Die systematische Layoutplanung (SLP) führt über 6 Schritte zu einem optimierten Fabriklayout. Beziehungsdiagramme, wie das Activity Relationship Diagram, sind der nächste Schritt in dieser Systematik direkt nach dem Entwickeln des Activity Relationship Chart.
Wie Sie jedes Activity Relationship Diagram, egal in welcher Komplexitätsstufe, für Ihr eigenes Fabrikplanungs-oder Fabrikoptimierungsprojekt in einer intuitiven Planungsumgebung, ohne teure Software entwickeln, erfahren Sie in diesem Artikel.
Systematische Layoutplanung
Die Systematische Layoutplanung ist ein universelles Vorgehen aus sechs Prozessen und kann für jedes Layoutplanungsprojekt angewendet werden. SLP wurde erstmals 1960 von Richard Muther veröffentlicht.
Die Methode hat zum Ziel eine Fabrik so zu planen, dass die Herstellungsprozesse der Produkte vereinfacht, Materialhandling (insbesondere durch die Transportentfernung und -zeit) minimiert, Flexibilität aufrechterhalten, Umschlag von unfertigen Erzeugnissen erhöht, Investitionen eingedämmt, Hallenfläche wirtschaftlich genutzt, Mitarbeiter effektiv ausgelastet und Sicherheit, Komfort und Bequemlichkeit der Mitarbeiter gewährleistet werden.
Das Activity Relationship Chart (ARC) liefert zusammen mit den ersten Schritten der Methode die Beziehungsverbindungen der räumlichen Nähe – der wichtigsten Grundlage für das Activity Relationship Diagram.
Ein Activity Relationship Chart zu entwicklen, funktioniert am besten in einem Team. Wie Sie das mit einem Software-Tool unterstützt realisieren können und gleichzeigt ein grafisch ansprechendes ARC automatisch generieren, erfahren Sie in diesem Artikel.
Activity Relationship Diagram
Um eine optimale räumliche Anordnung der Arbeitsplätze zu erreichen, müssen sie nach der Relevanz ihrer Beziehung analysiert und entsprechend nahe zueinander platziert werden.
Richard Muther bezeichnet diese erste symbolische Anordnung von Arbeitsplätzen mit Nähebeziehungen als Activity Relationship Diagram (Richard Muther, 2015).
Dafür werden die Arbeitsplätze in eine Planungsumgebung überführt. Als Planungsumgebung eignen sich eine Reihe von Tools von der klassischen Planung auf Papier, über Standardsoftware (Excel, Powerpoint, Visio), zu Webapplikationen bis zu CAD-Software (Autocad).
In der Planungsumgebung iteriert das Planungsteam oder der Fabrikplaner die Positionen der ermittelten Arbeitsplätze durch deren Nähebeziehungen und erhält so immer optimiertere Layoutanordnungen.
Manuelle Anordnung
Die definierten Bewertungstypen von MUTHER zwischen Arbeitsplätzen im Activity Relationship Chart stellen für die Anordnung die notwendige Positionierungsnähe dar. A-Beziehungen müssen möglichst nahe zueinander positioniert werden. Arbeitsplätze mit X-Bewertungen dagegen, dürfen nicht nebeneinander stehen.
Die Buchstabencodes aus dem ARC werden in den Verbindungslinien in verschiedene Linientypen übersetzt. Die originale Methode von MUTHER definiert unterschiedliche Farben und Linientypen, welche aber nicht von jedem Tool unterstützt werden.
Deswegen verwende ich hier eine abgewandelte Formatierung mit einer reinen Unterscheidung nach Farbe und Liniendicke. Die Farben basieren auf den Vorgaben der ursprünglichen Methode.
Der Planer überträgt die Arbeitsplätze aus dem Activity Relationship Chart in einer definierten Reihenfolge auf eine Planungsgrundlage. Das kann ein leeres Blatt, ein Planungsraster oder bereits ein bekanntes Architekturlayout sein.
Prozessablauf der manuellen Platzierung
Generell werden zuerst die Arbeitsplätze frei platziert, dann die Beziehungsverbindungen zwischen ihnen eingetragen. Danach erfolgt eine manuelle Optimierung nach der bestmöglichen Anordnung.
Die Beziehungstypen A, E, I, O, U und X geben die Relevanz vor. Aus diesem Grund werden nicht alle Arbeitsplätze auf einmal eingefügt, sondern in Schritten nach einem festen Prozessablauf.
