Einleitung Heijunka - Methode Voraussetzungen und Grenzen der Methode Empfohlene Anpassungen

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2 De Produktonsnvellerung nach dem Vorbld der Hejunka- Methode bekommt sowohl n der wssenschaftlchen Betrachtung als auch der ndustrellen Anwendung ene zunehmende Bedeutung. Nur durch de konsequente Anwendung der Methodk bekommt en PULL-System sene egentlche Effzenz. De Umsetzung der Produktonsnvellerung st allerdngs mt velen Restrktonen verbunden. Es st deshalb erforderlch, de Methode an de Gegebenheten anzupassen. Sowohl m Produktentstehungsprozess als auch n der Anwendung der Methode snd Maßnahmen zu ergrefen, um de Ensparpotentale nutzen zu können und de Komplextät der Steuerung der Leferkette zu reduzeren. Der vorlegende Artkel stellt de Methode vor, zegt deren Voraussetzungen und Grenzen auf und gbt für notwendge Anpassungen Empfehlungen. 平 準 化

3 Inhaltsverzechns 1 Enletung Hejunka - Methode Wrkungswese Prnzp Nvelleren und glätten EPEI (Every Part Every Interval) ABC-/XYZ-Analyse Kundentakt Modfzerter Kanban m Hejunka-Konzept Hejunka m Wertstrom Overflow-Board Produktonsmuster Rehenfolgebldung und -optmerung Hejunka Box Hejunka-Prozessbeschrebung Bestände und Zyklusmenge Voraussetzungen und Grenzen der Methode Klenserenfertgung Schwankungen be großen Mengenbedarfen Enmal-Abrufe (CKD-Versand) Gesamtanlageneffektvtät (Orgnal Equpment Effectveness) Vorlauf Ersatztelfertgung Indexwechsel Verpackungsarten des Kunden Sonderprozesse (Wartung/ Musterprodukton) Abtaktung und Verkettung Fehlende Möglchket zum Bestandsaufbau Empfohlene Anpassungen Kanban für Kauftele n der Produktonsversorgung Leferanten-Kanban / Vendor Managed Inventory... 46

4 4.3 Routenzug Arbetsplatzgestaltung Software-Lösungen Güte der Nvellerung Zusammenfassung Lteraturverzechns Abbldungen Abbldung 1: Phasen der Hejunka-Methode Abbldung 2: Glätten und nvelleren der Produkton Abbldung 3: Bespel ener Häufgketsvertelung ungeplanter Anlagenstllstände Abbldung 4: Zusammenhang zwschen Zyklusmenge, Scherhets- und Schwankungsbestand Abbldung 5: Nachschubgesteuertes PULL-System Abbldung 6: Sequentelles PULL-System Abbldung 7: Bespel Overflow-Board Abbldung 8: Bespel der Anwendung des modfzerten Bauschuldverfahrens (prorserte Glechvertelung) Abbldung 9: Verschebung der Startposton m Produktonsmuster Abbldung 10: Bespel Übergabe an Hejunka-Box Abbldung 11: Bespel ener Hejunka-Box Abbldung 12: Bespelhafte Prozessbeschrebung Hejunka (Nachschubgesteuertes PULL-System) Abbldung 13: Bespel ener Produkton vor und nach der Nvellerung Abbldung 14: Wrkungswese der Produktonsnvellerung... 8 Abbldung 15: Zusammenhang Durchlaufzet und Reaktonsfähgket be Schwankungen des Bedarfes Abbldung 16: Auswrkungen von Erzeugns-Varanten mt unterschedlchen Verpackungen Abbldung 17: Ideale Arbetsplatzgestaltung Abbldung 18: Bespel ener m SAP ERP realserten Hejunka-Lösung Abbldung 19: Nutzung von Peggng Informatonen Abbldung 20: Bespelhafte Gegenüberstellung entschedungsrelevanter Merkmale Sete 2

5 Formeln Formel 1: Berechnung des durchschnttlchen Tagesbedarfes an Fertgerzeugnssen ener Anlagen-Produktfamle pro Perode Formel 2: Berechnung der Kennzahl EPEI (Every Part Every Interval) Formel 3: Varatonskoeffzent Formel 4: Berechnung des Kundentaktes Formel 5: Berechnung der Kanban-Anzahl Formel 6: Berechnung des Scherhetsbestandes anhand von Störzeten Formel 7: Enfache Erhöhung des Scherhetsbestandes Formel 8: Erhöhung des Scherhetsbestandes um de maxmale Abwechung vom Durchschnttswert Formel 9: Erhöhung des Scherhetsbestandes um de mehrfache Standardabwechung Formel 10: Berechnung der Kanban-Anzahl be Qualtät schernden Mndestlosgrößen Formel 11: Berechnung enes Ptch Algorthmen Algorthmus 1: Modfzertes Bauschuldverfahren (prorserte Glechvertelung) Sete 3

