2 Grundlagen der ganzheitlichen Fabrikplanung

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1 2 Grundlagen der ganzheitlichen Fabrikplanung 2.1 Inhalt und Umfang der Fabrikplanung Zum allgemeinen Fabrikplanungsbegriff Zur ptimalen Zukunftsgestaltung der Fabrik können unterschiedlichste technische und rganisatrische Maßnahmen für die verschiedenen Fabrikbereiche geplant bzw. definiert, knkretisiert und umgesetzt werden. Planung ist die gedankliche Vrwegnahme einer zielgerichteten aktiven Zukunftsgestaltung. Sie beinhaltet das systematische Suchen und Festlegen vn Zielen swie Aufgaben und Mitteln zum Erreichen der Ziele /REFA85/. Fabrikplanung Aufgabe der Fabrikplanung ist es, unter Berücksichtigung zahlreicher, spezifischer Randbedingungen die Vraussetzungen zur Erfüllung der betrieblichen Ziele swie der szialen und vlkswirtschaftlichen Funktinen einer Fabrik zu schaffen /Ket84; Schm95/. Der Fabrikplanungsbegriff wird wie der Planungsbegriff an sich nach Inhalt und Umfang nicht eindeutig verwendet. Flgende Interpretatinen sind z.b. möglich: Fabrikplanung als Funktin bzw. Aufgabe, die bei einmaligen Rerganisatins- der Investitinsmaßnahmen eine methdische Entscheidungsvrbereitung erarbeitet. Fabrikplanung als Führungsinstrument bzw. -prinzip, das permanent und systematisch die Anfrderungen und deren Auswirkungen auf das Fabriksystem erfasst und nach der wirtschaftlichsten Lösung strebt. G. Pawellek, Ganzheitliche Fabrikplanung, DOI / _2, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

2 18 2 Grundlagen der ganzheitlichen Fabrikplanung Fabrikplanung als Institutin bzw. Abteilung, in der einem bestimmten Persnenkreis die Funktin der Tätigkeiten der Fabrikplanung zugerdnet sind. Bei aller Unterschiedlichkeit umfassen die Aufgabeninhalte der Fabrikplanung im Allgemeinen Strategievrhaben, wie z.b. Outsurcing-, Kperatins-, Prduktins-, Technlgieentwicklungsstrategien Strukturvrhaben, wie z.b. Standrt-, Prduktins-, Materialfluss- Gebäudeund Infrastruktur einschließlich der Knzeptinen für Prduktinsrganisatin und -lgistik swie Verwaltungs- und Hilfsfunktinen Systemvrhaben, wie z.b. Bearbeitungs-, Transprt-, Lager-, Gebäudesysteme einschließlich der zugehörigen Organisatinssysteme und Einrichtungen Diese Aufgaben umfassen die Ressurcen der Fabrik, die i.d.r. über die Laufzeit vn mehreren Prduktzyklen gleich bleiben /Schm95, S. 14/. Dabei sind die Erfassung der Bereinigung der Prduktstruktur, die Verteilung der Wertschöpfung im internatinalen Prduktinsnetz, die Fertigungs- und Materialflussprzesse am Prduktinsstandrt swie dessen Ver- und Entsrgung stets Bestandteil der Fabrikplanung Ganzheitliche Fabrikplanung Unter Ganzheitlichkeit wird generell die Beachtung aller zur Gestaltung der Fabrik erfrderlichen Kmpnenten verstanden. Ganzheitliche Planung ist systemrientiert und berücksichtigt daher auch alle wesentlichen auftretenden Wechselwirkungen und Beeinflussungen zwischen den Kmpnenten. Bei systemrientierter Betrachtung der Gestaltungsbereiche der Fabrik können hierzu die Wirksysteme eines Unternehmens (Abb. 2.1) Prdukt Technlgie Organisatin Anlagen Persnal Finanzen herangezgen werden, die in ihrem Zusammenwirken den Herstellprzess swhl im Prduktinsnetz, am Prduktinsstandrt der am Arbeitsplatz (Arbeitssystem) charakterisieren (vgl. Abschnitt ). Dabei können Wechselwirkungen unterschieden werden einerseits zwischen den äußeren Anfrderungen (Markt, Öklgie) und den inneren Wirksystemen bzw. Subsystemen eines Unternehmens und andererseits zwischen den einzelnen Wirksystemen untereinander.

