Materialflusssimulation: Mehr als nur ein Werkzeug zur Visualisierung

Die Welt ist dynamisch und ständig im Wandel – von technologischen Fortschritten bis hin zu sich verändernden Kundenanforderungen. Warum sollte dies bei der Fabrikgestaltung anders sein? Statische Modelle bilden nur einen begrenzten Ausschnitt der Wirklichkeit ab, werden aber sehr häufig genutzt – man kann aber keine Fabrik ausschließlich mit Excel auslegen. Die dynamischen Prozesswelten erfordern die Betrachtung des atmenden, flexiblen Systems.

Die Materialflusssimulation bietet dazu das passende Werkzeug und kann durch dynamische Modelle komplexe Systeme umfassend verstehen, transparent visualisieren und verdeckte Potentiale und Engstellen aufdecken. Die Bedeutung von Simulationsmodellen in der Produktion und Logistik sowie ihre Rolle als leistungsstarker Bestandteil für die Fabrikgestaltung sind zudem die Voraussetzung für die Digitale Fabrik.

Die Materialflusssimulation ist ein Werkzeug, das in der Fabrikgestaltung vielfältige Ziele unterstützt:

1. Dimensionierung von Ressourcen

Mit Hilfe einer Materialflusssimulation können Produktions- und Logistikressourcen dimensioniert und abgesichert werden. Die dadurch entstandene Planungsbasis bietet die Grundlage für effiziente Layoutplanung.

2. Layout-Optimierung

Durch Materialflusssimulationen können verschiedene Layouts getestet und optimiert werden, um die effizienteste Anordnung eines Layouts zu finden. Im Resultat können Anlagen- und Produktionsflächen besser ausgelastet werden.

3. Aufdecken von Bottlenecks

Eine Materialflusssimulation identifiziert Engpässe im Produktionsprozess und zeigt die Auswirkungen verschiedener Lösungsansätze. Dadurch können gezielte Maßnahmen ergriffen und resultierende Effekte sichtbar gemacht werden, um die Produktionskapazität zielgerichtet zu erhöhen.

4. Optimierung von Transportwegen

Materialflusssimulationen ermöglichen die Analyse von Materialflüssen und die Optimierung von Transportwegen innerhalb der Fabrik. Dadurch lassen sich Zeit- und Kostenersparnisse erzielen sowie Betriebsmittel besser auslasten.

5. Identifikation von Planungslücken und Lösungsansätzen

Eine Materialflusssimulation bildet Prozesse und deren Schnittstellen auf Basis verfügbarer Daten ab. Verborgene Lücken werden daher im Gesamtsystem sichtbar und Lösungsideen können risikofrei getestet und bewertet werden.

Häufig werden Materialflusssimulationen gar nicht oder als “One Shots” in bestimmten Projektphasen verwendet, beispielsweise bei der Planung neuer Fabriken oder Anlagen und dem aufwendigen Umbau von bestehenden Strukturen. Dies resultiert in hohen Aufwendungen für den Neuaufbau oder die Aktualisierung bestehender Modelle, insbesondere durch den fehlenden Wissensaustausch zwischen Prozess- und Modellierungswissensträgern. Zudem bleibt aufgrund der begrenzten Projektdauer nur wenig Zeit, für einzelne Prozesse.

Effektiver ist der kontinuierliche Einsatz von Simulationen. Durch die konsequente Anpassung von Simulationsmodellen ist der permanente Wissensfluss sichergestellt. Hinzukommt die schnellere Verfügbarkeit von Ergebnissen, da die Modellerstellung bereits zu großen Teilen erledigt ist. So kann flexibel auf Veränderungen reagiert und kontinuierlich optimiert werden, ohne in die bestehenden Strukturen einzugreifen und Wissensträger aus dem Prozess abziehen zu müssen.

Eine wichtige Voraussetzung ist die Bereitstellung der notwendigen Daten. Denn es gilt:

„Nur was im Simulationsmodell berücksichtigt ist, kann auch durch das Simulationsmodell ausgewertet werden.“

Jedoch kann der Einsatz einfachster Modelle durch die Abbildung grundlegender Prozesse und die initiale Berücksichtigung von Annahmen und Erfahrungen, bereits einen wesentlichen Erkenntnisgewinn ermöglichen. Diese Modelle können iterativ erweitert und an die Komplexität der Fabrikstruktur herangeführt werden. Dies bietet zudem die Möglichkeit, Wissens- und Planungslücken aufzudecken und konsequent zu schließen. Gestützt wird dies durch das visuelle Verständnis, welches durch ein Simulationsmodell vermittelt wird.

Weiterhin ist das notwendige Fachwissen zur Erstellung und zum Betrieb von Simulationsmodellen zu berücksichtigen. Nach der Datensammlung und -aufbereitung müssen die Modelle sorgfältig modelliert, verifiziert und validiert werden, um die Realität so genau wie nötig abbilden. Einschätzungen von stochastischen Verteilungsgrößen gehören dabei genauso dazu, wie Bildung von Prozessmodulen und Programmierung von Produktionsstrategien. Eine anspruchsvolle Aufgabe, die jedoch enormen Nutzen bietet.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der Einsatz von detaillierten und realistischen Abbildungen von Materialflüssen in Simulationen zahlreiche Potentiale erschließt. Besonders mit steigender Systemkomplexität, der Notwendigkeit Optimierungspotentiale zu identifizieren und realisieren, sowie ideale gesamtheitliche Lösungen für Fabriksysteme zu finden und Silodenken aufzulösen, bietet die Simulation eine wertvolle Unterstützung.

Entdecken Sie die Vorteile von Materialflusssimulationen für Ihr Unternehmen und starten Sie in eine effizientere Zukunft!

1. Materialflusssimulationen ermöglichen realistische Vorhersagen zum dynamischen Verhalten von bestehenden und geplanten Produktions- und Logistikprozessen sowie deren Einfluss auf die Fabrikgestaltung, ohne in das reale System eingreifen zu müssen.
2. Der kontinuierliche Einsatz von Materialflusssimulationen führt zu effizienteren Abläufen, schnelleren Ergebnissen und reduziert das finanzielle Risiko von Investitionen.
3. Einfache Modelle können iterativ zum Planungs- und/oder Wissensfortschritt erweitert und an die notwendige Komplexität herangeführt werden. Dadurch sind schrittweise Digitalisierung und Modellierung möglich.

Wenn Sie die Potenziale moderner Materialflusssimulation weiter ausschöpfen möchten, sollten Sie sich mit generativen Bausteinen beschäftigen. In unserem vertiefenden Blogbeitrag „Mehr Effizienz in der Materialflusssimulation“ erfahren Sie, wie Sie mit generativen Bausteinen die Modellierung durch Automatisierung und Standardisierung deutlich beschleunigen und so Kapazitäten freisetzen.