Die teilautomatisierte Platzierung
Da bei 15 Arbeitsplätzen bereits 105 Beziehungen möglicherweise einzutragen sind, lässt sich ein Beziehungsdiagramm zwar manuell erstellen, erzeugt aber sehr viel manuelle Arbeit, ohne durch diesen Aufwand die Planung zu verbessern. Bei 20 Arbeitsplätzen sind es bereits 190 Bewertungen.
Während der Schrittweiten Layoutplanung muss der Fabrikplaner die Arbeitsplatz-Positionen sehr oft ändern, um verschiedene Varianten ausprobieren zu können. Tools, welche nicht das Binden von Beziehungslinien an Arbeitsplatz-Objekte unterstützen, sind dadurch nicht sinnvoll nutzbar.
Um den Aufwand erst gar nicht entstehen zu lassen, ist eine Programmierung dieser Logik sehr sinnvoll.
Gut geeignet als Tool sind deswegen Office Anwendungen, wie Excel, Word, Powerpoint oder Viso, die dem Anwender neben Programmiermöglichkeiten, auch Verbindungselemente zur Verfügung stellen. Über sie lassen sich Objekte miteinander verknüpfen und die Verbindung auch bei Positionsänderungen der Objekte automatisch nachzeichnen.
Eine Planungsumgebung für das Activity Relationship Diagram
Der ARC Generator für Microsoft Excel aus dem Artikel Activity Relationship Charts für die Anordnungsoptimierung in der Fabrikplanung liefert bereits die vollständige Datengrundlage. Sie können das Tool am Ende des Artikels gratis herunterladen.
Das Tool ist als Ausgangspunkt für die Planungsumgebung perfekt geeignet. Es erfüllt alle Voraussetzungen:
- Verbindungselemente
- Programmierbarkeit
- plus alle Beziehungsdaten des ARC
Eine Planungsumgebung entwerfen
Notwendig für eine Planungsumgebung ist, mit Excel als Software-Tool, ein vorbereitetes Arbeitsblatt.
Bewährt hat sich ein Dreiecksraster (vgl. Schmigalla). Es bietet durch die zusätzliche dritte Seite eine bessere Darstellung der Nachbarkeitsbeziehungen. Die diagonalen Rahmenfunktionen von Excel machen es einfach, das Dreieck-Planungsraster aufzubauen.
Den Planungsprozess designen
Als nächstes gilt es den Prozess zu entwerfen: die Art, wie der Planer in der Planungsumgebung arbeiten soll. Der im vorherigen beschriebene Prozessablauf gibt vor, in welcher Reihenfolgen Arbeitsplätze einzufügen sind.
Da das Schrittweise erfolgt, muss die Interaktion vom Fabrikplaner ausgehen. Von der Programmierseite aus betrachtet, braucht es dafür eine Schaltfläche, damit ein Algorithmus die richtigen Arbeitsplätze an einer zu definierenden Stelle in die Planungsumgebung einfügt und der Planer mit Neuanordnung beginnen kann.
Der Planer sollte auch sehen, in welchem Schritt (A, E, X, I usw.) er sich gerade befindet. Ein Teil des Algorithmus muss dafür mitzählen. Für diese Vorbereitungen und Startbedingungen (z. B. Schritt=1) ist eine zweite Schaltfläche zum Starten des Prozesses hilfreich.
Auf die Planungsumgebung übertragen, könnte das aussehen, wie in der nachfolgenden Abbildung. Nach Anklicken der Schaltfläche STARTEN, gibt die Vorbereitungsroutine noch einen Warnhinweis mit einer Abbruchbedingung aus, so dass nicht versehentlich der Algorithmus zurückgesetzt wird.
Die Variable step speichert auf Modulebene den aktuellen Schritt. Als Hilfe für den Planer ändert sich bei jedem Schritt auch der Schaltflächen-Text.
Das wird in der Starten-Prozedur StartActivityRelationshipDiagram() als Array stepCaption() definiert und gleich mit den entsprechenden Text vorbelegt.
