoden und Verfahren zur Erstellung von materialflussgünstigen Fabriklayouts
- 2.5 Darstellung der Nutzwertanalyse als Methode zur Bewertung von Fabriklayoutvarianten
- 3 Erhebung vom Stand der Forschung im interdisziplinär verknüpften Bereich von Bionik mit Logistik im wissenschaftlichen Schrifttum
- 3.1 Überblick über die verwendete Methode zur Abgrenzung des Untersuchungsbereichs in der bibliometrischen Analyse
- 3.2 Auswahl der geeigneten Datenquellen für die Durchführung der Untersuchung
- 3.3 Erklärung der Details zur Durchführung der Datensuche und - prüfung
- 3.4 Analyse und Interpretation der bibliometrischen Ergebnisse
- 4 Untersuchung der Effekte klassischer Layoutplanungsmethoden auf die Fabriklayoutstruktur dreier Industriebetriebe anhand von Fallstudienanalysen
- 4.1 Vorstellung der forschungsmethodischen Konzeption der Untersuchung
- 4.2 Evaluierung der klassisch erzeugten Fabriklayouts anhand detaillierter Fallstudien in drei Industriebetrieben
- 4.3 Gegenüberstellung und Diskussion der Fallstudien mit klassischen Fabriklayouts
- 5 Entwicklung von innovativen Fabriklayout- und Materialflussplanungsmethoden anhand bionischer Systemdesignmuster
- 5.1 Darstellung von Innovationsansätzen und Kreativitätsmethoden in der wissenschaftlichen Literatur
- 5.2 Vorstellung der Grundlagen und Vorgehensweisen in der Bionik
- 5.3 Erläuterung der im Zuge der Arbeit erforschten Ansätze zur Entwicklung innovativer bionischer Systemdesignmuster
- 5.4 Evaluierung und Anwendung der erforschten bionischen Systemdesignmuster in drei Industriebetrieben anhand von detaillierten Fallstudien
- 5.5 Gegenüberstellung und Diskussion der Fallstudien mit bionischen Systemdesignmustern
- 5.6 Conclusio und Gegenüberstellung klassisch vs. bionisch erzeugter Fabriklayouts
- 5.7 Implikationen aus der durchgeführten Studie für die Theoriebildung und die Unternehmenspraxis
- 6 Zusammenfassung und Ausblick auf weitere Forschungsfragen
- 6.1 Ergebnisse der vorliegenden Arbeit
- 6.2 Ausblick und weitere Forschungsansätze