6 1 Enletung De europäsche Automoblndustre befndet sch nach der sogenannten zweten Revoluton n der Automoblprodukton, der sch n den 1990er Jahren anschleßenden Lean -Welle und den n den letzten Jahren erschenendem Harbour-Report 1 mt senen standardserten Personalproduktvtätskennzahlen HPV 2, EHPV 3 und MV 4 erneut vor großen Herausforderungen. Enmal mehr erlebt de Automoblbranche berets set geraumer Zet enen starken strukturellen Wandel. 5 Der Verband der Automoblndustre e.v. (VDA) und OLIVER WYMANN beschreben de aktuelle Stuaton n hrer gemensamen Pressekonferenz am we folgt: Zunehmende Modell- und Varantenvelfalt be zuglech kürzeren Produktlebenszyklen, umfangreche Modularserungs- und Baukastenstrategen, hohe Dynamk bem Ensatz neuer Technologen m Auto, neue Entwcklungsschwerpunkte rund um Elektromobltät sowe starker Kostendruck und hohe Kaptalntenstät haben de Zusammenarbet von OEMs sowe Zuleferern nachhaltg verändert und damt auch hre Wertschöpfungsantele. 6 Laut der Stude FAST 2025 Struktur der Automoblndustre wrd m Produktonsberech ene Verschebung des durchschnttlchen Wertschöpfungsantels der Zuleferer von 65 auf 71 Prozent erwartet. Zunächst wurden n der ersten Lean -Welle als lecht umsetzbar erschenende Elemente des Toyota-Produktonssystems kopert. Nachdem anwendenden Unternehmen feststellen mussten, dass de Umsetzung ausschleßlch ausgewählter Methoden ncht den versprochenen Erfolg brachte 8, konzentrerte man sch auf de ganzhetlche Betrachtung des Systems. Von velen unbeachtet bleb, dass für de japansche Industre berets das Post Lean Producton -Zetalter aufgrund des demographschen Wandels und der zunehmenden Unzufredenhet der Mtarbeter set den 90er Jahren begonnen hat. Laut NISHIYAMA snd des 9 : 1 The Harbour Report TM st ene weltwet anerkannte Benchmark-Analyse zur Produktvtät n der Automoblndustre 2 HPV (Hours per Vehcle): Dese Kennzahl gbt alle drekten und ndrekten Personalaufwendungen mt defnerter Fertgungstefe n ener Fabrk zur Herstellung enes Fahrzeuges an. 3 EHPV (Engneered Hours per Vehcle): Dese Kennzahl EHPV msst den konstruktvbedngten Arbetsnhalt enes Fahrzeuges 4 MV (Manufacturng Varable): Dese Kennzahl msst den ncht konstruktv bedngten Arbetsnhalt enes Fahrzeugs 5 WYMAN, O.; VDA [2012]: GEMEINSAME PRESSEINFORMATION VON OLIVER WYMAN UND VDA zur Stude FAST Future Automotve Industry Structure vom , S. 1 6 a.a.o. 7 vgl. Verband der Automoblndustre e. V. (VDA) [2005]: Band 45: FAST Future Automotve Industry Structure, Berln vgl. Lker, J. K. [2004]: The Toyota Way. McGraw-Hll 2004, S Nshyama, T. [2006]: Betreblche Weterbldung für ndustrelle Arbeter n Japan - Produktonsmanagement und Qualfkatonsformen n der japanschen verarbetenden Industre. Erschenen n: HAAK, René (Hg.): Sete 4

7 Lean Balance und Restrukturerung m Produktonsmanagement, Auflockerung der wrtschaftlchen Verbundgruppen m Unternehmen und Anpassungen der Betrebsorgansaton sowe de Abflachung der Postonsherarche, der Auflockerung der bshergen Verschlankung und de partelle Humanserung der Arbet n der Arbetsorgansaton. Set Anfang der Jahrtausendwende entwckelten de europäschen Unternehmen verstärkt hre egenen Produktonssysteme. Nahezu alle n den letzten Jahren so entstandenen Systeme baseren auf den elementaren Säulen Takt Flow Pull Perfekton. Herbe steht Takt für de Ausrchtung aller Prozesse am Kundentakt, Flow für das Fleßen des Materals mt gerngsten Beständen, Pull für en verbrauchsorentertes Zehen des Materals und Perfekton für ene kontnuerlchen Verbesserungsprozess. Dese elementaren Säulen werden von enem Fundament der grundlegenden Methoden getragen. Fast alle Modelle verfügen neben der Standardserung und der Elmnerung von Verschwendung über de Glättung und Nvellerung der Produkton als grundlegende Voraussetzungen. De nvellerte Produkton, das sogenannte Hejunka 10, st zwngend notwendg, um ene glechmäßge Auslastung n allen Fertgungsstufen der unternehmensübergrefenden Wertschöpfungskette zu errechen. Ohne Enführung deser Methode st ene Harmonserung des Produktonsflusses be mnmalen Beständen ncht möglch. 11 Gerade Zuleferunternehmen (1st- und 2nd-ter) haben sch bsher kaum überwnden können, dese Methode zu mplementeren. De Begründung des Managements legt oftmals n der erforderlchen Abtaktung der Prozessschrtte, welche.d.r. höhere Investtonen n Anlagen erfordern. Erfahrungen zegen, dass kaum en Unternehmen de zu erwartenden Ensparungen über de Laufzet enes Projektes be Enführung ener Produktonsnvellerung kalkulert. Enge der zu nennenden Kostenensparungspotentale snd: Gerngere logstsche Aufwendungen, Flächengewnn für wetere Wertschöpfung durch gerngere Bestände an unfertgen Erzeugnssen m Prozess 12, Arbetswelten n Japan. München: Iudcum, S (= Japanstuden - Jahrbuch des Deutschen Insttuts für Japanstuden; 18), S Hejunka (jap. 平 準 化 ) wortwörtlch übersetzt Nvellerung, n japanschen Produktonskonzepten wrd der Begrff als nvellerte Produkton verwendet. 11 vgl. Dckmann, P. (Hrsg.) [2009]: Schlanker Materalfluss mt Lean Producton, Kanban und Innovatonen. 2. akt. und erw. Aufl., Berln Hedelberg 2009, S. 248f. 12 Anmerkung des Autors: An deser Stelle se angemerkt, dass de Kennzahl Umsatzrendte pro Quadratmeter vorhandener Produktonsfläche deutlch aussagefähger st als de der renen Kosten pro Quadratmeter Produktonsfläche. Sete 5

8 Nutzung von Enkaufspotentalen durch kontnuerlche und glechmäßge Abrufe be den Leferanten mt den damt verbundenen Bestandsreduzerungen, kürzere Durchlaufzeten und de damt verbundene Reaktonsfähgket auf Störungen zu reageren, und Reduzerung der Komplextätskosten. Hngegen werden Anlagen mt hohen Investtonsvolumen mt mmer mehr unterschedlchen Projekten geplant und zetwese auch überplant, um ene möglchst hohe Auslastung be nedrgen Investtonen zu erhalten. De Produkton m Kundentakt wrd herdurch nahezu unmöglch. Ene nach der Festlegung des Anlagenkonzeptes erforderlche Änderung zur Implementerung ener Produktonsnvellerung st nur mt hohen Aufwendungen und Kompromssen möglch. Der Nvellerungsansatz muss folglch berets m Produktentstehungsprozess verankert werden. Das Konzept der fertgungsgerechten Produktgestaltung muss desem Ansatz Rechnung tragen und bekommt somt ene hohe Bedeutung für Entwcklung, Konstrukton und Fertgungsplanung. Als Konsequenz blebt festzuhalten, dass das Hejunka-Prnzp ncht von heute auf morgen engeführt werden kann, sondern dass es sch um ene strategsche Unternehmensentschedung handelt, de ene lange Übergangsphase mt konsequenter Durchsetzung erfordern kann. Das Zukunftsprojekt Industre der Bundesregerung hat das Zel, ene ntellgente Fabrk (Smart Factory) wertschöpfungsorentert und unternehmensübergrefend mttels technscher Möglchketen, Cyber-physsche Systeme und dem Internet der Dnge, zu gestalten. En Handlungsfeld st de Beherrschung komplexer Systeme. 14 En Ansatz, der n der wssenschaftlchen Dskusson ncht vernachlässgt werden sollte, st ncht nur de Abbldung der Realtät, sondern auch de snnvolle Anpassung der Prozesse. De Implementerung ener nvellerten Produkton n enem Wertschöpfungsnetzwerk nach dem Vorbld der Hejunka-Methode kann enen wesentlchen Betrag zur Komplextätsreduzerung lesten. Des glt auch für de erforderlchen IT-Systeme. In dem vorlegenden Workng Paper wrd zunächst das Hejunka-Prnzp n sener ursprünglchen Form vorgestellt. Unter Berückschtgung der vorhandenen Gegebenheten n der Zuleferndustre werden anschleßend de Voraussetzungen und Grenzen der Methode aufgezegt. Heraus wrd en System entwckelt, welches de Möglchketen zu ener nachhaltgen Implementerung aufzegt. 13 Vgl. Bundesmnsterum für Bldung und Forschung [2013]: Zukunftsprojekt Industre 4.0 vom aufgerufen am Promotorengruppe Kommunkaton der Forschungsunon Wrtschaft Wssenschaft (Hrsg.) [2013]: Deutschlands Zukunft als Produktonsstandort schern - Umsetzungsempfehlungen für das ZukunftsprojektIndustre Abschlussbercht des Arbetskreses Industre 4.0, Aprl 2013, S. 46ff. Sete 6

