Production Organization

Work area

In close cooperation with industrial partners, the Production Organization team at Fraunhofer IGP develops individual solutions for the design of tomorrow’s production.

© Fraunhofer IGP

In the field of factory and logistics planning, the latest methods and tools from the Digital Factory, such as material flow simulation, 3D-layout planning and robot simulation, are applied. Among other things, this supports industrial partners in safeguarding their reorganisation or investment projects.
At shop floor level, the focus is on development and implementation of individual solutions for the smart factory in the context of Industry 4.0. These include IT-based production data capture systems, which are used in combination with the most modern positioning technology to increase the transparency of the production process. At the same time, it is becoming ever more important to ensure that employees are provided with digital information in a fast and flexible manner. In order to achieve these goals, assistance systems such as data spectacles, tablets, and other smart devices are used.
A further field of focus are ergonomic assistance systems. By using intelligent workplace systems and ergonomics simulation, assembly processes can be designed correctly and efficiently in terms of ergonomics. In addition, innovative production concepts based on human-robot collaboration are developed.

Since 2020, Head of Group Dr -Ing. Jan Sender has also been head of the Production Systems and Logistics department, which unites the Production Organisation, Automation Technology and Measuring of Large Structures working groups under one roof.

Project overview

Cobots as an innovative solution

Human-robot collaboration in mechanical joining technology

In the course of digitisation and the safeguarding of competitiveness, there is a high demand for flexible automation solutions which are used for repetitive and stressful handling tasks. Due to increasing demands on flexibility for batch size 1, fully automated robot systems cannot be used economically. Here, human-robot collaborations (‚cobots‘) enable innovative solutions. Intelligent sensor technology eliminates the need for safety fences and this means that adaptive, compact and mobile robot cells can be implemented. The strengths of the human being (cognitive, motor, sensory abilities) are combined with those of the robot (precision, high payloads, long operating times), so that employees are de-burdened and productivity is increased.

Finally realising the full potential

Digitisation in the skilled crafts sector

Despite the enormous importance of adhering to fixed deadlines in trade businesses such as interior fitters, the scheduling is largely analogous. In general, at present, the potential of digitisation is often not fully exploited in the trade sector. In order to exploit the full optimisation potential of this technology, a system
for complete digital assembly planning was developed in cooperation with a staircase manufacturer from Mecklenburg-Western Pomerania. All relevant data originates from defined interfaces to overarching production software systems and on-site digital data capture processes. Consistent data management, system-supported process structures and the application of role models allow for an increase in transparency of the holistic planning process.

Optimally coordinate process steps

Auxiliary systems in batch 1 assembly size

Particularly in the assembly of small batches up to batch size 1, attempts at automation are often uneconomical, so that humans are used due to their flexibility. Aiming for a smooth, fault-free process and a general reduction in throughput time requires auxiliary systems. Various approaches are being pursued and in a funded process innovation, a system for visual support as well as the process-dependent provision of the components to be installed in the control panel has been developed. This is based on the digital linking of the necessary components and work instructions with the respective process steps. The results include a projection for visual support of the process, optimised material supply and holistic process mapping.


(Laufzeit: '17-'19)
Entwicklung einer Integrated Production Management Solution - Plattform
(Laufzeit: '17-'20)
Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum DigiMED&TOUR
Fahrstuhl 4.0
(Laufzeit: '17-'19)
Entwicklung eines BIM-fähigen Ansatzes zur intelligenten und adaptiven Produktion von Fahrstühlen
(Laufzeit: '16-'18)
Schiffbauliche Unikatfertigung mit erweiterter Realität - SUPER
(Laufzeit: '16-'18)
Flexibler Robotereinsatz im Fleischerhandwerk - RoboMeat
(Laufzeit: '16-'17)
Simulationstool zur operativen Produktionsplanung
Modellierung von Werftstrukturen
(Laufzeit: '16-'17)
Simulation und Modellierung von Werftstrukturen
(Laufzeit: '16)
Technische Durchführbarkeitsstudie: Skalierbare Hochvoltheizer (HVH) für die Automobilindustrie
(Laufzeit: '16)
Materialflussstudie zur Unterstützung einer Werkserweiterung
Bestückung von Stanz- und Tiefziehpressen
(Laufzeit: '15-'17)
Flexibel automatisierte Bestückung von Stanz- und Tiefziehpressen
Mobile Datenerfassung
(Laufzeit: '15-'17)
Mobile Datenerfassung
Balancer FLINT
(Laufzeit: '15-'17)
Entwicklung Balancer FLINT
Ergonomische Leitwarte 4.0
(Laufzeit: '15-'16)
Ergonomische Leitwarte 4.0
Simulationsstudie zur Roboterlackieranlage
(Laufzeit: '15)
Simulationsstudie zur Roboterlackieranlage für das neue Rotorblatt NR65.5 bei der Nordex Energy GmbH
Containerisierte Hydraulikaggregate
(Laufzeit: '14-'15)
Containerisierte Hydraulikaggregate
Neue Generation von Fertigungsleitsystemen
(Laufzeit '14-'15)
Neue Generation von Fertigungsleitsystemen
Innovatives Schiffsrecycling
(Laufzeit: '14-'15)
Innovatives Schiffsrecycling
Handhabungsgeräte für
den Batteriewechsel von AGVs
(Laufzeit: '14-'15)

