Methoden der Prozessoptimierung

Methoden der
Prozessoptimierung
Dieses Projekt wird mit Unterstützung der Europäischen
Kommission finanziert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung
1
trägt allein der Verfasser; die Kommission haftet nicht für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Angaben.
LLP Leonardo da Vinci Transfer of Innovation Programm / Projektnummer: DE/13/LLP-LdV/TOI/147636
Inhalt
Abbildungen ............................................................................................................................................ 2
Einführung ............................................................................................................................................... 4
Prozessoptimierung - Definition.............................................................................................................. 4
Prozessoptimierungsmethoden - Ansätze .............................................................................................. 5
BPR – Business Process Reengineering (Geschäftsprozessoptimierung) ............................................ 5
Lean Management (schlankes Management) ..................................................................................... 5
Kaizen (CIP, Continuous Improvement Process – kontinuierlicher Verbesserungsprozess)............... 6
Six Sigma .............................................................................................................................................. 6
TQM – Total Quality Management (umfassendes Qualitätsmanagement) ........................................ 6
Methoden und Werkzeuge in Verbesserungsprozessen ........................................................................ 7
Mindmaps............................................................................................................................................ 7
Fisch Bone (Fischgräten-Diagramm).................................................................................................... 9
DMAIC – Methode (Define, Measure, Analyse, Improve, Control - definieren, messen, analysieren,
verbessern, kontrollieren) ................................................................................................................. 11
Die 7 Verschwendungsarten ............................................................................................................. 13
Das 5 S-Prinzip ................................................................................................................................... 15
PDCA-Zyklus (Plan-Do-Check-Act/Adjust, planen-ausführen-überprüfen-anpassen)....................... 18
One-piece-flow (oder flussoptimierte Fertigung) ............................................................................ 19
Pareto-Diagramm .............................................................................................................................. 21
Kennzahlen ........................................................................................................................................ 23
Spaghetti-Diagramm ......................................................................................................................... 28
Wertstromanalyse/Wertstromdesign ............................................................................................... 31
Abbildungen
Abb. 1 Fischgräten-Diagramm ............................................................................................................... 11
Abb. 2 Das 5 S-Prinzip ............................................................................................................................ 16
Abb. 3 PDCA-Methode .......................................................................................................................... 18
Abb. 4 One-piece-flow........................................................................................................................... 19
Abb. 5 Batch-and-queue........................................................................................................................ 20
Abb. 6 Pareto-Diagramm ....................................................................................................................... 22
Abb. 7 PDCA-Zyklus ............................................................................................................................... 23
Abb. 8 Das Magische Dreieck ................................................................................................................ 24
Abb. 9 Steuerung der Kostenseite ......................................................................................................... 25
Abb. 10 Zeit/Prozesspotenzial ............................................................................................................... 25
Abb. 11 ROI – Return On Investment (Kapitalrendite) .......................................................................... 28
Abb. 12 Spaghetti-Diagramm Beispiel ................................................................................................... 29
Abb. 13 Spaghetti-Diagramm für Gehäusemontage ............................................................................. 30
2
Abb. 14 Wertstromanalyse IST-Zustand ................................................................................................ 31
Abb. 15 Beispiel für die Aufnahme des IST-Zustandes .......................................................................... 32
Abb. 16 Informationen können in einem ersten Schritt auf Flipchart Papier dokumentiert werden
(siehe Bild). ............................................................................................................................................ 32
Abb. 17 Digitalisierte Form (Excel) einer IST-Aufnahme ....................................................................... 33
Abb. 18 Schrittweises Erfassen des IST-Zustandes................................................................................ 33
Abb. 19 Schrittweises Erfassen des IST-Zustandes................................................................................ 34
Abb. 20 SOLL-Zustand............................................................................................................................ 35
Abb. 21 Abgleich der Taktzeiten............................................................................................................ 36
Abb. 22 Vorher (Wertstromdesign) ....................................................................................................... 37
Abb. 23 Nachher (Wertstromdesign) .................................................................................................... 37
Abb. 24 Zugsystem ................................................................................................................................ 38
Abb. 25 Haltestelle 1, Ankunfts- und Abholzeiten ................................................................................ 38
Abb. 26 Erfassung IST-Zustand. Kundeninformation festhalten. .......................................................... 39
Abb. 27 Erfassung IST-Zustand. Schneller Durchgang zur Identifikation der Reihenfolge der
hauptsächlichen Prozesse. .................................................................................................................... 39
Abb. 28 Erfassung IST-Zustand. Zweiter Rundgang zur detaillierten Datenaufnahme ......................... 40
Abb. 29 Erfassung IST-Zustand. Zulieferung einzeichnen ..................................................................... 40
Abb. 30 Erfassung IST-Zustand. Informationsfluss einzeichnen............................................................ 41
Abb. 31 Erfassung IST-Zustand. Ermittlung der Durchlaufzeiten. ......................................................... 41
Abb. 32 Erfassung IST-Zustand. Beispielrechnung ................................................................................ 42
Abb. 33 Erfassung IST-Zustand. Ermittlung der Durchlaufzeiten .......................................................... 42
3
Einführung
Die vorliegende Broschüre enthält eine Zusammenstellung unterschiedlicher Ansätze, Methoden und
Werkzeuge zur Prozessoptimierung, die den Moderatoren der FiS-Methodik (Fabrik im Seminarraum)
im Rahmen der “Learning Factory“ als theoretische Grundlage dienen soll.
Die Learning Factory entwickelt zur Zeit ein pädagogisch/didaktisches FiS-Konzept im Rahmen des
COSIMA Projektes. FiS ist ein Konzept zur Unternehmenssimulation, in dem sämtliche
Verbesserungsmethoden Anwendung finden (siehe auch “Methoden und Werkzeuge in
Verbesserungsprozessen“).
Desweiteren kann diese Broschüre als Informationsmaterial für den “Train the Trainer“-Lehrgang
verwendet werden. Sie ist Teil des Arbeitspakets 2 b) innerhalb des COSIMA Projektes. Partner und
Mitarbeiter sind das bfw – Unternehmen für Bildung, HTL Wolfsburg, Junior Achievement, Learning
Factory und Campus Varberg.
Prozessoptimierung - Definition
Prozessoptimierung heißt, bestimmte Kenngrößen im Prozessverlauf zu verbessern oder zu
optimieren ohne bestehende Strukturen und Rahmenbedingungen zu verletzen. Die Hauptziele sind
die Minimierung von Kosten auf der einen Seite sowie die Maximierung von Durchsatz und Effizienz
auf der anderen. Prozessoptimierung ist eine der am häufigsten verwendeten quantitativen
Methoden im betriebswirtschaftlichen Entscheidungsprozess.
Allgemeine Grundsätze
Die Prozessoptimierung wurde über lange Zeit als Aufgabe des Qualitätsmanagements betrachtet, ist
heute jedoch zunehmend Teil des umfassenden integrierten Prozessmanagements von Unternehmen
und Institutionen geworden. Prozessdenken und Optimierung als Grundlage einer wirkungsvollen
betriebswirtschaftlichen Ausrichtung ist heute unverzichtbarer Bestandteil jeder modernen
Betriebsführung, um im nationalen wie internationalen Wettbewerb bestehen zu können.
Grundlage ist eine prozessorientierte Betrachtungsweise der gesamten betrieblichen Abläufe. Hierfür
ist es nötig, hierarchisches „Abteilungsdenken“ aufzugeben und stattdessen Prozessketten
bereichsübergreifend zu definieren.
Die gegebenen Abläufe müssen zuerst einmal im Rahmen der Prozessanalyse zum Beispiel mittels
Prozessmodellierung erfasst und klassifiziert werden. Um die Qualität und Leistungsfähigkeit der so
zu beschreibenden Prozesse zu bewerten, müssen geeignete Kenngrößen (sog. Key Performance
Indicators, kurz KPI) eingeführt werden. Mit Hilfe einer so gewonnenen Prozessbeschreibung lässt
sich eine Prozesslandkarte des Betriebes erstellen, die als Bezugsbasis für weitere Optimierungen
dient.
Betroffen können hiervon alle Unternehmensbereiche sein, beginnend mit Forschung und
Entwicklung, über die Produktion und Verwaltung bis hin zu Einkauf, Vertrieb und Auslieferung.
Idealerweise werden im Rahmen eines integrierten E-Business-Konzeptes die gesamten betrieblichen
Abläufe sowie die menschlichen wie materiellen Ressourcen einer derartigen Evaluation und
Einordnung unterzogen. Die auf Basis dieser Evaluation einsetzende, kontinuierlich fortdauernde
Prozessoptimierung hat zum Ziel, die gegebenen Prozesse beständig zu verbessern, ohne hierbei
deren Ablauf zu unterbrechen.
Bekannte Managementkonzepte in diesem Zusammenhang sind z.B. Business Process Reengineering
(BPR) aus dem Jahr 1991, Six Sigma (Anfang der 90er), Kaizen (1994), u.a.
4
Prozessoptimierungsmethoden - Ansätze
Für die Geschäftsprozessoptimierung gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Ansätze. Im folgenden
werden die fünf bekanntesten Methoden beschrieben, im Anschluss daran die für jeden Ansatz
optimalen Werkzeuge.
BPR – Business Process Reengineering (Geschäftsprozessoptimierung)
“Fundamentale und radikale Methode zur Prozessoptimierung mit Top-Down Ansatz“
BPR ist eine Unternehmensführungsstrategie, die ihren Fokus auf die Analyse und Gestaltung der
Arbeitsabläufe und betriebswirtschaftlichen Prozesse legt. Der BPR-Ansatz soll es Unternehmen
ermöglichen, durch fundamentales Umdenken und eine radikale Neugestaltung der
Geschäftsprozesse ihren Kundenservice zu optimieren und Betriebskosten zu reduzieren, um im
internationalen Vergleich bestehen zu können.
BPR kann mit einer rundum erneuerten Organisationsstruktur dem Unternehmen bei der radikalen
Umstrukturierung von großem Nutzen sein. Durch den holistischen Ansatz, der die
Unternehmensziele mit den Arbeitsprozessen verbindet, wird eine fundamentale Umgestaltung
angestrebt, statt mit sukzessiven Optimierungsschritten in Subprozesse einzugreifen. BPR wird auch
mit
den
Begriffen
Geschäftsprozessmodellierung,
Geschäftstransformation
oder
Veränderungsmanagement verbunden.
BPR unterscheidet sich von anderen Ansätzen zur Organisationsentwicklung (OD) und insbesondere
von den Konzepten der kontinuierlichen Verbesserung und des TQM (umfassendes
Qualitätsmanagement) durch Favorisierung eines fundamentalen und radikalen Wandels statt
sanfter, sukzessiver Verbesserungsschritte.
