Lean, Six Sigma & Co Stand der Umsetzung und Weiterentwicklung von Produktionssystemen
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- Ludo Pfeiffer
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1 Lean, Six Sigma & Co Stand der Umsetzung und Weiterentwicklung von Produktionssystemen Wissenschaft trifft Wirtschaft Sven Hinrichsen Christoph Holz 1 Fragestellungen Wie ist der Entwicklungsstand von Produktionssystemen in Deutschland im Vergleich zum weltweiten»benchmark«, dem Toyota Produktionssystem? Wie werden sich Produktionssysteme künftig möglicherweise weiterentwickeln? Sven Hinrichsen, Christoph Holz 2
2 1 Merkmale, Nutzen und Entwicklungslinien von Produktionssystemen 2 Weiterentwicklungspotenziale von Produktionssystemen in Deutschland 3 Ausblick Trends der Entwicklung von Produktionssystemen Sven Hinrichsen, Christoph Holz 3 Begriff des Produktionssystems Unter Produktionssystem wird ein sozio technisches System verstanden, in dem Menschen, Technik und Organisation zum Zweck der Erbringung von Sach und Dienstleistungen zusammenwirken, das in der Regel einer Produktionsphilosophie und Zielen folgt und in dem Methoden und Standards zur Systemgestaltung erhaltung, regulation und optimierung angewendet werden Sven Hinrichsen, Christoph Holz 4
3 Nutzen von Produktionssystemen Die zielgerichtete Gestaltung von Produktionssystemen sichert (Mindest ) Standards in Bezug auf Qualität, Produktivität, Umwelt und Arbeitssicherheit, fördert Lernprozesse in einzelnen Arbeitssystemen (»keine Verbesserung ohne Standards«), erleichtert das Lernen einzelner Werke voneinander (»Best Practices«),... erleichtert den Aufbau eines Produktionsstandortes und seine Integration in die Lieferkette, vereinfacht den Wechsel von Mitarbeitern und Betriebsmitteln bzw. Ersatzteilen zwischen einzelnen Werken ermöglicht eine werksübergreifende Produktionsplanung und steuerung Sven Hinrichsen, Christoph Holz 6 Entwicklung von Produktionssystemen Meilensteine (Auswahl) Sakichi Toyoda: autom. Produktionsstopp bei Q Problemen 1910 Taylor:»Scientific Management«(1913) Ford:»Moving Assembly Line«(1913) Lowry, Maynard, Stegemerten:»Time and Motion Analysis«(1940) 1940 Gründung des REFA Verbands (1924) Ohno: 7 Verschwendungsarten (o.j.) 1950 Ohno: Visuelle Kontrolle &»Andon«bei Toyota (1950) 1960 Gründung der Dt. MTM Vereinigung (1962) Ohno:»JIT«/»Kanban«Einführung bei Toyota (1953) 1970 Erstes Forschungsprogramm»Humanisierung Toyota Rüstzeitreduzierung v. 3 Std. (1950) auf 3 Min. (1971) des Arbeitslebens«(HDA) (70er Jahre) Motorola Einführung v. Six Sixma (ca. 1985) 1980 Einführung von Qualitätszirkeln (80er) Womack et al.:»2. Revolution in der 1990»Boxenfertigung«im Werk Rastatt ( ) Automobilindustrie«(1991) Einführung von Gruppenarbeit und KVP (90er) Rother, Shook:»Learning to See: Value Stream Mapping«(1999) Haller et al.: Rastatter Produktionssystem (1999) Einführung von Six Sigma in dt. Unternehmen Einführung von Produktionssystemen in der deutschen Automobilindustrie (überwiegend ab Ende 90er) Sven Hinrichsen, Christoph Holz 8
4 1 Merkmale, Nutzen und Entwicklungslinien von Produktionssystemen 2 Weiterentwicklungspotenziale von Produktionssystemen in Deutschland 3 Ausblick Trends der Entwicklung von Produktionssystemen Sven Hinrichsen, Christoph Holz 10 in Deutschland Hypothese 1 Hypothese 1 Notwendigkeit von Produktionssystemen Die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Industrieunternehmen mit hohem Exportanteil resultiert auch aus der Schwäche der Gemeinschaftswährung Euro und dem niedrigen Zinsniveau (Überangebot von Kapital). Der schwache Euro und das niedrige Zinsniveau lassen Schwächen der deutschen Exportindustrie nicht sichtbar werden. Um auch bei einer Verschlechterung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erfolgreich in internationalen Märkten zu agieren, sollten Industriebetriebe ihr Produktionssystem aktiv weiterentwickeln Sven Hinrichsen, Christoph Holz 12 Quellen: Handelsblatt ; Focus Online