3 2.1 Inhalt und Umfang der Fabrikplanung 19 Markt und Öklgie Prdukt Technlgie Organisatin Mitarbeiter Anlagen Finanzen Abb. 2.1 Wechselwirkungen zwischen Markt und internen Wirksystemen eines Unternehmens Die Wirksysteme sind die inhaltlichen Kmpnenten der Fabrik, d.h. alle Betriebsprzesse bzw. Untersuchungsbereiche beinhalten diese. Sie beeinflussen die Durchführung und das Przessergebnis. Deshalb muss die ganzheitliche Fabrikplanung die Wirksysteme integrieren und unter Berücksichtigung ihrer Abhängigkeiten einzeln, je nach fallweiser Bedeutung, gestalten. Der Fabrikplanungsbegriff kann dann wie in Abb. 2.2 dargestellt im Begriffsfeld der Unternehmensplanung eingerdnet werden. Darin bildet die ganzheitliche Fabrikplanung die Brücke zwischen Unternehmensplanung und dem Betrieb über alle Planungsebenen, dies unter Berücksichtigung aller Wirksysteme mit ihren Abhängigkeiten swie ihrer Wirkrichtung. Unternehmensplanung Fabrikplanung Wirksysteme Planungsebenen Prdukt Technlgie Organisatin Anlagen Persnal Finanzen Unternehmen Prduktinsnetz Strategieplanung Planung Werk Funktinsbereich Subsystem Gewerk Prduktplanung Strukturplanung Systemplanung Ausführungsplanung Ausführung Persnalplanung Finanzplanung Betrieb Prduktmanagement Fabrikmanagement Kntrlle des Planungserflges Kntinuierlicher Verbesserungsprzess Persnalmanagement Finanz- management Abb. 2.2 Einrdnung des Fabrikplanungsbegriffs in die Unternehmensplanung

4 20 2 Grundlagen der ganzheitlichen Fabrikplanung Przessrientierung in der Fabrikplanung Traditinelle Vrgehensweisen und Methden der Fabrikplanung sind i.d.r. nicht flussrientiert sndern bereichsbezgen der funktinal ausgerichtet. Sie zielen meist auf eine eher kleine, für die Beherrschung neuer Situatinen gerade ausreichende, Verbesserung der bestehenden Situatin ab. Oft scheitert eine grundlegende Verbesserung aus den unterschiedlichsten Gründen, wie z.b. an zu engen Grenzen im Denken, Knw-hw-Mangel hinsichtlich der Durchführung vn Veränderungen, der Angst vr dem Versagen der "grßen Lösung" der an machtplitischen Interessen im Unternehmen. Die in den letzten Jahren stärker in den Vrdergrund tretende Ablauf-, Vrgangsbzw. Przessrientierung ermöglicht es, über die Abteilungs- und Bereichsgrenzen hinweg die Beschränkung auf Funktinen außer Acht zu lassen und knsequent nach dem Flussprinzip lgistikrientiert zu gestalten. In diesem Zusammenhang sll der verwendete Przessbegriff in der Fabrikplanung präzisiert werden. Ausgehend vn der verrichtungsrientierten Gliederung der Fabrik (Taylrismus) haben sich inzwischen wesentliche Umfeldfaktren (Wandel vm Verkäufer zum Käufermdell etc.) verändert. Dennch ist die verrichtungs- der funktinsrientierte Fabrikrganisatin nach wie vr für kleinere Betriebsgrößen der für Unternehmen mit hmgenem Prduktprgramm die effizienteste Organisatinsfrm. Steigt aber der Umfang wichtiger strukturbedingter Prbleme, wie z.b. Krdinatin der Funktinsbereiche, kurzfristige Reaktinen der Kmplexität strategischer und dispsitiver Entscheidungen, s muss die Arbeitsteilung überdacht und der Übergang vm Verrichtungsprinzip zum Przessprinzip vllzgen werden. Traditinell wird in der Fabrikrganisatin zwischen Aufbau- und Ablaufrganisatin unterschieden /Ks62/. Für letztere wird seit wenigen Jahren zunehmend der Przessbegriff verwendet, begründet auch durch die Verbreitung des Business Przess Reengineeringknzeptes nach /Ham93/. Der Begriff Przess im Kntext der Fabrikplanung kann demnach wie flgt differenziert werden: Planungsprzesse, mit den Teilprzessen der Gestaltung der Fabrik, wie z.b. Analyse- und Bewertungsprzesse Alternativenbildungs- und -reduzierungsprzesse Dimensinierungs- und Knstruktinsprzesse Prjektmanagementprzesse

