Lean Construction. Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh Lehrstuhl für Produktionssystematik Prorektor für Industrie und Wirtschaft

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1 Lean Construction Was können wir aus anderen Branchen lernen? Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh Lehrstuhl für Produktionssystematik Prorektor für Industrie und Wirtschaft Baubetriebstag 2009 Aachen, 23. September 2009

2 Die Industrialisierung beginnt technisch mit der Dampfmaschine, organisatorisch jedoch mit Taylor s Scientific Management 1769 Erfindung der Dampfmaschine von James Watt in England Schaffung der Grundlage für die Standardisierung und Automatisierung von Produktionsabläufen 1889 Hauptprinzipien Taylor s: - Arbeitsteilung (Kopf- vs. Handarbeit) - Spezialisierung der Mitarbeiter - Standardisierung der Teile - Eliminierung der nichtproduktiven Tätigkeiten Ziel: Maximale Effizienz der Arbeiter und Maschinen Dampfmaschine von James Watt Massenproduktion in den USA um 1890 Seite 1

3 Die Prinzipien der Industrialisierung sind insbesondere bei Ford und Toyota stetig in Richtung One-piece-flow weiterentwickelt worden 1913 Hohe Produktivität durch Massenfertigung (Preissenkung von 850$ auf 370$) Einfache Konstruktion des Modell T Geringe Anzahl Teile Austauschbarkeit der Teile (hoher Standardisierungsgrad) Leichte Montage des Fahrzeugs 1950 Flexible, bedarfsgesteuerte Herstellung von kleinen Serien (Just-in-time-Prinzip) Systematische Vermeidung von Verwendung Sofortiger Produktionsstopp bei Problemen ( Jidoka -Prinzip, Null-Fehler-Quote) Prozessverbesserung in kleinen, kontinuierlichen Schritten ( Kaizen -Prinzip) Quelle: Smalley, 2006 Fließbandproduktion bei Ford 1933 Taiichi Ohno Chefingenieur bei Toyota Seite 2

4 Die Komplexität der Wertschöpfung wurde im Taylorismus erfolgreich gesenkt sie steigt jedoch im Zuge der Globalisierung Komplexität Massenmärkte entstehen Marktgrenzen werden aufgelöst Manufaktur Taylorismus 200 fache Produktivitätssteigerung Unvorhersehbarer Anstieg der Komplexität t Komplexität der Wertschöpfung ist eine zentrale Herausforderung produzierender Unternehmen Quelle: Wohland, Wiemeyer (2006) Seite 3

5 Der Projektplan als Partitur: Synchronisation der Prozesse und Planbarkeit zwischen Gewerken Bild Sinfonieorchester (Keine Freigabe für Online-Veröffentlichung) Seite 4

6 Toyota studierte die Prinzipien der Industrialisierung und passte diese an die Situation im Heimatmarkt an Kleine Absatzmengen und eine geringe Kapitaldecke erforderten Anpassungen Lieferant pull Auftragssteuerung Kunde Fertigung Montage Versand 1) Wert definieren -Verschwendung identifizieren 2) Wertstrom schaffen -ausdifferenzierte Lieferkette -alle produzieren im Takt 3) Fluss einrichten -Losgröße Eins -kontinuierliche Bewegung IN pull Arbeitsvorrat push IST SOLL t OUT 4) Pull - Steuerung durch Kunden 5) Perfektion -kontinuierliche Verbesserung der Arbeitsstandards Lean Production ist die Formalisierung und Verallgemeinerung der durch Toyota entstandenen Prinzipien Seite 5

7 Seit Anfang des 20. Jahrhunderts nutzen verschiedene Branchen die Elemente industrieller Produktion mit großem Erfolg Produktionssystem Vermeidung von Verschwendung Kunde definiert Wert Qualitäts- und fertigungsgerechte Produktgestaltung Verrichtung nach dem Flussprinzip Arbeitsteilung und kooperative Produktentstehung Zusammenarbeit von Mitarbeitern und Führung Perfektion Kunde erhält Wert Veränderung Quelle: Klotzbach, 2007 Ideen und Grundprinzipien Taylor Ford Entwicklung vom Verkäufer- zum Käufermarkt Weiterentwicklung Ohno Toyoda Takeda Seite 6

8 Übertragung von Lean auf andere Branchen: Ziel ist die Verbindung von effizienten Prozessen mit einem individuellen Leistungsangebot Beispiel: Werkzeug- und Formenbau bei Audi Bild Werkzeug- und Formenbau bei Audi (Keine Freigabe für Online-Veröffentlichung) Kennzahlen des Audi-Werkzeugbaus: Taktdauer: eine Woche Reduzierung DLZ: -25% (07/ /2007) Erhöhung der Produktivität der mechanischen Bearbeitung und Werkzeugmontage: 25% Seite 7

9 Die Grundpfeiler der Prozesssynchronisation bilden die Taktung, die Ausrichtung und die Transparenz 1 Taktung 2 Ausrichtung 3 Transparenz Kapazität [PTE] Projekt B Legende Projekt A Kreativer Prozessschritt Repetitiver Prozessschritt Prozess Modul x Seite 8

10 Das Prinzip der Perlenkette übertragen: Der gedachte Takt zur Synchronisation Montage Bild Werkzeug- und Formenbau bei Audi (Keine Freigabe für Online-Veröffentlichung) Seite 9

11 Die Grundidee von Audis modularem Längsbaukasten kann auch im Werkzeugbau zur Effizienzsteigerung genutzt werden Modularer Längsbaukasten bei Audi Beispiel Tool-in-Tool Konzept Definition von Lösungsräumen Bild Tool-in-Tool Konzept von Karmann (Keine Freigabe für Online-Veröffentlichung) Die Insassenposition des modularen Längsbaukastens verbindet die Lösungsräume Bild Insasse im Fahrzeug (Keine Freigabe für Online-Veröffentlichung) Quelle: Meichsner, 2007 Seite 10

12 Lösungsraum-Management ist Freiheitsgrade-Management Freiheitsgrade eliminieren Produktfunktionen F1 F2 F3 F4 Gestaltungsspielraum nutzen Größe des Lösungsraumes Keine Einschränkung Wirkprinzip Lösungsprinzip Produktgestalt Baugruppe/ Bauteil Einschränkung von Freiheitsgraden Nutzung von Freiheitsgraden Fokus auf Gestaltungsoptionen t Seite 11

13 Bauwerke, Werkzeuge und Sinfonien sind Kunstwerke sie erfordern viel Taktgefühl, Talent, Teamarbeit und Training Bild Werkzeug (Keine Freigabe für Online-Veröffentlichung) Bild Sinfonieorchester (Keine Freigabe für Online-Veröffentlichung) Seite 12

14 Herzlichen Dank! Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der Rheinisch- Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen Tel: 0241/ Fax: 0241/ Mail to: Web: