KRITISCHE ANALYSE ZUR EINFÜHRUNG EINES NEUEN PRODUKTIONSSYSTEMS IN EIN BESTEHENDES AUTOMOBIL- WERK

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1 KRITISCHE ANALYSE ZUR EINFÜHRUNG EINES NEUEN PRODUKTIONSSYSTEMS IN EIN BESTEHENDES AUTOMOBIL- WERK Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Bracht Technische Universität Clausthal Institut für Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit Clausthal-Zellerfeld Dipl-Wirt.-Ing. MScIE Henning Oeltjenbruns Mercedes-Benz do Brasil São Paulo, Brasil Dipl.-Ing. Jörg Orthmann DaimlerChrysler AG Werk Bremen SUCHWÖRTER Toyota Production System, Einführung von Produktionssystemen ABSTRACT The successful implementation of Production System Elements, based on the renown Toyota Production System, depends heavily on the proper understanding of the underlying relations inbetween the individuell elements. Incomplete implementation is often the source for rather unsatisfying results regarding expected improvements on productivity, in-house material reduction and product quality. In addition, traditional ways of doing business and a suspicious mind set of production workers and management have to be overcome. The underlying analysis of this paper investigated the different functions of production system elements and proposes a step-wise approach to successful production system implementation. KURZINHALT Die wirksame Einführung von Produktionssystem-Elementen, basierend auf dem erfolgreichen Toyota Produktionssystem, hängt von dem eigentlichen Verständnis der zugrundeliegenden Beziehungen zwischen den einzelnen Elementen ab. Die unvollständige Einführung ist oftmals der Ursprung für eher unbefriedigende Ergebnisse bezüglich der erwarteten Verbesserungen hinsichtlich der Produktivität,

2 der internen Materialreduzierung und der Produktqualität. Zusätzlich gibt es traditionelle Handlungsweisen und Vorbehalte der Produktionsmitarbeiter und des Managements zu überwinden. Der Beitrag untersucht die unterschiedlichen Funktionen der Elemente des Produktionssystems und empfiehlt eine schrittweise Vorgehensweise zur erfolgreichen Implementation des Produktionssystems. DAS TOYOTA PRODUCTION SYSTEM Die Anfänge des Toyota Production System (TPS) lagen in den 50er Jahren, als Toyoda Kiichiro ( ), damaliger Präsident der Toyota Motor Company, die Parole ausgab: Wir müssen die Amerikaner innerhalb von drei Jahren einholen. Sonst wird die Autoindustrie Japans nicht überleben. Es galt, ein japanisches Produktionssystem zu entwickeln, welches das konventionelle Massenproduktionssystem, wie es in Amerika und Europa bereits etabliert war, übertreffen könnte. [4] Die Ursprünge des Toyota Production System, d.h. die Arbeitsorganisationsform Toyotas, waren in den Nachkriegsjahren geprägt durch begrenzte Ressourcen sowie eine geringe Nachfrage nach Fahrzeugen, die wiederum in verschiedenen Ausführungen vom Markt gefordert wurden. Flexibilität in allen Unternehmensbereichen von der Entwicklung bis zur Produktion war also schon damals oberste Prämisse bei der Ausrichtung der Geschäftsprozesse hieraus ergab sich das Ziel, die Wirtschaftlichkeit der Produktion durch konsequente und gründliche Beseitigung jeglicher Verschwendung zu erhöhen. Dieses Konzept mit der gleichzeitigen Betonung des Respektes vor dem Menschen bildete die Grundlage des Toyota-Produktionssystems. Dieses System wurde schon kurz nach dem zweiten Weltkrieg schrittweise eingeführt, aber erst nach der Ölkrise im Herbst 1973 und den nachfolgenden Rezessionen gewann es immer stärkere Beachtung. Wie in vielen anderen Staaten, so brach auch in Japan 1974 die Wirtschaft zusammen und sank auf ein Nullwachstum herab. In den Jahren 1975, 1976 und 1977 konnte die Toyota Motor Company weiterhin Gewinne aufrechterhalten. Der sich vergrößernde Abstand zwischen Toyota und den anderen Firmen war dafür verantwortlich, daß das Toyota Production System auf ein immer breiteres Interesse stieß. [4] Obwohl Toyota bereits seit Anfang der fünfziger Jahre als Importeur von Kleinwagen in den USA auftrat, wuchs die Nachfrage nach verbrauchsarmen Fahrzeugen erst mit Beginn der Ölkrise im Herbst 1973 auf ein nennenswertes Niveau. Während die USamerikanische Automobilindustrie mit ihren technisch veralteten Fahrzeugen