Dim step As Integer
Dim stepCaption As Variant
'Aktion beim Klicken auf den Button "STARTEN"
Sub StartActivityRelationshipDiagram()
If MsgBox("Neues Activity Relationship Diagramm starten und Anordnungoptimierung beginnen?", vbYesNoCancel, "Neues Activity Relationship Diagram") <> vbYes Then Exit Sub
'Vorbereitungen
step = 1
stepCaption = Array("", "Arbeitsplätze *A* einfügen", "Arbeitsplätze *E* einfügen", "Arbeitsplätze *X* einfügen", "Arbeitsplätze *I* einfügen", "Arbeitsplätze *O* einfügen", "Restliche Arbeitsplätze einfügen")
ActiveSheet.Buttons("ButtonNext").text = stepCaption(step)
Call CreateDepartmentRatingsList
...
End Sub
Bei jedem Klick auf die zweite Schaltfläche wird step hochgezählt. Nach 6 Schritten ist die Methode abgeschlossen und alle Arbeitsplätze wurden eingefügt.
Die Prozedur InsertIntoLayout(step) fügt die Arbeitsplätze des jeweiligen Schritts ein.
'Aktion beim Klicken auf den Button "... einfügen"
Sub NextStepOfActivityRelationshipDiagram()
'nur weiter ausführen, wenn auch STARTEN angeklickt wurde
If step = 0 Then Exit Sub
'Arbeitsplätze entsprechenden dem "step" einfügen
Call InsertIntoLayout(step)
'nächster Schritt oder Abschluss der Methode
step = step + 1
If step > 6 Then
Call MsgBox("Alle Arbeitsplätze sind eingefügt. Das Activity Relationship Diagramm ist abgeschlossen und kann weiter optimiert werden.", vbOK, "Activity Relationship Diagramm")
step = 0
End If
'Neuen Text im Button anzeigen
ActiveSheet.Buttons("ButtonNext").text = stepCaption(step)
End Sub
Alle Daten zusammenstellen
Die Vorbereitungsroutine CreateDepartmentRatingsList() braucht als nächstes, die Daten des Activity Relationship Charts:
- Alle Arbeitsplätze
- Alle Bewertungsbeziehungen zwischen den Arbeitsplätzen
Die Arbeitsplätze sind im ARC Generator schon als Liste gespeichert. Eine For-Schleife liest die Werte in ein Array departments() ein. Der Array speichert die Arbeitsplatzdaten in einem eigenen Typ DepartmentInsertType. Dadurch lässt sich jedem Arbeitsplatz gleich ein Wert für die richtigen Einfügezeitpunkt nach dem Prozessablauf über die Variable insertStep mitgeben. Zu Beginn wird insertStep auf den letzten Schritt gesetzt, den Schritt 6.
Type DepartmentInsertType
department As String
description As String
insertStep As Integer
End Type
Dim departments() As DepartmentInsertType
Private Sub CreateDepartmentRatingsList()
Dim dc As Integer
Dim rc As Integer
Dim rt As RatingType
Dim r As Integer
Dim rtArr As Variant
'Reihenfolge der Einfügung in die Planungsumgebung, der erste Wert (0) bleibt leer und ohne Auswirkung
rtArr = Array("", "A", "E", "X", "I", "O")
'Arbeitsplätze ermitteln und Bezeichnungen einlesen in Array
dc = DepartmentsCount()
ReDim departments(dc)
For i = 1 To dc
departments(i).department = Sheets(SHEET_INPUT).Cells(i + ROW_INPUT_START - 1, COL_DEPARTMENT)
departments(i).description = Sheets(SHEET_INPUT).Cells(i + ROW_INPUT_START - 1, COL_DEPARTMENT + 1)
departments(i).insertStep = 6
Next
Der Array listRatings() speichert diese Informationen in einer Art Von-Nach-Tabelle. In diesem Fall von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz mit dem zugehörigen Bewertungstyp (A, E, I, O, U, X) und den Bewertungsgründen. Dafür lässt sich die bereits vorhandene Funktion GetRating(nr) nutzen. Sie liefert nach Angabe einer Positionsnummer die vollständige Bewertung vom Typ RatingType.
