Kurzantwort
Die Richtlinie VDI 5200 Blatt 1 beschreibt das Planungsvorgehen für Fabrikplanungsprojekte und gliedert es in sieben aufeinander aufbauende Phasen: Zielfestlegung, Grundlagenermittlung, Konzeptplanung, Detailplanung, Realisierungsvorbereitung, Realisierungsüberwachung und Hochlaufbetreuung. Sie gilt für Neuplanung, Umplanung, Erweiterung, Rückbau und Revitalisierung und ist auf alle Betrachtungsebenen anwendbar — vom einzelnen Arbeitsplatz bis zum Produktionsnetzwerk.
Wozu die Richtlinie dient
Fabrikplanungsprojekte scheitern selten an der Rechenarbeit. Sie scheitern daran, dass die Ziele nicht feststehen, bevor Layouts gezeichnet werden, oder dass Entscheidungen getroffen werden, bevor die Datengrundlage belastbar ist. VDI 5200 Blatt 1 setzt dem eine Reihenfolge entgegen: Jede Phase liefert das Ergebnis, das die nächste als Eingangsgröße braucht.
Der praktische Nutzen liegt weniger in der Vollständigkeit als in der Abnahmefähigkeit. Weil die Phasen definierte Ergebnisse haben, lässt sich am Ende jeder Phase entscheiden, ob weitergearbeitet oder nachgebessert wird — und Bauherren, Planer und Lieferanten sprechen über dieselben Begriffe.
Auslöser einer Fabrikplanung sind unternehmensintern etwa eine neue Produktionsstrategie, ein verändertes Produktprogramm oder Kapazitätsengpässe; unternehmensextern veränderte Märkte, neue gesetzliche Anforderungen oder Veränderungen in der Lieferkette.
Planungsfälle nach der Richtlinie:
- Neuplanung — Errichtung einer Fabrik auf unbebautem Grund
- Umplanung — Neuordnung einer bestehenden Fabrik
- Erweiterung — Vergrößerung von Kapazität oder Fläche
- Rückbau — Reduzierung oder Stilllegung von Bereichen
- Revitalisierung — Wiederinbetriebnahme oder Umnutzung bestehender Substanz
Betrachtungsebenen: Arbeitsplatz, Segment, Gebäude, Werk, Netzwerk. Die Phasensystematik bleibt gleich, der Detaillierungsgrad ändert sich.
Ziele, an denen ein Fabrikplanungsprojekt gemessen wird: mehr Flexibilität und Wandlungsfähigkeit, höhere Produktqualität, bessere Wirtschaftlichkeit, attraktive Arbeitsplätze.
Status und Zitierweise
Blatt 1 der Reihe trägt den Titel Fabrikplanung — Planungsvorgehen und ist 2011 beim VDI in Berlin erschienen. Herausgeber ist die VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik. Es ist das Blatt, auf das sich die Phasensystematik bezieht, die im deutschsprachigen Raum als „Fabrikplanung nach VDI 5200" zitiert wird.
Die Richtlinie ist keine Rechtsnorm. Sie ist eine anerkannte Regel der Technik und entfaltet Bindungswirkung erst, wenn sie vertraglich vereinbart wird — was in Fabrikplanungsverträgen häufig geschieht, weil sie eine saubere Leistungsabgrenzung ermöglicht.
Zitierweise: VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik: VDI 5200 Blatt 1, Fabrikplanung — Planungsvorgehen. Berlin: VDI, 2011.
Die sieben Phasen
Phase 1 — Zielfestlegung
Am Anfang steht nicht das Grundstück, sondern die Unternehmensstrategie. Aus Produkt- und Vertriebsstrategie ergeben sich strategische Ausrichtung, geplante Produkte, mögliche Standorte sowie Budget- und Zeitrahmen. Daraus werden im zweiten Schritt die Fabrikziele abgeleitet: Produktionsmenge je Produkt, Wertschöpfungstiefe, infrage kommende Regionen und Grundstücke, Zeitplan und Kostenrahmen.
Der dritte Schritt legt Bewertungskriterien fest, an denen sich die später erarbeiteten Konzepte messen lassen müssen. Die Wahl der Kriterien hängt davon ab, wie scharf die Ziele formuliert werden konnten: Sind Produktionsmenge und Produktspektrum nur vage bestimmt, treten Flexibilität und Wandlungsfähigkeit in den Vordergrund. Je konkreter die Ziele, desto stärker gewinnen Wirtschaftlichkeit und Effizienz an Gewicht. Weitere gebräuchliche Kriterien sind Innovationscharakter und Umsetzungsrisiko.