3 niedriger Qualität kollabierte, konnten Fahrzeuge japanischer Hersteller aufgrund ihrer geringen Treibstoffverbräuche und hohen Zuverlässigkeit eine steigende Kundschaft ansprechen. Durch die Errichtung von Transplants im Hauptvertriebsmarkt USA konnte Toyota sich als lokaler Produzent etablieren und durch sichere und moderne Arbeitsplätze entsprechende Akzeptanz in der Bevölkerung erzielen. DEFINITION EINES PRODUKTIONSSYSTEMS Im Zuge der Anfang der 90-er Jahre erschienenen Studie des MIT, hielten in immer stärkeren Maße Begriffe und Ansätze wie Lean Production, Kaizen und KVP Einzug in die europäische Wirtschaft. Die unter diesen Ausdrücken beschriebenen Abläufe sind alle auf die Philosophie des Toyota Production System zurückzuführen. Das Toyota Production System ist ein integrierter Produktionsansatz um unter Nutzung von bestehenden Einrichtungen, Materialien und Arbeitskräften so effizient wie möglich zu arbeiten mit dem Ziel der Eliminierung von Verschwendung ( Muda ), ungleichmäßiger Produktionsauslastung ( Mura ) und Überbeanspruchung ( Muri ). Das System produziert Fahrzeuge Just-In-Time und eine hohe Produktqualität ist eingebaut (d.h. prozeßimmanent), basierend auf dem Jidoka Ansatz. [6] Vor der Einführung des Toyota Produktionssystems, ist es erforderlich die Zusammenhänge seiner Teilelemente zu verstehen. Die zugrundeliegende Untersuchung zielt auf die Analyse der Interdependenzen der Teilelemente des TPS ab. ERSTELLUNG EINES IDEALEN PRODUKTIONSSYSTEMS In der Literatur werden neben reinen Beschreibungen des TPS sowie seinen zahlreichen Derivaten, ebenso Erfahrungsberichte zur Einführung genannt. Eine detaillierte Analyse der Einzelelemente des TPS, ihrer Abhängigkeiten untereinander sowie der sich daraus ableitenden Rückschlüsse auf die Einführung des TPS in ein bestehendes Unternehmen sollen hier erstmals dargestellt werden. Speziell wurden folgende Fragestellungen untersucht: 1. Welche Interrelationen bestehen zwischen den einzelnen Elementen innerhalb des Produktionssystems? 2. Welche Bedeutung haben die einzelnen Elemente des Produktionssystems? Die Philosophie der fehlerfreien Fertigung von Produkten (Null-Fehler Qualität) bei gleichzeitig minimalen Materialbestand basiert auf den fünf Elementen des Toyota

4 Production System (Bild 1). Die Hauptpfeiler des TPS sind Just-In-Time, Jidoka (auch Autonomation genannt) und Total Quality, welche sich wiederum auf die Fundamente Flexible Production (flexibel einsetzbare Mitarbeiter und Anlagen) und Kostenreduzierung durch Vermeidung von Verschwendung stützen. Die Instandhaltung bzw. Aufrechterhaltung des TPS begründet sich auf Standardisierte Methoden und Prozesse sowie Kontinuierliche Verbesserung, auch bekannt als Kaizen und wird unterstützt durch Training on the Job. Die Unternehmensziele Toyotas lassen sich zusammenfassen unter der Vision, die Gesellschaft mit Fahrzeugen höchstmöglicher Qualität, zu wirtschaftlich vertretbaren niedrigsten Kosten in kürzester Fahrzeugauslieferzeit zu versorgen. Abgeleitet von diesen Unternehmenszielen sind die produktionsrelevanten Ziele der TPS- Philosophie: 1. Kostenreduzierung durch die konsequente Eliminierung jeglicher Art von Verschwendung innerhalb der Produktionsprozesse. 2. Die Gestaltung von (Produktions-) Prozessen, die eine gleichmäßig hohe Produktqualität ermöglichen. 3. Die Schaffung einer Arbeitsumgebung, die sich flexibel Prozeß-, Produkt- und Nachfrageänderungen anpassen kann und trotzdem die individuellen Bedürfnisse der Mitarbeiter berücksichtigt. [1] Wesentliches Ziel des Toyota Production System ist die Kostenreduzierung durch Vermeidung von Verschwendung, die in Form von Ausschuß, Nacharbeit, Überproduktion, Lagerbestände, nichtwertschöpfende Bewegung, nicht wertschöpfende Prozesse, Transport/Innerbetriebliche Logistik und Wartezeiten auftreten kann. Grundsätzlich zählt alles zur Verschwendung, was nicht den Wert des Produktes steigert. Flexibel einsetzbare Mitarbeiter und Anlagen sind das Rückgrat des Systems. Just-In-Time und Jidoka (Autonomation) bilden die beiden Hauptsäulen im TPS. In der Just-In-Time-Produktion bezieht die nachgelagerte Station von der vorherigen Station nur Teile in der benötigten Anzahl und nur zum benötigten Zeitpunkt. Unter Jidoka (Autonomation) oder autonome Automation versteht man die Übertragung der menschlichen Intelligenz auf die Maschine. Die Maschine soll von sich aus abnormale von normalen Situationen unterscheiden können und sich im Fall einer abnormalen Situation selbsttätig abschalten. Vor dem Hintergrund der Total Quality wurde dieses Prinzip im TPS auch auf das Fließband bzw. die

5 Bandmitarbeiter ausgeweitet. So ist im Fall einer abnormalen Situation der Werker angehalten, das Band zu stoppen - auf diese Weise wird das Herstellen von defekten Produkten verhindert. Jegliche Unregelmäßigkeit am Band wird aufgedeckt und kann im Sinne des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses beseitigt werden. Als abschließendes Element sind die Standardisierten Methoden und Prozesse zu nennen, mit denen die Durchführung der Arbeitsprozesse immer nach dem gleichen Ablauf erfolgt, um Unregelmäßigkeiten und damit Toleranzen der Produktqualität zu vermeiden. Die Schwierigkeiten bei der Einführung des TPS liegen unter anderem begründet in dem mangelnden Verständnis über die vielfältigen Ausprägungen bzw. Instrumente, durch welche die obengenannten Hauptelemente des TPS in der Produktion in Erscheinung treten. Weiterhin ist neben dem reinen Auflisten der Subelemente ebenso ein tiefes Verständnis der Abhängigkeiten untereinander, bzw. das Zusammenspiel der Elemente und Subelemente von hoher Bedeutung für den Erfolg des TPS. Um dem Leser die Vielzahl von Unterelementen zu erläutern, wurde Bezug auf ein Derivat des TPS genommen: Mit dem Anlauf von Mercedes-Benz U.S. International, Inc., dem DaimlerChrysler Werk für die Mercedes M-Klasse in Tuscaloosa, Alabama wurde 1996 als Innovation im Hause Daimler-Benz eine Arbeitsorganisationsform entwickelt und eingesetzt, die durch den bewußt starken Einfluß ehemaliger US- Toyotamanager gekennzeichnet ist, das sogenannte MBUSI Production System. Dieses System bemüht sich im Gegensatz zum TPS durch eine weitergefächerte Darstellung den Mitarbeitern die Details näher zu bringen. Die Basis für das MBUSI Production System (Bild 1) bildet das Element Safety bzw. Arbeitssicherheit. Mitarbeiter stellen bei MBUSI die wertvollste Ressource dar. Safety ist somit nicht nur ein Slogan, sondern es steht für die Unternehmenskultur und für die Art und Weise, unter welchem Fokus die tägliche Arbeit verrichtet wird. Training ist der zweite wichtige Grundbaustein im MBUSI Production System. Das umfangreiche Trainingsprogramm soll die Mitarbeiter unterstützen, ihre tägliche Arbeit erfolgreich zu verrichten. Auf diesen zwei Fundamenten stehen sechs Säulen: CLEAN + S, Total Quality, Visual Management, Pull System, Standard Methods & Procedures und schließlich Continuous Improvement.

6 CLEAN + S steht für die Sauberkeit und Ordnung im Hause MBUSI und bildet die Grundlage für die Produktivität und Verbesserung. Clean ist eine visuelle Kontrolle für das Produktionssystem. Alles hat seinen Platz und alles ist an seinem Platz.. Safety ist wiederum das Produkt von Clean, denn ein sauberer und aufgeräumter Arbeitsplatz ist auch ein sicherer Arbeitsplatz. Star Quality Built In ist das Ziel von Total Quality. Es bedeutet, daß Teile sowie ihre Montageprozesse so entwickelt werden, daß zwangsläufig Montagefehler ausgeschlossen werden. Durch Visual können abnorme Situationen auf einen Blick erkannt werden. Sobald eine abnorme Situation erkannt worden ist, läßt sich diese durch Problemlösungsmethoden untersuchen und beseitigen. Visuelle Methoden machen die Arbeit übersichtlicher und letztendlich produktiver. Das Pull System bildet die vierte Säule des Produktionssystems. Es beschreibt die bedarfsorientierte Materialversorgung. Das Ziel des Pull System ist, nur in der richtigen Menge, zum richtigen Zeitpunkt und in der MBUSI-Qualität zu produzieren, was gerade gebraucht wird. Durch Standardisierte Methoden und Prozesse werden in der Produktion Beständigkeit, Sicherheit und Effizienz gewährleistet. Es ist ebenso eine Hilfe bei der Qualitätskontrolle, denn erst durch dokumentierte Arbeits- und Prozeßstandards lassen sich Vergleiche ziehen und Abweichungen vom Normalprozeß erkennen. Die letzte Säule heißt Continuous Improvement. Für MBUSI ist Continuous Improvement eine Erweiterung von Standard Methods & Procedures und Visual Management. Erstgenannte schaffen Stabilität im Produktionsprozeß. Mit Visual Management werden abnorme Prozesse sichtbar gemacht. Beide Resultate dienen als Voraussetzung für Continuous Improvement. Zur weiteren ganzheitlichen Betrachtung wurde durch Kombination des Toyota und des MBUSI Production System eine Idealwelt (Bild 1) definiert, als Grundlage für die Analyse.