9 2 Hejunka - Methode Hejunka st de Methode zur nvellerten Produktonsplanung und -steuerung m Toyota Produktonssystem. 15 De Methode verfolgt das Zel, de vorhandene Produktonskapaztät bestmöglch auszunutzen. 16 Herbe werden Kundenabrufe von Fertgungsaufträgen so entkoppelt, dass das Produktonsvolumen n glechblebenden klenen Losen n ener festgelegten Sequenz aufgetelt wrd. 17 Somt wrd schergestellt, dass es zu ener deutlchen Beruhgung der Produkton kommt. Dese st zwngend erforderlch, um Elemente des Toyota-Produktonssystems, we z.b. Kanban18 19 effzent enzusetzen, da deses Instrument der Pull-Steuerung be starken Schwankungen sehr schnell an sene Grenzen stößt. 20 Be der Anwendung der Methode st davon auszugehen, dass de festgelegte Sequenz en Idealzustand st. Auch m Toyota Produktonssystem kommt es zu Störungen oder Hndernsse, de en Engrefen n de deal nvellerte und geglättete Produktonsrehenfolge erfordern. 21 Bespelhaft können des Fehltele oder Anlagenstörungen sen. Der Kerngedanke rchtet sch am Errechen des Idealzustandes aus. Kann de geplante Rehenfolge ncht engehalten werden, so st zu klären, warum des ncht möglch st. Probleme werden transparent. De Hejunka-Methode st folglch ncht nur en Instrument, um de Produkton und de Leferkette zu beruhgen, sondern auch ene Methode, um Probleme schtbar zu machen, de es dann zu lösen glt. 22 Im Gegensatz zu herkömmlchen Systemen hat de Hejunka-Methode ncht den gerngsten Bestand, sondern ene glechmäßge Auslastung der Produkton mt kurzen Durchlaufzeten zum Zel. De Methode wrkt genau entgegengesetzt zum Petscheneffekt und reduzert de Durchlaufzet dramatsch. De Bestände schwanken, um de Produkton zu beruhgen und ncht umgekehrt. Erstaunlcherwese st be der Analyse n velen Unternehmen folgenden Sachverhalt festzustellen: 15 Vgl. Vet, M. [2010]: Modelle und Methoden für de Bestandsauslegung n Hejunka-nvellerten Supply Chans, Dssertaton, erschenen n: Wssenschaftlche Berchte des Insttutes für Fördertechnk und Logstksysteme des Karlsruher Insttuts für Technologe, Band 74, Karlsruhe 2010, S Vgl. Buch, F.; Deuse, J. [2011]: Herausforderungen der varantenrechen Fleßmontage TU Dortmund, erschenen n: Industrelle Montage, Ene Informatonsschrft der Arbetsgemenschaft: Lehrstuhl für Arbetsund Produktonssysteme Prof. Dr. Deuse, TU Dortmund, Industreberatung Montage Prof. B. Lotter, Oberderdngen, LP-Montagetechnk GmbH, Erlangen, K + S Anlagenbau GmbH, Lengenwang / Allgäu, Hans Pausch GmbH & Co KG, Erlangen; Ausgabe 1, 2011, S a.a.o. 18 Kanban (jap. かんばん) bedeutet Karte und st en enfaches Instrument der Pull-Steuerung, um verbrauchtes Materal weder aufzufüllen. In desem Zusammenhang wrd oft das Supermarkt-Prnzp genannt. 19 Sehe Kap vgl.lker, J. K. [2009]: Der Toyota Weg, 6. lecht veränderte Aufl., München 2009, S vgl. Rother, M.: De Kata des Weltmarktführers: Toyotas Erfolgsmethoden, Frankfurt/Man 2009, S. 100f. 22 ebda. 23 vgl. Forrester, J. W. [1958]: Industral Dynamcs. A major breakthrough for decson makers. erschenen n: Harvard Busness Revew, 36 (1958), S auch Forrester- oder Bullwhp-Effekt genannt Sete 7

10 1. De Schwankungen der Kundenbedarfe, nsbesondere be den Volumenartkeln, snd vel gernger snd als behauptet. 2. De häufgen starken Schwankungen n der Produkton entstehen.d.r. durch das egene Produktonsplanungssystem, welches u.a. Losgrößen, Wederbeschaffungszeten und Anlagenauslastungen be nedrgsten Beständen berückschtgt. 3. Der Behauptung, dass mt Enführung der Hejunka-Methode de Bestände stegen werden, muss man endeutg wdersprechen. Zu hohe Scherhetsbestände n allen Stufen, gernge Anlageneffektvtät, zu große Lose, aufwendge und mt gerngen Ressourcen ausgestattete Qualtätsprüfungen, als Folge starke Schwankungen be den Bedarfen an Kauftelen, usw. führen zu unnötg hohen Rechweten. De Hejunka-Methode st n sch logsch und enfach nachvollzehbar. De Schwergket besteht n der Umsetzung n den Köpfen und den Fertgungssteuerungen der bestehenden IT-Systeme. 2.1 Wrkungswese De Hejunka-Methode st en ganzhetlcher unternehmensübergrefender Ansatz, der sch ausschleßlch am Kundenbedarf orentert. Egentlch steht deses Konzept m Wderspruch zur egentlchen Just-n-Tme -Phlosophe. Es werden Bestände an Fertgerzeugnssen vorsorglch vorgehalten, um eventuelle Schwankungen aufzufangen. Um aber de Instrumente des Toyota-Produktonssystems wrklch effektv und effzent ensetzen zu können, st das Nvelleren und Glätten der Produkton unauswechlch. Abbldung 1: Wrkungswese der Produktonsnvellerung Sete 8