Lean Management (schlankes Management)
“Beseitige jede Art von Verschwendung“
Schlanke Produktion, schlankes Unternehmen, schlanke Fertigung, häufig auch im Deutschen “lean“
genannt, beschreibt eine Produktionsmethode, die den Ressourcenverbrauch zu jedem anderen Ziel
als zur Wertschöpfung für den Endverbraucher als Verschwendung ansieht. Vom Standpunkt des
Verbrauchers, der ein Produkt oder eine Dienstleistung kauft, ist “Wert“ definiert als jede Tätigkeit
oder jeder Prozess, für den er etwas bezahlen würde. Die Geschäftsprozesse müssen also harmonisch
aufeinander abgestimmt sein, so dass sie perfekt ineinandergreifen. Um dieses Ziel zu erreichen,
müssen alle überflüssigen Faktoren und Tätigkeiten identifiziert und vermieden werden. Der
Betriebsablauf muss so schlank (lean) wie möglich gestaltet werden. Die Ziele sind: maximale
Effizienz, klar definierte Verantwortlichkeiten, exakt beschriebene Prozesse und nachvollziehbare
Kommunikationswege.
Lean Management stellt eine Weiterentwicklung der lean production dar. Seinen Ursprung hat das in
der Geschäftswelt weitverbreitete “lean management“ in einer simplen Kernphilosophie: “lean“ oder
“schlank“ bedeutet, dass Kunden nicht für Fehler oder Verschwendung bezahlen müssen sondern
ausschließlich für einen Wert. Somit müssen Unternehmen den Wert ihrer Produkte oder
Dienstleistungen erhöhen, um ihren Profit zu maximieren. Lean Management bietet die Möglichkeit,
die Wertschöpfung zu erhöhen und kontinuierliche Verbesserungsschritte zu fördern.
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Kaizen
(CIP,
Continuous
Verbesserungsprozess)
Improvement
Process
–
kontinuierlicher
“Wenn Dinge durch viele kleine Änderungen kontinuierlich verbessert werden“
Bei der Prozessoptimierung spielt der in Japan geprägte Begriff `Kaizen´ eine große Rolle. Dieses
Management-Konzept richtet seinen Fokus auf die schrittweise und kontinuierliche Verbesserung
von Prozessen. Ebenso wichtig ist die Einbeziehung und Weiterbildung von Mitarbeitern, die in die
Lage versetzt werden sollen, Probleme selbständig zu lösen, um die gewünschten Ergebnisse zu
erzielen.
Kaizen ist kein Projekt sondern eine Denkweise und ein Werkzeug, mit dessen Hilfe
Geschäftsprozesse kontinuierlich weiterentwickelt werden können. Kaizen will Probleme im
Betriebsablauf lösen und Verbesserungsmöglichkeiten gewinnbringend nutzen. Die Kaizen-Methode
wird von den Mitarbeitern selbst vorangetrieben und vom Management unterstützt. In der Industrie
wurde Kaizen als wirksames Instrument zuerst von Toyota und Sony genutzt. Mittlerweile wird es
aber auch im Dienstleistungssektor in den Bereichen Medizin, Gesundheit und zahnmedizinische
Versorgung sowie in Stadtverwaltungen, Schulen und Banken angewendet.
Six Sigma
“Strategie zur Qualitätsverbesserung, die sich darauf konzentriert, Schwankungen im
Geschäftsprozess zu vermeiden“
Six Sigma ist eine Methode zur Verbesserung von Geschäftsprozessen mit dem Ziel, durch die
Reduzierung von Fehlerquellen und Schwankungen in Fertigungs- und Geschäftsprozessen
Kosteneinsparungen zu erreichen. Diese Methode wird hauptsächlich von großen Unternehmen
umgesetzt, z.B. in der Automobilindustrie, die stets daran interessiert sind, kosteneffizienter zu
produzieren.
Six Sigma ist eine statistische Methode innerhalb des Qualitätsmanagements, die auf dem DMAICAnsatz (define – measure – analyze – improve - control, d.h. definieren – messen – analysieren –
verbessern – kontrollieren) beruht. Sie wird hauptsächlich in Produktionsprozessen zur Erhöhung des
Qualitätsniveaus umgesetzt. Die Six Sigma Methode erfordert eine spezielle Weiterbildung der
Mitarbeiter, die – je nach Bildungsstand – unterschiedliche Aufgabenbereiche übernehmen.
Six Sigma ist eine Strategie zur Qualitätsverbesserung, die darauf abzielt, Prozessschwankungen zu
reduzieren. Obwohl sie ursprünglich für Produktionsprozesse entwickelt wurde, konnte die SixSigma-Methode mittlerweile auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt werden. Als Instrument zur
Prozessverbesserung und Fehlerreduzierung kann Six Sigma alle `Lean´-Bereiche wirkungsvoll
unterstützen. Six Sigma ist demzufolge fester Bestandteil vieler `Lean´ Programme.
TQM – Total Quality Management (umfassendes Qualitätsmanagement)
“Qualitätsbewusstsein während des gesamten Betriebsprozesses“
Innerhalb der Unternehmensführung ist TQM ein umfassender und strukturierter Ansatz im
Betriebsmanagement mit dem Ziel, die Qualität von Produkten und Dienstleistungen zu optimieren.
TQM reagiert auf regelmäßiges Feedback der Kundenseite mit präzisen und kontinuierlichen
Verbesserungen der Produkte und Dienstleistungen. TQM-Anforderungen können sowohl für
einzelne Betriebe individuell, als auch gemäß anerkannter Standards festgelegt werden, wie z.B. die
Normenreihe ISO 9000 (International Organization for standardization ISO 9000 Serie). TQM kann in
jeder Unternehmensform eingesetzt werden, denn obwohl es seinen Ursprung im Produktionssektor
hat, findet es mittlerweile in vielen anderen Bereichen Anwendung. Der Grund für die weite
Verbreitung ist, dass TQM die Sichtweise des Kunden in den Mittelpunkt stellt.
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Methoden und Werkzeuge in Verbesserungsprozessen
Prozessoptimierungsmethoden stellen uns die Werkzeuge und Technologien zur Verfügung, die zur
erfolgreichen Optimierung laufender Prozesse notwendig sind, die Programme liefern dazu das
erforderliche Wissen, die Techniken und Methoden. Aus den zahlreichen existierenden Werkzeugen
haben wir einige wichtige ausgesucht:
Mindmaps
“Ein Diagramm zur visuellen Darstellung von Informationen“
Eine Mindmap ist ein Diagramm zur visuellen Darstellung von Informationen. Dabei steht oft ein
Begriff oder Text im Mittelpunkt, um den kreisförmig Ideen, Wörter und Konzepte angeordnet
werden. Größere Kategorien gehen als Äste vom zentralen Knoten aus, kleinere sind Zweige an den
großen Ästen. Die einzelnen Kategorien beinhalten Begriffe, Ideen, Aufgaben oder andere mit dem
Schlüsselbegriff verbundene Konzepte. In flexiblen Darstellungsformen eignen sich Mindmaps dazu,
komplexe Probleme einfach und verständlich zu visualisieren. Die Mindmap-Strategie soll helfen,
einen Begriff oder ein Konzept schnell in einen Kontext einzuordnen. Spontane Gedanken und
Assoziationen können sofort aufgeschrieben und zugeordnet werden. Mit Hilfe von Mindmaps
werden Informationen von Anfang an in eine Ordnung gebracht. Dadurch können Menschen ihre
eigene Strategie entwickeln, mit denen sie Notizen machen, kreativ schreiben, Berichte verfassen,
leichter lernen, als Gruppe lernen, Meetings organisieren, Think Tanks leiten oder Schreibblockaden
lösen.
Beispiel
Anleitung zum Entwurf einer Mindmap:
1. In die Mitte des Blattes ein Bild des zentralen Themas zeichnen und dabei mindestens drei
verschiedene Farben benutzen
2. Sinnbilder, Symbole, Zeichen und geometrische Figuren für eine Mindmap durchgängig
verwenden.
3. Schlüsselwörter in Druckschrift und mit verschiedenen Buchstabengrößen schreiben.
4. Jedes Wort und jedes Bild sollte für sich allein stehen und auch eine eigene Linie
beanspruchen.
5. Alle Linien sollten vom zentralen Thema ausgehen und verbunden sein. Die Hauptlinien sind
dick, die anderen schließen sich organisch und dünner an.
6. Die Linien haben die gleiche Länge wie das Wort oder Bild, zu dem sie gehören.
7. Verschiedene Farben zur Visualisierung, Kodierung oder Kategorisierung durchgängig
verwenden.
8. Einen persönlichen Mind-Mapping-Stil entwickeln.
9. Ideen hervorheben und Assoziationen freien Lauf lassen.
10. Die Mindmap durch strahlenförmige Anordnung, Zahlenfolgen oder Konturlinien
übersichtlich gestalten.
Diese Liste ist präziser als ein Fließtext mit denselben Informationen, eine Mindmap allerdings ist
noch übersichtlicher und einprägsamer.
Anwendungsmöglichkeiten
Mindmaps eignen sich zur:
1. Problemlösung
2. Erstellung von Skizzen / Rahmenplanung
3. Darstellung von Strukturen und Beziehungen
7
4.
5.
6.
7.
8.
9.
anonymen Zusammenarbeit
Schaffung von Verbindungen zwischen Text und Bild
individuellen Ausdrucksfähigkeit und Kreativität
Zusammenfassung von Informationen in einer präzisen und einprägsamen Darstellungsform
Teambildung oder Schaffung von Synergien
Verbesserung der Arbeitsmoral
Arten von Mindmaps
Referenz-Mindmaps – zur Informationsübersicht
Eine Referenz-Mindmap ordnet Informationen so an, dass man sie leicht wiederfinden kann. Viele
Themen können in dieser Weise aufgeschlüsselt und dargestellt werden. Man beginnt mit einer
Ideen- und Faktensammlung und ordnet sie so in Abschnitten und Unterabschnitten an, dass man
einen Gesamtüberblick erhält.
Die Referenz-Mindmap eignet sich für:
- die Zusammenstellung von Dokumenten oder Berichten: die Haupttexte stellen die
Überschriften
der
Abschnitte
dar,
wenn
man
die
Mindmap
in
ein
Textverarbeitungsprogramm exportiert
- die Zusammenstellung von Quellen: Webseiten und Informationen über Unternehmen und
Menschen werden erfasst und geordnet
- die Aneignung von Wissen: Informationen und Fakten werden so zusammengestellt, dass
man präziser lernen und Gelerntes einfacher wiederholen kann
- das Erstellen von Listen: um die Übersicht über detaillierte Informationen zu behalten,
werden diese in verschiedenen Kategorien der Mindmap erfasst und geordnet
Präsentations-Mindmaps – zur Präsentation und zu Trainingszwecken
Präsentations-Mindmaps werden genutzt, um eine Botschaft zu vermitteln oder mit Argumenten ein
Zeichen zum Handeln zu setzen. Im Gegensatz zur Referenz-Mindmap wird die PräsentationsMindmap nur dazu verwendet, ein Gespräch zu unterstützen und die Zuhörer auf die eigene
Botschaft zu fokussieren. Diese Mindmap sollte so knapp wie möglich gehalten sein. Zusätzliche
Informationen oder Materialien können jederzeit hinzugefügt werden, allerdings nur dann, wenn sie
die Botschaft unterstützen. Bei einer Präsentation sollte man oben rechts in der Mindmap beginnen
und dem Uhrzeigersinn folgend fortfahren.
Die Präsentations-Mindmap eignet sich für
- Präsentationen, in denen eine Entscheidung oder Handlung gefragt ist
- Trainingseinheiten
- Handouts bei Präsentationen
Planungs-Mindmaps – zum Entwerfen von Plänen
Bei der Planung sollte man stets das Ziel im Auge haben und dieses auch im Zentrum der Mindmap
platzieren. Alle Notizen in der Mindmap müss auf das Ziel ausgerichtet sein, zum Beispiel durch
entsprechende Pfeile. Alle Handlungsschritte bauen aufeinander auf – das oberste Ziel immer vor
Augen. Deshalb befinden sich zukünftige Aufgaben näher am Zentrum und Handlungen, die am
Anfang des Projekts erledigt werden müssen, am äußeren Rand der Mindmap.
Planungs-Mindmaps eignen sich zur
- Diskussion von Projektplänen
- Bestimmung der Reihenfolge notwendiger Handlungsschritte
- Auswertung der Hauptursache eines Problems oder einer Streitfrage
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Fisch Bone (Fischgräten-Diagramm)
”Ursache-Wirkungs-Diagramm”
Das Ursache-Wirkungs-Diagramm ist eine graphische Darstellung der Hauptursachen eines Fehlers
oder eines Problems. Auch bekannt unter dem Namen “Ishikawa-Diagramm“ hilft dieses Werkzeug,
die potenziellen Ursachen eines Problems zu visualisieren und zu kategorisieren. Vor jedem
Lösungsversuch sollten alle möglichen Ursachen geklärt werden. Mit dem Fischgräten-Diagramm
kann man ein Problem sofort von allen Seiten angehen, anstatt sich nur einer Teilaufgabe zu widmen,
während das Hauptproblem weiterbesteht.
Das Diagramm besteht aus einer zentralen Grundlinie von der einzelne Linien ausgehen, auf denen
die Haupteinflussgrößen vermerkt werden. Das vollständige Diagramm ähnelt einem Fischskelett,
daher der Name. Die Ursache-Wirkungs-Analyse ist eine Mischung aus Brainstorming und
Mindmapping und wurde ursprünglich als Werkzeug zur Qualitätskontrolle entwickelt, kann aber
genauso gut für andere Zwecke eingesetzt werden, z.B. um
• die zugrundeliegende Ursache eines Problems zu entdecken.
• Engpässe in Prozessen aufzudecken.
• herauszufinden, wo und warum ein Prozess nicht läuft.
Das Fischgräten-Diagramm ist besonders in Brainstorming-Sitzungen von Nutzen, weil damit
Gespräche fokussiert werden können. Nachdem die Gruppe alle möglichen Ursachen eines Problems
im Brainstorming zusammengetragen hat, hilft der Moderator der Gruppe alle Ursachen nach ihrer
Wichtigkeit zu bewerten und eine Hierarchie aufzustellen. Die Form des Diagramms hat große
Ähnlichkeit mit einem Fischskelett. Fischgräten-Diagramme werden normalerweise von rechts nach
links gelesen, wobei jede große “Fischgräte“ sich in mehrere kleine Gräten verzweigt, die mit immer
detaillierteren Informationen versehen sind.
Fischgräten-Diagramme werden in der Analysephase der Six Sigma DMAIC-Methode im
Problemlösungsprozess eingesetzt (DMAIC= definieren, messen, analysieren, verbessern, optimieren)
Prozessfaktoren
Häufig wird das Ishikawa-Diagramm bei der Produktgestaltung und zur Vermeidung von
Qualitätsmängeln eingesetzt, sowie zur Identifizierung potenzieller Einflussfaktoren und ihrer
Wirkung auf das Gesamtproblem. Jede Ursache für Qualitätsmängel basiert auf einer Reihe
verschiedenartiger Einflussfaktoren. Die Ursachen werden normalerweise in einigen Hauptkategorien
zusammengefasst, um die verschiedenen Fehlerquellen zu identifizieren.
Die zentralen Prozessfaktoren sind:
- Mensch: Jeder, der am Prozess beteiligt ist
- Methode: die Art der Ausführung, sowie spezielle Anforderungen wie Richtlinien,
Verfahrensweisen, Regelungen, Vorschriften und Gesetze
- Maschine: Betriebsmittel, Computer, Werkzeuge, etc. die zur Erfüllung der Aufgabe benötigt
werden
- Material: Rohstoffe, Bauteile, Stifte, Papier, etc. die zur Herstellung des Endprodukts
gebraucht werden
- Messung: Prozessdaten, die zur Qualitätsbewertung wichtig sind
- Milieu (Umfeld): Rahmenbedingungen, wie Ort, Zeit, Temperatur und der betreffende
Kulturraum.
Alle Ursachen werden im Fischgräten-Diagramm bestimmten Kategorien zugeordnet. UrsacheWirkungs-Diagramme können Schlüsselbeziehungen zwischen Variablen aufzeigen, die möglichen
Ursachen geben einen zusätzlichen Einblick in das Prozessverhalten.
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Potenzielle Ursachen kommen oft in Brainstorming-Runden ans Licht. Diese Ursachen werden in
übergeordneten Kategorien zusammengefasst. Sie stimmen häufig mit den oben genannten
Kategorien überein, können jedoch auch einzeln auf einen speziellen Fall angewendet werden.
Erstellung des Diagramms
-
-
Zeichnung eines Kopfes, der das Problem oder den aktuellen Sachverhalt thematisiert.
Zeichnung eines Rückgrats, beginnend am Fischkopf (gerade Linie, die zum Kopf führt).
Benennung von mindestens vier “Ursachen“, die zum Problem beitragen. Diese mit dem
Rückgrat durch Pfeile verbinden. Dies sind die ersten Fischgräten.
Brainstorming, um herauszufinden, welche Einflussfaktoren zu jeder Ursache gehören und
Dokumentation derselben. Verwendung der fünf “Warum“ oder eines anderen
Fragenkatalogs, wie z.B. die vier Ps (Policies, Procedures, People, Plant), um die Diskussion
auf den Punkt zu bringen.
Unterteilung jeder Ursache in so viele einzelne Faktoren bis die Hauptursachen identifiziert
sind.
Das Beispiel unten zeigt, wie ein Team mit Hilfe eines Fischgräten-Diagramms alle potenziellen
Einflussfaktoren und schließlich die Hauptursache für den Zusammenbruch einer Website
herausfinden kann.
Vier Hauptgründe, die für die Verwendung eines Fischgräten-Diagramms sprechen:
-
-
-
-
Beziehungsverhältnisse entstehen: Das Fischgräten-Diagramm erfasst die Assoziationen und
Beziehungen innerhalb einer Vielzahl von möglichen Ursachen und Wirkungen. In
Diagrammform sind die vielfältigen Beziehungen leicht nachvollziehbar.
Alle Ursachen werden simultan dargestellt: Jede der im Diagramm dargestellten Ursachen
oder Ursachenketten könnte zum Problem beitragen. Das Fischgräten-Diagramm zeigt jede
mögliche Ursache in leicht verständlicher Weise und ist deswegen ein geeignetes Werkzeug,
um verschiedenen Interessengruppen ein Problem anschaulich zu präsentieren.
Brainstorming wird erleichtert: Das Fischgräten-Diagramm ist ein probates Mittel, um einer
Brainstorming-Sitzung Struktur und den Teilnehmern Anregungen zu geben, da alle Ursachen
und Beziehungen anschaulich dargestellt werden. Beim Betrachten des Diagramms wird das
Team angeregt, alle erdenklichen Lösungen zu erkunden.
Team-Fokus wird aufrechterhalten: Durch das Fischgräten-Diagramm kann der Fokus des
Teams aufrechterhalten werden, wenn über die zu sammelnden Daten diskutiert wird. Mit
Hilfe des Diagramms wird sichergestellt, dass jeder Teilnehmer Informationen auf möglichst
effiziente und sinnvolle Weise einbringt, ohne Energien für nicht-existente Probleme zu
verschwenden.
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Abb. 1 Fischgräten-Diagramm
Keine Verbindung zum Server
Webserver ist überlastet
Problem mit Firewall
Website zusammengebrochen
Problem mit Server Software
Domain Name ist abgelaufen
Problem mit DNS Server
DNS Lookup Problem
DMAIC – Methode (Define, Measure, Analyse, Improve, Control - definieren, messen,
analysieren, verbessern, kontrollieren)
DMAIC beschreibt einen datengesteuerten Verbesserungszyklus zur Optimierung und Stabilisierung
von Geschäftsprozessen und –designs. Der DMAIC Verbesserungszyklus ist das Herzstück bei Six
Sigma-Projekten. Allerdings stellt DMAIC auch den konzeptionellen Rahmen für andere
Verbesserungsprogramme dar.
Definieren
Ziel dieses Schrittes ist die exakte Definition des Geschäftsproblems, des Geschäftsziels, der
potenziellen Ressourcen, des Projektumfangs und eines präzisen Zeitplans. Diese Informationen sind
normalerweise im Projektauftrag festgeschrieben. Notieren Sie, was Sie aktuell wissen. Versuchen
Sie, die Fakten zu erläutern, Ziele zu definieren und ein Projektteam zu bilden. Zu definieren sind:
- das Problem
- der/die Kunde/n
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-
die Kundenanforderungen (VOC, voice of customer) und qualitätskritischen Merkmale (CTQs,
Critical to Quality) – welche Prozessoutputs sind entscheidend?
das durch die DMAIC-Methode angestrebte Prozessziel und die damit verbundenen
Produktionsprozesse
Zielvorgaben und Ziele
Projektgrenzen und Projektumfang
den Projektauftrag (wird häufig während der Definitions-Phase vereinbart).
Messen
Ziel dieses Schrittes ist die Festlegung einer objektiven Datengrundlage für alle weiteren Schritte im
Verbesserungsprozess. In dieser Phase werden Daten gesammelt, um eine verlässliche Basis für die
Prozessleistung zu haben. Die Ausgangskennzahlen aus der Messphase werden verglichen mit den
Leistungskennzahlen am Ende des Projektes. Daraus lässt sich ableiten, ob nennenswerte
Prozessverbesserungen erreicht wurden. Das Projektteam entscheidet, was und wie gemessen wird.
Wichtig ist, dass die Teams intensiv prüfen, ob das vorgeschlagene Messsystem zum Projekt passt.
Gute Datenerfassung ist das Herzstück jedes DMAIC-Prozesses. Im einzelnen:
- Ermitteln der Diskrepanz zwischen tatsächlicher und angestrebter Projektleistung
- Sammeln von Messkriterien zur Festlegung der potenziellen Prozessleistung: Prozess Y(s)
(mehr als ein Output ist möglich)
- Überprüfung des Messsystems (Messinstrumente, Maßeinheiten), um eine sorgfältige
Messung und präzise Ergebnisse sicherzustellen
- Erstellung einer präzisen Datengrundlage für den Prozessfluss. Weitere Informationen
können später hinzugefügt werden.