7 Toyota Produktionssystem Total Quality Just In Time Jidoka/ Autonomation Total Quality Flexible Production Reduction Of Cost By Elimination Of Waste Ideal World (ideal production system) MBUSI Production System Clean + S Total Quality Visual Management Pull System Standard Methods & Procedures Continuous Improvement Training Safety Bild 1: Idealwelt aus Toyota- und MBUSI Production System ANALYSE DER RELATIONEN ZWISCHEN DEN ELEMENTEN Das Ideal-Produktionssystems wird zunächst in seine einzelnen Bestandteile zergliedert, um die vielfältigen Beziehungen zwischen den Hauptelementen und ihren Sub-Elementen aufzuzeigen. Sofort wird die Komplexität dieses Produktionssystems deutlich. So setzt sich z. B. das Hauptelement Standardisierte Methoden & Prozesse aus 13 Sub-Elementen zusammen (Bild 2). Bild 2: Team Wear SMP Work Sheet Fixed Position Stop/ Simultaneous Start Time Takt/ Cycle Time Balancing Master Process Sheet Team Structure Standardization Principles Standard Methods & Procedures Plan-Do- Check- Action- Cycle 5 W Minimal Buffers Content Of Work Limited To One Station Documentation Beispiel für die Unterteilung eines Elementes in Sub-Elemente All Work Areas On Same Level In folgenden Schritten wurden dann die Beziehungen zwischen einzelnen Sub- Elementen verschiedener Hauptelemente visualisiert und die Abhängigkeiten erläutert. Bild 3 zeigt hier beispielhaft die Verknüpfungen zwischen den Hauptelementen Total Quality, SMP und Visual Management.

8 Team Wear Master Process Sheet Standardization Principles Documentation Minimal 5 W Buffers Content Of Work Limited To One Station All Work Areas On Same Level Andon Production Board Einsehbare und räumlich begrenzte Nacharbeitszonen Central Fixed Places Of Stations Supporting Areas Visual Assembly Line Layout Striped ausgehängte Form- oder Open Plant Concept System Arbeitsinhalte innerhalb einer Station fertig fi bei Wiederanfahren des Bandes kein Arbeitsinhalt vergessen fi nächste Station erhält einwandfreie Montageeinheit Fixed Position Stop/ Simultaneous Start Time SM & P 5 W Content Of Work Limited To One Station Standardisierter Prozeß um Wiederholfehler zu vermeiden Abgeschlossene Arbeitsinhalte erlauben Übersichtlichkeit Visual Visual Management Bild 3: Beispiel für die Vorgehensweise bei der Analyse Als Ergebnis ist in Bild 4 die Idealwelt im vollständig analysierten Zustand dargestellt. Die Zahlen innerhalb der Elementenblöcke geben die Anzahl der ausgehenden Relationen eines jeden Elementes an. Clear Out Clean Workplace Safety Clean + S Clean + S 7 Locate Educate CLEAN + S / 5SAlways Clean/ Never Quit Total Quality Vehicle Inspection Vehicle Audit Total Quality Sheets Reaktionsverhalten auf Fehler Consistent Quality Internal Fehler- Statistical Supplier Line Customer/ Process Relationship System holver- Stop wieder- Supplier 0 Chart Focus meidung Training in Sicherheitsbewußtsein Area Safety Board Safety Safety 3 Lock Out And Tag Equipment Safety First In All We Do Large KanbanContainerSingle Karten On Piece Flow Dollies Standard In-Process Stock Green Cross On Andon- Board (Info über Betriebsunfälle) Small Red Container Racks Sizes Pull System Pull System 7 Levelized Production (Heijunka) Flow JIT Inventory Logistics + Racks Conveyance Standard Standard Methods Standard & Methods Procedures & Procedures Continuous Improvement Elemination Of Waste 0 Internal Customer/ Supplier Focus Total Quality Fehlerwiederholvermeidung Fixed Position Stop/ Simultaneous Start Time Takt/ Cycle Plan-Do- Time Team Check- Balancing Structure Action-Cycle Produce Instrumente"Star" ContinuousSupplier Quality zur Fehlererkennung/ -Quality ment Process Improve- Quality In The Line vermeidungbuilt In Center Audits VV erst nach Erreichen Schulung in gleichbleibender Qualität Problemlösungstechniken + Prozeßbeherrschung Continuous Area Team Improvement Meetings MA haben Einfluß auf Arbeitsplanung + Ablaufgestaltung (Soikufu) Training In Basics/ On The Job Orientation Pie Chart Training Training Training 3 Week Training MPS/ SMP Training Fixtures Multiskill Along Assemby Team Building Training Line Skills Through Job Rotation Mixed Model Production Flexible Production 2 schnelle Reaktionsfähigkeit auf Marktverschiebungen flexible Flexible Low Degree Of Mitarbeiter Produktion Automation Supermarkt Prinzip SMP Worksheet kontinuierliche Mitarbeiterschulung Work Clocks Areas Visual Visual Manage- Management ment Designation 12 Kontrollblätter Bild 4: Vollständig analysierte Idealwelt Deutlich wird in dieser Darstellung, daß bei den verschiedenen Hauptelementen starke Unterschiede hinsichtlich der Anzahl der Beziehungen auftreten. So verzeichnen die Elemente Standard Methods & Procedures und Visual Management eine hohe Dichte dieser Verknüpfungen; etwas weniger findet man bei den Elementen Pull System und Clean+S. Nochmals verringert wird die Anzahl der ausgehenden Beziehungen bei den Elementen Safety, Training und Flexible Produktion. Interessanterweise weisen die Elemente Total Quality und Continuous Improvement keine ausgehenden Beziehungen zu anderen Elementen aus.

