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Fabriklayout aus der Von-nach-Matrix

Über diese App

Eine Fertigungshalle in 3D mit zehn Bereichen: Von-nach-Matrix, Transportaufwand Σ Intensität × Weg und Sankey-Bänder auf dem Boden. Flächen ziehen, Dreiecksverfahren, Übertrag ins Reallayout mit Stützen, Toren, Kran, Lackzone und Lärmabstand, dann Vertauschen mit fallender Aufwandskurve. Zum Schluss durch die Halle gehen wie im VR-Labor.

Mit Erklärmodus: Ein KI-Tutor führt dich durch die App, zeigt in der Szene, worauf es ankommt, und beantwortet deine Fragen.

Vom Materialfluss zum Layout

Die Von-nach-Matrix zählt, wie viele Transporte je Tag zwischen zwei Bereichen einer Fabrik anfallen. Der Transportaufwand ist die Summe aus Intensität mal Weg über alle Flüsse. Das Dreiecksverfahren nach Schmigalla setzt Bereiche mit hoher Intensität auf benachbarte Knoten eines Dreiecksrasters und liefert ein Ideallayout. In einer realen Halle kommen Stützen, Tore, Kranbahn, Medientrasse und Sonderzonen hinzu. Das Ideallayout wird deshalb in ein zulässiges Reallayout übertragen. Ein Vertauschungsverfahren nach dem Prinzip von CRAFT tauscht danach Bereiche paarweise, solange der Aufwand sinkt, und endet in einem lokalen Optimum.

Was die App zeigt

Im frei erfundenen Werk Echaz, einer Blechbearbeitung für Schaltschrankgehäuse, stehen zehn Bereiche in einer Halle von 72 × 48 m, vom Wareneingang über Faserlaser, Abkantpresse und Pulverbeschichtung bis zum Versand. Die Flüsse liegen als Sankey-Bänder auf dem Boden, Stapler und ein Routenzug fahren sie ab. Das Ausgangslayout kommt auf 6,15 km Transportweg am Tag. Das Ideallayout erreicht rund 3,19 km, hat aber 12 Konflikte mit der Halle. Der Übertrag ins Reallayout ergibt 4,82 km, nach acht Vertauschungen sind es 4,08 km.

Was Sie ausprobieren

Ziehen und drehen Sie die Flächen im 1-m-Raster. Die App lässt keine Überlappungen, zu schmalen Gänge oder Stützen in einer Fläche zu und meldet verletzte Restriktionen. Verfolgen Sie das Verfahren mit dem Ablaufregler Schritt für Schritt vom Dreiecksverfahren bis zum letzten Tausch, die Aufwandskurve fällt mit. Ändern Sie Einträge der Von-nach-Matrix und beobachten Sie, wie sich die Bänder verschieben. Zum Schluss gehen Sie in Augenhöhe durch die Halle, ähnlich wie in einem VR-Labor. Die Restriktionen sind Lehrwerte.

Häufige Fragen

Was ist eine Von-nach-Matrix?
Eine Tabelle, die für jedes Paar von Bereichen die Zahl der Transporte je Zeiteinheit angibt, Zeilen für die Quelle, Spalten für das Ziel. In der App sind es 15 Flüsse je Tag, der stärkste vom Blechlager zum Laser mit 22 Transporten.
Wie berechnet man den Transportaufwand?
Als Summe über alle Flüsse von Intensität mal Weg, T = Σ m_ij · d_ij. Die App misst den Weg rechtwinklig auf einem 1-m-Raster über die freie Fahrfläche zwischen Ausgabe- und Annahmeplatz.
Kann man das Ideallayout direkt bauen?
Meist nicht, denn es entsteht ohne Rücksicht auf die Halle. In der App liegen Stützen in fünf Flächen, Wareneingang und Versand nicht an einem Tor und die Pulverbeschichtung außerhalb der Lackzone, insgesamt 12 Konflikte.
Findet das Vertauschungsverfahren das beste Layout?
Es findet ein lokales Optimum: Kein einzelner Tausch senkt den Aufwand weiter. In der App endet es nach acht Tauschen bei 4,08 km am Tag; direkt vom Ausgangslayout aus getauscht sind es 4,37 km.

Fach: Lager- und Fabrikplanung

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