Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung einer simulationsbasierten Methode zur Unterstützung bei Gestaltung und Organisation von Produktionssystemen zur rentablen Kleinmengenherstellung von Textilien

In der Textilindustrie werden die vom Kunden geforderten Auftragsmengen immer kleiner. Trotz verbesserter Produktionsplanung, techn. Maßnahmen zur Prozess- oder Umrüstflexibilisierung, oder dem Einsatz neuer Technologien wird es immer schwieriger, diese geringen Stückzahlen in der gewünschten Zeit auf diesen (verfügbaren) Produktionssystemen wirtschaftlich zu produzieren.

Dies zu ändern erfordert eine ganzheitliche Gestaltung und Organisation des Produktionssystems für die Kleinmengenproduktion. Effiziente Ansatzpunkte sind zwar erkennbar, aber die Auswirkungen von Änderungen und Anpassungen in der Produktionsorganisation auf Ressourceneinsatz, Materialflüsse und Kosten sind nicht schwer zu quantifizieren, vor allem bei stufenübergreifenden Betrachtungen und Berücksichtigung von Materialresten und -abfällen.

Daher soll eine KMU-geeignete, simulationsbasierte Methode entwickelt werden, mit deren Hilfe unterschiedliche Szenarien zur Kleinmengenproduktion untersucht und bewertet werden können und somit Aussagen über Engpässe, Anpassungsmaßnahmen und Kostenstrukturen getroffen werden können. Bei der Simulation wird das Verfahren der Materialflusskostenrechnung „MFCA“ nach ISO 14051 zugrunde gelegt, bei der neben den Prozessen und Materialflüssen auch Energieflüsse mengen- und kostenmäßig betrachtet werden.

Zur unternehmensindividuellen Anwendung wird ein textilspezifischer Modellbaukasten mit vorkonfigurierten Modellbausteine der Textilproduktion entwickelt. Zusammen mit der Simulationsumgebung sowie Trendszenarien und sektorweiten Handlungsempfehlungen wird eine schnelle und komfortable Nutzung der Methode durch KMU ermöglicht, die im Rahmen von Industrieszenarien validiert wird.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen dieses Projekts wurde eine simulationsbasierte Methode entwickelt, mit der unterschiedliche Fragestellungen zu Rentabilität der Kleinmengenherstellung für Textilprozesse untersucht werden können. Die Methode enthält im Kern parametrisierte und vorkonfigurierte Modellbausteine und daraus erstellte generische Prozessstufenmodelle für die Garnherstellung, die Flächenherstellung und die Veredlung; sowie eine Simulationsumgebung. Letztere ermöglicht eine strukturierte Datenbereitstellung und -aufbereitung sowie das Simulieren von Szenarien der textilen Wertschöpfung.

Zur Simulation wird auf der Materialflusskostenrechnung nach ISO 14051 (englisch: „Material Flow and Cost Accounting – MFCA“) aufgesetzt. Damit können Material- und Energieflüsse und deren anteilige Kosten, die Personalkosten und Anlagekosten der Produktionssysteme, sowie das Treibhausgaspotenzial in Unternehmen ganzheitlich untersucht, bilanziert und bewertet werden. Dabei werden insbesondere Reste und Abfälle berücksichtigt. Verschiedene Szenarien von Prozessfolgen können stufenübergreifend simuliert und analysiert werden.

Für ein benutzerfreundliches Szenariomanagement wurde eine hierarchische Modellbibliothek und ein Tabellenkalkulationsstruktur entwickelt, welche eine einfache Übertragung der Daten in das Modell erlaubt, es können sowohl Modellkonfiguration als auch Modelldaten komfortabel und konsistent verwaltet werden. Damit wird den Unternehmen eine Entscheidungsunterstützung zur Gestaltung der Produktion, zu Prozessänderungen, zu entstehenden Kosten und zu Investitionen gegeben. Entsprechende Services und Dienstleistungen werden von DITF-MR in Zusammenarbeit mit Verbänden oder den Unternehmen direkt angeboten.