Zum Abschluss werden Arbeitspakete abgeleitet und strukturiert. Wegen des langen Zeithorizonts eines Fabrikplanungsprojekts gilt hier die Regel: so konkret wie nötig und so offen wie möglich. Konkret formulierte Arbeitspakete helfen allen Beteiligten in der Bearbeitung; ein zu eng gefasster Lösungsraum verhindert, dass auf Änderungen reagiert werden kann. Bewährt hat sich die Planung mehrerer Szenarien innerhalb zweier bewusst gewählter Extremfälle.
Ergebnis der Phase: dokumentierte Fabrikziele, Bewertungskriterien, strukturierte Arbeitspakete.
Phase 2 — Grundlagenermittlung
Diese Phase schafft die Datengrundlage. Gemeinsam mit dem Projektteam werden sämtliche planungsrelevanten Daten und Prozesse vor Ort aufgenommen. Die Datenbeschaffung folgt einer Checkliste und wird zwischen Planer und Bauherrn abgestimmt; die erhobenen Daten — Stückzahlen, Flächen, Aufträge, Bestände — werden zu einer konsistenten Planungsdatenbank aufbereitet. Sie ist die Basis sämtlicher späteren Analysen, Auswertungen und Berechnungen. Fehler hier wandern durch alle folgenden Phasen.
Parallel läuft die Ist-Prozessaufnahme nach der Wertstrommethode. Hauptprozesse und Abläufe werden durch Begehungen, Beobachtungen und Interviews mit den jeweiligen Fachverantwortlichen aufgenommen — vom Wareneingang bis zum Versand, ergänzt um Angaben zu Häufigkeiten und besonderen Kundenanforderungen. Ziel ist ein belastbares Verständnis der heutigen Abläufe, des Produktspektrums und der Anlagen.
Aus Prozessaufnahme und Datenanalyse ergeben sich die Schwachstellen. Der Fokus liegt auf Flächennutzung, Materialflussbeziehungen, Transportaufwänden, Kapazitätsengpässen und Technologielösungen. Für die erkannten Schwachstellen werden Soll-Prozesse definiert; sie bilden die Grundlage der Konzepte in Phase 3. Daten, Prozesse, Prämissen und Projektannahmen werden gemeinsam mit dem Bauherrn validiert und verabschiedet.
Ergebnis der Phase: validierte Planungsdatenbank, dokumentierte Ist-Prozesse, bewertete Schwachstellen, definierte Soll-Prozesse.
Phase 3 — Konzeptplanung
Phase 3 erarbeitet mehrere Szenarien. Zuerst wird die Fabrik strukturiert: Segmentierung nach Prozessen, Produkten oder Technologien — etwa um Exoten von Schnellläufern zu trennen und Abläufe nicht zu unterbrechen.
In der Dimensionierung werden Maschinen-, Logistik- und indirekte Flächen auf Basis der Daten- und Flächenanalysen aus Phase 2 berechnet. Eingang finden die Soll-Prozesse und die Stückzahlprognosen aus Phase 1 mit den daraus folgenden Flächenbedarfen.
Die Idealplanung entwickelt das Ideallayout: die optimale Anordnung von Produktions- und Logistikbereichen zueinander, ausgehend von den berechneten Flächen und bewusst gelöst vom heutigen Layout. Der Zweck ist nicht, das Ideallayout zu bauen — es ist der Maßstab, an dem sich die realisierbaren Varianten messen lassen. Gearbeitet wird mit „verifizierten Blöcken": Das Ideallayout entsteht als Blocklayout, dessen Blöcke in der Detailplanung flächenmäßig und geometrisch nochmals zu prüfen sind, damit nicht nur die Größe, sondern auch die Form der Bereiche stimmt.
Aus dem Ideallayout entstehen in der Realplanung die Werkstrukturvarianten, in die Restriktionen einfließen. Bewertungskriterien und Fabrikziele sollten dabei von Beginn an mitgeführt werden — sonst entsteht Aufwand für Varianten, die die Bewertung ohnehin nicht bestehen.
Ergebnis der Phase: Segmentierung, dimensionierte Flächen, Ideallayout, bewertete Werkstrukturvarianten.
Phase 4 — Detailplanung
Die bestbewertete Variante wird in der Feinplanung in ein durchgängiges CAD-Layout überführt, 2D oder 3D, bis auf Arbeitsplatzebene. Es umfasst Betriebsmittel, Bereitstellzonen, Handlingsflächen, Bahnhöfe, Verkehrswege, Pufferzonen und Erweiterungsflächen. Bauliche Restriktionen — Hallenmaße, Stützenraster, Bodenbelastungen, Brandschutzzonen, Dehnungsfugen — werden eingetragen und geprüft.
Das Logistikkonzept beschreibt für alle Linien, Maschinen, Arbeitsplätze und Lagerorte die Prozesse und das Equipment für Transport, Bereitstellung und Lagerung vom Wareneingang bis zum Warenausgang. Aus Produktionsprogramm und Materialflussbeziehungen wird die zu erbringende Transport- und Lagerleistung bestimmt, die Materialflüsse werden ins Modell integriert, und anhand der resultierenden Intensitäten werden Transportmittel ausgewählt sowie Andienungs-, Puffer-, Weitergabe- und Entsorgungsflächen dimensioniert. Transportkonzepte — etwa Routenzugsysteme — werden anhand von Investition, Betriebskosten, Flexibilität, Versorgungssicherheit und Flächenverbrauch verglichen.
Für die Genehmigung sind Layoutplots, Bauzeichnungen und Baubeschreibung bei der zuständigen Baubehörde einzureichen. Für zu beschaffende Gewerke und Investitionsgüter werden Lastenhefte und Ausschreibungsunterlagen erstellt.
Ergebnis der Phase: verifiziertes Detaillayout, Logistikkonzept, Genehmigungsunterlagen, Lastenhefte.
Phase 5 — Realisierungsvorbereitung
Auf Basis der Lastenhefte erfolgt die Angebotseinholung: Recherche geeigneter Lieferanten, Ausschreibung, Prüfung der eingehenden Angebote auf Vollständigkeit gegenüber dem Lastenheft und — mindestens ebenso wichtig — auf Vergleichbarkeit untereinander. Ohne vergleichbare Angebote ist keine belastbare Vergabeentscheidung möglich.
Liegen die Angebote vor, wird im Business Case die Wirtschaftlichkeit der Werkstrukturvarianten einschließlich Logistiklösungen ermittelt. Eine grobe Abschätzung kann bereits in Phase 3 als Bewertungskriterium dienen; belastbar wird sie erst mit vorliegenden Angeboten. Gebräuchlich sind GuV- und ROI-Rechnung. Die Vergabe erfolgt anhand der gesamtwirtschaftlich besten Angebote, nicht der günstigsten.
In der Umsetzungsplanung entsteht eine Roadmap von der Investitionsgenehmigung über Ausschreibung und Beschaffung bis zur Inbetriebnahme, einschließlich Umzügen und Arbeitsplatzaufbauten. Aktivitäten und Ressourcen werden terminiert und mit den Fachleuten des Bauherrn verifiziert, Abhängigkeiten zwischen den Umsetzungsschritten sichtbar gemacht. Ein häufig unterschätzter Punkt: Vorlaufzeiten für den Aufbau eines Pufferbestands, damit die Lieferfähigkeit auch während des Umzugs erhalten bleibt. Danach beginnt die laufende Überwachung des Fortschritts.
Ergebnis der Phase: vergleichbare Angebote, belastbarer Business Case, Vergabeentscheidung, verabschiedete Umsetzungsroadmap.
Phase 6 — Realisierungsüberwachung
Die vom Lieferanten erstellten Ausführungspläne werden laufend geprüft, ebenso die Installation von Equipment und Gewerken sowie der Baufortschritt. Zu prüfen ist fortwährend die Übereinstimmung mit Genehmigung und Leistungsbeschreibung. Dazu gehören das Fortschreiben des Terminplans und die Dokumentation des Bauablaufs des ausführenden Unternehmens.
Die Kostenkontrolle vergleicht Rechnungen mit den Auftragssummen. Parallel wird die Dokumentation systematisch zusammengestellt — zeichnerische Darstellungen wie rechnerische Ergebnisse, dazu die Mängelansprüche und die Überwachung ihrer Beseitigung. Sämtliche Planungsdaten gehen elektronisch an das Projektteam über.
Die Abnahme von Equipment und Maschinen umfasst Aufstellen, Ausrichten und Verankern am Aufstellungsort, die Einweisung des Bedienpersonals und Geometrieprotokolle zum Nachweis der Maschinengenauigkeit. Sie teilt sich in Vorabnahme im Lieferwerk und Endabnahme im Kundenwerk und erfolgt unter Produktionsbedingungen an vorab definierten Bauteilen. Nachzuweisen sind Prozessfähigkeit, Maschinenfähigkeit und technische Verfügbarkeit der Gesamtanlage.
Ergebnis der Phase: abgenommene Bauleistungen und Anlagen, vollständige Dokumentation, Kostennachweis.
Phase 7 — Hochlaufbetreuung
Der Start of Production (SOP) ist der Beginn der kommerziellen Produktion. Die Phase endet, wenn die gesetzten Ziele für Produkt- und Prozessqualität, Produktionsmenge, Auslastung und Fertigungskosten erreicht sind.
Im Produktionsanlauf werden die Produktionsparameter kontrolliert gesteigert — beginnend mit Referenzprodukten in hoher Stückzahl, dann bis zu Langsamdrehern. Der Anlauf entscheidet wesentlich über den ROI des gesamten Projekts: Verzögert sich die Markteinführung gegenüber dem Plan, verschieben sich die Einnahmen, die Amortisationsdauer verlängert sich, und im ungünstigen Fall gehen Marktanteile verloren. Voraussetzung für einen gelungenen Anlauf ist die Stabilität des laufenden Betriebs — nicht nur in der Fertigung, sondern auch in Logistik, Qualitätssicherung und Instandhaltung.
Die abschließende Bewertung prüft, ob die in Phase 1 definierten Fabrikziele erreicht wurden, und hält Lessons Learned fest. Der Projektabschluss umfasst die Übergabe aller Unterlagen und Dokumentationen der Projektpartner an den Bauherrn.
Ergebnis der Phase: erreichte Zielparameter, dokumentierte Bewertung, vollständige Übergabe.
Abgrenzung: VDI 5200, HOAI und VDI 2870
Die drei Regelwerke werden in Projekten regelmäßig verwechselt oder gegeneinander ausgespielt. Sie beschreiben unterschiedliche Dinge und schließen einander nicht aus.
| VDI 5200 Blatt 1 | HOAI, Leistungsphasen 1–9 | VDI 2870 | |
|---|---|---|---|
| Gegenstand | Planungsvorgehen der Fabrikplanung | Honorarordnung für Architekten- und Ingenieurleistungen | Ganzheitliche Produktionssysteme |
| Blickrichtung | Produktion, Material- und Informationsfluss | Bauwerk und technische Ausrüstung | Methoden zur Prozessgestaltung im Betrieb |
| Charakter | Anerkannte Regel der Technik, vertraglich vereinbar | Verordnung mit Preisrechtcharakter | Anerkannte Regel der Technik |
| Gliederung | 7 Phasen | 9 Leistungsphasen | Grundlagen und Methodenkatalog |
| Typische Frage | Wie muss die Fabrik funktionieren? | Wie wird das Gebäude geplant und vergütet? | Mit welchen Methoden wird verbessert? |
Der praktische Zusammenhang: VDI 5200 beantwortet, was gebaut werden soll — Struktur, Flächen, Materialfluss, Layout. Die HOAI-Leistungsphasen regeln, wie das Bauwerk geplant und die Planungsleistung vergütet wird. Die Phasen laufen zeitlich versetzt parallel: Die Konzeptplanung nach VDI 5200 (Phase 3) liefert die Grundlage, auf der die Vorplanung nach HOAI (LP 2) überhaupt erst sinnvoll aufsetzen kann. Wer die Reihenfolge umdreht und mit dem Gebäude beginnt, plant die Produktion in eine Hülle hinein, die nicht zu ihr passt.
VDI 2870 setzt später an: Sie beschreibt Methoden für den Betrieb der Fabrik, nicht für ihre Planung. Berührungspunkte entstehen in Phase 2 — die Wertstromaufnahme ist eine Methode aus diesem Umfeld — und in Phase 7, wenn der stabile Betrieb sichergestellt werden muss.
Absender
Diese Darstellung stammt von Bross Consulting, einer Ingenieur- und Unternehmensberatung für Fabrikplanung, Lagerplanung und Produktionslogistik mit Büros in München, Berlin und Stuttgart. Verfasst hat sie Dr.-Ing. Florian Bross, Managing Partner der Bross Consulting GmbH; er lehrt Intralogistik und Distributionslogistik an der Hochschule München sowie Digitale Fabrikplanung an der OTH Regensburg und hat zur Dimensionierung indirekter Bereiche promoviert.