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Lean Photovoltaik

Eignung von GPS-Methoden für die Montage von Photovoltaik-Kraftwerken
  • Ferdinand Kern

    Ferdinand Kern, M. Eng., studierte Mechatronik in Brandenburg an der Havel und Maschinenbau in Berlin. Im Jahr 2022 schloss er seinen Master im Gebiet Produktionssysteme und Fabrikplanung ab.

    , Tim Mielke

    Prof. Dr.-Ing. Tim Mielke studierte Maschinenbau in Berlin und promovierte in Braunschweig. Anschließend übernahm er verschiedene Projekt- und Führungsaufgaben bei der MAN Truck & Bus SE. Im Jahr 2020 erfolgte die Berufung zum Professor für Produktionssysteme und Fabrikplanung an der Berliner Hochschule für Technik (BHT).

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    and Helge Biernath

    Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Helge Biernath studierte Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen in Darmstadt und Ludwigshafen. Er übernahm Verantwortung in verschiedenen Produktionsbetrieben in Deutschland, Österreich und den USA. Seit 2011 ist er President & CEO von Sunstall Inc.

Published/Copyright: March 13, 2024

Abstract

The expansion of renewable energies poses a significant challenge worldwide. Numerous national and international agreements and laws promote and demand a much stronger expansion than before. A significant contribution is expected from the increased use of photovoltaics (PV). Large scale solar power plants cover vast areas and consist of hundreds of thousands of modules. With increasing quantities, the potential to make installation more efficient using factory operation methods also increases. However, established approaches such as Lean Production Systems (LPS) cannot be transferred from the factory to the PV construction site without adaptations, due to the different preconditions. In a previous article, the challenges in the installation of PV power plants and the potential for the implementation of LPS have been analysed based on a study of the current state of production efficiency. For this purpose, solar projects by Sunstall Inc., USA, were accompanied. In this article, the implementation and the results of an experimental application of LPS on these solar projects are presented.

Abstract

Der Ausbau erneuerbarer Energien stellt weltweit eine große Herausforderung dar. Zahlreiche nationale und internationale Abkommen und Gesetze fördern und fordern einen sehr viel stärkeren Ausbau als bisher. Ein wesentlicher Beitrag wird dabei vom Ausbau der Photovoltaik (PV) erwartet. Große PV-Kraftwerke erreichen eine Ausdehnung über viele Hektar und umfassen hunderttausende Module. Mit den zunehmenden Stückzahlen steigt auch das Potenzial, den Ausbau mit Methoden des Fabrikbetriebs effizienter und schneller zu gestalten. Allerdings lassen sich die etablierten Ansätze, wie z. B. Ganzheitliche Produktionssysteme (GPS), nicht ohne weiteres von der Fabrik auf die PV-Baustellen übertragen, da sich die Bedingungen vor Ort in vielerlei Hinsicht unterscheiden. In einem vorangegangenen Beitrag wurden bereits die Herausforderungen bei der Montage von PV-Kraftwerken beschrieben und die Potenziale für die Einführung von GPS anhand einer Ist-Aufnahme analysiert. Hierfür wurden PV-Projekte der Firma Sunstall Inc., USA begleitet. In diesem Beitrag werden die Umsetzung und die Ergebnisse einer experimentellen Anwendung von GPS auf einer PV-Baustelle vorgestellt.


Hinweis

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory-Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer Review).



Tel.: +49 (0) 30 4504-2939

About the authors

Ferdinand Kern

Ferdinand Kern, M. Eng., studierte Mechatronik in Brandenburg an der Havel und Maschinenbau in Berlin. Im Jahr 2022 schloss er seinen Master im Gebiet Produktionssysteme und Fabrikplanung ab.

Prof. Dr.-Ing. Tim Mielke

Prof. Dr.-Ing. Tim Mielke studierte Maschinenbau in Berlin und promovierte in Braunschweig. Anschließend übernahm er verschiedene Projekt- und Führungsaufgaben bei der MAN Truck & Bus SE. Im Jahr 2020 erfolgte die Berufung zum Professor für Produktionssysteme und Fabrikplanung an der Berliner Hochschule für Technik (BHT).

Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Helge Biernath

Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Helge Biernath studierte Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen in Darmstadt und Ludwigshafen. Er übernahm Verantwortung in verschiedenen Produktionsbetrieben in Deutschland, Österreich und den USA. Seit 2011 ist er President & CEO von Sunstall Inc.

