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Brownfield-Fabrikplanung: Die 6 größten Fehler vermeiden
Wie Produktion, Logistik und IT gemeinsam zur zukunftsfähigen Werkstruktur führen
Viele Produktionsstandorte stehen heute vor einem grundlegenden Zielkonflikt: Die bestehenden Fabrikstrukturen sollen effizienter und leistungsfähiger werden, gleichzeitig lassen sich Gebäude, Anlagen und Prozesse nicht ohne Weiteres neu gestalten. Über Jahre gewachsene Strukturen bestimmen Materialflüsse, Flächennutzung und Produktionsabläufe. Veränderungen müssen sich daher in ein bestehendes System einfügen.
Besonders anspruchsvoll wird die Transformation, wenn der Betrieb während der Umbauphase weiterlaufen muss. Neue Strukturen und Technologien müssen integriert werden, ohne Lieferfähigkeit und Qualität zu gefährden. Gleichzeitig sollen Investitionen nicht nur kurzfristige Engpässe beseitigen, sondern die langfristige Entwicklung des Standorts ermöglichen.
Damit stellt sich die Frage, wie sich gewachsene Fabriken systematisch weiterentwickeln lassen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Werkstrukturplanung, die Produktion, Logistik und IT gemeinsam betrachtet und aus der zukünftigen Produktionsstrategie ableitet.
Erfolgreiche Fabriktransformationen entstehen nicht durch einzelne Investitionen, sondern durch das Zusammenspiel von Prozessen, Logistik, IT und Organisation.
Philipp Kappus, Senior Manager
Warum die Werkstruktur ganzheitlich betrachtet werden muss
Viele Brownfield-Projekte beginnen mit einem konkreten operativen Problem. Eine Produktionsfläche reicht nicht mehr aus, Materialwege sind zu lang oder ein bestimmter Bereich ist überlastet. Die naheliegende Reaktion besteht darin, genau diesen Engpass zu beseitigen.
Solche Einzelmaßnahmen können kurzfristig sinnvoll sein. Werden sie jedoch unabhängig voneinander geplant, entsteht über die Jahre häufig eine Struktur, die zwar aus vielen einzelnen Optimierungen besteht, als Gesamtsystem aber nicht optimal funktioniert.
Unsere Projekterfahrung aus Fabrikplanungs- und Transformationsprojekten in unterschiedlichen Industrien zeigt ein wiederkehrendes Muster: Unternehmen investieren in einzelne Technologien oder Prozessverbesserungen, ohne die zugrunde liegende Werkstruktur grundsätzlich zu hinterfragen.
Das kann beispielsweise dazu führen, dass neue Anlagen zwar die Produktivität eines einzelnen Bereichs erhöhen, gleichzeitig aber zusätzliche Transporte oder Puffer erforderlich werden. Auch eine neue Logistiklösung kann ihre Wirkung verlieren, wenn die Produktionsstruktur nicht zu den daraus entstehenden Materialflüssen passt.
Die entscheidende Perspektive ist deshalb nicht die Optimierung einzelner Bereiche, sondern die Betrachtung der Fabrik als Gesamtsystem.
Erst wenn Produktion, Intralogistik und IT-Systeme gemeinsam betrachtet werden, entsteht ein belastbares Zukunftskonzept für den Standort. Dabei geht es um weit mehr als die Anordnung von Maschinen und Arbeitsplätzen. Auch Produktionsprinzipien, Automatisierungsgrad, Materialbereitstellung, Bestände, Dispositionsparameter und digitale Steuerung müssen aufeinander abgestimmt werden. n IT und Fachbereich sind begrenzt; deshalb sollte nicht der lauteste Prozess gewinnen, sondern der mit dem besten Verhältnis aus Umsetzbarkeit und Wirkung
Fabrikplanung ist kein reines Layoutprojekt
Ein Layout beschreibt, wo Maschinen, Arbeitsplätze, Lagerflächen und Verkehrswege angeordnet werden. Eine zukunftsfähige Fabrikplanung muss jedoch einen Schritt früher ansetzen.
Die zentrale Frage lautet: Welche Werkstruktur benötigt das Unternehmen, um seine Produktionsstrategie langfristig umzusetzen?
Daraus ergeben sich verschiedene Fragestellungen. Welche Rolle soll der Standort künftig im Produktionsnetzwerk übernehmen? Wie entwickelt sich das Produktportfolio? Welche Fertigungstiefe ist strategisch sinnvoll? Welche Produktions- und Montageprinzipien eignen sich für das zukünftige Produktionsprogramm?