Dim listRatings() As RatingType
…
rc = RatingsCount()
ReDim listRatings(rc)
For i = 1 To rc
listRatings(i) = GetRating(i)
Next
Mit diesen beiden Arrays findet der Algorithmus die richtige Einfügestelle. Dafür durchläuft er drei Schleifen. Die erste Schleife gibt die Priorität der Bewertungstypen aus dem Hilfsarray rtArr vor. Die zweite Schleife prüft alle Bewertungen auf diesen Typ. Enthält einer der Arbeitsplätze der Bewertung den Typ (=dritte Schleife), wird falls sein Einfügeschritt noch nicht gesetzt wurde (er den Wert 6 hat), insertStep auf den Wert der ersten Schleife gesetzt.
'Einfügeschritt für jeden Arbeitsplatz ermitteln
For r = 1 To 5 'Reihenfolge A, E, X, I, O aus rtArr
For i = 1 To rc 'alle Bewertungen durchlaufen
If listRatings(i).type = rtArr(r) Then 'wenn Bewertungstyp übereinstimmt, dann
For j = 1 To dc 'alle Arbeitsplätze durchlaufen
If listRatings(i).department1 = departments(j).department Or listRatings(i).department2 = departments(j).department Then
'Arbeitsplatz stimmt, wenn dieser noch nicht eingefügt wurde, dann Schritt speichern
If departments(j).insertStep > r Then departments(j).insertStep = r
End If
Next
End If
Next
Next
End Sub
Arbeitsplätze und Verbindungen als Shapes einfügen
Mit den obigen Vorbereitungen ist für den Algorithmus technisch alles definiert. Alle Arbeitsplätze sind bekannt, der richtige Einfügezeitpunkt ist festgelegt und die Verbindungen zwischen den Arbeitsplätzen liegen vor.
Was noch fehlt, ist dass der Algorithmus die richtigen Arbeitsplätze je Schritt mit den Verbindungslinien auch in die Planungsumgebung einfügt.
Excel-technisch realisiert das die Routine InsertIntoLayout(insertStep as Integer). Sie fügt zuerst alle Arbeitsplätze des übergebenen Einfügeschritts ein, also A=1, E=2, X=3, I=4, O=5 und dann alle restlichen. Dann stellt sie auch die Verbindungslinien zwischen den Arbeitsplätzen her.
Damit der Planer erkennen kann, welches die neuen Arbeitsplätze sind, platziert die Routine die neuen Arbeitsplätze an immer der gleichen Stelle, die über die Variablen top und left festgelegt ist.
Arbeitsplätze
Eine Schleife durchläuft das Arbeitsplatz-Array departments(i). Stimmt der Einfügeschritt, erstellt die Routine ein neues Excel Shape für den Arbeitsplatz.
Intern ist es noch etwas komfortabler: falls das Arbeitsplatz-Shape schon vorhanden ist, d. h. der gesamte Prozess bereits durchlaufen wurde, nimmt die Routine das bereits vorhandene Shape und erstellt kein zusätzlich Neues.
Private Sub InsertIntoLayout(insertStep As Integer)
Dim shp As Shape
Dim top As Double
Dim left As Double
Dim rt As RatingType
Dim relationTo As String
Dim rc As Integer
Dim dc As Integer
Dim valid As Boolean
rc = RatingsCount()
dc = DepartmentsCount()
'Startpunkt für die ersten Einfügungen
top = 80: left = 100
'Arbeitsplatz-Shapes einfügen
For i = 1 To dc
'wenn der ermittelte Schritt des Arbeitsplatzes zum aktuellen Schritt passt, dann weiter
If departments(i).insertStep = insertStep Then
'falls das Arbeitsplatz Shape schon auf der Planungsumgebung vorhanden ist, dann dieses verwenden, sonst neu einfügen
If ShapeExists(ActiveSheet.name, "D-" & departments(i).department) = True Then
Set shp = ActiveSheet.Shapes("D-" & departments(i).department)
Else
Set shp = ActiveSheet.Shapes.AddShape(msoShapeRectangle, left, top, 80, 60)
End If
left = left + shp.width * 1.2
'Code und Bezeichnung des Arbeitsplatzes einfügen im Shape Text und ein wenig formatieren
shp.TextFrame2.TextRange.Characters.text = departments(i).department & " " & departments(i).description
shp.name = "D-" & departments(i).department
shp.TextFrame2.VerticalAnchor = msoAnchorMiddle
shp.TextFrame2.TextRange.ParagraphFormat.Alignment = msoAlignCenter
End If
Next
Verbindungslinien
Mit den Verbindungslinien passiert Excel-technisch genau dasselbe, wie bei den Arbeitsplätzen. Über zwei Schleifen wird ermittelt, ob es passend zum aktuellen Einfügeschritt neue Verbindungen (= listRatings) zwischen den bereits vorhandenen Arbeitsplätzen gibt.