Analysieren
Ziel dieses Schrittes ist die Ermittlung, Überprüfung und Priorisierung der zu beseitigenden
Hauptursachen. Viele potenzielle Hauptursachen (Prozessinputs, X) können in dieser Analyse (z.B. mit
Hilfe des Fischgräten-Diagramms) identifiziert werden. Die drei bis vier weiteren, zu überprüfenden
Ursachen werden mit Hilfe von kumulativen Abstimmungen oder anderen Methoden zur
Konsensfindung ermittelt. Ein Datensammelplan wird erstellt, der die Haupteinflussgrößen mit der
Projektmetrik Y in Beziehung setzt. Diese Analyse wird so oft wiederholt bis sich die “bestätigten“
Ursachen herauskristallisiert haben. Innerhalb des Six Sigma-Rahmens werden häufig sehr komplexe
Analyse-Werkzeuge verwendet. Man kann allerdings auch einfachere, elementare Werkzeuge in
Anspruch nehmen, wenn diese ihren Zweck erfüllen.
In der Analysephase
- werden potenzielle Ursachen des Problems aufgelistet und kategorisiert
- werden Hauptprobleme (zentrale Einflussgrößen) priorisiert, um diese in der
Verbesserungsphase weiterzuverfolgen
- wird ermittelt, welche Auswirkungen die Prozessinputs (Xs) auf die Prozessoutputs (Ys)
haben. Daten werden ausgewertet, um Auswirkungen jeder Hauptursache X auf die
Projektmetrik Y zu ermitteln. Hier werden häufig statistische Verfahren (p-Werte) unter
Hinzuziehung von Histogrammen, Pareto-Diagrammen und Liniendiagrammen verwendet.
- wird mit Hilfe detaillierter Prozesslandkarten der Fokus auf die Stellen im Produktionsprozess
gerichtet, wo die Haupteinflussgrößen wirken.
Verbessern
Ziel dieses Schrittes ist die Identifizierung, Überprüfung und Implementierung von Lösungsideen und
Verbesserungsmaßnahmen. Auch können in dieser Phase mit Hilfe von Kreativitätstechniken
(brainstorming, das Sechs-Hüte-Modell von De Bono oder Random Word) realisierbare Lösungen zur
Identifizierung und Vermeidung von Prozessproblemen gefunden werden. In einigen Projekten sind
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komplexe Analysewerkzeuge wie z.B. DOE (Design of Experiments, Statistische Versuchsplanung) von
Vorteil, doch konzentrieren sich ebenfalls auf naheliegende Lösungen.
- Generierung innovativer Lösungsideen
- Fokussierung auf die einfachsten und naheliegendsten Lösungen
- Überprüfung der Lösungsideen mit Hilfe des PDCA-Zyklus (Plan-Do-Check-Adjust)
- Risikoanalyse auf Basis der PDCA Resultate, mit Hilfe der FMEA (Fehlermöglichkeits- und –
einflussanalyse oder kurz “Auswirkungsanalyse“), um vermeidbare Fehler im
Verbesserungsprozess zu antizipieren
- Aufstellung eines detaillierten Implementierungsplans
- Umsetzung der Verbesserungsmaßnahmen
Kontrollieren
In diesem Schritt sollen die Erfolge gesichert und Verbesserungen überprüft werden, um ihre
Kontinuität und Nachhaltigkeit zu garantieren. Kontrollpläne werden aufgestellt, Dokumente,
Geschäftsprozesse und Trainingsunterlagen auf den neuesten Stand gebracht.
Regelkarten sind für die Beurteilung der Stabilität der Verbesserungen von großem Nutzen.
Sie dienen als
- Leitfaden zur kontinuierlichen Überprüfung der Prozessziele und
- Bereitstellung eines Reaktionsplans für jede einzelne Maßnahme für den Fall, dass es zu
Abweichungen kommt.
Die 7 Verschwendungsarten
Das von Toyota entwickelte Produktionssystem zeichnet sich durch das Streben nach Exzellenz und
eine hohe Sensibilität für Verschwendung aus. Der Toyota Chef Taiicho Ohno (1912-1990) definierte
die “Die 7 tödlichen Verschwendungen (muda)“ folgendermaßen:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Verschwendung durch Überproduktion
Verschwendung durch Wartezeiten
Verschwendung durch Transport und Materialbewegungen
Verschwendung durch übermäßige Bestände
Verschwendung durch Überbearbeitung
Verschwendung durch Bewegungen
Verschwendung durch Nacharbeit und Ausschuss
1. Verschwendung durch Überproduktion
Viele Unternehmen produzieren mehr als benötigt wird, denn im Produktionsprozess gehen Teile,
Produkte oder Material verloren! Ohne Ordnung, Sorgfalt und Disziplin bei der Lagerhaltung werden
die Lagerbestände jeden freien Raum ausfüllen. Von der provisorischen Lagerung einer Charge an
einem undefinierten, nicht speziell gekennzeichneten Ort ist dringend abzuraten, denn ein nicht
informierter Mitarbeiter könnte das Material gedankenlos und ohne Informationen weiterzugeben
an einen anderen Ort bringen. Auf diese Weise geht die Spur verloren, und als Folge ergibt sich eine
Verschwendung von Rohstoffen, Energie und Arbeitskraft. Es könnte sogar zu einer doppelten
Verschwendung kommen, falls die verschwundene Charge die Produktion einer neuen nötig macht!
Wie man Überproduktion entgegenwirkt
•
•
Eine potenzielle Verbesserung wäre die Reduzierung des durch überschüssige Lagerbestände
und Überproduktion verschwendeten Lagerraums und anderweitig nutzbarer Flächen.
Die 5 S können dazu dienen, Regeln für die Lagerhaltung aufzustellen und Lagerflächen
auszuweisen. Diese Regeln müssen im gesamten Betrieb bekannt sein, so dass jeder
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Mitarbeiter weiß, wo, warum und wie lange Lagerbestände vorhanden sein müssen. Im Zuge
dieses Verbesserungsprozesses müssen die Regeln laufend an die aktuelle Situation
angepasst werden.
2. Verschwendung durch Wartezeiten
Wartezeiten sind eine Folge mangelnder Übereinstimmung zwischen den einzelnen Prozessphasen
oder beruhen auf schlechter Vorbereitung. Das Warten auf einzelne Teile, Material, Werkzeuge,
Informationen, etc. kann auf fehlende Vorschriften und Informationen über Lagerräume und –zeiten
zurückzuführen sein, so dass Mitarbeiter viel Zeit mit Nachforschungen verbringen müssen.
Werden die Materialien, auf die man wartet, wirklich gebraucht? Wenn nicht, d.h. wenn sie keinen
Mehrwert für die Arbeit oder das Produkt darstellen, ist es klug, diese Bestände auszusortieren oder
zumindest die Wartezeit und die Distanz zum Lagerraum zu reduzieren.
Computer mit einer großen und schlecht geordneten Datenmenge auf der Festplatte arbeiten
langsam.
Haben Sie schon einmal daran gedacht, Ihre Verzeichnisse und Ordner mit der 5 S-Methode zu
durchforsten?
Jede Suche wird verkürzt, wenn der Suchende weiß, wo er suchen muss.
3. Verschwendung durch Transport und Materialbewegungen
Die Notwendigkeit für Bewegungen und Transporte wird teilweise durch die beiden oben genannten
Verschwendungen hervorgerufen. Sicher kann nicht auf jede Art von Transport verzichtet werden
doch sollte sich dieser auf das absolut notwendige Minimum beschränken.
Die Suche nach einem freien Hubwagen zum Transport von Kisten und Palletten ist in Werkstätten
eine typische Beschäftigung. Daher werden häufig mehr Fahrzeugen gefordert. Geeignete
Vorschriften und Abstellmöglichkeiten, sowie Disziplin beim Zurückbringen der Wagen reicht häufig
aber schon aus, um diese Engpässe zu vermeiden.
4. Verschwendung durch nutzlose und übermäßige Bestände
“Nutzlos“! Das Wort selbst nennt schon die Lösung.
Ziel der 5 S-Methode ist es, alles Nutzlose zu beseitigen. Im Falle von Lagerbeständen entsteht
Gewinn durch die gelagerte Ware und den zurückgewonnenen Lagerraum. Beides sollte möglichst
nur für wertschöpfende Tätigkeiten zur Verfügung stehen.
Dokumente in Papierform und ihre zahlreichen Duplikate, Kataloge und Kalender vergangener Jahre,
Ordner und Datenbestände, eingetrocknete und abgenutzte Kugelschreiber und Stifte . . . all dies ist
überschüssiger Ballast!
5. Verschwendung durch Überbearbeitung
Durch Verfahren und Arbeitsanleitungen, die nicht auf dem neuesten Stand sind, werden oft sinnlose
Arbeitsgänge ausgeführt. Das Sortieren und Ordnen sollte auch im Prozessverlauf und in den
dazugehörigen Dokumenten regelmäßig durchgeführt werden.
Verschwendung durch Prozessverluste ist auch in Verwaltungen und Büro ein weitverbreitetes
Problem. Alte Vorschriften werden beibehalten, auch wenn die Gründe für ihre Festschreibung schon
seit längerer Zeit nicht mehr existieren. So lange niemand diese Vorschriften erneuert, macht jeder
so weiter wie bisher, nach alter Gewohnheit, und zwar mit Engagement und Disziplin (!!).
6. Verschwendung durch Bewegungen
Ergonomie am Arbeitsplatz ist die wohl bekannteste und “sichtbarste“ Möglichkeit, mit der 5 SMethode Verbesserungen einzuführen. Die Arbeitsplatzgestaltung sollte im Sinne der 5 S-Methode
durch optimale Verfügbarkeit aller benötigten Materialien und Werkzeuge, sowie gute Erreichbarkeit
und bedienerfreundliche Maschinenbestückung realisiert werden.
14
Zu den unnötigen Bewegungen gehört auch das Suchen nach fehlenden Teilen, Daten, Anweisungen,
Informationsmaterial, etc.
7. Verschwendung durch Nacharbeit und Ausschuss
Produktfehler und Qualitätsprobleme sind ursächlich mit dem Zustand des Arbeitsplatzes verbunden:
• Montagefehler (Teile passen nicht zusammen, Teile verschiedener Modelle/Serien) aufgrund
überfüllter Arbeitstische
• vergessene Teile im Produktionsprozess, weil sie im Durcheinander des Arbeitsplatzes übersehen
wurden
• Kratzer auf Teilen durch Bruchstücke und Ausschuss auf dem Arbeitstisch (Grate, Schmutz,
Bruchteile,. . .)
• unbrauchbare Teile aufgrund von Verschmutzung, Kratzern, etc.
• Montagefehler durch falsche Arbeitsabläufe
Weitere Arten von Verschwendung:
8. Verschwendung durch verwirrende Informationen — Fehlende oder falsche Informationen.
Prozessziele oder –metriken, die zu Unsicherheiten bei einer Tätigkeit führen.
9. Verschwendung durch schlechte ergonomische Arbeitsbedingungen und Sicherheitsprobleme Unzureichende Arbeitsbedingungen im Büro können das Karpaltunnel-Syndrom,
Augenermüdung, chronische Rückenleiden und damit die Gesundheit und Produktivität der
Mitarbeiter beeinträchtigen.