Auch die Wahl des Automatisierungsgrades ist in diesem Zusammenhang zu betrachten. Ebenso muss geklärt werden, wie Materialflüsse und Intralogistik gestaltet werden sollen, welche Rolle IT-Systeme und Dispositionsparameter spielen und wie Bestände und Puffer sinnvoll dimensioniert werden können.
Das Layout ist damit nicht der Ausgangspunkt der Fabrikplanung, sondern das Ergebnis einer übergeordneten Planung.
Eine Werkstruktur sollte zudem nicht nur den heutigen Zustand abbilden. Gerade im Brownfield ist ein langfristiger Planungshorizont entscheidend. Wenn ein Standort innerhalb weniger Jahre erneut angepasst werden muss, weil sich die gerade umgesetzte Lösung nicht erweitern lässt, entstehen zusätzliche Investitionen, Umzüge und Einschränkungen im laufenden Betrieb.
Fabrikplanung ist kein Layoutprojekt. Sie ist die physische Umsetzung der Produktionsstrategie eines Unternehmens.
Florian Domeier, Berater
Die sechs größten Fehler in Brownfield-Fabrikplanungsprojekten
Brownfield-Projekte gehören zu den anspruchsvollsten Transformationsvorhaben in produzierenden Unternehmen. Bestehende Strukturen müssen weiterentwickelt werden, während die Produktion gleichzeitig möglichst stabil bleiben muss.
Dabei treten in der Praxis immer wieder ähnliche Fehler auf. Die Ursachen liegen häufig weniger in einzelnen Planungsdetails als in der grundlegenden Herangehensweise.
Brownfield-Projekte sind Transformationsprojekte im laufenden Betrieb und erfordern deshalb eine klare Struktur, belastbare Entscheidungsgrundlagen und eine wirtschaftliche Perspektive.
Philipp Kappus, Senior Manager
1. Das Layout wird geplant, bevor die Strategie klar ist
Ein sichtbares Problem verleitet häufig dazu, unmittelbar mit der Layoutplanung zu beginnen. Zu wenig Fläche, ineffiziente Wege oder überlastete Montagebereiche sind konkrete Herausforderungen, für die schnell eine räumliche Lösung gesucht wird.
Dabei bleiben strategische Fragen leicht außen vor.
Welche Rolle soll der Standort künftig im Produktionsnetzwerk spielen? Wie wird sich das Produktportfolio entwickeln? Welche Fertigungstiefe ist langfristig sinnvoll? Welche Automatisierungsstrategie verfolgt das Unternehmen?
Werden diese Fragen nicht vor der Layoutplanung geklärt, wird häufig der heutige Zustand optimiert. Das Ergebnis kann kurzfristig besser aussehen, muss aber nicht zur zukünftigen Produktionsstrategie passen.
Ein Layout sollte deshalb immer aus den strategischen und produktionstechnischen Anforderungen des zukünftigen Werkes abgeleitet werden.
2. Einzelmaßnahmen erzeugen einen Flickenteppich
Gewachsene Fabriken verändern sich selten durch einen einzigen großen Planungsschritt. Häufig werden einzelne Bereiche erweitert, neue Anlagen ergänzt oder Logistikflächen angepasst, weil konkrete operative Anforderungen entstehen.
Mit jeder einzelnen Maßnahme wird ein bestehender Zustand weiterentwickelt. Fehlt dabei eine langfristige Perspektive, entsteht mit der Zeit ein Flickenteppich aus Einzelentscheidungen.
Die Auswirkungen können erheblich sein: Materialflüsse werden unnötig lang und verzweigt, Transportaufwände steigen und Bestände wachsen. Maschinen oder Arbeitsplätze sind möglicherweise nicht optimal ausgelastet. Gleichzeitig wird die Erweiterbarkeit des Standortes eingeschränkt.
Auch wiederkehrende Umzüge können die Folge sein. Bereiche müssen neu angeordnet werden, weil die zuvor geschaffene Struktur keine weitere Entwicklung zulässt. Jede Veränderung erzeugt dabei zusätzliche Belastungen für den laufenden Betrieb.
Gerade deshalb sollte eine Brownfield-Werkstruktur nicht nur auf die nächsten Jahre ausgelegt werden. Ein Planungshorizont von mindestens zehn Jahren schafft die notwendige langfristige Perspektive.
