Was ist das Schmigalla-Dreiecksverfahren?
Das modifizierte Dreiecksverfahren nach Schmigalla ist ein heuristisches, aufbauendes Verfahren für die Objekt-Platz-Zuordnung in der Layoutplanung. Ausgangspunkt ist eine Matrix der Transportintensitäten zwischen Bereichen. Das am stärksten verbundene Objektpaar wird zuerst benachbart auf einem Dreiecksnetz angeordnet; weitere Objekte folgen schrittweise nach ihrer Beziehung zu den bereits platzierten Objekten. Das Ergebnis ist ein Anordnungsschema, kein fertiges maßstäbliches Fabriklayout.
Welche Daten werden benötigt?
- eine eindeutige Liste der anzuordnenden Bereiche oder Objekte,
- eine Materialflussmatrix mit einheitlicher Mengeneinheit und Zeitraum,
- optional eine Gewichtung aus Menge, Frequenz, Aufwand oder Transportkosten,
- später die Flächenbedarfe, Restriktionen und notwendigen Nachbarschaften.
Die Transportintensität muss fachlich interpretiert werden. Stück, Paletten, Tonnen und Transporte dürfen nicht ungeprüft in einer Matrix gemischt werden. Wenn eine gewichtete Kennzahl verwendet wird, müssen Einheit und Gewichtungslogik dokumentiert sein.
Ablauf des Verfahrens
- Transportbeziehungen symmetrisch oder richtungsbezogen aufbereiten und die stärkste Beziehung bestimmen.
- Die beiden Objekte dieser Beziehung auf benachbarten Knoten eines Netzes gleichseitiger Dreiecke platzieren.
- Für jedes noch nicht platzierte Objekt seine Beziehungen zu den bereits angeordneten Objekten bewerten.
- Das Objekt mit der größten relevanten Bindung an einem freien Nachbarpunkt positionieren, der die Gesamtbeziehung möglichst gut erfüllt.
- Die Schritte wiederholen, bis alle Objekte angeordnet sind.
- Das Punktmodell in ein Blocklayout mit realen Flächen, Formen, Zugängen und Restriktionen überführen.
Weil die Anordnung schrittweise aufgebaut wird, beeinflussen frühe Entscheidungen das Ergebnis stark. Bei gleichen Intensitäten oder mehreren geeigneten Plätzen sind Regeln für die Auswahl erforderlich. Es ist sinnvoll, mehrere Startpaare oder Gewichtungen zu rechnen und die Varianten anschließend nach identischen Kriterien zu bewerten.
Stärken und Grenzen
| Stärke | Grenze |
|---|---|
| Einfach nachvollziehbare Verbindung zwischen Materialfluss und Anordnung | Heuristik ohne Garantie auf das mathematische Optimum |
| Auch ohne komplexe Software anwendbar | Flächenform, Gebäudekontur und feste Restriktionen fehlen im ersten Schritt |
| Gute Ausgangsvariante für Blocklayouts | Qualität hängt stark von Matrix, Gewichtung und Startentscheidung ab |
| Geeignet für Varianten und Workshops | Nicht für zeitliche Dynamik, Staus oder Ressourcenkonflikte |
Das Verfahren priorisiert materialflussnahe Nachbarschaften. Es berücksichtigt nicht automatisch Personalwege, Medien, Lärm, Sicherheit, Gebäuderaster, Erweiterung oder organisatorische Nähe. Diese Kriterien werden in der Layoutplanung ergänzt. Für bestehende Flächen kann die Methode eine neue Anordnung anregen, muss aber mit Umbauaufwand und Realisierbarkeit verbunden werden.
Varianten nach der Anordnung bewerten
Mehrere Dreiecksvarianten werden in Blocklayouts überführt und mit einem gemeinsamen Zielsystem verglichen. Typische Kriterien sind Transportaufwand, Kreuzungen, Prozessnähe, Flächenbedarf, Gebäudeeignung, Medien, Sicherheit, Erweiterbarkeit und Umbauaufwand. Muss-Kriterien werden vor gewichteten Nutzenkriterien geprüft.
Die Transportbewertung verwendet reale oder angenäherte Distanzen des Blocklayouts, nicht nur Nachbarschaft im Dreiecksnetz. Dadurch kann eine zunächst gute Punktanordnung schlechter abschneiden, wenn Flächenformen oder Gebäudezwänge lange Wege verursachen. Entscheidung und Gewichtung bleiben dokumentiert, sodass veränderte Mengen ohne vollständigen Neustart bewertet werden können.
Vereinfachtes Beispiel
Angenommen, Wareneingang und Rohmateriallager haben die stärkste Beziehung. Sie bilden das Startpaar. Die Fertigung besitzt hohe Beziehungen zum Rohmateriallager und zur Montage und wird so platziert, dass beide Nachbarschaften kurz bleiben. Versand und Fertigwarenlager folgen als weiteres starkes Paar. Erst danach werden die Punktpositionen in Flächenblöcke übersetzt. Das Beispiel zeigt den Nutzen, aber auch die Grenze: Eine ungünstige Gebäudekontur kann eine andere reale Anordnung erfordern.
Quelle und fachliche Einordnung
- Schmigalla, H. (1995): Fabrikplanung - Begriffe und Zusammenhänge, Carl Hanser Verlag, ISBN 3-446-18572-0.
- Datengrundlage: Materialflussmatrix; Anwendung: Fabrikplanung und Layoutoptimierung.
Schmigalla-Dreiecksverfahren in der Praxis: Die passenden Planungs- und Beratungsansätze bündelt unsere Leistungsübersicht.