10. Verschwendung durch nicht genutztes Potenzial der Mitarbeiter — Fähigkeiten, Talente und
Kreativität. Die Eigenverantwortlichkeit und Verantwortung der Arbeitnehmer bei
Routineentscheidungen wird oft beschnitten, hochbezahlte Mitarbeiter mit speziellem
Fachwissen müssen Routinearbeiten übernehmen, Werkzeuge und Materialen, die für eine
zugewiesene Arbeit oder einen Verbesserungsprozess nötig sind, werden nicht bereitgestellt.
Außerdem fehlt oft das Vertrauen in die Mitarbeiter, wenn sie die Produktion stoppen möchten,
um ein Problem im Arbeitsablauf zu lösen (jidoka) oder wenn sie für die Sauberkeit,
Instandsetzung und Organisation ihres Arbeitsbereichs auch selbst Verantwortung tragen wollen.
Desweiteren fehlt das Vertrauen in flache Organisationsstrukturen mit autonomen und
eigenverantwortlichen Teams. Es fehlt das Vertrauen (und demzufolge auch das Nachprüfen),
dass jeder einzelne Mitarbeiter zum kontinuierlichen Verbesserungsprozess beitragen kann.
Beseitigung der 7 Verschwendungen durch:
•
•
•
•
“lean“ Ziele und Ideale
die wissenschaftliche PDCA-Methode (Plan-Do-Check-Adjust)
lean Management
Kaizen
Das 5 S-Prinzip
Die 5 S-Philosophie ist eine Denkweise, die ihren Fokus auf die effektive Organisation des
Arbeitsplatzes, vereinfachte Arbeitsbedingungen und die Reduzierung von Verschwendung bei
gleichzeitiger Verbesserung der Produktqualität und Sicherheit am Arbeitsplatz richtet. Die fünf S
stehen für die ersten fünf Buchstaben der folgenden japanischen Wörter:
15
japanisch
Bedeutung
Seiri
Selektieren
Seiton
Sortieren
Seiso
Säubern
Seiketsu
Standardisieren
Shitsuke
Systematisieren
Abb. 2 Das 5 S-Prinzip
Der Name “5 S“ ist eine gute Möglichkeit, sich Bedeutung und Inhalt des Prinzips zu merken.
Diese in Japan entwickelte Methode geht davon aus, dass eine Tätigkeit ohne einen sauberen,
sicheren Arbeitsbereich und ohne Verhaltensregeln weder effektiv noch qualitativ gut sein kann.
Die 5 S schaffen durch einfache aber sehr wirksame Regeln ein harmonisches und funktionsfähiges
Arbeitsumfeld.
Das 5 S-Prinzip sollte schrittweise und in logischer Folge umgesetzt werden. Die drei ersten S
schaffen Ordnung am Arbeitsplatz, während 4 und 5 ihren Fokus darauf richten, dass die
Arbeitsabläufe standardisiert und weiterentwickelt werden.
Es wird empfohlen, mit der Umsetzung der 5 S in einem ausgewählten Pilot-Workshop oder
Pilotprojekt zu beginnen und sie erst dann Schritt für Schritt auf weitere Projekte zu übertragen.
Was sind die 5 S?
1. Seiri – Selektieren
Notwendige Gegenstände bleiben im Arbeitsbereich, seltener gebrauchte werden aussortiert oder in
weiter entfernten Lagerorten aufbewahrt, nicht benötigte Teile werden endgültig ausrangiert.
Seiri kämpft gegen die Gewohnheit an, Dinge nur zu behalten, weil sie irgendwann in der Zukunft
vielleicht nützlich sein könnten. Seiri hält den Arbeitsbereich sauber, macht das Suchen und Finden
effektiver und schafft generell mehr freien Raum. Seiri eignet sich hervorragend zur Schaffung neuer
Arbeitsflächen, zur Beseitigung von alten und kaputten Werkzeugen, veralteten Vorrichtungen und
Zubehör, Bruchstücken und überschüssigen Rohstoffen.
2. Seiton – Sortieren
Eine systematische Ordnung ist die beste Methode, alles Notwendige im richtigen Moment zur Hand
zu haben. Ein gutes Beispiel für die Seiton-Anwendung ist der Werkzeugbereich. Seiton wirksam
einzusetzen heißt z.B. auch den Boden in einer Farbe zu streichen, die den Schmutz sichtbar macht,
Arbeitsbereiche zu kennzeichnen und Werkzeugtafeln zu überprüfen. Auch Besenwagen sind ein
gelungenes Seiton-Beispiel. Da Säubern und Ordnen wesentliche Bestandteile der 5 S-Methode sind,
werden kundenspezifische Wagen für Besen, Wischmops und Eimer angefertigt. Jeder Besenwagen
hat seinen speziellen Platz, den alle Mitarbeiter kennen.
Eine Seitonweisheit wäre: “Einen Platz für jedes Teil und jedes Teil an seinem Platz.“
3. Seiso – Säubern
Nachdem der Arbeitsplatz im Zuge der 5-S Implementierung zum ersten Mal gründlich gesäubert
wurde, ist es wichtig, diese Verbesserung auch in der Folgezeit (durch tägliches Säubern)
aufrechtzuerhalten. In einem sauberen Umfeld können Schäden wie Lecks, Brüche oder
Ausrichtungsfehler an Werkzeugen und Material leichter entdeckt werden. Auch kleine Schäden,
können, wenn sie vernachlässigt werden, zu Maschinenschäden und Produktionsverlusten führen.
Regelmäßiges Säubern ist damit auch eine Art Inspektion. Seiso stellt einen wichtigen Teil der TPM
16
(Total Productive Maintenance) dar; TPM und Sicherheit am Arbeitsplatz werden durch Sauberkeit
unterstützt.
4. Seiketsu – Standardisieren
Sofort nach Einführung der ersten drei S, sollten diese am Arbeitsplatz standardisiert werden. Wenn
dies nicht geschieht, wird die Situation sich sofort wieder verschlechtern und alte Gewohnheiten
kehren zurück. Wichtig ist, leicht anwendbare Standards einzuführen und diese durch geeignete
Rahmenbedingungen zu unterstützen. Den Mitarbeitern sollte die Möglichkeit gegeben werden, an
der Entwicklung dieser Standards mitzuarbeiten.
Die drei ersten S werden häufig `von oben´ angeordnet. Durch Seiketsu werden daraus natürliche,
standardisierte Verhaltensweisen.
5. Shitsuke – Systematisieren
Um die ersten vier S letztendlich aufrechtzuerhalten, müssen Mitarbeiter darin geschult werden, wie
sie die erreichten Standards weiterführen können. Mit formalen Rahmenbedingungen, der
Veröffentlichung von Ergebnissen und Folgemaßnahmen werden die 5 S abgesichert und über die
anfänglichen Grenzen hinaus in einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess fortgeführt: mit der
Kaizen-Methode.
Kontinuierliche Verbesserung führt zu weniger Verschwendung, besserer Produktqualität und
kürzeren Durchlaufzeiten.
Welche Unternehmen profitieren vom 5 S-Programm?
Jeder Einzelne und jedes Unternehmen profitiert vom Einsatz der 5 S-Methode. Produktions- und
Industriebetriebe stehen an erster Stelle, denn diese Unternehmen können den größten Nutzen aus
dem 5 S-Programm ziehen. Doch auch alle anderen Betriebe, vom Einzelhandelsgeschäft bis zum
Kraftwerk, vom Krankenhaus bis zur Fernsehstation und auch alle Abteilungen innerhalb dieser
Organisationen werden davon profitieren.
17
PDCA-Zyklus (Plan-Do-Check-Act/Adjust, planen-ausführen-überprüfen-anpassen)
Definition
Der PDCA-Zyklus ist eine Management-Methode in vier Schritten, die wiederholt durchlaufen wird
und der Überprüfung und kontinuierlichen Verbesserung der Unternehmensprozesse und Produkte
dient.
Beispiel
Abb. 3 PDCA-Methode. (Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/PDCA_Process.png)
Kontinuierliche Verbesserung
Qualitätsverbesserung
Konsolidierung durch Standardisierung
Zeit
Anwendung
Die vier PDCA-Schritte sind:
-
-
-
-
PLANEN: Informationssammlung über Zielvorstellungen und Prozesse, die nötig sind, um
Erwartungen und Zielvorgaben zu erfüllen. Eine vollständige und präzise Spezifizierung der
angestrebten Verbesserung ist dabei unverzichtbar. Mögliche Auswirkungen sollten zunächst
in kleinen Pilotprojekten getestet werden.
TUN: Plan wird umgesetzt, der Prozess durchgeführt und das Produkt hergestellt. Außerdem
werden Daten für die in den Phasen “Check“ und “Adjust“ benötigten schematischen
Darstellungen gesammelt.
ÜBERPRÜFEN: Resultate werden ausgewertet (gemessen und gesammelt in der Phase “Tun“
s.o.) und mit den erwarteten Ergebnissen (Zielvorgaben, aus der Phase “Planen“) verglichen,
um Unterschiede zu ermitteln. Es muss auf Abweichungen bei der Umsetzung des Plans
geachtet werden, sowie auf dessen angemessene und vollständige Ausführung. Die
Datenaufbereitung in Diagrammen hilft dabei, Trends über mehrere PDCA-Zyklen zu
beobachten und die gesammelten Daten in Informationen umzuwandeln. Im nächsten Schritt
“Anpassen“ werden diese Informationen dann gebraucht.
ANPASSEN: Im Fall signifikanter Unterschiede zwischen tatsächlichen und erwarteten
Resultaten müssen Korrekturmaßnahmen durchgeführt werden. Die unterschiedlichen
18
Ergebnisse werden ausgewertet, um die Hauptursachen zu bestimmen. Welche Änderungen
können Verbesserungen im Prozessverlauf oder beim Produkt erzielen und wo können sie
am Wirkungsvollsten ansetzen? Wenn sich nach Anwendung der vier PDCA-Schritte keine
Notwendigkeit für Verbesserungen zeigt, sollte der Anwendungsbereich im nächsten
Durchgang stärker präzisiert und der Zyklus noch detaillierter geplant werden. Es kann auch
sinnvoll sein, das Augenmerk nur auf eine bestimmte Phase des Zyklus zu richten.
One-piece-flow (oder flussoptimierte Fertigung) 1
Definition
Die One-piece-flow-Produktion zielt darauf ab, die Durchlaufzeit zu reduzieren und den
Produktionsfluss zu optimieren, indem im Produktionszyklus (semi-autonome) Montageinseln (auch
“Produktionsinseln“ oder ”Fertigungsinseln“ mit “Arbeitsstationen“) eingerichtet werden, die jeweils
einzelne Produktteile herstellen.
Das grundlegende Prinzip des One-piece-flow basiert auf der Einrichtung solcher ”Inseln” (engl.