Gibt es eine Bewertung erstellt die Routine ebenfalls ein neues Shape-Element in der Planungsumgebung (oder nutzt ein bereits vorhandenes). Damit nicht zu viele Verbindungslinien den Planer verwirren, stellt die Sub die Verbindungslinien vom Typ U (unimportant) nicht dar.
'Verbindungslinien einfügen
For i = 1 To dc 'alle Arbeitsplätze durchlaufen
'wenn der Arbeitsplatz zum aktuellen Schritt passt, dann
If departments(i).insertStep = insertStep Then
For j = 1 To rc 'alle Bewertungen durchlaufen und schauen, ob einer der Arbeitsplätze gleich ist
If departments(i).department = listRatings(j).department1 Or departments(i).department = listRatings(j).department2 Then
'den Gegenpart zum Arbeitsplatz finden und in der Variablen relationTo speichern
If departments(i).department = listRatings(j).department1 Then
relationTo = listRatings(j).department2
Else
relationTo = listRatings(j).department1
End If
'wenn es das Verbindungs-Shape schon gibt, dann dieses auswählen, sonst neu anlegen
If ShapeExists(ActiveSheet.name, "D-" & departments(i).department) = True And ShapeExists(ActiveSheet.name, "D-" & relationTo) = True Then
'beim Bewertungstype U oder keinem wird keine Linie gezeichnet
If Not (listRatings(j).type = "U" Or listRatings(j).type = "") Then 'für U oder unbewertet keine Verbindungslinien zeichnen
If ShapeExists(ActiveSheet.name, "R-" & departments(i).department & "-" & relationTo) = True Then
Set shp = ActiveSheet.Shapes("R-" & departments(i).department & "-" & relationTo)
Else
Set shp = ActiveSheet.Shapes.AddConnector(msoConnectorStraight, 0, 0, 100, 100)
shp.name = "R-" & departments(i).department & "-" & relationTo
End If
'Verbindungspunkte festlegen, beim Rechteck 1=oben, 2=rechts, 3=unten, 4=links
shp.ConnectorFormat.BeginConnect ActiveSheet.Shapes("D-" & departments(i).department), 3
shp.ConnectorFormat.EndConnect ActiveSheet.Shapes("D-" & relationTo), 3
'Formatierung des Linien-Shapes nach den festgelegten Voreinstellungen
k = RatingSymbolPosition(listRatings(j).type) + 1
shp.Line.weight = ratingLineStyles(k).weight
shp.Line.ForeColor.RGB = ratingLineStyles(k).color
End If
End If
End If
Next
End If
Next
Damit der Fabrikplaner direkt erkennen kann, um welchen Bewertungstyp es sich handelt, braucht die Verbindungslinie die richtige Formatierung. Das passiert in der Vorbereitungsroutine mit frei definierbaren Einstellungen.
Mit diesem Code werden die in der obigen Abbilung dargestellten Farben und Linientypen eingestellt:
'Definitionen für die Verbindungslinien mit Liniendicke und Linienfarbe für die Bewertungstypen ratingLineStyles(1).weight = 10: ratingLineStyles(1).color = RGB(255, 0, 0) 'A ratingLineStyles(2).weight = 6: ratingLineStyles(2).color = RGB(255, 192, 0) 'E ratingLineStyles(3).weight = 3: ratingLineStyles(3).color = RGB(146, 208, 80) 'I ratingLineStyles(4).weight = 2: ratingLineStyles(4).color = RGB(0, 112, 192) 'O ratingLineStyles(5).weight = 1: ratingLineStyles(5).color = RGB(130, 130, 130) 'U ratingLineStyles(6).weight = 8: ratingLineStyles(6).color = RGB(139, 90, 43) 'X
Bei vielen Verbindungslinien ist es schwierig ein Arbeitsplatz-Shape zu erwischen, um es zu verschieben, und nicht eine Verbindungslinie. Wesentlich einfacher wird es für den Planer, wenn die Arbeitsplatz-Shapes sich im Vordergrund befinden. Das erreicht man mit der Methode ZOrder der Shapes.