11 De wesentlchen Effekte snd dabe de Komplextätsreduzerung, de Planbarket von abgestmmten, glechmäßgen Produktonsprozessen und den daraus resulterenden gerng schwankenden Anlefermengen der Leferanten. De Fertgungssteuerung wrd mttels der Methode wesentlch enfacher und vor allem transparenter. Materal- und Informatonsfluss snd deckungsglech. En Engrefen wrd wesentlch seltener erforderlch als n herkömmlchen MRP-baserten Systemen. Damt reduzeren sch folglch auch Fehlentschedungen, de zu Leferunfähgket oder zu hohen Beständen führen können. Letztendlch reduzert sch der personelle Steuerungsaufwand erheblch. Betrachtet man den Aufwand ener Produkton m engeschwungenen Zustand ohne Ensatz der Methode, so stellt man fest, dass en ncht unerheblcher Aufwand n der Fertgungssteuerung auch für regelmäßg wederkehrende Aufgaben betreben wrd. Gerade her sollte der Aufwand mnmert und dafür stärker n Produktanlaufphasen nvestert werden. In den wertschöpfenden Fertgungsprozessen trtt durch de Nvellerung ene deutlche Beruhgung auf. Über das Hejunka-Board gegebene Fertgungsaufträge ändern sch n den Zyklen deutlch seltener. De glechblebende Rüstrehenfolge kann über das Produktonsmuster so optmert werden, dass Enrchter berets wetere Vorgänge des Rüstens noch be Betreb der Anlage vorbereten und somt de Dauer enes Rüstvorganges weter reduzeren können. Enrchter häufg auch Anlagenbedener genannt werden ncht selten für jede enzelne Maschne engesetzt. De fachspezfschen Tätgketen, für de er ausgebldet und auch bezahlt wrd, rechen.d.r. ncht aus, um hn voll auszulasten. Ene exemplarsch durchgeführte Analyse der Tätgketen be zwe verschedenen Unternehmen zegte, dass wenger als 50% der zur Verfügung stehenden Arbetszet de notwendge Qualfkaton erforderte. Mt ener entsprechenden Abstmmung der Produktonsmuster glecher Anlagen lassen sch Enrchter-Teams blden, de be Störungen und vor allem be Rüstvorgängen glechzetg an ener Anlage ageren. Des führt folglch mestens zu ener deutlchen Beschleungung der Besetgung ener Störung und zu ener drastschen Verkürzung der Dauer enes Rüstvorganges. De Materalversorgung der enzelnen Produktonslnen erfolgt ncht selten über enen Transport-Kanban aus dem Kauftele-Lager. Herzu werden de Kanban-Kresläufe entsprechend dmensonert. Be enem stark schwankenden Verbrauch, z.b. durch de Produkton große Lose, kann kurzfrstg en erhöhter Bedarf entstehen. Deser hat zur Folge, dass ene höhere Anzahl an Kanban sch m Kreslauf befnden muss, um enen möglch Abrss n der Materalversorgung zu verhndern. Konsequenz heraus st dann folglch, dass der notwendge Platz an der Lne vorhanden sen muss, um alle Behälter unterzubrngen. Durch de Nvellerung der Produkton kann sch de Anzahl benötgter Kanban und somt der Flächenbedarf reduzeren. Bedeutender st der Effekt ener Nvellerung auf de Leferanten. Schnellläufer-Artkel unterlegen n herkömmlchen Systemen ncht selten starken Schwankungen bezogen auf Anleferfrequenz und deren Mengen, also dem egentlch wahrgenommenen Bull- Whp-Effekt. En typsches Symptom st, dass der Leferant den Sptzen ncht folgen Sete 9

12 kann. Es kommt zu Telleferungen und oftmals zu Fehltelen n der Produkton. En erhöhter Dspostonsaufwand entsteht durch de ndvduelle Abstmmung zwschen dem, was der Leferant tatsächlch lefern kann und dem, was tatsächlch benötgt wrd, um de Produkton zu versorgen. Der Dsponent wrd zum Telejäger. Erfahrungsgemäß erhöht deser den Scherhetsbestand für deses Zulefertel. Es soll damt verhndert werden, de ungewollte Fensteuerung erneut durchführen zu müssen. Wrd auf dese Wese kene befredgende Lösung gefunden, so erfolgt ene Änderung des Produktonsplanes unter Berückschtgung der egenen Leferfähgket zum Kunden. Ncht selten wrd be enem aufgetretenen Telemangel der Leferant aufgefordert, sene Scherhetsbestände anzuheben. I.d.R. reagert der Leferant selbst und erhöht sene Bestände, um enen Konflkt mt senem Kunden zu verhndern. De Nvellerung wrkt desem Zustand entgegen. Wrd das nvellerte Produktonsmuster engehalten, so ergeben sch auch kaum schwankende Abrufe bzw. Bestellungen be den zulefernden Tele-Leferanten. Es st lecht nachvollzehbar, dass sch her Kostensenkungspotentale bzgl. enes sch n regelmäßgen Abständen glechmäßgen Transportvolumens ergeben. Be den Beständen und be der Produkton des Leferanten lassen sch ebenfalls Kosten reduzeren. De Leferzuverlässgket erhöht sch trotz gesunkener Bestände. Insgesamt werden be ener konsequenten Anwendung de Bestände n der gesamten Supply Chan reduzert. Grundsätzlch glt, dass je früher en Prozess gestartet werden muss, desto höher st de Wahrschenlchket ener Änderung des egentlchen Bedarfes. Abbldung 2: Zusammenhang Durchlaufzet und Reaktonsfähgket be Schwankungen des Bedarfes Sete 10

