Wertstromanalyse Einfluss von Variantenzuwachs und -vielfalt auf den Wertstrom im Unternehmen

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1 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Wertstromanalyse Einfluss von Variantenzuwachs und -vielfalt auf den Wertstrom im Unternehmen Dipl.-Ing. Patrick Großhennig IAK Produktionslogistik Lauf,

2 Fragestellungen zum Wertstromdesign Was ist ein Wertstrom? Bei welchen Fragestellungen kann Wertstromdesign hilfreich sein? Welche Restriktionen gibt es? Welchen Einfluss haben Varianten auf den Wertstrom? Wie sieht die Anwendung in der Praxis aus? Bild 1

3 Wertstrom was ist das? [Rother] Ein Wertstrom beschreibt den Durchlauf eines Produkts durch seine Hauptflüsse: den Fertigungsstrom vom Rohmaterial bis in die Hände des Kunden den Entwicklungsstrom vom Produktkonzept bis zum Produktionsstart. Zulieferer Produktion Kunde Wertstrom Vorteile des Wertstromdesigns Entwickungsfluss Produktionsfluss Perspektivenwechsel: macht den Blick frei für den Fluss (Material + Information) Einfache Darstellung auf einer Seite Schafft ein gemeinsames Verständnis für IST und SOLL Hilft Ursachen von Verschwendungen zu erkennen Deckt die langen Hebel für Prozessoptimierungen auf Zeigt Handlungsprioritäten auf Bild 2

4 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Was ist die Anwendung von Wertstromdesign?

5 Typische Szenen in der Fabrik Beobachten des Maschinenlaufes Überproduktion und Mehrfachhandhabung Anhäufung von Beständen Lager Kurzfristiges Lagern Warten auf Material Teilemangel Transport von Teilen über weite Strecken G9114 Bild 4

6 The Toyota Way Wertschöpfungsdenken als Grundlage des Toyota Way Wertschöpfung sind die Tätigkeiten, für die dein Kunde bereit ist, Geld auszugeben. Verschwendung ist alles andere als das absolute Minimum an Ausrüstung, Fläche, Beständen und Arbeitszeit, das unbedingt benötigt wird, um die Wertschöpfung für deine Kunden zu erbringen. Fujio Cho, Toyota Bild 5

7 Was ist Verschwendung? [Toyota] Nicht wertsteigernde Tätigkeiten Arbeiten im Zusammenhang mit der eigentlichen Aufgabe ca. 10% Wertsteigernde Tätigkeiten Reale Arbeit ca. 40% Reduzieren! ca. 50% Eliminieren! Kostensteigernde Tätigkeiten Muri, Mura & Muda Mura = Unausgeglichen / Ungleichmäßig Muri = Überlastung Muda = Die 7 Arten der Verschwendung Bild 6

8 Die 7 Arten der Verschwendung Die sieben Arten der Verschwendung 1. Überproduktion Produktion von Werkstücken vor ihrem Bedarf 2. Wartezeiten Wartezeiten von Mitarbeitern / Produkte, die noch nicht ausgeliefert wurden 3. Transport Gefahr der Beschädigung, des Verlusts und Verzugs bei jeder Bewegung des Werkstücks 4. Arbeitsprozess Verwendung eines teureren Prozesses als wirklich notwendig 5. Bestände Bestände sind Produkte, die noch keinen Umsatz erzeugen 6. Bewegung Wie Transport, jedoch auf Mitarbeiter bezogen 7. Produktionsfehler Diese behindern den Kunden, das Produkt zu akzeptieren. Neue Prozesse sind nötig, um Fehler zu beheben 8. Qualifikation Nicht genutzte Fähigkeiten der Mitarbeiter Bild 7

9 Nutzen vom Wertstromdesign [V&S] Einfach Schnell Verwendung weniger Symbole Papier und Bleistift auf einer Seite Kommunikationsfördernd Ungefilterte Informationen direkt aus der Produktion Schnelle Potentialerkennung Schnelle Erarbeitung und Umsetzung eines Soll-Zustands Ganzheitlich Integrierte Betrachtung der Material- und Informationsflüsse Zielorientiert Kontinuierliche Verbesserung Es muss immer ein Soll-Zustand vorliegen Zum Soll-Zustand in machbaren und direkt nutzbaren Teilschritten Kundenorientierte hocheffiziente Wertströme Mögliche Ergebnisse Reduzierung der Durchlaufzeit: % Verringerung der Bestände: % Erhöhung der Termintreue: % Platzgewinn: % Erhöhung der Produktivität: % Beispielhafte Ergebnisse, abhängig von Ausgangssituation und Zielsetzung Bild 8