5 2.1 Inhalt und Umfang der Fabrikplanung 21 Betriebsprzesse, mit den Teilprzessen des Fabrikbetriebs bzw. den realisierten Ergebnissen vn Planungsprzessen, wie z.b. Fertigungs- und Mntageprzesse Lager- und Transprtprzesse Auftragsplanungs- und -steuerungsprzesse Beschaffungs- und Distributinsprzesse Um eine Przessrientierung zu erreichen, wird in einem ersten Schritt die Fabrikrganisatin z.b. nach Prduktgruppen gegliedert, wmit kmplexe Strukturen in der Prdukt/Markt-Beziehung aufgelöst werden können. Danach sind die Przesse zu identifizieren, zu gestalten und können dann betrieben werden Planung im Systemlebenszyklus Die Planung jeder betrieblichen Veränderung kann im Systemlebenszyklus entsprechend Abb. 2.3 eingerdnet werden: Abb. 2.3 Die grßen Phasen der Veränderung Anstß der Veränderung Hauptaufgabe bei Anstß der Veränderung ist das gemeinsame Erkennen und Erleben eines Prblems. Dazu ist es ntwendig,

6 22 2 Grundlagen der ganzheitlichen Fabrikplanung persönliche, bereichs- und unternehmensspezifische Ziele ffen zu legen bzw. gemeinsam herauszuarbeiten, bestehende Strukturen und Widerstände gegen eine Veränderung aufzuweichen, die Prblemsituatin transparent zu machen, das Prblemfeld abzugrenzen (z.b. fachlich, zeitlich, räumlich), einen Zwang zum gemeinsamen Handeln empfinden zu lassen swie die gemeinsamen Vrteile der Prblemlösung aufzuzeigen. Nach Anstß der Veränderung müssen sich Führungskräfte und Mitarbeiter wechselseitig zu ffenen Prblemfindungen und zur gemeinsamen Prblemlösung verpflichten /Sei90/. Planung Mit der Planung beginnt die eigentliche Arbeitsphase jeder Veränderung. Planung ist dabei erfrderlich vr allem bei ungenügend bekannter Prblemstruktur, grßer Kmplexität bzw. hhem Infrmatinsbedarf, grßem Zeitaufwand zur Prblemlösung bei mittel- und langfristigem Wirkungshriznt Andernfalls sind Imprvisatin und Sfrtentscheidungen angemessene Prblemlösungsmethden, die Planung entfällt dann. Realisierung Bei der Realisierung der Veränderung wird das Ergebnis der Planung realisiert. Mit dem Einführungsstichtag beginnt die Knslidierung des neuen Systems. Es flgt der laufende Vergleich der realisierten Ergebnisse mit den Planungsergebnissen. Etwa drei bis fünf Mnate nach Einführungsstichtag wird das neue System vm Prjektteam an die Linienrganisatin übergeben. Laufender Betrieb Mit der Systemübergabe beginnt der laufende Betrieb. Die Phase der "Planung der Veränderung" mit ihren Strukturveränderungen ist erflgreich überwunden. Bei kmplexeren Veränderungen ist es sinnvll, ein halbes bis ein Jahr nach der Systemübergabe eine mehrtägige Realisierungsrevisin durchzuführen, zwecks Erflgskntrlle für die Planung, Arbeits- und Leistungsanpassung (z.b. Zeitvrgaben), gezielter Verbesserungen und Anpassungen.