3. Automatisierung oder KI wird als Pauschallösung betrachtet
Automatisierung ist kein Selbstzweck – sondern eine Business-Case Entscheidung.
Florian Domeier, Berater
Robotik, autonome Transportsysteme und KI-gestützte Planungssysteme bieten große Potenziale. Sie können Produktivität, Qualität und Transparenz in Produktionssystemen verbessern.
Trotzdem ist Technologie kein Selbstzweck.
Wird Automatisierung unabhängig vom Produktionssystem betrachtet, besteht die Gefahr, dass technologische Möglichkeiten mit tatsächlichen Anforderungen verwechselt werden. Eine Lösung, die in einem Produktionsumfeld wirtschaftlich sinnvoll ist, muss unter anderen Rahmenbedingungen nicht automatisch die richtige Wahl sein.
Bei der Entscheidung spielen unter anderem die Dynamik des Produktionsprogramms, die Variantenvielfalt und die geforderte Flexibilität eine Rolle. Ebenso wichtig ist die Wirtschaftlichkeit über den gesamten Lebenszyklus.
Automatisierung ist daher eine Business-Case-Entscheidung. Entscheidend ist nicht, welche Technologie grundsätzlich verfügbar ist, sondern welchen wirtschaftlichen und strukturellen Beitrag sie innerhalb des zukünftigen Produktionssystems leisten kann.
4. IT wird als nachgelagerter Punkt betrachtet
Die digitale Architektur plant die Fabrik indirekt mit.
Florian Domeier, Berater
Die physische Struktur einer Fabrik und ihre digitale Steuerung lassen sich nicht unabhängig voneinander planen. Trotzdem wird die IT-Architektur in Fabrikprojekten häufig erst in einer späteren Projektphase betrachtet.
Dabei beeinflussen IT-Systeme die Abläufe in Produktion und Logistik unmittelbar. Dispositionsparameter wirken sich beispielsweise auf Bestände und Durchlaufzeiten aus. Planungssysteme beeinflussen Losgrößen und Produktionssequenzen. Shopfloor-Systeme bestimmen wiederum, wie transparent und steuerbar die Prozesse sind.
Wird die IT erst berücksichtigt, nachdem die wesentlichen Strukturen bereits festgelegt wurden, können Inkonsistenzen zwischen physischen Prozessen und digitaler Steuerungslogik entstehen. Auch ineffiziente Schnittstellen zwischen den beteiligten Systemen können die Folge sein.
Die digitale Architektur plant die Fabrik damit indirekt mit. Sie sollte deshalb frühzeitig in die Werkstrukturplanung integriert werden.
5. Puffer entstehen zufällig statt strategisch
In gewachsenen Produktionsstrukturen finden sich häufig Pufferflächen und Bestände, die sich im Laufe der Zeit entwickelt haben. Was ursprünglich als kurzfristige Lösung für ein konkretes Problem gedacht war, wird irgendwann zum festen Bestandteil des Produktionssystems.
Puffer sind jedoch nicht grundsätzlich ineffizient. Richtig eingesetzt können sie Produktionssysteme stabilisieren und Prozesse voneinander entkoppeln.
Dafür müssen sie allerdings bewusst geplant werden. Dazu gehören unter anderem die Definition von Entkopplungspunkten, die Betrachtung der Engpasslogik, geeignete Dispositionsstrategien und klare Servicegradziele.
Fehlt diese Systematik, können hohe Bestände entstehen, ohne dass die Prozesse dadurch tatsächlich stabiler werden. Gleichzeitig wird Kapital gebunden und zusätzliche Fläche benötigt.
Puffer sollten deshalb als strategische Freiheitsgrade betrachtet werden und nicht als Nebenprodukt der bestehenden Fabrikstruktur.
Puffer sind strategische Freiheitsgrade – keine Nebenprodukte.
Philipp Kappus, Senior Manager
6. Risiken im Ramp-up werden unterschätzt
Eine Brownfield-Transformation findet häufig im laufenden Betrieb statt. Genau das macht die Umsetzung besonders anspruchsvoll.
Neue Anlagen müssen integriert, Prozesse verändert und IT-Systeme angepasst werden. Gleichzeitig darf die Produktion nicht einfach für einen längeren Zeitraum unterbrochen werden.
Werden die Risiken dieser Übergangsphase unterschätzt, kann das zu Produktionsinstabilitäten, Terminverzögerungen und erhöhtem Abstimmungsaufwand führen. Gerade bei größeren Veränderungen reicht es deshalb nicht aus, nur die Zielstruktur zu planen.
