Entwicklung eines digitalen Fabrikgesamtmodells und dessen Integration in die Fabrikstrukturplanung eines Automobilherstellers

Das aktuelle Umfeld der deutschen Automobilindustrie gestaltet sich sehr unterschiedlich. Während beispielsweise die General Motors Tochter Opel das Werk Bochum schließt, strebt der Volkswagen Konzern mit seiner Strategie 2018 einen stetigen Wachstumskurs an. Dies äußert sich in einer Vielzahl von Fabrikneubauprojekten mit dem Ziel die Produktionskapazitäten der einzelnen Hersteller weltweit auszubauen. Durch die Weiterentwicklung einzelner 3D-Planungswerkzeuge ist es möglich geworden, die Idee des Fabrik-DMU (Digital Mock-up – virtueller ganzheitlicher Zusammenbau) umzusetzen.

Der im theoretischen Teil der vorliegenden Arbeit untersuchte Stand der Technik im Bereich der digitalen Gesamtmodelle zeigte eindeutige Einsatzmöglichkeiten und Potentiale vor-, während-, und nach dem Projekt. Durch die anschließende Betrachtung der Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Produkt-DMU und Fabrik-DMU wurde vom Autor ein Soll-Zustand für das Fabrik-DMU erarbeitet, der die Grundlage für die Entwicklung eines digitalen Fabrikgesamtmodells bildet.

Aus den Disziplinen Fabrikplanung, Digitale Fabrik und IT-Prozessentwicklung wird die Schnittmenge der relevanten Umfänge zur Schaffung des digitalen Fabrikgesamtmodells herausgearbeitet. Mit dieser konnte vom Autor im praktischen Teil der vorliegenden Dissertation ein digitales Fabrikgesamtmodell entwickelt werden. Durch den anschließenden Einsatz in Projekten konnte es erprobt und weiter verbessert werden.

Das entstandene Resultat ermöglicht eine durchgängige Verfügbarkeit von 3D-Modellen in Fabrikstrukturplanungsprojekten. Diese können ohne Konvertierungsprobleme und durch definierte Datenaustauschformate erstellt werden. Es wird dadurch eine Verknüpfung aktueller geometrischer Informationen verschiedenster Planungssysteme miteinander in einer ansprechenden Visualisierungsqualität gewährleistet. Mit diesen Modellen können u.a. Kollisionsprüfungen, Zugänglichkeitsuntersuchungen und Analysen von Logistikwegen durchgeführt werden. Durch die Schaffung und Weiterentwicklung eines spezifischen Prozesses, der die Nutzung der digitalen Fabrikgesamtmodelle innerhalb der Markenplanung der Volkswagen AG etabliert hat, werden abschließend weitere Ansätze für zukünftige Entwicklungen betrachtet. Die Ziele dieser Arbeit sind eine bessere Absicherung der Planung, die Erhöhung der Planungsqualität und dadurch eine Reduzierung der Änderungskosten in der Realisierungsphase. Diese konnten durch die Konzipierung, die IT- Programmierung, erste Testprojekte und die Etablierung des digitalen Fabrikgesamtmodells in die Planungsprozesse weitgehend erreicht werden.