7 2.1 Inhalt und Umfang der Fabrikplanung 23 Außerbetriebsetzung Veränderungszyklen vn Unternehmen liegen heute bei vier bis zehn Jahren (Abb. 2.4). Das gilt insbesndere für die EDV, die heute de fact die Organisatinsstruktur widerspiegelt bzw. vrgibt. Die Nutzungsdauer ergibt sich einerseits auf Grund der ntwendigen Prdukt/Markt-Anpassung, andererseits durch die Erfrdernisse technlgischer der rganisatrischer Veränderungen. Im Vergleich zu diesen Elementen der Fabrik haben Bauwerke die längste Nutzungsdauer. Ihre Knzeptin hat smit im besnderen Maße langfristige Aspekte zu berücksichtigen Jahre Prdukt-Lebensdauer Organisatin Infrmatinssystem Fertigungs- und Lagereinrichtungen Gebäude technischer Ausbau Installatinen, Beleuchtung allgemeiner Ausbau Wände, Böden, Decken Bauknstruktin Rhbau Abb. 2.4 Nutzungsdauer vn Elementen der Fabrik Ganzheitliche Fabrikplanung im Prduktinssystem Die ganzheitliche Fabrikplanung ist ein Planungsansatz der es ermöglicht, Ptenziale in höherem Maße zu realisieren. Hierzu ist ein Bündel mehr der weniger aufeinander abgestimmter Planungsprzesse mit ihren unterschiedlichen Verfahren und Maßnahmen erfrderlich, die das gesamte Unternehmen betreffen /Bar05; Dm06; O Sh13/. Diese können in Anlehnung an /MTM01/ unter Berücksichtigung der unternehmensspezifischen Gegebenheiten in das hierarchische Organisatinsknzept eines Prduktinssystems eingerdnet werden. Mit dem Begriff Ganzheitliches Prduktinssystem (GPS) hat sich in den letzten Jahren ausgehend vn der Autmbilindustrie als Beispiel sei das Tyta- Prduktinssystem (TPS) genannt ein Knzept zur Optimierung vn Geschäftsprzessen durchgesetzt /Paw07, S.225/. Damit sllen den Einzelmaßnahmen zur Steigerung der Prduktivität eine übergerdnete Struktur gegeben werden, mit der

8 24 2 Grundlagen der ganzheitlichen Fabrikplanung sich Unternehmen und Mitarbeiter identifizieren sllen und können. Die Kmplexität der Fabrik als System in Verbindung mit der ganzheitlichen Planung macht es zweckmäßig, alle relevanten Kmpnenten und Abhängigkeiten der Fabrikplanung analg in ein Prduktinssystem einzurdnen. Prduktinssysteme existieren in der Praxis (vm Prduktinsnetzwerk über den Werkstandrt bis hin zum Mntagearbeitsplatz) in unterschiedlichen Ausprägungen. Dies swhl bezüglich ihrer Struktur als auch ihrer perativen Inhalte. Der grundlegende Aufbau eines Prduktinssystems bildet eine Organisatinshierarchie mit fünf Ebenen (Abb. 2.5): Ebene 1 stellt das Zielsystem dar, das durch Verknüpfung vn Gesamtziel, Bereichszielen und Subzielen bis zu untergerdneten Teilzielen detailliert werden kann. Ebene 2 charakterisiert die Organisatinsstruktur bestehend aus hrizntal und vertikal abgrenzbaren Gestaltungsbereichen und Betriebsprzessen, die eng verbunden sind mit dem Zielsystem. Ebene 3 umfasst die Gestaltungsalternativen in den Gestaltungsbereichen und Betriebsprzessen. Dies können alternative Strategien, Strukturen der Systeme sein. Je nach Ausgangssituatin und Zielsetzung gilt es, alternative Verfahren und Lösungsprinzipien zu ermitteln, zu bewerten und die vraussichtlich wirtschaftlichste Lösung auszuwählen. Ebene 4 stellt die Vrgehensweisen, Methden, Hilfsmittel und Tls zur Verfügung, die den Planungsprzess, d.h. den Prblemlösungsprzess, den Findungs- und Entscheidungsprzess, unterstützen. Hierzu zählen z.b. einfache Checklisten, Kennzahlensysteme, graphische und mathematische Methden bis hin zu kmplexeren Analyse- der Simulatinstls. Ebene 5 schließlich beinhaltet die Ressurcen für die Veränderungsprzesse, d.h. die Mitarbeiter, Führungskräfte und Prjektteams mit entsprechender Qualifikatin und Erfahrung, ihrem Methden- und Tl-Wissen zur Planung und Realisierung.