“cells“): Teile des Produktionsprozesses und die dazugehörigen Aufgaben sind in bestimmten Zellen
oder Produktionsinseln zusammengefasst. Die Mitarbeiter arbeiten in semi-autonomen und vielseitig
qualifizierten Teams und stellen entweder vollständige Produkte oder komplexe Teile her. Aufgrund
ihrer hohen Qualifikation und Eigenverantwortung sind diese Teams flexibler und reaktionsschneller
als traditionelle Fließbandarbeiter in der Massenproduktion. Sie können den Prozessverlauf
selbständig managen, Fehler erkennen und beheben, den Zeitplan kontrollieren, Maschinen und
Zubehör warten und andere Aufgaben im Produktionssprozess effizient gestalten. Die Teams jeder
Montageinsel achten darauf, dass die Arbeitsanforderung für den einzelnen Mitarbeiter nicht zu
hoch ist und dass Routine und Gewöhnungseffekte nicht zu Einbußen bei der Arbeitsgeschwindigkeit
und Qualität führen. Der Mitarbeiter beginnt mit dem ersten Arbeitsgang und bewegt sich innerhalb
der Insel mit dem Produkt gemeinsam vorwärts. Der erste und der letzte Arbeitsvorgang sollten so
nah wie möglich zusammenliegen, so dass der Arbeiter nach Abschluss eines Prozesses sofort wieder
von vorne beginnen kann. Darum haben die Förderbänder in den Zellen meistens eine U- oder
Omega-Form.
Abb. 4 One-piece-flow
1
Source: Marton, Michal / Paulovà, Iveta (2011): ONE PIECE FLOW - ANOTHER VIEW ON PRODUCTION FLOW IN THE NEXT CONTINUOUS
PROCESS IMPROVEMENT, s. https://www.mtf.stuba.sk/docs//internetovy_casopis/2011/1/PDF/marton_paulova.pdf (09.04.2014).
19
Schweißen
Drehen
Fräsen
Produkt A
Montage
Montage
Endprodukt A
Vorteile des One-piece-flow:
hohe Transparenz in den Arbeitsprozessen (Inselsystem)
einfache Prozesskontrolle / frühe Fehlererkennung
kurze Durchlaufzeiten
Reduzierung der Umlaufbestände
keine langen Wartezeiten
keine ungeplanten Unterbrechungen innerhalb der Montageinsel
keine WIP-Chargen
hohe Arbeitsmoral
One-piece-flow und batch-and-queue Produktionsweise im Vergleich
In einem typischen Batch-and-queue Produktionsverlauf werden Chargen als Ganzes von einem
Funktionsbereich zum nächsten bewegt. Jeder Prozessschritt oder jede Prozessreihe wird durch
einen individuellen Zeitplan kontrolliert.
Abb. 5 Batch-and-queue
Produkt A
Drehen
Fräsen
Schweißen
Montage
Kontrolle
Es besteht wenig Verbindung zwischen den vor- und nachgelagerten Produktionsschritten. Das
Resultat:
- große Ausschussmengen fallen an, wenn ein Fehler gefunden wird (durch große Chargen,
WIP)
- lange Durchlaufzeiten
- schlechte Termintreue bzw. großer Lagerbestand an fertigen Produkten
- großer Umlaufbestand
Anwendung
Bei der Umsetzung des One-piece-flow sollten folgende Schritte beachtet werden:
1.) Es muss entschieden werden, welche Produkte oder Produktfamilien in den einzelnen
Montageinseln hergestellt werden sollen. Desweiteren muss die Art der Zelle festgelegt
werden: produktorientiert oder gemischt. Damit produktorientierte Zellen effizient arbeiten,
muss die Nachfrage nach einem individuellen Produkt hoch genug sein. Damit gemischte
20
Zellen gut funktionieren, muss die Umrüstzeit kurz gehalten werden – eine Faustregel besagt,
dass die Umrüstzeit kürzer sein muss als eine Taktzeit
2.) Im zweiten Schritt muss die Taktzeit für die Produktgruppe ermittelt werden. Die Taktzeit ist
das Maß für die in Zeiteinheiten ausgedrückte Kundennachfrage und wird wie folgt
berechnet:
Taktzeit = verfügbare Arbeitszeit pro Schicht / Kundennachfrage pro Schicht
3.) Im dritten Schritt werden die Arbeitselemente und die zur Herstellung eines Stücks benötigte
Zeit bestimmt. Dafür ist es wichtig, jeden Herstellungsschritt und die benötigte Zeit detailliert
festzuhalten. Die Zeit muss für jeden Schritt einzeln und mehrmals gemessen werden, die
kürzeste realisierbare Zeit wird benutzt. Dann muss geprüft werden, ob die Maschinen und
Anlagen innerhalb einer Insel die Taktzeit erfüllen können. Beachtet werden müssen dabei
die Umrüst-, Lade- und Entladungszeiten, sowie Leerzeiten. Anschließend wird ein ”lean”
Layout entworfen. Mit Hilfe der 5 S (aussortieren nicht benötigter Dinge; Platzierung aller
benötigten Betriebsmittel und Materialien in der Reihenfolge und an dem Ort, wo sie
gebraucht werden) wird dann das endgültige Layout erstellt. Die Distanz zwischen den
einzelnen Arbeitsprozessen innerhalb einer Produktionsinsel sollte so begrenzt sein, dass
Verschwendung durch unnötige Bewegung und Wege ausgeschlossen wird, ebenso wie die
Anhäufung nicht erwünschter Umlaufbestände. Montageinseln in U-Form sind für diese
Produktionsprozesse am besten geeignet. Wenn diese Form jedoch aufgrund der
Werkflächenbegrenzung nicht realisierbar ist, können auch andere Formen gewählt werden.
Auch S-förmige Produktionsinseln sind möglich.
4.) Schließlich muss jede Montageinsel ins Gleichgewicht gebracht werden, d.h. der
Arbeitsvorgang für jeden Mitarbeiter wird standardisiert, es wird berechnet, wie viele
Arbeitskräfte gebraucht werden, um die Taktzeiten einzuhalten und die Arbeit dann
zwischen ihnen aufgeteilt. Dabei ist folgende Formel zu verwenden:
Zahl der Arbeitskräfte = Gesamtarbeitsvolumen / Taktzeit
Pareto-Diagramm
Definition
Das Pareto-Diagramm ist ein Säulendiagramm, dass aus Säulen und einer Kurve besteht. Einzelne
Kategorien werden als Säulen absteigend nach ihrer Bedeutung sortiert, der kumulative Gesamtwert
ist als Linie eingezeichnet. Das Diagramm findet unter anderem in der Statistik Anwendung.
Namensgeber ist der italienische Ökonom Vilfredo Pareto.
Zweck des Pareto-Diagramms ist es, die Wichtigkeit (normalerweise die höchsten Werte) einer
Ursache herauszuheben. Im Bereich der Qualitätskontrolle zeigt das Diagramm die
Hauptfehlerquellen, die häufigsten Fehlerarten oder die häufigsten Gründe für Kundenbeschwerden,
etc.
Auf der linken Senkrechtachse werden die absoluten Häufigkeiten des Auftretens abgetragen,
alternativ auch Kosten oder andere wichtige Maßeinheiten. Die rechte Senkrechtachse beschreibt
den kumulativen Prozentsatz der Häufigkeiten, die Gesamtkosten oder die Gesamtmenge einer
anderen speziellen Maßeinheit. Durch die absteigende Reihenfolge der Ursachen verläuft die
Gesamtfunktion konkav.
21
Beispiel
Pareto-Diagramm: Gründe für Verspätung am Arbeitsplatz
Abb. 6 Pareto-Diagramm (Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/Pareto.PNG)
Anwendung
Bei der Anwendung eines Pareto-Diagramms müssen folgende Schritte beachtet werden:
1.) Bestimmung des zu analysierende Problems
2.) Festlegung von Kategorien: z.B. Fehlerquellen oder Fehlerursachen, Produkte, Kunden,
Zulieferer
3.) Festlegung einer geeigneten Messgröße, um die Auswirkungen des Problems darzustellen.
Die gebräuchlichsten Größen sind die Häufigkeit des Auftretens, die Kosten (Anzahl
multipliziert mit Kostensatz), die Wahrscheinlichkeit oder Auswirkung.
4.) Zur Erstellung eines Pareto-Diagramms wird aus der absoluten Häufigkeit (bzw. der
entsprechenden Messgröße) der prozentuale Anteil jeder Fehlerkategorie bestimmt:
Teilmenge / Gesamtmenge * 100 = %-Häufigkeit
5.) Anschließend werden die Kategorien absteigend nach ihrer Bedeutung sortiert und dann auf
der waagerechten Achse von links nach rechts abgetragen. Über jeder Fehlerkategorie wird
eine Säule gezeichnet, deren Höhe der Häufigkeit des Auftretens entspricht. Werden die
Säulen von links nach rechts aufeinandergestapelt, ergibt sich die Pareto-Kurve, die den
kumulierten prozentualen Anteil zeigt.
22
Kennzahlen
What gets measured gets done!
Kennzahlen und deren Bedeutung
Eine Kennzahl stellt das Verhältnis von zwei Messgrößen (aggregierte Zahlen) dar und ermöglicht
einen Vergleich über unterschiedliche Zeiträume, verschiedene Unternehmen oder Bereiche.
Abgesehen von Kennzahlen, welche aus der Bilanz im Zuge des Jahresabschlusses ermittelt werden,
gibt es auch “freiwillige Messgrößen“ mit denen das Unternehmen interne Kennzahlen festlegt, um
sich ständig zu verbessern (im Rahmen des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses, Kaizen, etc.).
Die richtige Nutzung von Kennzahlen ist ein zentraler Erfolgsfaktor für die Performancesteigerung.
Kennzahlen bieten folgende Möglichkeiten:
1. Sicherung des erreichten Stands und rechtzeitiges Erkennen von Fehlentwicklungen
2. Sicherstellung von kontinuierlicher Verbesserung
3. Kennzahlen helfen Potenziale in der Produktion aufzudecken
4. Umsetzung von Unternehmensstrategien (i.e. Zero Defect-Strategie, Null-Fehler-Strategie) in der
Produktion
Ad 1 und 2: Sicherung des erreichten Stands und rechtzeitiges Erkennen von
Fehlentwicklungen – Sicherstellung von kontinuierlicher Verbesserung
Die Überwachung und Messung von Prozessen kann mit Hilfe des PDCA (Plan-Do-Check-Act)-Zyklus
durchgeführt werden.
Abb. 7 PDCA-Zyklus
Jede Maßnahme muss überprüfbar und somit messbar sein. Denn nur was gemessen wird, kann
auch sinnvoll geändert werden.
Kennzahlen lösen Annahmen durch Fakten ab und machen fundierte Entscheidungen erst möglich.
23
Ad 3: Kennzahlen helfen Potenziale in der Produktion aufzudecken
Die Potenziale in der Fertigung lassen sich beispielsweise durch das Magische Dreieck „Zeit, Qualität,
Kosten“
darstellen.
Abb. 8 Das Magische Dreieck
Ad 4: Umsetzung von Unternehmensstrategien (i.e. Zero-Defect-Strategie) in der Produktion
Die Kennzahlen sollten die Umsetzung und Messung der Unternehmensstrategien/–ziele
ermöglichen und sollten so gewählt werden, dass damit die Erreichung der Ziele/Maßnahmen
effizient gemessen werden kann.