10 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Ablauf des Wertstromdesigns für eine Produktfamilie

11 Vorbereitung für das Wertstromdesign 1. Schritt: Erstellen der Produkt-Prozess-Matrix Was ist eine Produktfamilie? Eine Produktfamilie ist eine Gruppe von Produkten, die eine ähnliche Arbeitsfolge durchlaufen und ähnliche Zykluszeiten haben. Fertigungsschritte und Einrichtungen Zuschnitt Stanzen Entgraten Lackieren Schweißen Montage QS Versand Produkt A Produkt B Produkt C Produkte Produkt D Produkt E Produkt F Produkt G Produkt H Bild 10

12 Vorbereitung das Wertstromdesign 2. Schritt: Auswahl der Produktfamilien Was ist eine Produktfamilie? Eine Produktfamilie ist eine Gruppe von Produkten, die eine ähnliche Arbeitsfolge durchlaufen und ähnliche Zykluszeiten haben. Fertigungsschritte und Einrichtungen Zuschnitt Stanzen Entgraten Lackieren Schweißen Montage QS Versand Produkt A Produkt B Produkt C Produkte Produkt D Produkt E Produkt F Produkt G Produkt H Bild 11

13 Vorbereitung das Wertstromdesign 3. Schritt: Kontrolle der ausgewählten Produktfamilien Fertigungsschritte und Einrichtungen Zykluszeit [s] pro Prozess Zuschnitt Stanzen Entgraten Lackieren Schweißen Montage QS Versand Summe Produkt A Produkt C Produkt D Produkte Produkt H Produkt B Produkt E Produkt F Produkt G Kontrollrechnung Berechnung: Für Familie 1: höchster Wert kleinster Wert höchster Wert ! x 100 < 30 % x 100 = 22,5 % Bild 12

14 Ablauf des Wertstromdesigns Aufnahme des Ist-Zustands Entwicklung Soll-Zustand Schrittweise Umsetzung durch Workshops Ernte die tiefhängenden Früchte zuerst! Bild 13

15 Einschränkungen des Wertstromdesigns Wertstromdesign Abbildung einer Produktfamilie Vereinfachung: ein Produkt repräsentiert eine Familie Resourcenteilung wird ausgeblendet Gleichmäßiger Bedarf unterstellt Besonderheiten im Mittelstand: Technikorientiert Große Variantenvielfalt: Problematische Identifikation von Produktfamilien Betrachtung aller Prozesse schwierig Renner / Exoten Schwer zu prognostizierende Kundenbedarfe Ansätze für den Mittelstand Abbildung einer Produktfamilie Berücksichtigung aller Produkte einer Familie Dynamik durch Bedarfsschwankungen Softwareunterstützung durch ValueStreamDesigner Bild 14

16 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Vorgehensweise zur Aufnahme eines Ist-Wertstroms

17 Typische Schritte zur Aufnahme des Ist-Zustandes 1. Kundeninformation festhalten Bild 16

18 Typische Schritte zur Aufnahme des Ist-Zustandes Schneller Durchgang zur Identifikation Kundeninformation der Reihenfolge festhalten der hauptsächlichen Prozesse Bild 17

19 Typische Schritte zur Aufnahme des Ist-Zustandes Schneller Durchgang zur Datenkästen und Bestände Identifikation Kundeninformation der Reihenfolge festhalten der einzeichnen hauptsächlichen Prozesse Bild 18

20 Typische Schritte zur Aufnahme des Ist-Zustandes Schneller Durchgang zur Datenkästen und Bestände Identifikation Zulieferung Kundeninformation einzeichnen der Reihenfolge festhalten der einzeichnen hauptsächlichen Prozesse Bild 19

21 Typische Schritte zur Aufnahme des Ist-Zustandes Schneller Durchgang zur Datenkästen und Bestände Informationsfluss Identifikation Zulieferung Kundeninformation einzeichnen der Reihenfolge festhalten der einzeichnen hauptsächlichen Prozesse Bild 20

22 Typische Schritte zur Aufnahme des Ist-Zustandes Schneller Durchgang zur Datenkästen und Bestände Informationsfluss Identifikation Zulieferung Wie Kundeninformation wird das einzeichnen der Material Reihenfolge transportiert? festhalten der einzeichnen hauptsächlichen Prozesse Bild 21

23 Typische Schritte zur Aufnahme des Ist-Zustandes Schneller Durchgang zur Datenkästen und Bestände Informationsfluss Durchlaufzeiten Identifikation Zulieferung Wie Kundeninformation wird das einzeichnen der Material kalkulieren Reihenfolge transportiert? festhalten der einzeichnen hauptsächlichen Prozesse Bild 22

24 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Praxisbeispiel

25 Beispiel eines Wertstroms: Ist-Zustand einer Elektronikfertigung Bestellung (täglich) Production Control Bestellung (täglich) Lieferant MRP A U F T R Ä G E Weiterverarbeitung 1953,7 Leiterplatten pro Tag täglich Prüfen (auch IN- Kommissionierung SMD-Bestückung Bestücken und autom. Circuit-Test) / Tischarbeit Löten Reparatur und Montage SMD-Lager A/B-Teile C-Teile ZZ: Sek / Auft RZ: 0 Min Zuverl: 85 % Schichten: 1 Verf. Arbeitszeit: Sek 2 Tage ZZ: 276 Sek / Stück RZ: 25 Min / Auftrag Zuverl: 85 % Schichten: 2 Verf. Arbeitszeit: Sek 2,4 Tage 4666 Leiterpl. ZZ: 312 Sek / Stück RZ: 40 Min / Auftrag Zuverl: 85 % Schichten: 2 Verf. Arbeitszeit: Sek 1,3 Tage Leiterpl. ZZ: 72 Sek / Stück RZ: 40 Min / Auftrag Zuverl: 85 % Schichten: 2 Verf. Arbeitszeit: Sek 0,05 Tage 99 Leiterpl. ZZ: 756 Sek / Stück RZ: 40 Min / Auftrag Zuverl: 85 % Schichten: 2 Verf. Arbeitszeit: Sek 0,95 Tage 1852 Leiterpl. 0 Tage Konvent. Teilelager A/B-Teile C-Teile Kommissionierung 1 ZZ: Sek / Auftr. RZ: 0 Min Zuverl: 85 % Schichten: 1 Verf. Arbeitszeit: Sek 0 Tage IC-Programmierung 1 ZZ: 240 Sek / Stück RZ: 15 Min / Auftrag Zuverl: 85% Schichten: 2 Verf. Arbeitszeit: Sek Wertsch.: Sek / 0,05 Tage Sek / 0,5 Tage 2 Tage 276 Sek 2,4 Tage 312 Sek 1,3 Tage 72 Sek 0,05Tage 756 Sek DLZ: 6,3 Tage Bild 24

26 Beispiel eines Wertstroms: Soll-Zustand einer Elektronikfertigung Zwischenlager SMD-Lager Bild 25

27 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Ansatz zur Umstrukturierung der Produktion mit einhergehender Reduzierung der Varianten

28 Vom traditionellen Produktions- zum Produktionsstufenkonzept traditionelle Sichtweise Fertigung Teilelager Montage Vorstufe: Integration variantenneutraler Montageprozesse in die Vorstufe Endstufe: Integration variantenbildender Fertigungsprozesse in die Endstufe Produktionsvorstufe Produktionsendstufe neuer Ansatz Puffer Teil oder Baugruppe variantenneutral Teil oder Baugruppe variantenspezifisch Bild 27

29 Variantenprozessgraphik der ursprünglichen Produktion Fertigung Montage Wellenkomplettfertigung Zulieferteile Statorpaket verkleben (Gehäuse) Produktkomplettmontage Gehäuseflansch fräsen Bohrungen und Fräsungen für Anschlüsse Pufferlager Versand variantenneutrale Prozesse variantenbildende Prozesse Bild 28

30 Variantenprozessgraphik der restrukturierten Produktion Produktionsvorstufe Fertigung Produktionsendstufe Montage Zulieferteile Wellenkomplettrumpffertigung Statorpaket verkleben (Gehäuse) Wellenrestfertigung Gehäuseflanscrumpf- Flanschfertigung fräsen Flanschrestfertigung Bohrungen und Fräsungen für Anschlüsse Pufferlager Produktkomplettmontage Variantenbild. Restfertigungsprozesse (Sägen, Bohren, Fräsen) Versand variantenneutrale Prozesse variantenbildende Prozesse Bild 29

31 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Fazit

32 Fazit Wertstromdesign ist eine schnelle und effektive Methode, um Potentiale einer Fertigung aufzudecken Ein gemeinsames Verständnis für die Prozesse wird vermittelt Sie unterstützt kontinuierliche Verbesserungsprozesse durch regelmäßige Ist-Analysen und Soll-Planungen Bei vielen Varianten und Prozessen ist diese Methode jedoch mit Bedacht zu verwenden Zur Umgestaltung der Prozesse und Reduzierung der Varianten kann das Produktionsstufensystem mit Produktionsvor- und -endstufe eingeführt werden Bild 31

33 Universität Hannover Institut für Fabrikanlagen und Logistik Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit