Layoutoptimierung mit dem Kreisverfahren nach Schwerdtfeger

Layoutoptimierung mit dem Kreisverfahren nach Schwerdtfeger

In der Fabrikplanung gibt es eine Vielzahl von Methoden zur Optimierung von Layouts. Vielfach kommt die Methode nach SCHMIGALLA zum Einsatz. Sie ist jedoch für den Start nur ziemlich aufwändig umsetzbar. Wesentlich schneller kommt man mit grafischen Verfahren zu ersten Lösungsvorschlägen. Ein Verfahren dafür ist das Kreisverfahren nach SCHWERDTFEGER.

Bei einem grafischen Verfahren hängt das Ergebnis zum größten Teil vom Planer selber ab.  Einen Teil bildet dabei die Erfahrung des Planers. Der andere Teil erfolgt durch mehrere Versuche. Mit jedem Versuche gelangt man dabei zu immer weiter optimierteren Lösungen.

Die Methode

Ausgangspunkt beim Verfahren nach SCHWERDTFEGER ist ein Kreis. Entlang des Kreises werden die zu untersuchenden Abteilungen, Arbeitsplätze, Ressourcen oder Maschinen angeordnet. Im Folgenden bleibe ich als Überbegriff bei der Bezeichnung Abteilungen.

Die Reihenfolge, wie Sie die Abteilungen entlang der Kreislinie anordnen, spielt zu Beginn der Planung noch keine Rolle.

Aufbau der Abteilungen entlang der Kreislinie
Aufbau der Abteilungen entlang der Kreislinie

Im nächsten Schritt werden die Transportbeziehungen zwischen den einzelnen Abteilungen eingezeichnet. Ich verwende dafür meistens den Jahresbedarf eines Produkts. Der liegt meistens sofort vor oder kann gut mit Hilfe des ERP-Systems ermittelt werden. Und er gibt eine gute Richtung an, besonders wenn es sich um ähnliche Produkte handelt.

Transportbeziehungen

Je nachdem wo der Schwerpunkt der Optimierung liegen soll, passen aber auch andere Transportbeziehungen vielleicht besser.

Beispiele:

  • Anzahl der Aufträge
  • Bewegte Masse
  • Anzahl der Transportvorgänge

Richtig wäre es die Anzahl der Transportvorgänge zu benutzen, da ja genau diese meist optimiert werden sollen.

Die Beziehungen müssen in einer sogenannten Von-Nach-Matrix vorliegen.

Anordnungsoptimierung_Tabelle
Von – Nach – Beziehungen von Abteilungen

Die Transportbeziehungen aus der Tabelle zwischen den Abteilungen werden über eine Linie durch den Kreis eingezeichnet.

Beim Zeichnen der Verbindungslinien erhalten diese am besten noch weitere Informationen. Je nach Wichtigkeit – z. B. Transportaufkommen – wird die Dicke der Linie variiert: Je dicker, desto mehr Transporte.

Anstelle der Linien, nehme ich bei dieser Methode lieber Pfeile. Dadurch bekommt man zusätzlich noch eine Reihenfolge-Information in das System.

Nach SCHWERDTFEGER gelten für die Optimierung folgende Bedingungen:

  1. Wichtigste Verbindungen liegen möglichst dicht nebeneinander
  2. Wichtige Verbindungen verlaufen nicht durch den Kreis
  3. Möglichst alle Verbindungen verlaufen auf dem Kreisumfang

Der eigentliche Optimierungsvorgang besteht im Umordnen der einzelnen Abteilungen – bis die obigen Bedingungen möglichst gut erfüllt sind.

Ein Beispiel

Im Ausgangszustand gibt es mehrere Linien direkt durch den Kreis. Rote und gelbe Linien zeigen in diesem Beispiel die Hauptmaterialflüsse an.

Beispiel für ein Kreisdiagramm im Ausgangszustand
Beispiel für ein Kreisdiagramm im Ausgangszustand

Zuerst positionieren Sie die Hauptmaterialflüsse (rote Linien) möglichst nebeneinander auf der Kreislinie. Das selbe wird im nächsten Schritt für die gelben Transportbeziehungen unternommen.

Dann untersuchen Sie das auch für die Nebenmaterialflüsse.

Nach der Optimierung mit den obigen Regeln, könnte die Anordnung so aussehen:

Beispiel für ein Kreisdiagramm im optimierten Zustand
Beispiel für ein Kreisdiagramm in einem optimierten Zustand

Die Bedingungen von SCHWERDTFEGER werden so weit möglich erfüllt. Die Hauptmaterialflüsse verlaufen entlang der Kreislinie und liegen möglichst dicht beieinander.

Aber das funktioniert nicht bei allen Transportbeziehungen. Es verlaufen weiterhin bestimmte Beziehungen durch den Kreis.

Mit weiteren Optimierungsversuchen kann das Kreisdiagramm immer weiter verbessert werden.

Anordnungsoptimierung_Beispiel_Ergebnis
Analyse des Ergebnisses

In den Ergebnissen kann man dann schon gut sehen, wie eine Anordnung von Abteilungen im Layout erfolgen sollte oder ob sich Einzelbereiche besser für eine Inselfertigung eignen.

Die so gefundenen Lösungsvorschläge und Anordnungsreihenfolgen werden anschließend ins Layout übertragen und dort weiter untersucht.

Viel Erfolg beim Optimieren!

Gefällt Ihnen die Methode, aber der Kreisaufbau ist Ihnen zu aufwändig?

Wünschen Sie sich IT-Unterstützung beim Aufbau des Kreises und der Beziehungen?

Schauen Sie sich den Blog-Artikel Kreisverfahren mit Excel-Unterstützung an.

Hier finden Sie ein Tool für Microsoft Excel zum Downloaden.

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