5 in Deutschland Hypothese 2 Hypothese 2 Einfluss der Kultur auf Produktionssysteme Der Einfluss von kulturellen Werten auf den Erfolg des Toyota Produktionssystems (TPS) wird im Westen überschätzt. Es ist ein Vorurteil, dass sich Methoden des TPS in westlichen Industrienationen aufgrund anderer kultureller Werte nicht anwenden lassen. Im Gegenteil: Toyota hat es trotz der japanischen Kultur geschafft, eine offene Fehlerkultur im Unternehmen und bei seinen Zulieferbetrieben zu etablieren. Dieser Wert der offenen Fehlerkultur ist kulturell in der japanischen Gesellschaft nicht besonders stark ausgeprägt Sven Hinrichsen, Christoph Holz 13 Quelle: vgl. auch Neuhaus 2013, S. 22f. in Deutschland Hypothese 3 Hypothese 3 Makroebene: Gemeinsame Vision Der Erfolg des Toyota Produktionssystems basiert auch auf einer gemeinsamen Vision und Zielvorstellung der Toyota Beschäftigten und Lieferanten. In vielen Betrieben in Deutschland gibt es keine gemeinsame Vision oder Zielvorstellung, nach welchem Leitbild die Produktion ausgerichtet werden soll Sven Hinrichsen, Christoph Holz 14
6 in Deutschland Hypothese 3 Null Fehler Beispiel Toyota: keine Verschwendung Sicherheit für den Menschen Ist Zustand 2 4 Hindernis Nächster Zielzustand 3 1 Langfristige Vision verstehen und überwinden»one Piece Flow«nach Kundenbedarf Sven Hinrichsen, Christoph Holz 15 Quelle: Rother 2009, S. 59/ 86 (modifiziert) in Deutschland Hypothese 4 Hypothese 4 Mikroebene: Arbeitsstandards Die hohe Produktivität und die geringe Anzahl an Fehlern basiert bei Toyota auf einer detaillierten Arbeitsmethodengestaltung (standardisierte Arbeit). Die Potenziale einer detaillierten Arbeitsmethodengestaltung (z. B. mittels REFA oder MTM Methoden) werden in der Serienproduktion von deutschen (mittelständischen) Industrieunternehmen vielfach nicht vollständig genutzt Sven Hinrichsen, Christoph Holz 16
7 in Deutschland Hypothese 4 Beispiel Toyota: Work Recording Chart Sven Hinrichsen, Christoph Holz 17 Quelle: in Anlehnung an in Deutschland Hypothese 5 Hypothese 5 Wechselwirkung zw. Mensch, Betriebsmittel und Material Das Toyota Produktionssystem besteht aus einer größeren Anzahl an Prinzipien und Methoden. Bei der Adaption des Toyota Produktionssystem kommt es auf die Auswahl der»richtigen«methoden an. In vielen Betrieben in Deutschland werden Einzelmethoden aus dem Toyota Produktionssystem angewendet. Nicht immer werden die»richtigen«methoden angewendet. Bei der Wirkung der Methoden ist zwischen Mensch, Betriebsmitteln und Arbeitsgegenständen zu unterscheiden Sven Hinrichsen, Christoph Holz 18
8 in Deutschland Wirkung von Methoden (Beispiele) auf Mensch, Maschine und Material* Zielgrößen hohe Arbeitsproduktivität (Mensch) hohe OEE (Maschine) Verkettung von Betriebsmitteln (Flow) Engpass Management Rüstzeitreduzierung/ SMED Standardarbeitsplan o / o / / o geringe Durchlaufzeit/ Bestände (Material) / o + / o + pos. Korrelation o keine Korrelation negative Korrelation Sven Hinrichsen, Christoph Holz 19 *Wirkung auch abhängig von betriebsspezifischen Rahmenbedingungen Quelle: Hinrichsen 2013 in Deutschland Hypothese 6 Hypothese 6 Menschen im Produktionssystem Mitarbeiterführung und motivation sind im Toyota Produktionssystem von hoher Bedeutung und sind Basis für den Erfolg des Produktionssystems. Entsprechend gibt es bei Toyota kleine Leitungsspannen und eine ausgeprägte Hierarchie (und nicht wie angenommen, eine»schlanke«führung mit wenigen Hierarchieebenen). In vielen Betrieben in Deutschland wird der Führung in der Produktion ( Shop Floor Management ) eine zu geringe Bedeutung beigemessen Sven Hinrichsen, Christoph Holz 20
