Industriebeispiel: Werkstrukturplanung und Optimierung des Produktionssteuerungskonzeptes bei einem Automobilzulieferer

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1 Industriebeispiel: Werkstrukturplanung und Optimierung des Produktionssteuerungskonzeptes bei einem Automobilzulieferer Das Unternehmen Das Unternehmen ist ein international operierender Automobilzulieferer An dem betrachteten Standort werden Komponenten der Innenausstattung für unterschiedliche Automobilhersteller gefertigt 2... Herausforderungen Extern: kontinuierliches Unternehmenswachstum, steigende Produktvarianz und kürzere Produktlebenszyklen Intern: Segmentierung der Produktion nach Kundengruppen verhindert effiziente Ressourcenauslastung Gegenstand des Projekts: Erarbeitung eines Ideal-Fertigungslayoutkonzepts basierend Logistische Anbindung zwischen Fertigung und Montage der Spritzgussanlagen in die Produktion Auslegung der Lagerstufen Verbesserung der Werkskennzahlen Wissensübertragung im Planungsvorgehen Se e

2 In der aktuellen Werkstruktur sind die Ressourcen entsprechend der Baureihen angeordnet Potentiale der aktuellen Werkstruktur Aktuelle Situation Potenziale Jede Technologie in jeder Fertigungsinsel für verschiedene Kunden verfügbar Eindeutige, gerichtete Wertströme nur innerhalb der Inseln - nicht auf Werksebene Türverkleidung Mittelkonsole Kunde Türverkleidung Instrumententafel Kunde Ineffiziente Auslastung der Mitarbeiter und Ressourcen Aufwändige Materialbereitstellung für die verschiedenen Fertigungsinseln Baureihenbezogene Industrialisierung in Fertigungsinseln Die Produktion ist nach Kunden und nicht nach Prozessen organisiert Se e 2

3 Die Werkstrukturplanung gliedert sich in fünf Abschnitte und integriert die internen Kompetenzen Bewährte Vorgehensweise: Das WZL-Gegenstromverfahren Top-Down Workshop 3 Workshop 4 Kapazitäts- und Flächenbedarfsplanung Aufnahme der bestehenden Strukturen und Flächennutzung Material- und Informationsflussplanung Workshop Workshop 2 Aufnahme der Restriktionen zur Ressourcengestaltung Idealkonzept Layoutalternativen Migration Nachhaltigke Planungsszenarien für den Produktionsstandort Sollkonzept Produktions- und Logistikprozesse Layoutveränderungen Arbeitssystem Workshop 5 Roadmap der Werksentwicklung in Abhängigkeit des Umsatzwachstums mit grober zeitlicher Rückwärtsplanung Bottom-Up Se e 3

4 Über die vernetzten Planungsmodule werden die ergebnisorientierte Arbeit und Dokumentenerstellung in den jeweiligen Workshops abgesichert 2D-Layout Ressourcenverfügbarkeiten WS : Initialworkshop Layoutliste mit Flächen WS 2: Aufnahme der bestehenden Strukturen Kapazitätsangebot Personal WS 3: Aufnahme der Restriktionen zur Ressourcengestaltung - Kennenlernen - Zielworkshop - Werksbesichtigung - Wertstromanalyse - Ausarbeitung des Projektplans Stückzahlen Wertströme Informationsflüsse der Produktion Materialflüsse X-Zeiten Merkmalsbaum Projektplan Stückzahlen () X-Zeiten () - Aufnahme des Layouts - Layout nach Nutzungstypen einteilen und Flächen bestimmen - Produktivitätskennzahlen bilden - Gebäudeseitige Restriktionen aufnehmen - Aufnahme aller Arbeitsplätze Ressourcenliste (mit Wertstrom verbinden) - Aufnahme des Flächenbedarfs je Arbeitsplatz (FP-PPT-Tabelle) Blocklayout der bestehenden Produktion (FP-PPT) Alle Randbedingungen im Layout Layout der Ist-Arbeitsplätze in FP-PPT, Ressourcenliste in XLS Produktivitätskennzahlen für die Ist- Situation Layout der Ist-Arbeitsplätze in FP-PPT, Ressourcenliste in XLS (2) - Aufnahme aller Anforderungen der Arbeitsplätze/ Ressourcen aus der Ressourcenliste an das Gebäude Ressourcenliste erweitert durch gebäudetechnische Anforderungen h/ Ressource und Jahr Prognosen Stücklisten Prognosen Stücklisten WS 4: Kapazitäts- und Flächenbedarfsplanung WS 5: Strukturanalyse für die Lagerauslegung Stücklisten WS 6: Kritische Aufnahme der Losgrößen und Bestimmung der Lagermengen h/ Ressource und Jahr (3) X-Zeiten () - Bestimmung von 3 Planungsszenarien (Stückzahlen) - Ableiten von Ressourcenbedarf aus Wertstromanalyse-Daten (Zykluszeiten, Rüstzeiten, Produkte) Zukünftiger Ressourcenbedarf für 3 Szenarien Ableiten von Ressourcenbedarf aus Wertstromanalyse-Daten Stückzahlen () Informationsflüsse () Materialflüsse () - Analyse aus: - ERP-Daten - Shop-Floor - Interviews Ist-Situation: Materialverbrauch je Ist-Situation: Material-Lagerstufen je Ist-Situation: Material-Lagermengen je Ist-Situation: Material-Losgrößen je Stückzahlen () Informationsflüsse () Materialflüsse () - Lagerstufen bestimmen (Grundlage: Wertstromanalyse) - Bereitstellungsstrategien überprüfen/ festlegen (ABC/XYZ-Analyse) - Losgrößen für Bereitstellung bestimmen - Lagermengen ableiten (inkl. Sicherheitspuffer) Soll-Situation: Materialverbrauch je Soll-Situation: Material-Lagerstufen je Soll-Situation: Material- Lagermengen je Soll-Situation: Material-Losgrößen je Ist-Situation: Material- Bereitstellungsstrategien je Soll-Situation: Material- Bereitstellungsstrategien je Produktivitätskennzahlen für die Ist- Situation (2) Layout der Ist-Arbeitsplätze in FP-PPT, Ressourcenliste in XLS (2) Zukünftiger Ressourcenbedarf für 3 Szenarien (4) Ressourcenliste erweitert durch gebäudetechnische Anforderungen (3) Soll-Situation: Material-Lagerstufen je (6) Bedarf an Nebenflächen (Sozialräume, etc.) Materialflüsse () WS 7: Material- und Informationsflussplanung - Bestimmung von Kriterien für Ideallayout - Erarbeitung von Groblayout- Alternativen - Bewertung der Alternativen, Bestimmung der Lösung - Ausarbeitung der Lösung - Abbildung des Ergebnisses in FP-PPT Kriterien für ideales Layout Soll-Layout für Produktion (Abbildung in FP-PPT) Material- und Informationsflüsse Ist-Situation: Materialverbrauch je Ist-Situation: Material-Lagerstufen je Ist-Situation: Material-Lagermengen je Ist-Situation: Material-Losgrößen je Ist-Situation: Material- Bereitstellungsstrategien je Soll-Layout für Produktion (Abbildung in FP-PPT) (7) WS 8: Lagertypenauslegung, Flächenbedarfsermittlung, Layoutintegration - Lagerauswahl für alle Lagerstufen und Materialien (nach Bereitstellungsstrategie ABC/XYZ- Verteilung) - Flächenbedarf bestimmen (auf Grundlage der bestimmten Lagermengen) - Integration der Lagersysteme in das Gesamtlayout (Abbildung in PPT) - Investitionen abschätzen Physische Lagertypen