13 Bestehen gerngere Bestände n der Supply Chan, reduzert sch folglch auch de Durchlaufzet. De Nvellerung der Produkton reduzert Bestände m Prozess und auch be den Leferanten. Es muss also später mt der egenen Produkton, aber auch der Produkton der Zukauftele der Leferanten begonnen werden. Auf Änderungen m Kundenbedarf kann folglch besser reagert werden. Be ener ncht nvellerten Produkton kommt es durch de Rsken ener erhöhten Nachfrage zu enem Zuschlag und zu ener nochmalgen Erhöhung des egentlchen Bestandes an Zukauftelen und unfertgen und fertgen Erzeugnssen. Be ener Enführung der Nvellerung muss das Verständns vorherrschen, dass es sch um enen Prozess handelt, der sch über mehrere Monate strecken kann, bs de Wrkungen schtbar werden. 2.2 Prnzp De Hejunka-Methode unterschedet zwe Phasen. 25 Zunächst wrd das System dmensonert. In der operatven Phase wrd de Fertgung gesteuert und kontrollert Nvelleren und glätten Abbldung 3: Phasen der Hejunka-Methode Zunächst werden alle Erzeugns-Varanten defnert, de auf der zu steuernden Anlage produzert werden. Dese blden ohne Berückschtgung eventuell später notwendger Anpassungen de Anlagen-Produktfamle. Ene 1:1 Bezehung zwschen Anlage und Fertgungserzeugns st für de spätere Rehenfolgebldung notwendg. Exsteren mehrere Anlagen für de Herstellung ener Erzeugns-Varante, so snd dese jewels drekt zuzuordnen. Anhand der Bedarfe des Kunden werden de täglchen Produktonsmengen pro Erzeugns-Varante der Anlagen-Produktfamle für enen defnerten Zethorzont 25 Vgl. Vet, M. [2010]: Modelle und Methoden für de Bestandsauslegung n Hejunka-nvellerten Supply Chans, Dssertaton, erschenen n: Wssenschaftlche Berchte des Insttutes für Fördertechnk und Logstksysteme des Karlsruher Insttuts für Technologe, Band 74, Karlsruhe 2010, S. 21f. Sete 11

14 ermttelt, der sogenannten Nvellerung. Herbe werden de vorhandenen Abrufe und de zugehörgen Vorschauen n Abhänggket der betrachteten Perode berückschtgt. Der durchschnttlche Tagesbedarf an Fertgerzeugnssen ener Anlagen- Produktfamle pro Perode berechnet sch we folgt: mt BB TT nnnnnn = FE Anz (tt) tt AAAA PPPPPPPP (tt) tt Formel 1: Berechnung des durchschnttlchen Tagesbedarfes an Fertgerzeugnssen ener Anlagen-Produktfamle pro Perode BB TT nnnnnn durchschnttlcher Tagesbedarf an Fertgerzeugnssen der betrachteten Anlagen-Produktfamle Erzeugns-Varante = 1,..., N ener defnerten Produktfamle t Perode t = 1,..., T FE Anz (tt) tt AAAA PPPPPPPP (tt) tt Anzahl aller zu lefernden Erzeugns-Varanten pro Perode Anzahl der Produktonstage pro Perode Danach werden de Tagesmengen der enzelnen Erzeugns-Varanten n täglche Produktonszyklen untertelt, der sogenannten Glättung. Je höher de Anzahl der Zyklen st, desto stärker wrkt de Glättung m gesamten Prozess. Durch de Bldung ener geegneten, ncht unbedngt trvalen, Rehenfolge mt den erforderlchen Zyklus-Mengen pro Erzeugns-Varante entsteht das Produktonsmuster. Anzumerken se an deser Stelle, dass es sch um de Ideal-Rehenfolge handelt. In der Praxs werden mmer weder Engrffe notwendg. Es st zu hnterfragen, warum es zu dem notwendgen Engrff gekommen st und we des zukünftg verhndert werden kann. Sete 12

15 Abbldung 4: Glätten und nvelleren der Produkton EPEI (Every Part Every Interval) De Dauer enes sch wederholenden Produktonsmusters wrd durch de Kennzahl Every Part Every Interval, kurz EPEI, beschreben. Dese st en Indkator für de Flexbltät der Produkton, be dem Bearbetungs- und Rüstzeten ns Verhältns zur verfügbaren Arbetszet unter Berückschtgung der technschen Verfügbarket gesetzt werden. In Anlehnung an ERLACH berechnet sch de Kennzahl für ene Anlage we folgt 27 : EEEEEEEE = BBBB (tt) + RRRR (tt) AAAAAA VVVVVVVV AAAA(tt) tt Formel 2: Berechnung der Kennzahl EPEI (Every Part Every Interval) 26 Takeda, H. [2004]: Das synchrone Produktonssystem, 4. Auflage, Frankfurt a.m. 2004, S. 44 ff. 27 Vgl. Erlach, K. [2010]: Wertstromdesgn Der Weg zur schlanken Fabrk, 2. aktualserte Auflage, Berln Hedelberg 2010, S. 73f. Sete 13