9 in Deutschland Hypothese 6 Ergebnisse einer Tätigkeitsstrukturanalyse auf der Ebene von Meistern Zeitanteil in % Bürotätigkeit 70%»Shop Floor Management«heißt Führung am Ort der Wertschöpfung! Besprechung 25% vor Ort in Werkstatt 5% Art der Tätigkeit Sven Hinrichsen, Christoph Holz 21 Quelle: Peters 2009, S. 26 in Deutschland Hypothese 6 Beispiel Toyota: Anforderungen an Führungskräfte im Rahmen des Toyota Produktionssystems Wunsch und Wille zur Führung Kenntnis des Verantwortungsbereichs Kenntnis der eigenen Rolle als Führungskraft und Fähigkeit zur Führung vorbildliches Verhalten Lehrfähigkeit Fähigkeit zur kontinuierlichen Verbesserung Sven Hinrichsen, Christoph Holz 22 Quelle: Liker 2008 (modifiziert)
10 in Deutschland Hypothese 7 Hypothese 7 Menschen im Produktionssystem Der Erfolg des Toyota Produktionssystems basiert auf der Schaffung einer lernenden Organisation, bei der Probleme offen kommuniziert und systematisch und nachhaltig gelöst werden. Viele Betriebe in Deutschland nutzen in zu geringem Maße die Ideen und Initiativen ihrer Beschäftigten. Probleme werden nicht genügend transparent gemacht und oftmals nicht systematisch gelöst (»Root Cause Analysis«) Sven Hinrichsen, Christoph Holz 23 in Deutschland Hypothese 8 Hypothese 8 Betriebsmittel im Produktionssystem Das LCIA Konzept (»Low Cost Intelligent Automation«) schafft es, den Grad der Automation der Kundennachfrage schrittweise anzupassen. Zudem werden Arbeitssysteme so gestaltet, dass sie wandlungsfähig sind. Es gibt in Betrieben in Deutschland die Tendenz, Probleme über den Einsatz von Technik lösen zu wollen. Im Ergebnis sind die Arbeitssysteme mitunter nicht wandlungsfähig und überdimensioniert, so dass Investitionsmittel nicht effektiv eingesetzt werden Sven Hinrichsen, Christoph Holz 25
11 in Deutschland Hypothese 9 Hypothese 9 Material im Produktionssystem Es werden die Potenziale flussorientierter Produktionssysteme nicht ausgeschöpft. Verrichtungsorientierte Produktionssysteme haben großes Beharrungsvermögen. Bestände ermöglichen Bestände verdecken reibungslose Produktion störanfällige Prozesse prompte Lieferung unabgestimmte Kapazität Überbrückung von Störungen mangelnde Flexibilität wirtschaftliche Fertigung Ausschuss konstante Auslastung mangelnde Liefertermintreue Sven Hinrichsen, Christoph Holz 27 Quelle: vgl. Augustin 2008, S. 427 in Deutschland Hypothese 10 Hypothese 10 Nachhaltigkeit Um Produktion auf einem Weltklasse Niveau zu organisieren, bedarf es Ausdauer über Jahre und Jahrzehnte. Ein zu häufiger Wechsel der Produktionsphilosophie und der angewendeten Methoden wirkt nicht nachhaltig Sven Hinrichsen, Christoph Holz 31
12 1 Merkmale, Nutzen und Entwicklungslinien von Produktionssystemen 2 Weiterentwicklungspotenziale von Produktionssystemen in Deutschland 3 Ausblick Trends der Entwicklung von Produktionssystemen Sven Hinrichsen, Christoph Holz 32 Wirtschaftliche und Gesellschaftliche Rahmenbedingungen für die künftige Produktion Globalisierung Dynamisierung der Innovations & Produktlebenszyklen Weltweites Bevölkerungswachstum, Ressourcenverknappung & Klimawandel Demographische Entwicklung in Deutschland Sven Hinrichsen, Christoph Holz 33
13 Trends für die künftige Produktion Wandlungsfähige Arbeits und Fabriksysteme Ressourcenschonende und umweltgerechte Produktion Dezentrale, kundennahe Produktion durch additive Fertigungsverfahren Internet der Dinge : Vernetzung von Produkten, Betriebsmitteln, Beschäftigten und Kunden (»Industrie 4.0«) Sven Hinrichsen, Christoph Holz 34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Dr.-Ing. Sven Hinrichsen Industrial Engineering FB7 Produktion und Wirtschaft Telefon Dipl.-Ing. Christoph Holz Production Manager Koyo Bearings Deutschland GmbH Werkstrasse 5 D Halle (Westfalen)
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