für alle Lagerstufen Flächenbedarf für alle Lagerstufen Vollständiges Werkslayout Investitionsabschätzungen Ist-Situation: Materialverbrauch je Ist-Situation: Material-Lagerstufen je Ist-Situation: Material-Lagermengen je Ist-Situation: Material-Losgrößen je Ist-Situation: Material- Bereitstellungsstrategien je Investitionsabschätzungen (8) Vollständiges Werkslayout (8) WS 9: Roadmap der Werksentwicklung - Layoutalternativen (Szenarien) priorisieren - Alle Schritte und Entscheidungen für die Umsetzung der Lösungen definieren und terminieren - Verantwortlichkeiten identifizieren/ bestimmen - Roadmap für 3 Szenarien - Präsentation erstellen Roadmap für 3 Szenarien Präsentationsunterlagen für das Ergebnis Blocklayout der bestehenden Produktion (FP-PPT) (2) Material- und Informationsflüsse (7) Se e 4

5 Beispielinhalte Input und Output Beziehungen zwischen den einzelnen Planungsmodulen - Kennenlernen - Zielworkshop WS : Initialworkshop - Werksbesichtigung - Wertstromanalyse - Ausarbeitung des Projektplans Stückzahlen Wertströme Informationsflüsse der Materialflüsse Produktion X-Zeiten Potenziale Projektplan Ergebnisverantwortlicher : Hr. Mustermann 2D-Layout Ressourcenliste m Grundmaßen (zunächst sinnvolle zusammenhängende Ressourcen) WS 2: Aufnahme der bestehenden Strukturen Stückzahlen () X-Zeiten () - Aufnahme des Layouts - Layout nach Nutzungstypen einteilen und Flächen bestimmen - Produktivitätskennzahlen bilden - Gebäudeseitige Restriktionen aufnehmen - Aufnahme aller Arbeitsplätze Ressourcenliste - Aufnahme des Flächenbedarfs je Betrachtungseinheit (FP-PPT-Tabelle) Blocklayout der bestehenden Produktion (FP-PPT) Alle Randbedingungen im Layout Layout der Ist-Arbeitsplätze in FP-PPT, Ressourcenliste in XLS Produktivitätskennzahlen für die Ist- Situation Teilnehmer: Hr. Mustermann, Hr. Müller, Hr. Schulz, Se e 5

6 Check & Pac k hi Chec k & Pac k vo Chec k & Pac k Montage Vorfixieren Hörnchen Endmontage hi Stanzen Unterteil hi Vor montage und US-Schweissen Voremontage und US-Schweissen li Stanzen Unterteil vobeifahrersee Endmontage vo Check & Pack Wer kzeuglager IR-Schweissen Wer kzeuglager IR-Schweissen IR-Schwei ssen Vorfi xieren Presskaschieren Hörnchen Vorfixieren Kleber spr zenund Kleber trocknen spr zenund trocknen Laserperforation Airbag Vorfixieren Abstandsgewir ke Tackern Wer kzeuglager hi Check & Pack Wer kzeuglager Türen vo und Br üstungen MiKoPrüfen und Verpacken TVKL vo Prüfen und Ver pac ken MiKo vo Vorfixieren PresskaschierenMiKo hi Vorfixieren MiKo hi M ontage MiKo U mbug MiKo AA vo re Vorfixier en, Umbug, Presskaschieren Klappfach Montage AA vo li Vorfixier en, Umbug, Presskaschieren MiKo Troc knen MiKo Vorbehandl ung MiKo Kleber auftr ag Klappfach Vorfixieren, Umbug, Presskaschier en Klappfach HE Schweißen AA und Klappfach Ascher Vorfi xieren bis Vor mont age TVKL hi Träger Kleberauftrag u Trocknen Vorfixieren,, Presskaschieren TVKL hi Anti knar z TVKL hi Prüfen und Verpac ken Presskaschieren und Umbug Vorfixieren hi re hi re Presskaschieren und Umbug Vorfixieren hi li hi li TVKL hi M ontage Vorfixieren hi re Vorfi xieren hi li Anti knarzl ac kauft rag Bolzenschweißen