Kennzahlen für FIS ("Fabrik im Seminarraum")
Mit Hilfe von Kennzahlen wird der IST-Zustand analysiert und die eingesetzten Maßnahmen werden
auf ihre Wirksamkeit überprüft, woraus sich ein neuer Standard etabliert. Alle getroffenen
Maßnahmen sollen auf die Unternehmensziele (z.B. Erreichung eines möglichst hohen ROI/Return on
Investment, Erzielung von entsprechenden Gewinnen etc.) gerichtet sein. Wie im Magischen Dreieck
dargestellt, stehen dabei die Faktoren Kosten – Qualität - Zeit in Wechselwirkung zueinander, d.h. es
gilt zu definieren, wo die Ziele/Schwerpunkte liegen.
Für die FIS sollten überwiegend jene Kennzahlen ausgewählt werden, welche zur Messung der
eingesetzten Methoden (z.B. KVP, Kaizen, Wertstrom etc.) geeignet sind. Dabei ist zu
berücksichtigen, welche Informationen im FIS verfügbar sind bzw. welche Kennzahlen einfach und
schnell ermittelt und ausgewertet werden können.
Die im FIS eingesetzten Methoden (siehe oben) sprechen vor allem das Prozesspotenzial an. Wie aus
nachstehender Darstellung ersichtlich, ist der Fokus auf die Messung und Reduzierung der nicht
wertschöpfenden Zeit (90%-95%) zu richten.
Die Steuerung der Kostenseite kann z.B. mit Hilfe des ROI Kennzahlensystems von DuPont abgedeckt
werden.
24
Abb. 9 Steuerung der Kostenseite
Kennzahlen – ZEIT / PROZESSPOTENZIAL
Bei diesen Kennzahlen geht es vor allem um die Messung/Reduzierung von Zeiten (Warte- und
Liegezeiten, Einhaltung von Lieferzeiten) bzw. um Effizienzmessung und -steigerung.
Abb. 10 Zeit/Prozesspotenzial
25
Durchlaufzeit
Die Durchlaufzeit ist die Zeitdauer, die ein Auftrag vom Zeitpunkt der Auftragserteilung bis zum
Versandzeitpunkt benötigt. Sie setzt sich aus der Fertigungs-, Transport- und Wartezeit zusammen.
Durchlaufzeit
Prozesswirkungsgrad (PWG)
Der Prozesswirkungsgrad (PWG) zeigt wie “lean“ der betrachtete Prozess ist. Er errechnet sich aus
dem Verhältnis aller wertschöpfenden Zeiten zur Durchlaufzeit.
Beleggrad
Der Beleggrad zeigt das Maß der Prozessdichte und damit die Höhe der Umlaufbestände und Warteund Liegezeiten. Die dafür notwendige Belegungszeit ist eine Vorgabezeit von Betriebsmitteln
(Maschinen). Sie setzt sich aus der Bearbeitungs-, der Rüst-, sowie der Leerzeit zusammen.
Termintreue (On time delivery, OTD)
Die Kennzahl zeigt den Anteil der pünktlich gelieferten Artikel an der Gesamtmenge
ü
. Durchsatz
Der Durchsatz gibt die Leistungsfähigkeit/Effizienz eines Prozesses an.
26
Personalproduktivität
Diese Kennzahl zeigt das Maß für den Anteil der produktiven Zeit an der Anwesenheitszeit in %.
ä !
"
Stückproduktivität
Diese Kennzahl gibt Auskunft über die produzierte Stückzahl im Verhältnis zu einer
Mitarbeiterstunde.
#üä #ü
Kennzahlen - QUALITÄT
Qualitätsgrad
Diese Kennzahl gibt Auskunft über die Höhe der Verluste, welche aufgrund von Abweichungen der
produzierten Teile von der Spezifikation entstehen.
$ä Ausschussgrad
Diese Kennzahl gibt Auskunft über die Höhe der Verluste durch Ausschussteile (Menge an Ausschuss
in %).
Nacharbeitsgrad
Diese Kennzahl zeigt die Höhe der Verluste durch die Nacharbeit (Menge nachzuarbeitender
Produkte in %)
%! %!
Kennzahlen - KOSTEN
Return on Investment - ROI
Ein Unternehmensziel kann die Erzielung einer möglichst hohen Rentabilität am Gesamtkapital sein.
Mit Hilfe des ROI-Baums von DuPont wird gezeigt, welche Einflüsse auf den ROI sowohl von Seiten
der GuV als auch von Seiten der Bilanz wirken.
27
Abb. 11 ROI – Return On Investment (Kapitalrendite)
In der FIS wird ausgehend vom Netto-Umsatz und den variablen Kosten der Deckungsbeitrag
ermittelt.
Für die fixen Kosten wird vom FIS Leiter eine Schätzung vorgenommen. Durch Abzug der fixen Kosten
vom Deckungsbeitrag wird der Gewinn ermittelt.
Netto-Umsatz dividiert durch den Gewinn ergibt die Umsatzrentabilität.
Um dies mit dem in der FIS eingesetzten Kapital in Beziehung setzen zu können, muss der FIS-Leiter
auch für das Gesamtvermögen eine Schätzung vornehmen. Damit ist die Ermittlung des
Kapitalumschlags (Netto-Umsatz/Gesamtvermögen) möglich.
ROI errechnet sich aus Kapitalumschlag * Umsatzrentabilität.
ROI kann gesteigert werden durch
-
Umsatzsteigerung
Kostenreduzierung (variable und fixe Kosten)
Reduzierung des eingesetzten Kapitals.
Spaghetti-Diagramm
Quelle: http://www.lean-production-expert.de/lean-production/spaghetti-diagramm.html
Das Spaghetti-Diagramm dient der Visualisierung von Arbeitsabläufen und Materialflüssen.
Das primäre Ziel bei der Anfertigung eines Spaghetti-Diagramms ist das Aufdecken von
Verschwendung in Arbeitsprozessen.
So lassen sich mit Hilfe des Spaghetti-Diagramms die Verschwendungsarten “Transport“ und
“Bewegung“ anschaulich darstellen.
In einem Layout des Produktionsbereichs werden dabei die während des Produktionsprozesses
zurückgelegten Wege in Form von Linien eingetragen. Je unproduktiver der Prozessablauf ist, desto
verworrener sind die Linien im Layout angeordnet. Der Name Spaghetti-Diagramm ergibt sich aus der
Tatsache, dass solche Darstellungen häufig in ihrer Optik einem Teller Spaghetti ähneln.
Ziele:
•
•
•
Visualisierung zurückgelegter Wege im Arbeitsablauf
Erkennen der Verschwendungsarten “Transport“ und “Bewegung“
Basis für die Optimierung des Produktionslayouts, um Verschwendungen zu verringern und
so die Produktivität zu erhöhen
28
Abb. 12 Spaghetti-Diagramm Beispiel
Ansätze für die Erstellung eines Spaghetti-Diagramms:
Es gibt zwei unterschiedliche Ansätze für die Erstellung eines Spaghetti-Diagramms:
1. Skizzieren
der
zurückgelegten
Wege
des
Mitarbeiters:
Hierbei werden die Wege aus Sicht des Mitarbeiters analysiert. Zuviel an Bewegung deutet
auf ein unzureichendes Layout bzw. mangelnde Arbeitsplatzorganisation hin (Anordnung der
Werkzeuge etc.).
2. Skizzieren
der
zurückgelegten
Wege
des
Werkstücks:
Aus diesem Ansatz lassen sich Aussagen zum Materialfluss ableiten, wobei der Fokus auf die
Verschwendungsart “Transport“ gerichtet ist. Dabei ist allerdings zu bedenken, dass
Transporte häufig auch mit unnötiger Bewegung einhergehen.
Beispiele für Einsatzfälle in der Praxis:
•
•
•
•
Layoutoptimierung von Fertigungszellen
Werkzeug für 5 S-Aktionen welche Werkzeuge und Betriebsmittel sollten direkt am
Arbeitsplatz angeordnet sein?
Hilfsmittel zur Reduzierung von Rüstzeiten (SMED-Workshops, d.h. Werkzeugwechsel im
einstelligen Minutenbereich)
Ermittlung des zurückgelegten Weges eines Produktes während des Produktionsablaufs
Vorteile:
Die Anwendung dieses Werkzeugs ist leicht zu erlernen und gleichermaßen leicht anwendbar. Das
Spaghetti-Diagramm ermöglicht eine einfache und trotzdem überzeugende Darstellung von
Verschwendung im Produktionsablauf.
29
Vorgehensweise:
1. Layout skizzieren:
Bei der Anfertigung des Layouts ist darauf zu achten, dass dieses maßstabsgetreu
aufgezeichnet wird, damit in der sich anschließenden Auswertung die zurückgelegten Wege
durch Ausmessen auf der Skizze ermittelt werden können.
.
2. Beobachtungszeitraum festlegen:
Nach welcher Zeitspanne lassen sich verlässliche Aussagen über die Verschwendung im
Prozess treffen? Wird beispielsweise ein Montageprozess untersucht, der insgesamt nur zwei
Minuten andauert, ist ein Untersuchungszeitraum von ungefähr einer Stunde ausreichend,
um die durchschnittliche Verschwendung ermitteln zu können. Basis für die Festlegung des
Beobachtungszeitraums ergibt sich also aus der Länge des zu untersuchenden Prozesses.
.
3. Linien für zurückgelegte Wege einzeichen:
Während des Beobachtungszeitraums wird für jeden zurückgelegten Weg eine
entsprechende Linie in das Layout eingezeichnet. Bereits während der Beobachtung des
Prozesses lässt sich erkennen, welche Wege unnötig sind und durch Optimierung des Layouts
oder der Arbeitsplatzorganisation vermieden werden könnten.
.
4. Auswertung des Spaghetti-Diagramms:.
a) Qualitative Auswertung:
Für eine qualitative Bewertung des angefertigten Spaghetti-Diagramms reicht ein einziger
Blick aus. Ist das Diagramm extrem verworren, kann man von einem hohen
Verbesserungspotenzial ausgehen. Insbesondere lange Wegelinien und besonders dicke
Linienanhäufungen springen dem Betrachter sofort ins Auge.
.
b) Quantitative Auswertung:
Bei der quantitativen Auswertung wird die Länge der einzelnen Linien ausgemessen und
anschließend ein Gesamtweg berechnet. Dazu kann eine einfache Tabelle von Nutzen sein:
Abb. 13 Spaghetti-Diagramm für Gehäusemontage
30
Wertstromanalyse/Wertstromdesign
Wertstromanalyse ist eine Methode, welche es ermöglicht, den derzeitigen Stand der Fertigung bzw.
Montage zu visualisieren und Verschwendungen sichtbar zu machen.
Ziel ist die Reduzierung der Verschwendungen und in weiterer Folge die Verkürzung der
Durchlaufzeit bzw. die Effizienz des Prozesses. Wertstromdesign hilft dabei, die Hauptursachen der
Verschwendungen zu erkennen.
Im Rahmen der Wertstromanalyse werden Material- und Informationsflüsse klar und transparent
dargestellt. Um den Prozess ganzheitlich zu verbessern, ist es erforderlich, den Zusammenhang
dieser beiden Flüsse zu verstehen!
Schritte / Ablauf bei einem Wertstromprojekt
1.
2.
3.
4.
5.