Das Activity Relationship Diagram in der Praxis
Das war viel Theorie und Programmierung. Wie sieht das Ergebnis jetzt in einem konkreten Fabrikplanungsprojekt aus?
Gegeben ist ein Activity Relationship Chart einer Mechanischen Fertigung. Das Beispiel ist angelehnt an den Materialfluss (Bewertungsgrund 1) aus dem Artikel Materialflüsse können einfach sein und erweitert mit zusätzlichen Restriktionen „other-than-material-flow“ (Bewertungsgründe >=2).
Wie würde der Prozessablauf bei Anwendung der Methode für die Erstellung des Activity Relationship Diagram aussehen?
Der Prozess beginnt mit Klick auf die STARTEN Schaltfläche. Es erscheint die programmierte Sicherheitsabfrage über die MsgBox-Funktion von VBA.
Der Prozess ist nach dem Klick auf STARTEN bereits vollständig vorbereitet, da das die Prozedur CreateDepartmentRatingsList() als erstes erledigt hat und die zweite Schaltfläche zeigt über die Bezeichnung an, was beim Klicken passiert – in diesem Fall werden die Arbeitsplätze mit A-Bewertung eingefügt.
Was passiert nun Schritt-für-Schritt im programmierten Algorithmus und wie entwickelt der Fabrikplaner daraus ein Activity Relationship Diagram mit der Planungsumgebung?
Der Taktgeber ist der Fabrikplaner. Mit jedem Klick auf die „Arbeitsplätze einfügen“-Schaltfläche durchläuft der Algorithmus einen Schritt der Methode.
1. Zuerst alle Arbeitsplätze mit einem Beziehungstyp „A“ einfügen und auf dem Raster nebeneinander platzieren
Im Activity Relationship Chart gibt es zwei Bewertungen mit dem Typ „A“. Einmal zwischen Zuschnitt und Drehmaschine D1 und zwischen Bearbeitungszentrum B1 und Drehmaschine D1. Die Drehmaschine D1 ist in beiden Bewertungen vorhanden, deswegen fügt der Algorithmus drei Arbeitsplätze als Excel Shapes ein. Die Verbindungslinien zwischen ihnen zeichnet die Routine InsertIntoLayout in der Dicke und Farbe von Absolut necessary in dick und rot.
Der Einfügepunkt der Arbeitsplätze ist immer der definierte aus den Variablen top und left.
Der Fabrikplaner positioniert jetzt die Arbeitsplätze auf dem Dreiecksraster möglichst nahe zueinander. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten. Ist bereits ein Fabrikgrundriss vorhanden, macht es Sinn, diesen von den Anordnungslogik schon im Blick zu haben. Ist der Grundriss eher länglich, ist es vorteilhaft auch eine längliche Anordnung im Raster vorzunehmen.
2. Dann Arbeitsplätze mit dem Typ „E“ einfügen, die Beziehungen zu den bereits eingefügten Arbeitsplätzen einzeichnen und die Elemente ggf. neu anordnen
Wenn die Anordnung für diesen Schritt für den Planer in Ordnung ist, klickt er wieder auf die Arbeitsplatz einfügen Schaltfläche. In diesem Activity Relationship Chart sind viele Verbindungen mit „E“ (Especially important) bewertet. Die Routine fügt wieder alle an der Einfügestelle mit den jetzt neu vorhandenen Verbindungslinien ein.
Es ist gut zu erkennen, dass je nach getroffener Bewertung auch Verbindungslinien von erst nachfolgenden Bewertungstypen (X, I, oder O) mit eingefügt sind. Das ist richtig, denn die Especially important Arbeitsplätze können auch andere Verbindungen und Bewertungen zu bereits eingefügten Arbeitsplätzen haben, die der Fabrikplaner berücksichtigen muss, wenn er den aktuellen Arbeitsplatz positioniert.
Die Reihenfolge der Arbeitsplätze spielt dabei keine Rolle. Im Beispiel wird als erster Arbeitsplatz D2 positioniert, da hier eine klare, nahe Position vergeben werden kann.
Mit den neuen Arbeitsplätzen entsteht möglicherweise eine neue Planungssituation. Die bedeutet, dass die bisher geplante Positionierung nicht mehr optimal passt und verändert werden muss.
Der Prüfplatz P1 hat eine braune Linie und stellt damit eine Undesirable Verbindung dar. Arbeitsplätze mit dieser Bewertung dürfen nicht nebeneinander platziert werden.