9 ERKENNTNISSE UND HYPOTHESEN Die detaillierte Analyse der vielfältigen Verknüpfungen zwischen den Elementen des zugrundeliegenden Produktionssystems weist ein intensives Beziehungsgeflecht auf. Die Anzahl der nachgewiesenen Verknüpfungen, die unter den einzelnen Hauptelementen stark variiert, läßt vermuten, daß die Elemente unterschiedlich starke Einflüsse auf ihr Umfeld oder unterschiedliche Aufgaben entlang der Produktionsprozesse wahrnehmen. Zu den gewonnenen Eindrücken wurden folgende Erkenntnisse und Hypothesen aufstellt: Erkenntnis 1: Zwischen den einzelnen Elementen herrschen viele Interrelationen. Hypothese 1: Zur erfolgreichen Einführung des Produktionssystems müssen alle Elemente eingeführt werden. Erkenntnis 2: Zwischen den Elementen gibt es unterschiedlich starke Beziehungen. Hypothese 2: Die einzelnen Elemente haben unterschiedlich starke Funktionen im Gesamtsystem. Erkenntnis 3: Es gibt Elemente mit Sende- und Empfangscharakter und Elemente, die nur Empfangscharakter aufweisen. Hypothese 3: Elemente, die nur Empfangscharakter haben, sind Zielelemente. Diese Hypothesen galt es im Verlauf der Untersuchung zu diskutieren und eine Bestätigung für ihre Richtigkeit zu finden. Dazu wurde im ersten Schritt eine theoretische Herleitung von Kausalzusammenhängen im Hinblick auf das Fehlen von Sub-Elementen aufgestellt. Die Validierung der Kausalzusammenhänge erfolgte dann im Rahmen einer Bestandsaufnahme bei der DaimlerChrysler-Tochter Mercedes-Benz do Brasil, S.A., São Paulo, Brasilien (MBBras). Das 1954 errichtete Montagewerk für leichte, mittlere und schwere Lkw beschäftigt sich seit Mitte der 90- er Jahre erfolgreich mit der schrittweisen Einführung von Produktionssystem- Elementen im Rahmen von regelmäßig stattfindenden Kaizen-Workshops. Zur Untersuchung, inwieweit das Fehlen von Sub-Elementen und damit ihren Verknüpfungen zu Einschränkungen bei Prozessen bzw. der Effektivität des Produktionssystems führt, wurde beispielhaft der Produktionsbereich Montage Lkw- Fahrerhäuser ausgewählt. Im nächsten Schritt wurde untersucht (Bild 5), was das resultierende Problem beim Fehlen eines Sub-Elementes ist und welche Auswirkungen sein Fehlen hat:

