Wind-Power-Roadmapping – Planung von Fertigungskapazitäten mittels Integrativen Roadmapping innerhalb der Windenergieanlagenbranche

Innerhalb stark wachsender Märkte besteht die Herausforderung, entsprechend der Anforderungen des Marktes zeitnah wirtschaftliche Fertigungskapazitäten zu realisieren. Allein hierdurch wird die Wettbewerbsfähigkeit von produzierenden Unternehmen innerhalb wachsender Märkte sichergestellt. Im Bereich der Windenergieanlagen ist in den letzten Jahren ein überdurchschnittliches Wachstum festzustellen. Unternehmen dieser Branche sind daher gezwungen Fertigungskapazitäten zeitnah zu planen und umzusetzen. Dies erfordert Methoden, welche die Planungen von Produkten, Technologien und Fabriken unterstützen und nachhaltig wirtschaftliche Planungsergebnisse generieren. Eine am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover entwickelte Methode ermöglicht es, die Synchronisation von Produkt-, Technologie- und Fabrikplanung unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen vorzunehmen.
Dabei erfolgt zunächst eine systematische Analyse der Anforderungen des Marktes hinsichtlich der Charakteristika geforderter Produkte. Folgend wird basierend auf den Impulsen des Marktes die Produktplanung spezifiziert und systematisch abgeleitet. Anschließend erfolgt die Auslegung und Planung von Fertigungstechnologien zur Produktion des zuvor definierten Produktportfolios mittels eines Prozesskettensimulationsmodells – einer Methodik der Digitalen Fabrik. Die Digitale Fabrik ist das virtuelle Abbild einer realen Fabrik mit dessen Hilfe die darin ablaufenden Prozesse simuliert und visualisiert werden. Durch die Methodik lassen sich sowohl strategische Planung (durch z. B. die Layoutanalyse sowie die Dimensionierung von Fertigungskapazitäten) als auch die operative Planung (durch z. B. die Losgrößen- und Reihenfolgebildung sowie die optimale Reaktion auf Störereignisse) unterstützen. Zur Bewertung unterschiedlicher zur Verfügung stehender Fertigungstechnologien erfolgt dabei eine Bewertung der Kosten sowie des Nutzens innerhalb des Lebenszyklus. Dabei werden zunächst anhand innerhalb der Produktplanung definierter Produktcharakteristika Technologien ausgewählt, welche sich grundsätzlich für die Fertigung der Produkte eignen. Anschließend erfolgt die Analyse der Technologien mittels der Methodik Total Costs and Benefits of Ownership (TCBO), um die über den Lebenszyklus am besten geeignetste Fertigungstechnologie zu identifizieren. Erste Validierungen des Roadmappings erfolgten bereits in den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau sowie der Luft- und Raumfahrt. Um die Methode iterativ zu verbessern und wichtige Impulse aus der Industrie methodisch implementieren zu können, wird in Kooperation mit einem Hersteller von Windenergieanlagen das Verfahren weitere industrielle Anwendung finden.