16 mt BBBB RRRR Bearbetungszet der Erzeugns-Varante Rüstzet Erzeugns-Varante = 1,..., N t Perode t = 1,..., T AAAA(tt) tt AAAAAA VVVVVVVV Arbetszet pro Perode,.d.R. n Tagen technsche Anlagenverfügbarket (ohne Rüstzeten) Je klener de Kennzahl EPEI st, desto mehr Zyklen werden nnerhalb ener Perode (Schcht, Tag bzw. Woche) durchlaufen. Zel st folglch, möglchst klene Losgrößen mt mnmalen Rüstzetunterbrechungen zu errechen. Herdurch können kurze Durchlaufzeten mt gerngen Beständen und hohe Wertschöpfungsantele erzelt werden. Im Idealzustand entstehen kene Zetverluste durch das Rüsten der Anlage, so dass de Losgröße 1 ohne Verlust an Ausbrngungsmenge pro Zetenhet produzert werden kann. In desem Fall nmmt de Kennzahl EPEI den klensten möglchen Wert an. Des st nur dann snnvoll, wenn ene Enhet des Fertgerzeugnsses auch ener Verpackungsenhet entsprcht. Ist des ncht der Fall, so wrd de mnmale Losgröße durch de Menge der klensten Versandenhet bestmmt. De Wrkung der Nvellerung und Glättung n mehrstufgen Fertgungsprozessen wrd abgeschwächt, wenn de Zyklusmengen ener Erzeugns-Varante zu enem Los nnerhalb des Produktonsmusters zusammengefasst werden. Des hat zwar ene Reduzerung der Rüstvorgänge zur Folge, führt aber n den vorgelagerten Prozessen weder zu ener Verstärkung der Schwankungen. Dejengen Erzeugns-Varanten, de aufgrund des gerngen Bedarfes - bezogen auf ene Verpackungsenhet - ncht regelmäßg n enem Zyklus produzert werden können oder größeren Schwankungen n den enzelnen Bedarfsmengen unterlegen, werden als Exoten bezechnet. Für de Produkton der benötgten Exoten werden unabhängg von deren Varanten feste Zeten m Produktonsmuster defnert. Ene Verbesserung der Kennzahl EPEI wrd m Wesentlchen durch dre Maßnahmen errecht: Erhöhung der Zyklenzahl durch Reduzerung der Losgrößen Reduzerung der Rüstzeten vom letzten enwandfreen Stück der vorangegangenen Erzeugns-Varante bs zum ersten ersten enwandfreen Stück Sete 14

17 der nachfolgenden durch Anwendung der Methode Sngle Mnute exchange of De 28 29, kurz SMED, und Verbesserung der technschen Verfügbarket ABC-/XYZ-Analyse Um festzustellen, welche Erzeugns-Varanten der Anlagen-Produktfamle für ene feste Enplanung n enem Zyklus geegnet snd, wrd zunächst ene ABC-Analyse auf Bass der m Zethorzont benötgten Mengen durchgeführt. Dabe werden de Mengen der enzelnen Erzeugns-Varanten abstegend sortert und n de Kategoren A (höchste Mengen), B (mttlere Mengen) und C (klenere Mengen) geegnet untertelt. 30 Es schleßt sch ene XYZ-Analyse an, de de Schwankungen der Mengen der enzelnen Erzeugns-Varanten nnerhalb des Zethorzontes ermttelt. Herzu wrd für jede Varante der Varatonskoeffzent berechnet. 31 Es glt: wobe V σ = X Formel 3: Varatonskoeffzent 32 1 X = X, j M j (arthmetsches Mttel) mt σ = 1 N j ( X X ), j (Standardabwechung) 2 Erzeugns-Varante = 1,, N j Bedarfsposton j der Erzeugns-Varante mt j = 1,, M X, Bedarfsmenge der Erzeugns-Varante an der Poston j X σ j arthmetsches Mttel der Bedarfsmengen der Erzeugns- Varante Standardabwechung der Erzeugns-Varante 28 Methode zum Werkzeugwechsel m enstellgen Mnutenberech, entwckelt von Shngo, S. 29 Dllon, A. P.; Shngo, S. [1985]: A Revoluton n Manufacturng: The Smed System: Sngle-mnute Exchange of De System, Stamford, Conn., 1985, S1 ff. 30 vgl. Schulte, C. [2013]: Logstk - Wege zur Optmerung der Supply Chan, 6. überarb. Auflage, München 2013, S. 311 ff. 31 ebda. 32 ebda. Sete 15