Studie zur Entwicklung ergonomischer Handhabungsgeräte für
den Batteriewechsel von AGVs
(Laufzeit: '13-'16)
Entwicklung eines intelligenten Arbeitstisches für die Montage großer Bauteile - ERGOTAB
Arbeitsplatzstudie mit Werkzeugen
der Digitalen Fabrik
(Laufzeit: '13-'14)
Materialfluss- und Layoutstudie mit Werkzeugen
der Digitalen Fabrik
(Laufzeit: '13)
Optimierung der Schiffsreparaturabläufe auf den Werften in Mamonal und Bocca Grande - COTECMAR
(Laufzeit: '12-'14)
VirtualScan - Entwicklung eines rechnergestützten Systems räumlicher Sensoren für die virtuelle Inbetriebnahme intelligenter Produktionsanlagen
Modulare Yachtgeneration
(Laufzeit: '11-'14)
Entwicklung einer modularen Yachtgeneration – Vorstudie und Verbundprojekt
Konzeption der Werkslogistik
in der Automobilzulieferindustrie
(Laufzeit: '11-'12)
Simulationsgestützte Konzeption der Werkslogistik in der Automobilzulieferindustrie
Plattformkonzept für den Yachtbau
(Laufzeit: '11-'12)
Entwicklung eines Plattformkonzepts für den Yachtbau
(Laufzeit '10-'13)
Alternatives Aussteifungssystem gegen Seitenkollision und Eispressung, Fertigung eines alternativen Aussteifungssystems
Ausstattungsvorgänge im Flugzeugbau
(Laufzeit: '10-'13)
Entwicklung von Automatisierungskonzepten für Ausstattungsvorgänge im Flugzeugbau
Investment scenarios of a shipyard
(Laufzeit: '10)
Productivity evaluation and 3-D visualization of different investment scenarios of a shipyard
(Laufzeit: '09-'12)
Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur dezentralen, mitarbeiterzentrierten Montageplanung
Herstellkostenermittlung für die Backwarenindustrie
(Laufzeit '09 - '10)
Entwicklung eines Systems zur Herstellkostenermittlung für die Backwarenindustrie
Konzeption für Zulieferindustrie
Konzeption und pilothafte Anwendung neuartiger effizienter Produktions-verfahren und Planungswerkzeuge für die maritime Zulieferindustrie
Kapazitätsplanung zum Bau von Segelyachten
Kapazitätsplanung für eine Werft zum Bau von Segelyachten
3-D-Visualisierung von vorhandenen Fertigungslayouts
3-D-Visualisierung von vorhandenen Fertigungslayouts
Rechnerbasierte Werftplanungswerkzeuge
Unterstützung einer Werftplanung mit rechnerbasierten Werftplanungswerkzeugen
Prodock I
Entwicklung und Einführung von Methoden zur kontinuierlichen Qualitätssteigerung basierend auf dem System der Quality Gates
Prodock II
Entwicklung von leistungsfähigen Algorithmen für die dynamische Optimierung von Fertigungs- und Montageabläufen
Investitionsplan Brodotrogir
Entwicklung einer detaillierten Raumstruktur und eines Investitionsplans für die Schiffswerft Brodotrogir, Kroatien
(Laufzeit: '07-'08)
Produktivitätssteigerungspotenziale in der schiffbaulichen Flachpaneelfertigung mit Hilfe des Wertstroms
Stahldurchsatz einer Paneellinie
(Laufzeit: '07)
Simulationsunterstützte Analyse des Stahldurchsatzes einer Paneellinie für MAB Lubmin GmbH
(Laufzeit: '06)
Maßnahmenplan zur technologischen und organisatorischen Restrukturierung der Schiffswerft Brodotrogir
(Laufzeit: '06)
Webbasiertes Bestellmanagementsystem für örtliche verteilte Abteilungen und Baustellen
Entwicklungstrends produktbegleitender Dienstleistungen
(Laufzeit: '05-'06)
Analyse zukünftiger Entwicklungstrends produktbegleitender Dienstleistungen maritimer Lieferanten
(Laufzeit: '04-'08)
Netzwerk Schiffs- und Meerestechnik, Verbundprojekt: mar-ing
Planungstisch IMG
(Laufzeit: '04-'06)
Innovative Schiffsmodule
Simulationsmodell Fähren
Simulationsmodell für die Untersuchung von Be- und Entladevorgängen von Fähren
Entwicklung eines Personalkonzeptes
Entwicklung eines Konzeptes zur verbesserten Auslastung der Personalkapazitäten in arbeitsintensiven Bereichen
Profitcenter Reparatur
Optimierung Profitcenter „Reparatur“ der Kuhnle-Werft, Rechlin
(Laufzeit: '02-'05)
Entwicklung von Methoden, Regeln und Algorithmen für das Management einer virtuellen Modulfabrik
ProPeene 2010/ TP 2
(Laufzeit: '02-'05)
Methoden und Werkzeuge zur Optimierung der Produktion der Schiffskörperstruktur und von Ausrüstungssystemen kleiner und mittlerer Spezialschiffe
Maritimes Kooperationsnetzwerk
(Laufzeit: '02-'04)
InnoRegio „Maritime Allianz Ostseeregion“, Verbundprojekt TP 1.4
InnoRegio TP1.4
(Laufzeit: '02-'04)
Maritimes Kooperationsnetzwerk, InnoRegio TP 1.4
InnoRegio TP1.1
Entwicklung einer Plattformstrategie für Haus- und Privatboote InnoRegio „Maritime Allianz Ostseeregion“, Verbundprojekt 10, TP 1.1
Seitenleitwerks- bearbeitungsstation
(Laufzeit: '01-'04)
Projektunterstützung Seitenleitwerksbearbeitungsstation MZ 2 und MZ 3
Neuronale Netze
Aufwandskalkulation im Stahlbau mit Neuronalen Netzen
Assessment of Investment Needs
(Laufzeit: '01-'02)
Assessment of Investment Needs and Synergies for Croatian Shipyard
(Laufzeit: '00-'02)
Simulationsunterstütztes Planungs-, Auftragsmanagement-und Steuerungssystem für den Stahlbau
(Laufzeit: '00-'01)
Gestaltung interdisziplinärer Engineeringprozesse mit hoher zeitlicher Parallelität für den Bau von Spezialschiffen
Transport und Logistikkonzept Binnenwerft
Transport- und Logistikkonzept für eine Binnenwerft


Factory Planning and Logistics – Digital Factory

  • Productivity and potential studies for production systems
  • Digital factory design by means of material flow and kinematic simulation to secure investment decisions
  • 3D layout planning in a virtual reality environment for new planning and reorganisation projects
  • Optimisation of production and logistics systems on the basis of lean production methods

Production planning and control - industry 4.0

  • Design and implementation of intelligent algorithms for production planning and control
  • Development of innovative software and hardware solutions for flexible production management (production control centre, fault management, etc.)
  • Introduction of digital track and tracing systems based on Auto-ID technologies (RFID, localisation, etc.) for complete traceability of orders

Ergonomics and work design – workers of the future

  • Ergonomic analysis at the workplace (including ergonomic simulation)
  • Implementation of innovative work systems based on human-robot collaboration
  • Development of ergonomic workplace systems and intelligent handling systems for weightless handling of loads
  • Implementation of digital employee assistance systems for production, logistics and maintenance



Production design

  • Plant Simulation (material flow simulation)
  • visTable touch VR (collaborative factory planning)
  • Process Simulate, Delmia (3D and robot simulation)
  • Tool tracking systems
  • Production data acquisition system


  • Ergonomic assembly workstations
  • Process Simulate Human, Delmia, ICIDO VDP (ergonomics analysis)
  • Lightweight robots for human-machine collaboration

Virtual Reality

  • Passive one-sided powerwall
  • Tracking unit for ergonomics analysis
  • Catia V5, Autodesk 3D Studio Max (CAD and 3D visualisation)