Presskaschieren vo revorfixieren Presskaschieren vo li Vorfixieren TVKL UTVKL mbug vo r e Presskaschieren TVKL vo li Umbug TVKL hi re Umbug TVKL Press kasc hieren TVKL hi re Presskaschieren TVKL hi Schweiß en TVKL hi litvkl Umbug hi li Presskaschieren Brüstung Leder vo und hi vo TVKL vo r e Vorfixieren TVKL xieren TVKL r e Vorfixieren TVKL vo li li Vorfixieren TVKL li Vorfixieren TVKL hi re Vorfixieren hi TVKL hi retvkl Vorfixieren hi re Vorfixieren TVKL hi li Vorfixieren TVKL hi li Vorfixieren TVKL hi li Vorfixieren TVKL hi li Vorfixieren Kleber spr zenund trocknen Träger hi Brüstung PW hi Kleber spr zenund trocknen Dekor hi Kleber und trocknen Dekor Brüstung PW Kleber spr zenund trocknen Träger TVKL vo Zuschn t Kleber auftrag u Trocknen TVKL hi N ähen TVKL TVKL vo Antiknar z Hot Melt Umbug Kleber spr zen ieren Press kasc hieren Vorfi xieren Vorfi xieren Trocknen Vorfixieren ZZG, Hutze Vorfixieren Leder, Brüstung B-Säule Leder, F06 AA RL Vorfi xier en Vorfi xier en Vorfi xier en Vorheizen Wer kzeug Presskaschieren Bin U mbugbin Vorfi xi eren Umbug Umbug Umbug HE Schweißen HSK Mont age HSK Mont age Moltopren vorfixieren GT Chec k Brüstung, Leder IR Vor montage /IR Schweißen Bin Press kaschieren HE-Schweissen HSK Side panel s Mont age Bin Vorfi xi eren Kleber spr zen BIN Bin Vorfi xi eren Bin U mbug Bin Vorfi xi eren U mbuganlage Anti knarzl ac kauft rag AA, Brüstung,, Hutze Leder AA, Brüstung, GT, ZZG, Hutze Leder, Klappfach Deckel oben Leder, B-Säule F-06 Trocknen Trocknen Restumbug U mbug Montage-Schweißen-Vi deoprüfung Prüfen Ver pac ken Kleber Vorfixieren und Presskaschieren Deckel oben Leder und Folie Troc knen Restumbug Folie- Hutze, Brüstung, HSK, Blende HSK, -UT Vor montage HSK Kleber spr zen Folie Tiefz iehen Lasern Vakuumlöcher Presskaschieren und Umbug GT Presskaschieren AA LL HE-Schweissen HSK Umbug Folie- Hutze, Br üstung, HSK, Blende HSK, - UT Vorfi xieren Vorfixieren GT Wer kzeuglager Folientiefziehen Folientiefziehen Wer kzeuglager U mbug Prüfen und Verpacken HSK Prüfen und Verpacken HSK Montage Wer kzeuglager U mbug Schärfen Prüfen und Verpacken nach extern Brüc kenst anze Check und Pack Prägen alt Bügelpresse Prägen neu Troc knen Kleber Auf trag Hot melt Kleber Auf trag Presse Planware Cutten Ablängen Brüc kenst anze Spalten Spalten Klassifizieren Klassifizieren Leder Cutt en Klassifizieren Klassifizieren TVKL Warenausgang Materiallager Materiallager TVKL AULA Bere stellung nach Zelle Bere stellung nach -OT Montage Sequenzierpuffer /F3/F 06 IR-Schwei ßen Presskaschieren DRX groß Heißnieten, Vormontage, Montage-Schweißen-Vi deoprüfung, IR-Schwei ßen Laserperforation Airbag Bere stellung nach Zelle / TVKL Press kasc Press hieren, kasc Vorfi hieren, Press xi kasc Vorfi U hieren, mbug xi (LCA), Vorfi U mbug xi eren, CSF-R (LCA), U mbug L-DS CSF-LL-DS (LCA),, CSF-R, L-PS Umbugtisch ohne Vorrichtung ( ) Vor montage und US-Schweissen Vor montage li F06 JIS-Montage und US-Schweissen re F06 Umbugtisch ohne Vorrichtung ( ) Vorfixieren hi li Vorfi xieren hi li Kaschieren Gumm uch Vorfixieren LL Vorfi hi re xieren hi re TVKL hi TVKL re Vorfixieren hi li xi eren Vorfixieren TVKL vo Vorfi