18 Erzeugns-Varanten, de gernge Schwankungen, demnach enen gerngen Wert des Varatonskoeffzenten V, aufwesen, werden als X-Tele, dejengen mt mttleren Schwankungen als Y-Tele und dejengen mt starken Schwankungen als Z-Tele bezechnet. Je größer der Varatonskoeffzent st, desto stärker schwankt de betreffende Erzeugns-Varante. Es egnen sch folglch dejengen Erzeugns- Varanten besonders gut für ene Nvellerung und Glättung, deren Bedarfsmengen hoch und deren Schwankungen gerng snd. Sollen Schwankungen über den Fertgwaren-Bestand aufgefangen werden, so glt es zu entscheden, welche Erzeugns-Varanten fest n das Produktonsmuster engehen und welche als Exoten defnert werden. Es st lecht nachzuvollzehen, dass stark schwankende Erzeugns-Varanten mt hohen Bedarfsmengen de Bestände erhöhen, sofern dese n den Produktonszyklus regelmäßg aufgenommen werden. Erfahrungsgemäß st des der Ausnahmefall, kann aber ncht ausgeschlossen werden. Berets ab dem 2nd-ter 33 lässt sch feststellen, dass.d.r. kene täglchen Bedarfe für de enzelnen Erzeugns-Varanten vorlegen. Es st deshalb n desem Fall snnvoll, de XYZ-Analyse ncht auf Tages- sondern auf Wochen-Bedarfen durchzuführen Kundentakt Der gesamte Prozess vom Warenengang über de egene Produkton bs hn zum Versand hat sch am Kundentakt zu orenteren. Somt kann schergestellt werden, dass das Materal fleßt. 34 Für de ausgewählten Erzeugns-Varanten ener Anlagen-Produktfamle wrd der Kundentakt für ene defnerte Perode (z.b. Monat oder Jahr) we folgt ermttelt: wobe glt: PPPP(tt) = KK TT = PPPP(tt) tt FE Anz (tt) tt Formel 4: Berechnung des Kundentaktes 35 1 bbbbbb PPPPPPPPPPPPPPPPPPPP gggggg. FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF 0 ssssssssss 33 2nd-ter entsprcht dem produzerenden Unternehmen, welches sch n der Herarche n der 2. Stufe unterhalb des Herstellers für das Produkt für den Konsum befndet. 34 vgl. Takeda, H. [2004]: Das synchrone Produktonssystem, 4. Auflage, Frankfurt a.m. 2004, S. 110f. 35 Vgl. Erlach, K. [2010]: Wertstromdesgn Der Weg zur schlanken Fabrk, 2. aktualserte Auflage, Berln Hedelberg 2010, S. 47ff. Sete 16

19 mt PPPP(tt) tt KT Summe der verfügbaren Produktonszeten nnerhalb der Perode T Kundentakt (.d.r. n der Dmenson [sek]) Erzeugns-Varante = 1,..., N t Perode t = 1,..., T FE Anz (tt) tt Summe der zu lefernden Erzeugnsse pro Perode T Analog kann der Kundentakt KT auch durch Dvson der täglchen Produktonszet durch den durchschnttlchen Tagesbedarfes BB TT nnnnnn ermttelt werden. De kapaztve Auslegung der Anlagen orentert sch am Kundentakt. Im Idealfall verfügen de Anlagen n den aufenander folgenden Fertgungsschrtten über genau de Ausbrngungsmenge pro Zetenhet unter Berückschtgung der Anlagenverfügbarket, de dem Kundetakt entsprcht Modfzerter Kanban m Hejunka-Konzept Jede produzerte Verpackungsenhet ener Erzeugns-Varante st mt enem Kanban 36 gekennzechnet. Für jede Erzeugns-Varante st en n sch geschlossener Kanban-Kreslauf enzurchten. Exoten-Varanten snd mt enem sogenannten Event-Kanban zu versehen. Unmttelbar vor der Verladung st der Kanban anzunehmen und zur Nachprodukton enzusteuern. Der Kanban wrd nach der Herstellung an das nachproduzerte Gebnde (Verpackungsenhet) angebracht. Anschleßend wrd das Gebnde n das Erzeugns-Lager transportert. 36 Kanban (jap. かんばん) bedeutet Karte und st en enfaches Instrument der Pull-Steuerung, um verbrauchtes Materal weder aufzufüllen. In desem Zusammenhang wrd oft das Supermarkt-Prnzp genannt. Sete 17

20 Um de Anzahl der benötgten Kanban m Kreslauf zu ermtteln, wrd.d.r. folgende Formel, ggf. auch ohne Berückschtgung der Rechwete ener Kanban-Enhet, verwendet: mt wobe X t, K, Z B ( t t s T, W +, Z ) (1 + ), = M, K M =, K B, T Formel 5: Berechnung der Kanban-Anzahl 37 +, = 1,... N X, Anzahl der Kanbans pro Regelkres der Erzeugns-Varante K durchschnttlcher Bedarf an Telen pro Perode der Erzeugns- B, T Varante t, W Wederbeschaffungszet der Erzeugns-Varante t, Z Rechwete enes Kanban der Erzeugns-Varante s Scherhetsfaktor der Erzeugns-Varante M, Menge an Telen pro Kanban der Erzeugns-Varante K [ ] + klenste ganze Zahl X, K entsprechen. Der Scherhetsfaktor s wrd.d.r. geschätzt, u.u. auch durch Kunden vorgegeben. Es besteht allerdngs auch de Möglchket, desen telwese zu berechnen. Herzu wrd ene Häufgketsvertelung über de ungeplanten Anlagenstllstände und deren Dauer erstellt. Anhand deser ergbt sch de Aussage, dass nahezu alle Stllstände nnerhalb ener bestmmten Zet besetgt werden können. Wrd de Häufgket ungeplanter Anlagenstllstlle gem. Abb. 2 zu Grunde gelegt, so ergbt sch, dass 95 % aller Stllstände berets nach 60 Mnuten und 99,9 % aller Stllstände nach 120 Mnuten besetgt wurden. Je nach Rskoberetschaft kann der Scherhetsbestand s festgelegt werden. 37 Vgl. Klug, F. [2010]: Logstkmanagement n der Automoblndustre: Grundlagen der Logstk Im Automoblbau, Sprnger Berln Hedelberg 2010, S. 128 Sete 18

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