Literatur

1 Shahzad, U.: The Need For Renewable Energy Sources. International Journal of Information Technology and Electrical Engineering (2012) 15, S. 16–18. Online unter http://www.iteejournal.org/Download_August15_pdf_4.pdfSearch in Google Scholar

2 National Renewable Energy Laboratory (Hrsg.): Documenting a Decade of Cost Declines for PV Systems (Feb. 10, 2021). Online unter https://www.nrel.gov/news/program/2021/documenting-a-decade-ofcost-declines-for-pv-systems.html [Zugriff am 29.06.2022]Search in Google Scholar

3 Roos, D.;Womack, J. P.; Jones, D. T.: The Machine that Changed the World. Updated and Revised Edition, Simon & Schuster, London, UK 2007Search in Google Scholar

4 Kern, F.; Mielke, T.; Biernath, H.: Lean Photovoltaik: Herausforderungen und Potenziale bei Montage von PV-Kraftwerken. ZWF 118 (2023) 7/8, S. 516–521 DOI:10.1515/zwf-2023-110410.1515/zwf-2023-1104Search in Google Scholar

5 VDI – Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI Richtlinie 2870 Blatt 2 – Ganzheitliche Produktionssysteme – Methodenkatalog. Beuth Verlag, Berlin 2012Search in Google Scholar

6 Ohno, T.: Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production. Productivity Press, Repr. Cambridge, Mass 1987Search in Google Scholar

7 Klochkov, Y.; Gazizulina, A.; Muralidharan, K.: Lean Six Sigma for Sustainable Business Practices: A Case Study and Standardisation. International Journal for Quality Research 13 (2019), S. 47–74 doi:10.24874/IJQR13.01-0410.24874/IJQR13.01-04Search in Google Scholar

8 Liker, J.: The Toyota Way, Second Edition: 14 Management Principles from the World’s Greatest Manufacturer. 2. Aufl., McGraw Hill, New York 2020Search in Google Scholar

9 VDI – Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI-Richtlinie 2870 Blatt 1 – Ganzheitliche Produktionssysteme – Grundlagen, Einführung und Bewertung. Beuth Verlag, Berlin 2012Search in Google Scholar

10 Dombrowski, U.; Mielke, T.: Ganzheitliche Produktionssysteme: Aktueller Stand und zukünftige Entwicklungen (VDI-Buch). Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2015 DOI:10.1007/978-3-662-46164-8_110.1007/978-3-662-46164-8_1Search in Google Scholar

11 Modig, N.; Åhlström, P.: This is Lean: Resolving the Efficiency Paradox. Rheologica Publishing, 2013Search in Google Scholar

12 Ehni, M.: Lean Management: Mitarbeiterbefähigung zur dezentralen Prozessverbesserung. Dissertation, Technische Universität Hamburg, Institut für Logistik und Unternehmensführung, Hamburg 2019 DOI:10.15480/882.223110.15480/882.2231Search in Google Scholar

13 Imai, M.: Gemba Kaizen: A Commonsense, Low-Cost Approach to Management. McGraw Hill, New York 1997Search in Google Scholar

14 Belhadi, A.; Touriki, F. E.; Fezazi, S. E.: A Framework for Effective Implementation of Lean Production in Small and Mediumsized Enterprises. Journal of Industrial Engineering and Management 9 (2016) 3, S. 768–810 DOI:10.3926/jiem.190710.3926/jiem.1907Search in Google Scholar

15 Bicheno, J.; Holweg, M. :The Lean Toolbox: The Essential Guide to Lean Transformation. 4. Aufl., Picsie Books, Buckingham 2009Search in Google Scholar

16 Sokovic, M.; Pavletic, D.; Pipan, K. K.: Quality Improvement Methodologies – PDCA Cycle, RADAR Matrix, DMAIC and DFSS. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 43 (2010) 1Search in Google Scholar

17 Nikakhtar, A.; Hosseini, A. A.; Wong, K. Y.; Zavichi, A.: Application of Lean Construction Principles to Reduce Construction Process Waste Using Computer Simulation: A Case Study. IJSOM 20 (2015) 4, S. 461 DOI:10.1504/IJSOM.2015.06852810.1504/IJSOM.2015.068528Search in Google Scholar

18 Morris, J.; Calhoun, K.; Goodman, J.; Seif, D.: Reducing Solar PV Soft Costs: A Focus on Installation Labor. In: 2014 IEEE 40th Photovoltaic Specialist Conference (PVSC). Denver, CO, USA 08-13 June 2014 , S. 3356–3361 DOI:10.1109/PVSC.2014.692565410.1109/PVSC.2014.6925654Search in Google Scholar

19 Goodman, J.; Nagel, K.; Wren, M.; Morris, J.: Applying Lean Process Principles to Improve Labor Efficiency of Solar Photovoltaic Installations. Conference: Construction Research Congress 2014. American Society of Civil Engineers, Atlanta, Georgia Mai 2014, S. 709–718 DOI:10.1061/9780784413517.07310.1061/9780784413517.073Search in Google Scholar

Published Online: 2024-03-13
Published in Print: 2024-03-31

© 2024 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

Downloaded on 29.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/zwf-2024-1015/html
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