Auswahl des Produktes
Zeichnen des IST-Zustandes (Wertstromanalyse)
Analysephase
Ableitung des SOLL-Zustandes
Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen
Schritt 1 – Auswahl Produkt
Zu Beginn steht die Auswahl des Produktes, dessen Wertstrom analysiert werden soll.
In diesem Beispiel ist es ein LKW-Ladekran.
Schritt 2 – Wertstromanalyse IST-Zustand
Die aktuelle Situation der Fertigung bzw. Montage wird mit einfachen, vordefinierten Symbolen
aufgezeichnet.
Abb. 14 Wertstromanalyse IST-Zustand
Vordefinierte Symbole (Quelle: Rother, Shook 2006)
Die Aufnahme des Materialflusses erfolgt “von rückwärts“, d.h. vom Versand zurück zum
Wareneingang. Damit soll eine Perspektive aus Kundensicht eingenommen werden. Diese Aufnahme
der aktuellen Situation wird auch Wertstromanalyse genannt.
31
Abb. 15 Beispiel für die Aufnahme des IST-Zustandes (Quelle: Rother/Shook 2006)
Abb. 16 Informationen können in einem ersten Schritt auf Flipchart Papier dokumentiert werden (siehe Bild).
Flipchart-Zeichnung der IST-Aufnahme von Cluster 5
Wertstromanalysen können auf Papier skizziert oder in digitaler Form erstellt werden.
Die digitale Version bietet folgende Vorteile:
• leichtere Präsentation
• einfache Duplizierung
• Versand und Weiterleitung per Mail möglich
• sofortige Aktualisierung der berechneten Daten aufgrund von Formelverknüpfungen
• virtuelle Simulation bei unterschiedlichen Rahmenbedingungen
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Abb. 17 Digitalisierte Form (Excel) einer IST-Aufnahme
Schrittweises Erfassen des IST-Zustandes (Quelle: www.ipe-gmbh.de)
Abb. 18 Schrittweises Erfassen des IST-Zustandes
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Abb. 19 Schrittweises Erfassen des IST-Zustandes
Schritt 3 – Anaysephase
Anschließend stellt man sich einige Schlüsselfragen im Hinblick darauf, wo man in der Zukunft sein
will und zeichnet ein Abbild des optimierten, zukünftigen Wertstroms. Dies nennt man das
Wertstromdesign.
Als Basis für die Analysephase dienen die IST-Aufnahmen der einzelnen Montageprozesse. Aufgrund
der zeitaufwendigen Datenerfassung, haben wir als Ergänzung zu den klassischen Methoden der
Zeitaufnahmen und Ermittlung der einzelnen Pufferbestände Daten aus unserem ERP System (SAP)
herangezogen.
Die Problemfelder und Potenziale der gegenwärtigen Situation sind folgende:
Auslastung und Taktzeiten
Fehlteile
hohe Lagerbestände
Informationsfluss
Erörterung zu den einzelnen Potenzialen:
Auslastung und Taktzeiten:
Aufgrund der Kundeneinzelanfertigung bei PALFINGER kann sich jeder Kunde seinen ganz
individuellen Kran (Größe & Ausführung) zusammenstellen. Dies bringt zwar am Markt große Vorteile
bezüglich der Kundenzufriedenheit, führt jedoch zu Problemen bei der Fertigung und Montage.
Die Ausführungsbreite der von PALFINGER angebotenen Kräne reicht von Standard bis HIGH END
Produkten. Dies verursacht bei den einzelnen Arbeitsplätzen große Unterschiede in den Taktzeiten.
Fehlteile:
Aufgrund von Lieferproblemen einiger Unterlieferanten konnten viele Kräne nicht fertiggestellt
werden und wurden zwischengelagert. Dies führte zu hohen Lagerkosten von halbfertigen
Produkten.
Hohe Lagerbestände:
Die hohen Lagerbestände wurden zum einen von den oben angesprochenen Fehlteilen verursacht,
zum anderen durch ein veraltetes Push System, welches in der Montage angewendet wurde. Dies
führte zu unnötig hohen Pufferlagerbeständen zwischen den einzelnen Montageinseln.
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Informationsfluss:
Derzeit wird in der Montage jeder Arbeitsplatz mit Vorschautabellen versorgt, die den Mitarbeitern
eine Übersicht über die zu montierenden Kräne geben.
Ableitung des SOLL-Zustandes
Abgeleitet von den Problemen und Potenzialen, die sich in der Analysephase herauskristallisierten,
wurden verschiedene Lösungsansätze entwickelt, um diesen Verschwendungen entgegenzuwirken
und sie zu beseitigen.
Dabei stellen sich einige Schlüsselfragen, wie zum Beispiel:
• Was ist unsere vom Kunden vorgegebene Taktzeit?
• Wo können wir eine kontinuierliche Fließfertigung umsetzen?
• Wo müssen wir Pull-Systeme einsetzen?
• Welche einzelnen Prozesse müssen verbessert werden?
• …
Um zu verdeutlichen, wo wir heute sind und wo wir in Zukunft sein wollen, soll uns das Schaubild
behilflich sein.
Abb. 20 SOLL-Zustand
Sie sehen hier an oberster Stelle den optimalen Zustand, den “One piece flow“ – er wird als
“Nordstern“ bezeichnet (Nordstern bedeutet nichts anderes, als ein weit entferntes Ziel, welches wir
in Zukunft erreichen wollen).
Beim “One piece flow“ besitzt jeder Arbeitsgang die gleiche Taktzeit für die Fertigstellung eines
Arbeitsschrittes und alle Montageinseln sind wie ein Fließband angeordnet. Dies führt zu folgenden
Vorteilen:
• Puffer sind nicht mehr notwendig
• zusätzliche Lagerflächen fallen weg
• Transport und Manipulierung von Material wird überflüssig
An zweiter und dritter Stelle sehen Sie zwei Arten des Pull-Systems. “Pull“ bedeutet, jeder
Arbeitsplatz (jede Montageinsel) gibt dem vorhergehenden Arbeitsplatz den Takt vor. Dies bewirkt,
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dass man nur noch das fertigt/montiert, was auch wirklich benötigt wird.
Unsere Ausgangssituation ist das weit verbreitete Push-System. “Push“ heißt, jede Montageinsel
produziert mit allem, was ihr an Rohmaterial zur Verfügung steht, ungeachtet dessen, was
nachstehende Montageinseln benötigen. Dies führt unweigerlich zu einer unnötigen Anhäufung von
Pufferbeständen, unnötigen Transporten, sowie unnötiger Manipulierung von Material.
Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen
Vom Soll-Zustand ausgehend wurden Maßnahmen abgeleitet, die notwendig sind, um den neu
definierten, künftigen Soll-Zustand zu erreichen. Diese Aktivitäten wurden in einem Maßnahmenplan
dokumentiert, aufgeteilt und priorisiert. Nachstehend sehen Sie einen kleinen Auszug derjenigen
Maßnahmen, welche von uns bereits umgesetzt wurden, bzw. in Zukunft umgesetzt werden.
Abb. 21 Abgleich der Taktzeiten
Das Problem mit den unterschiedlichen Taktzeiten pro Arbeitsplatz, hervorgerufen durch
verschiedene Kranausführungen, wird mit Supermarkt Pull-Systemen gelöst.
Diese Supermarkt Pull-Systeme helfen, an variantenreichen Montageplätzen die unterschiedlichen
Taktzeiten und den Tageskapazitätsbedarf dadurch zu glätten, dass an Tagen mit geringer Auslastung
zeitintensive Baugruppen (z.B. Elektrobausätze, Stützzylinder) vormontiert und an Tagen mit hoher
Auslastung diese aus dem System herausgenommen werden. Die modulare Bauweise der
Kranausrüstungen ermöglicht es, die Bauteilvielfalt der Supermarkt-Systeme gering zu halten. Das
Diagramm oben zeigt, was diese Umstellung nun für die Taktzeit bedeutet.
Vorher wurden 4 bzw. 8 Stunden für die Fertigstellung des Arbeitsschrittes benötigt. Mit dem
Supermarkt Pull-System wird dieser Unterschied nun abgeglichen, so dass der Arbeitsplatz für jeden
Kran, gleich welcher Ausführung, nun 6 Stunden benötigt.
Die nachfolgenden Bilder zeigen, wie diese Änderungen in digitalisierter Form aussehen.
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Abb. 22 Vorher (Wertstromdesign)
Abb. 23 Nachher (Wertstromdesign)
Reduzierung der hohen Pufferlagerbestände
Ausgangssituation hier war, dass morgens der gesamte Materialbedarf pro Tag mit Staplern zu jedem
einzelnen Arbeitsplatz gefahren wurde.
Die Folgen davon waren:
viele Staplerfahrten pro Halle
unnötige Abstellplätze
unnötige Manipulierung und Suchen von Material
Der hohe Bedarf an Gabelstaplertransporten und Anrüstplätzen, sowie die unnötige Manipulierung
des Rüstmaterials wurde durch den Einsatz eines Transportzuges (siehe Abbildung) drastisch
reduziert. Die Entwicklung und Umsetzung dieses Transportzuges geschah unter Federführung des
Leiters des Cost Centers Logistik, Herrn Robert Reitsamer. Die Detailumsetzung in der Montage
(Ablieferplätze, Pufferplatzgröße, Anlieferfrequenz, etc.) wurde von uns mitgestaltet.
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Abb. 24 Zugsystem
Abb. 25 Haltestelle 1, Ankunfts- und Abholzeiten
Dieses System ist vergleichbar mit einem herkömmlichen Zug, mit Haltestellen und Fahrzeiten. Der
Transportzug wird von einem gabellosen Stapler gezogen und kann bis zu vier Anhänger ziehen,
wobei ein Anhänger drei Euro-Paletten mit sich führen kann.
Durch das zwölffache Ladevolumen des Zuges gegenüber einem Gabelstapler, lassen sich bei einer
einmaligen Anlieferung schon elf Gabelstaplerfahrten und damit auch eine große Anzahl von
Leerfahrten einsparen.
Die Vorteile, die sich für die Firma dadurch ergaben, sind:
Reduzierung der Staplerwege um 60%
Reduzierung der Abstellplätze um 70%
keine unnötigen Leerfahrten mehr
keine Einzeltransporte von Paletten mehr
Entlastung der Koordinatoren
Quelle: Beispiel für einen IST-Zustand (Rother/Shook 2006)
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Schrittweises Erfassen des IST-Zustandes
(Quelle: www.ipe-gmbh.de)
Abb. 26 Erfassung IST-Zustand. Kundeninformation festhalten.
Abb. 27 Erfassung IST-Zustand. Schneller Durchgang zur Identifikation der Reihenfolge der hauptsächlichen Prozesse.
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Abb. 28 Erfassung IST-Zustand. Zweiter Rundgang zur detaillierten Datenaufnahme
Abb. 29 Erfassung IST-Zustand. Zulieferung einzeichnen
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Abb. 30 Erfassung IST-Zustand. Informationsfluss einzeichnen.
Abb. 31 Erfassung IST-Zustand. Ermittlung der Durchlaufzeiten.
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Abb. 32 Erfassung IST-Zustand. Beispielrechnung
Abb. 33 Erfassung IST-Zustand. Ermittlung der Durchlaufzeiten
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