Der Prüfplatz wird deswegen weg vom S1 Zuschnitt platziert, aber trotzdem nahe zum Arbeitsplatz B2 Bearbeitungszentrum wegen seiner Especially important Beziehung.
Kommissionieren K1 hat zwei Important Beziehungen: zu B2 und B1. Das lässt sich im aktuellen Aufbau nicht perfekt lösen, da nur die Positionierung zu B1 nahe erfolgen kann. Das könnte später ein Grund für eine weitere Variante sein.
Nach der Anordnung aller Arbeitsplätze könnte dieses Variante entstehen.
3. Die Arbeitsplätze mit dem Beziehungstyp „X“ einfügen, die Beziehungen zu den bereits eingefügten Arbeitsplätzen wieder einzeichnen und Elemente neu am Raster anordnen
Im ARC gibt es zwei Bewertungstypen mit „X“. Da einer schon eingefügt wurde, weil dieser zusätzlich auch eine „E“ Bewertung hat, bleibt nur noch ein weiterer Bewertungstyp mit „X“ übrig.
Dieser darf nicht nahe zum Prüfplatz P1 stehen, sollte aber möglichst nahe am Zuschnitt und Prüfplatz P2 sein. Deswegen wird die Position neben D1 und S1 ausgewählt.
4. Jetzt die Arbeitsplätze mit Typ „I“ einfügen und den Prozess wiederholen
Alle Arbeitsplätze mit „I“ wurden schon eingefügt, deswegen passiert in diesem Schritt nichts. Es gibt keine Einfügungen.
5. Analog mit dem Beziehungstyp „O“ fortfahren
Im Schritt der Ordinary Bewertungen bleibt noch ein Arbeitsplatz T1 übrig.
Durch die beiden „O“-Beziehungen bietet sich eine Position neben P2 Prüfplatz und D2 Drehmaschine an.
6. Zuletzt alle noch übrigen Arbeitsplätze mit deren Beziehungen einfügen und Elemente auf dem Raster neu anordnen
Weitere Arbeitsplätze gibt es im Activity Relationship Chart nicht mehr. Es wurden vorher bereits alle eingefügt. Der Algorithmus meldet das mit einer abschließenden Information.
Damit ist das erste Activity Relationship Diagram nach der manuellen Methode entwickelt und ist bereit für den nächsten Schritt der Systematischen Layoutplanung.
Nach MUTHER geht es bei jeder Layoutplanung um drei fundamentale Elemente:
- Beziehungen: übersetzt in der Layoutplanung mit der Nähe der Arbeitsplätze zueinander
- Platzbedarf: Menge, Form und Details der Arbeitsplätze
- Anordnung: Positionierung der Arbeitsplätze in einer optimalen und realistischen Weise
Die Beziehungsebene haben Sie bereits gelöst. Es bleiben die nächsten beiden Schritte übrig, die Sie jetzt bestimmt auch mit Coding optimieren können.
Viel Spaß beim selber Loslegen und Erweitern.
Zusammenfassung
Der Artikel erläutert die systematische Layoutplanung (SLP), die in sechs Schritten zu einem optimalen Fabriklayout führt. Ein Teil ist die Methode Activity Relationship Diagram, das auf dem Activity Relationship Chart basiert. Mit Activity Relationship Diagrams werden Arbeitsplätze, basierend auf ihrer Beziehung zueinander, räumlich angeordnet. Das kann manuell oder wesentlich einfacher mit Software-Tools umgesetzt werden. Dabei werden die Arbeitsplätze als grafische Objekte in einer festgelegten Reihenfolge nach den Bewertungstypen A, E, X, I, O und U platziert, um die bestmögliche räumliche Anordnung zu erreichen. Durch programmierte Algorithmen in Excel können Arbeitsplätze und ihre Verbindungen automatisch eingefügt und wesentlich einfacher angepasst werden, um die Planung zu optimieren und den Aufwand zu minimieren.
Grundlage für die manuelle Optimierung und weitere mathematische Algorithmen können die Daten des ARC Generators und der hier entwickelten Visualisierung sein.
Download
Links
- Richard Muther, Lee Hales; Systematic Layout Planning; 2015; 4 Auflage; ISBN 978-0-933684-06-5
- https://richardmuther.com/