10 Allgemein: Fehlen von Sub-Element XY daraus resultierendes Problem Auswirkung Beispiel: Fehlen von Sub-Element Master Process Sheet Voraussetzung für Mitarbeitertraining nicht gegeben Mitarbeiter arbeiten ineffektiv keine Dokumentation über detaillierte Montageanweisung Mitarbeiter interpretieren Arbeitsschrittreihenfolge unterschiedlichkeine standardisierte Arbeit mit höherer Fehlerhäufigkeit Montageprozesse werden nicht auf kleinste Montageschritte heruntergebrochen keine Reduzierung von Verschwendung möglich, da keine Unterscheidung von wertschöpfender und nichtwertschöpfender Arbeit möglich Anmerkung: bei den Master Process Sheets handelt es sich standardisierte Arbeitsablaufblätter, auf denen sowohl verbal als auch durch Explosionszeichungen die Montagereihenfolge von Teilen unter Hinzufügen von Werkzeugen, Montagezeiten sowie Sicherheitshinweisen dokumentiert ist) Bild 5: Kausalketten für das Fehlen eines Elementes Anhand der in der Fallstudie bei MBBras durchgeführten Untersuchungen, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll, zeigte sich, daß im betrachteten Montagebereich noch deutliche Diskrepanzen zwischen Ideal- und Realwelt bestanden. Anhand von Praxisbeispielen im untersuchten Produktionsbereich wurden die obengenannten Hypothesen validiert und ein Vorschlag erarbeitet, wie die einzelnen Produktionssystemelemente hinsichtlich ihrer Funktion eingeordnet werden können. Die theoretisch hergeleiteten Kausalketten ließen bei Entfall einzelner Verknüpfungen eine Minderfunktion des Produktionssystems erwarten. Der Praxisvergleich (Untersuchung der Montagelinie für Kabinen bei MBBras) zeigte an einigen Beispielen deutlich, daß eine hohe Effizienz nur durch die Einführung aller Produktionssystemelemente möglich ist diese Erkenntnis lehnt sich damit an die bekannte Problematik der Schaffung von sogenannten Insellösungen im Unternehmen an.

11 In Anlehnung an die Hypothese 2 zeigte sich sowohl in der theoretischen Herleitung als auch in der Praxisvalidierung, daß die einzelnen Elemente des Produktionssystems unterschiedliche Bedeutungen haben. Standard Methods & Procedures, Visual Management und Pull System bilden sogenannte Basiselemente - durch ihre Ordnungsfunktion tragen sie maßgeblich dazu bei, ein Arbeitsumfeld zu kreieren, welches grundlegende Voraussetzungen und Motivation für die Einführung eines ganzheitlichen Produktionssystems schafft. Durch die Beschreibung und Standardisierung von (Arbeits-) Abläufen, die entsprechend dokumentiert den betroffenen Mitarbeitern zugänglich sind, wird im Produktionsbetrieb die Grundlage geschaffen für wiederholbare Qualität bzw. nachvollziehbare Abweichungen. Visual Management erlaubt die schnelle Erkennung von Normabweichungen; der Zustand eines Produktionsbereich kann dadurch sozusagen auf einen Blick bewertet werden, Probleme sind offensichtlich und können direkt angegangen werden. Pull System, d.h. die bedarfsorientierte Materialversorgung, steht für die schrittweise Reduzierung des Umlaufmaterials. Probleme bei Produktionsprozessen, die in den Betrieben oftmals durch Materialpuffer verdeckt sind, werden sichtbar und können schrittweise eliminiert werden. Die Elemente Clean+S, Safety, Flexible Production und Training dienen als Werkzeugelemente, welche unterstützend die Implementation der vorangegangenen Elemente fördern. Ein sauberer, geordneter Arbeitsplatz bzw. Produktionsbereich ist Voraussetzung für Arbeitssicherheit. Standardisierung und Visual Management funktionieren nur dann, wenn durch das Werkzeug Clean+S (wobei das C für Clear Out, d.h. das Entfernen aller für den Produktionsprozeß nicht notwendigen Teile, Werkszeuge, Dokumente steht) die erforderliche Ordnung geschaffen und erhalten werden kann. Training ist notwendig, um die Mitarbeiter schrittweise mit den Grundsätzen der Produktionssystem-Philosophie und den Funktionen seiner Hauptund Subelemente vertraut zu machen. Total Quality und der Kontinuierliche Verbesserungsprozeß lassen sich als Zielelemente bezeichnen, da alle Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Produktionssystem letztlich die Schaffung und Aufrechterhaltung einer Produktqualität auf gleichbleibend höchstem Niveau zum Ziel haben. Um dieses Ziel zu erreichen und damit ein Produktionssystem auch nach seiner vollständigen Einführung weiterhin auf dem optimalen Stand zu erhalten, ist die ständige