xieren TVKL Vorfi xieren TVKL Vorfi xieren Brüst ung Leder, AA RL Vorfixieren Vorfi hi re xieren hi re Vorfi xieren hi Vorfixieren li hi li TVKL hi TVKL re Vorfixieren hi li xi eren Vorfixieren TVKL vo Vorfixieren, Vorfi xieren AA LL Vorfi xieren AA LL Vorfixieren TVKL TVKL hi vo TVKL re Vorfixieren hi li eren Vorfi xieren hi re Vorfi xieren hi Vorfi li xieren Vorfixieren hi re Vorfixieren hi li TVKL vo Vorfixieren Vorfixieren ZZG, Hutze ZZG, Leder Hutze, B-Säule Leder, F06 B-Säule F06 Endmontage TVKL Endmontage hi F06 TVKL vof06 Stanzen Stanzen Unterteil hi F06 Unterteil vobeifahrersee Antiknarzlackauftrag TVKL,, F06 Bolzenschweißen,, F06 TVKL hi Schweiß en TVKL vo Schwei ßen Press kasc Press hieren, kasc Vorfi hieren, xi eren, Vorfi U xi mbug eren, (LCA), U mbug CSF-LL-PS (LCA), Pop up vent cover, AA vo li Vorfi xier en, U mbug, Press kas chieren U mbug, Presskaschieren Fri mo klein AA hi li Vorfi xieren, U mbug, Press kasc hieren Klappfach Vorfi xi eren, U mbug, Press kaschier en Vorfi xieren hi li Vorfi xieren hi re Vorfixieren hi li Vorfixieren hi re Presskaschieren DRX Presskaschieren klein DRX klein Umbug Presskaschieren, DRX groß Vorfi xieren Vorfi und xieren Press und kaschieren Press kaschieren Hörnchen Hörnchen LCA, Vorfi xieren Vorfixieren Vorfi xieren Abstandsgewir ke Bere stellung vor -OT Bere stellung nach Zelle Kleber spr zen Di spersions kleber Technischer Puff er Bere stellung nach Vorfixieren Vorfi, F3 xieren Vorfixieren, F3, F3 I, F3 Vorfi xier Vorfi en xier, Vorfi en, xier en,, Bere stellung vor Zelle / F3/F06 -OT Bere stellung vor Zelle /F3/F06 -UT Hot meltauftrag Träger, Bere stellung vor Bere stellung vor Zelle Montage Top Panel Montage Center Stac k und Umbug, Vorfi xieren, AA, Brüstung, GT, ZZG, Hutze Leder, Klappfach Deckel oben Leder, F06 Bere stellung vor Zelle / -OT Bere stellung nach Zelle TVKL Brüstung PW vo hi,, F06 Brüstung PW Brüstung hi,, F06 Leder vo,, F06 vo,, F06 Ascher Vorfi xieren bis Vor mont age TVKL hi TVKL re Vorfi hi li xi Vorfi eren xi eren Vorfixieren TVKL vo TVKL hi N ähen TVKL vo AA und Kl appfach Kleberauft r. Hot melt Spalten Bügelpressen Kleber spr Di spersionskleber Moltopren vorfi xi eren G T Bere stellung vor Zelle TVKL Bere stellung nach Zelle F06 TVKL Montage Bere stellung vor Zelle F06 TVKL Montage Bere stellung nach Zelle F06 TVKL Bere stellung nach Zelle TVKL TVKL hitvkl Anti knar vo Anti z knar z Grundträger Bere stellung vor Zelle TVKL Bere stellung vor Zelle / TVKLBere stellung vor Zelle F06 TVKL U mbuganlage PVC, Umbug U mbugtvkl Folie- Hutze, Br üstung, HSK, Blende HSK, - UT Restumbug Folie- Hutze, Brüst ung, HSK, Blende HSK, -UT Folientiefziehen Folie- Hutze, Brüstung, HSK, HSK /3, Blende HSK, -UT, -UT /3, Deckel oben Klappfach Montage AA vo re Vorfixieren, Umbug, Presskaschieren AA hi re Vorfi xier en, U mbug, Press kas chieren Bere stellung nach / -UT HSK Mont age F06 HSK Mont HSK age Mont, age, HE Schweißen Bere stellung nach Zelle HE Schweißen Vor montage HSK Lasern Vakuumlöcher Bere stellung nach Zuschn Chec t k & Pac k Siede Panel, Hoc key Sti c k Mont age, Restumbug MiKo,, Mayer Presse Prägen Anti knarzl ac kauft rag AA, Brüstung, ZZG, Hutz e Leder Folie Tiefz iehen, Kleber spr zen Di spersionskleber Bere stellung vor Zelle Bere stellung vor / -UT Spalten Brüc kenst anze Planware Cutten Bere stellung nach Zelle MiKo MiKo hi M ontage MiKo hi U mbug U mbug Bin Tri U mbug m Panel, U und mbug Vor Glove Tri mont m Box Panel, age upper,, Glove -UT Box Lower upper, Pad -UT, Lower Pad, MiKo vo Vorfixieren Vorfi xieren und Press kaschieren Dec kel oben Leder und Foli e MiKo hi Vorfi xier en Vorfi xieren Glove Box, T ri m Panel, Bin Vorfi Bin xi Vorfi eren xi, eren, Presskaschieren, hieren, Vorfixieren, Umbug xi eren, U (LCA), mbug (LCA), MiKo-FF MiKo-F F-PS, Vorfi xieren Glove Box, T ri m Panel, MiKo Bin Vorfixieren Bin eren,, Vorfi xieren Glove Box, T ri m Panel, Vorbehandlung Corona MiKo Brüc kenst anze Check & Pack Ablängen Rollenware HE Schweißen Tackern BIN, MiKo, Tri m Panel, Kleber spr izen Di spersions Kleber kleber spr zendispersionskleber Bere stellung vor Zelle MiKo Bere stellung nach / MiKo Vorfi xieren Glove Box, T ri m Panel, Bere stellung vor / MiKo Bere stellung nach Zelle Bere stellung vor Zelle -OT Bere stellung vor Zelle -OT N ähen Bere stellung vor Zelle Bere stellung vor Zuschn t Lederlager WE Leder Bere stellung vor Zuschn t Cutten Leder Ergebnis des Projekts ist die Erarbeitung eines Ideal-Layoutkonzepts Ergebnisse Werkstruktur Ist-Layout Baureihenorientierung in Inseln Soll-Layout Baugruppenorientierung und Fluss Legende Presskaschieren Folie Tiefziehen Kleberauftrag HE Schweißen Legende Presskaschieren Folie Tiefziehen Kleberauftrag HE Schweißen Erhöhte Freiheitsgrade für Logistik-, Betriebsmittel und Personaleinsatzplanung Se e 6

7 Durch die Zusammenführung synergetischer Betriebsmittel können flexible Ressourcenblöcke gebildet werden Betriebsmittelauslastung Je nach Belastung kann über Ressourcen geatmet werden Dadurch kann die vorzuhaltende Kapazität reduziert werden Bedarfe 240% 90% 40% Fertigungsstufe 3 90% Fertigungsstufe 2 Fertigungsstufe 40% -0% Zeitachse Die Segmentierung nach Prozessketten ermöglicht Synergien in der Ressourcennutzung Ziel ist nicht die Erhöhung der kurzfristigen Flexibilität sondern die mittelfristige Auslastungssicherheit Se e 7

8 Die Entkopplung von Mensch und Maschine durch die Bildung von Ressourcenblöcken begünstigt geringere Wartezeiten der Mitarbeiter Mitarbeiterauslastung Projektbeispiel: Mehrmaschinenbedienung Ausgangssituation Was in der Schäumerei Regel ist, kann auch für andere Bereiche gelten Mehrmaschinenbedienung Gruppe Gruppe 2 Beispiel Kleberauftrag: Höhere Mitarbeiterauslastung ermöglicht durch Mehrmaschinenbefähigung Ergebnis 2-43% MA 2 vorher nachher Die Segmentierung nach Prozessketten ermöglicht Synergien im Personaleinsatz Se e 8

9 Größtes Potenzial ist in der Organisation des Materialtransports vorhanden Materialbereitstellung Selbstorganisation: Unregelmäßige Materialbewirtung mit viel Personal Routenzug: Regelmäßige Materialbewirtung mit hoher Effizienz FI TVKL MiKo Folie Zuschnitte te Die bestehende Selbstorganisation führt zu höheren Beständen bei höherem Personalbedarf Se e 9

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