Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Vorgehensmodell zur logistischen Umsetzung der modularen Produktion in der Chemie- und Pharmaindustrie

In der Prozessindustrie (Chemie-und Pharmaindustrie) erfolgt die Produktion von Massenwaren und Chargen von Spezialprodukten bislang in großen zentral angeordneten Produktionsanlagen, um durch die Bündelung Skaleneffekte zu realisieren. Allerdings wird die strategische Planung durch dynamisches Marktverhalten zunehmend erschwert. Aufgrund von steigender Produktdifferenzierung, verkürzten Produktlebenszyklen und zunehmenden Volatilitäten der Märkte wird daher zurzeit eine Flexibilisierung der Produktion gefordert. Im aktuellen Forschungsfokus stehen deshalb Konzepte zur Modularisierung und Wandlungsbefähigung der Produktion. Im Gegensatz zu den gegenwärtig verbreiteten zentralen Anlagen werden kleinskalige, mobile, dezentrale Produktionsanlagen in Rohstoff- und Kundennähe diskutiert, welche in 20-Fuß-Standardcontainern zum Einsatzort transportiert werden können.

Im Rahmen kürzlich abgeschlossener Forschungsprojekte zur Modularisierung, wie COPIRIDE und F³ Factory, wurden entsprechende Produktionsmodule entwickelt und die Machbarkeit einer modularen Produktion nachgewiesen. Mit dem Wandel von zentralen Großanlagen hin zu Netzwerken aus dezentralen Einheiten sind allerdings auch logistische Fragestellungen verbunden, die sich aufgrund der Neuartigkeit der Produktionsform in der Chemie- und Pharmabranche erstmalig stellen. Sie betreffen bspw. die Wahl des Chemieparks als Standort für die Anlage, die Positionierung innerhalb von Chemieparks und die Gestaltung der Prozesse für die Ver- und Entsorgung der Produktionsmodule. Aufgrund dessen ist es das Ziel dieses Forschungsvorhabens die logistischen Aufgaben, die sich mit der Umstellung auf eine dezentrale, kleinformatige Produktion ergeben, strukturiert zu erfassen. Ergebnis ist ein allgemeines Vorgehensmodell, mit dem die logistischen Aufgaben identifiziert und dadurch eine Abschätzung der Umsetzbarkeit sowie des Realisierungsweges ermöglicht wird.

Ergebniszusammenfassung:

In dem Forschungsvorhaben wurde ein Excel-basiertes Vorgehensmodell entwickelt, welches die Arbeitsergebnisse komprimiert enthält. Dieses Tool ermöglicht es den KMU die notwendigen logistischen Anforderungen, die für den Betrieb modularer Anlagen zu berücksichtigen sind, zu erfassen und bieten darüber hinaus eine Hilfestellung bei der Standortwahl für die kleinformatige Produktion. Somit erleichtertet dieses Modell die Planung bisher branchenuntypischer logistischer Prozesse, die sich mit einer Umstellung auf eine wandlungsfähige Produktion ergeben.

Hierfür wurden im Rahmen des Projektes bereits erprobte wandlungsfähige Anlagen und deren Anforderungen an die Logistik bzw. das Handling von Chemikalien analysiert. Anhand dieser Untersuchungsergebnisse erlangen die KMU den erforderlichen Überblick bzgl. der veränderten produktionslogistischen Anforderungen. Des Weiteren wurden Kriterien für die Auswahl geeigneter Produktionsstandorte wandlungsfähiger Systeme ermittelt, welche den KMU eine Bewertung der Standorte ermöglicht. Zusätzlich zeigt eine durchgeführte Simulationsstudie über die konzeptionelle Gestaltung von Produktionsnetzwerken, dass ein Dezentralisierungsgrad zu wählen ist, welcher eine möglichst kurze Entfernung zu den Kunden gewährleistet, jedoch ebenfalls eine geringe Anzahl an Anpassungen der Produktionskapazitäten an den Standorten erlaubt. Zur detaillierteren Betrachtung der logistischen Rahmenbedingungen an den Produktionsstandorten wurden die notwendigen logistischen und technischen Infrastruktureinrichtungen ermittelt, welche den KMU bei der Positionierung der modularen Anlagen als Hilfestellung dienen. Zuletzt erhalten die KMU einen Überblick über die verschiedenen Prozesse für die Ver- und Entsorgung der Anlage sowie die benötigten Betriebsmittel, wobei diesen die Möglichkeiten des Outsourcings der logistischen Leistungen in Abhängigkeit des Produktionsstandortes strukturiert erläutert werden.