12 Evaluierung von Prozessen im Hinblick auf weitere Verbesserungen, und damit der KVP, ebenso als Ziel innerhalb des Produktionssystems zu bewerten. (Bild 6) Total Quality Ziel Continuous Improvement Zielelemente Clean Clean + + SS Safety Safety Flexible Flexible Production Production Training Training Werkzeugelemente (unterstützend wirkend) Pull Pull System System Standard Standard Methods Methods & Procedures Procedures Visual Visual Management Management Basiselemente Bild 6: Bedeutung der Hauptelemente im Produktionssystem VORSCHLAG ZUR STUFENWEISEN PRODUKTIONSSYSTEM- EINFÜHRUNG Die Voraussetzung zur Implementierung sind der Glaube und das Vertrauen des Managements und des Stabs in dieses System, ihr Wissen über dieses, ihr Wille, es anzuwenden, und das Wissen der Produktionsmitarbeiter über das System und ihr Interesse an ihm. Das Management hat dieses zu vermitteln, indem es Meetings arrangiert und Trainingsprogramme aufstellt [1]. Von der Unternehmensleitung muß dieses System also gewollt sein und die Implementierung muß in einem vom Management getriebenen Top-Down-Ansatz vonstatten gehen. Viele Unternehmen, die bereits seit Jahrzehnten bestehen, sogenannte Brownfields, haben eigene Arbeitsorganisationsformen entwickelt genauso wie ihre Mitarbeiter festgefügte Verhaltensmuster zeigen, welche oftmals nicht mit den Ansätzen der Produktionssysteme nach dem Vorbild Toyotas korrelieren. Den Gegensatz bilden Greenfield -Projekte, neue Montagewerke auf der grünen Wiese, welche ihre Mitarbeiter unvorbelastet verstärkt aus branchenfremden Industrien oder ohne Montageerfahrung einstellen, um neue Produktionssystem-Konzepte besser implementieren zu können. Für die erfolgreiche Einführung eines Produktionssystems bei bestehenden Unternehmen empfiehlt sich eine schrittweise Vorgehensweise dies ist oftmals allein schon aufgrund der hohen Anzahl von Mitarbeitern und dem damit verbundenen Aufwand der Neuausrichtung erforderlich.

13 Die zugrundeliegende Untersuchung versucht einen Beitrag zur stufenweisen Produktionssystem-Einführung zu leisten. Vorgeschlagen wird zunächst die Einführung der Basiselemente, dann der Werkzeug- und schließlich der Zielelemente. Parallel dazu müssen innerhalb dieser Hauptelemente jeweils diejenigen Subelemente zuerst eingeführt werden, die Interrelationen zu anderen Sub-Elementen aufweisen. Beispielhaft kann hier die Einführung des Montagebandstops genannt werden: Führt man das Sub-Element Line Stop System (Montagebandstop) ein, bedingt dieses die gleichzeitige Einführung des Fixed Position Stop (Bandstop erst bei Taktende, d.h. bei Erreichen von abgeschlossenen Montageinhalten innerhalb der Stationen) und dieses wiederum die Einführung des Sub-Elementes Fixed Stations (festgelegte Stationsbegrenzungen) und Striped Work Areas (farbliche Markierung der Stationsgrenzen). Neben der Reihenfolgepriorisierung, basierend auf Basis-, Werkzeug- und Zielelemente, ist es bei bestehenden Unternehmen ebenso sinnvoll die Einführung von Produktionssystem-Elementen auf bestimmte Produktionsbereiche zu begrenzen. Hier soll exemplarisch die sogenannte Learning Laboratory Line (LLL) genannt werden. Neue Elemente können dort im Vorfeld einer werksweiten Implementierung lokal über einen begrenzten Zeitraum auf Alltagstauglichkeit getestet sowie Konzepte zur Einführung und zum Mitarbeitertraining erprobt werden. Neben der schrittweisen Elemente-Einführung, wie sie z.b. im Rahmen der Kaizenprojekte bei der Mercedes-Benz do Brasil erfolgt, kann es ebenso sinnvoll sein, einen begrenzten Werksbereich zu wählen und dort die zügige ganzheitliche Produktionssystem-Einführung mit Vorbildfunktion voranzutreiben. Im direkten Vergleich zu weiterhin traditionell organisierten Unternehmensbereichen werden die Vorteile des Produktionssystems für Belegschaft und Management schnell deutlich. Voraussetzung für diesen Ansatz sind junge, flexible Mitarbeiter und geeigneterweise eine ohnehin geplante Produktionsumstrukturierung, wie sie z.b. im Rahmen von Produktneuanläufen erforderlich ist! Notwendige Voraussetzung für die Einführung aller Produktionssystemelemente ist das begleitende Mitarbeitertraining. Akzeptanz und Unterstützung der neuen Abläufe ergibt sich erst dann, wenn deren Anwendung geschult und damit verbundene Auswirkungen bekannt sind! Um eine unternehmensspezifische Reihenfolgebildung sowie Einführungsstrategie festzulegen, empfiehlt sich in jedem Fall eine Vorabanalyse des jeweiligen Status