Die Umsetzung muss bereits während der Konzeptphase berücksichtigt werden. Eine realistische Transformations-Roadmap ist notwendig, um einzelne Maßnahmen sinnvoll aufeinander abzustimmen und die Auswirkungen auf den laufenden Betrieb zu begrenzen.
Was erfolgreiche Brownfield-Projekte auszeichnet
Den typischen Fehlern stehen einige klare Erfolgsprinzipien gegenüber. An erster Stelle stehen strategische Leitplanken, die festlegen, welche Anforderungen die zukünftige Werkstruktur erfüllen muss.
Darauf aufbauend sollten Produktion, Logistik und IT integriert betrachtet werden. Entscheidungen über Technologien und Automatisierung werden nicht isoliert, sondern anhand ihrer Wirtschaftlichkeit und ihrer Einbindung in das Produktionssystem getroffen.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die strukturierte Entwicklung unterschiedlicher Varianten. Statt eine einzige Lösung möglichst früh festzulegen, werden verschiedene Werkstrukturvarianten entwickelt und auf ihre Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit geprüft.
Auch die spätere Umsetzung gehört bereits in diese Betrachtung. Eine realistische Transformations-Roadmap stellt sicher, dass die geplante Zielstruktur nicht nur auf dem Papier funktioniert, sondern schrittweise in einem laufenden Produktionsumfeld realisiert werden kann.
Ergänzt wird dieser methodische Rahmen durch ein sauberes Change- und Projektmanagement. Denn eine Fabriktransformation verändert nicht nur Flächen und Anlagen, sondern häufig auch Abläufe und Verantwortlichkeiten.
Damit ergeben sich sechs zentrale Erfolgsprinzipien:
- klare strategische Leitplanken
- integrierte Betrachtung von Produktion, Logistik und IT
- wirtschaftlich fundierte Technologieentscheidungen
- strukturierte Variantenbildung und Machbarkeitsprüfung
- realistische Transformations-Roadmap
- sauberes Change- und Projektmanagement
Brownfield als strategisches Transformationsprojekt verstehen
Eine zukunftsfähige Werkstruktur entsteht nicht durch die isolierte Optimierung einzelner Bereiche. Erst das Zusammenspiel von Produktionsstrategie, Materialfluss, Intralogistik, IT und Organisation schafft ein belastbares Gesamtbild.
Wer ein bestehendes Werk weiterentwickeln möchte, sollte deshalb nicht mit der Frage beginnen, welche neue Technologie eingesetzt werden kann. Zunächst gilt es zu klären, welche Anforderungen der Standort künftig erfüllen muss und welche Werkstruktur dafür notwendig ist.
Wie sich daraus konkrete Varianten entwickeln, bewerten und wirtschaftlich vergleichen lassen, ist Gegenstand des Whitepapers „Brownfield-Fabriken erfolgreich transformieren“. Im weiteren Verlauf werden darin unter anderem die wirtschaftliche Bestimmung des Automatisierungsgrades, moderne Intralogistiklösungen wie fahrerlose Transportsysteme (FTS), der Einfluss von Dispositionsparametern und IT-Systemen sowie die Dimensionierung von Puffern und Beständen vertieft.
Zusammenfassung
Eine zukunftsfähige Werkstruktur entsteht nicht durch einzelne Investitionen, sondern durch das abgestimmte Zusammenspiel von Produktion, Logistik, IT und Organisation. Eine ganzheitliche Brownfield-Planung schafft die Grundlage, bestehende Strukturen gezielt weiterzuentwickeln, Investitionen belastbar zu bewerten und den Standort auch langfristig leistungsfähig und flexibel aufzustellen.
Sprechen Sie uns an!
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Philipp Kappus
Senior Manager, Frankfurt
Detaillierte Praxiserfahrung in der Fabrik-, Produktions- und Maschinenplanung hat Philipp Kappus bei einer Vielzahl von Unternehmen gesammelt. Seit 2019 leitet er das Rothbaum-Office in Frankfurt.
Florian Domeier
Berater, Hamburg
Process Mining, LEAN Production, Prozessmanagement sowie Logistikplanung bilden seine Fokusthemen. Unter anderem hat er an Projekten zur Produktionsoptimierung mit Process Mining mitgewirkt sowie Schulungen nach der Einführung von Celonis durchgeführt.
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