14 Quo in der Produktion es gilt dabei zu erörtern, welche Elemente im Unternehmen gegebenenfalls unter anderer Bezeichnung bereits eingeführt sind und welche noch fehlen. So lassen sich z.b. mit Hilfe der Kausalketten-Analyse noch offene Verknüpfungen verdeutlichen. Basierend auf dieser Vorab-Ist-Analyse kann der Produktionssystem-Spezialist eine unternehmensspezifische Reihenfolge der Haupt- und Subelemente festlegen. Eine generelle Richtlinie zur Produktionssystem-Einführung zeigt Bild Eindeutige Absichtserklärung des gesamten Managements zur Einführung des Produktionssystems (Konsens) 2. Intensive Informations- und Schulungsphase 3. Ist-Zustandsaufnahme und Analyse des vorhandenen Produktionssystems Festlegung der Einführungsreihenfolge: A Basiselemente (Pull System, SM&P,...) B Werkzeugelemente (Training, Safety,...) C Zielelemente (Continuous Improvement, TQC) Einführung der Elemente (Planungskonzept, Schulung, PS-Büro) werksspezifische Reihenfolge Bild 7: Vorgehensweise bei der Einführung eines neuen Produktionssystems ZUSAMMENFASSUNG/ AUSBLICK Durch die detaillierte Analyse des Toyota Produktionssystems konnte ein vertieftes Verständnis für die Beziehungen seiner einzelnen Haupt- und Subelemente erreicht werden. Mit Hilfe der Darstellung von Kausalketten konnten Ursache-Wirkungs- Beispiele im Hinblick auf eine unvollständige Produktionssystem-Einführung aufgezeigt werden. Anhand der Fallstudie bei der Mercedes-Benz do Brasil, S.A. ließen sich die im Vorfeld aufgestellten Hypothesen zur Vollständigkeit von Produktionssystemen, zu unterschiedlichen Funktionen von PS-Elementen sowie zur Reihenfolgebildung bei der PS-Einführung verdeutlichen. Diese Untersuchung soll Ausgangsbasis für weitere praktische Applikationen sein und dem Leser einen analytischen Ansatz zur geordneten Produktionssystem- Einführung bieten. AUTOREN Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Bracht ist Leiter des Institutes für Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit der Technischen Universität Clausthal. Nach mehr als 11 Jahren verschiedener leitender Tätigkeiten in der Automobilindustrie ist

15 er seit 1996 an der TU Clausthal in Forschung und Lehre insbesondere auf den Gebieten Fabrikplanung und organisation tätig. Dipl.-Wirt.-Ing. Master of Science Henning Oeltjenbruns hat im Rahmen mehrerer Projekteinsätze als Mitarbeiter der DaimlerChrysler AG die positiven Effekte des Toyota Production System hinsichtlich Produktivität, Produktqualität und Mitarbeiterintegration studieren können, u.a. in seiner mehrjährigen Tätigkeit als Assembly Process Engineer bei der Mercedes-Benz U.S. International, in Tuscaloosa, Alabama, USA. Aktuell ist Herr Oeltjenbruns als Projektleiter Heavy Truck Concept verantwortlich für die Nachfolgeentwicklung der schweren Lkw-Klasse bei der Mercedes-Benz do Brasil, S.A. A am Standort São Bernardo do Campo/ São Paulo, Brasilien. Dipl.-Ing. Jörg Orthmann, Mitarbeiter der DaimlerChrysler AG Werk Bremen, schrieb als Student der Technischen Universität Clausthal seine Diplomarbeit zum Thema Toyota Production System im Verlauf seines Aufenthaltes bei der Mercedes-Benz do Brasil S.A am Standort São Bernardo do Campo/ São Paulo, Brasilien. LITERATUR [1] Kumagai, Tomonori; Toyota Production System, Part Two [2] Oeltjenbruns, H. und U. Bracht ; Standardized Assembly Process Planning based on the Toyota Production System, 6.th European Concurrent Engineering Conference; Erlangen, Germany; April 1999 [3] Shingo, S.; Das Erfolgsgeheimnis der Toyota Produktion; Verlag Moderne Industrie, München; 1992 [4] Taiichi Ohno; Das Toyota Produktionssystem; Campus Verlag, Frankfurt/ New York; 1993 [5] Taylor, A.; How Toyota defies Gravity. ; Fortune, (Dec.): 1-5.; 1997 [6] N. N., Toyota Motor Manufacturing Corporation; An Introduction to the Toyota Production System; Company Brochure, Windsor, Canada;1985