9 2.1 Inhalt und Umfang der Fabrikplanung 25 Zielsystem Fabriksystem, Subsystem, Teilsystem, Element Alternative Verfahren, Lösungsprinzipien 1. Ebene: Oberstes Ziel der Zielpyramide, Gesamt-, Teilziele, Zielaspekte 2. Ebene: Gestaltungsbereiche, Organisatinsstruktur des Fabriksystems (z.b. Prduktinsnetzwerk, Unternehmen, Wertschöpfungsketten, Betriebsprzesse, Funktinsbereiche, Arbeitsplätze) 3. Ebene: Gestaltungsalternativen, Varianten (z.b. Fertigungsarten, Steuerungsverfahren, Lagerprinzipien, Bereitstellungsstrategien, KANBAN) Vrgehensweise, Methden, Werkzeuge, Hilfsmittel 4. Ebene: Planungsprzesse, Vrgehensweisen, Methden und Tls zur Gestaltung, d.h. Analyse, Bewertung, Optimierung, Simulatin (z.b. ABC-, Prtfli-, Clusteranalyse, TDL-Tl) Ressurcen, Innvatren, Methden Spezialisten, KVP-Teams 5. Ebene: Mitarbeiter, Führungskräfte und Prjektteams (Planungs-, KVP-Teams) Abb. 2.5 Grundlegende Organisatinshierarchie für die ganzheitliche Fabrikplanung Für die ganzheitliche Fabrikplanung vn Bedeutung sind Kmpnenten aus allen fünf Ebenen und deren Vernetzungen. Zur zielgerichteten Durchführung vn Veränderungen bilden in der fünften Ebene die Mitarbeiter und Führungskräfte die Basis. Sie verfügen über die Fähigkeit zur Identifizierung vn Prblemstellungen, Abgrenzung der Aufgabenstellung und Strukturierung der Vrgehensweise im Prblemlösungsprzess. Gegebenenfalls werden sie unterstützt vn externen Planern bzw. Mderatren. Die eigentlichen Vrgehensweisen, Methden und Tls der Fabrikplanung z.b. zur Analyse und Synthese befinden sich in der vierten Ebene. Die dritte Ebene repräsentiert die implementierten Verfahren der Ist-Situatin und die möglichen Gestaltungsalternativen. Das System Fabrik, mit seinen Betriebsprzessen und den Möglichkeiten zur situativen Abgrenzung vn Untersuchungsbereichen für Strategie-, Struktur- und Systemsplanungen, kann der zweiten Ebene zugerdnet werden. Das Fabriksystem ist dann eng verbunden mit dem vernetzten Zielsystem der ersten Ebene. Im flgenden Abschnitt werden wesentliche Kmpnenten der ganzheitlichen Fabrikplanung den fünf Ebenen vn Prduktinssystemen zugerdnet.

10 26 2 Grundlagen der ganzheitlichen Fabrikplanung 2.2 Kmpnenten der ganzheitlichen Fabrikplanung Vernetztes Zielsystem Im Rahmen der Fabrikplanung werden ausgehend vn den individuellen Gegebenheiten bzw. Erfrdernissen im Unternehmen zunächst die Ziele frmuliert bzw. die Frage geklärt nach dem WOHIN? sll sich das Unternehmen entwickeln. Ziele sind gedanklich vrweggenmmene Zustände der Endpunkte dieser Entwicklungen /Hal73/. Die Betrachtung der Ziele und Randbedingungen führt auch zur Fkussierung auf jene Bereiche und Przesse, die im jeweiligen Prjekt wirklich einer Neu- der Umgestaltung zugeführt werden sllen. Innvative, zukunftsrientierte Prjekte, wie in der Fabrikplanung gegeben, haben eine vernetzte Zielsetzung zu verflgen, bei der die verschiedenen Gegebenheiten und Entwicklungen in den Zielaspekten zu berücksichtigen sind (Abb. 2.6). MENSCHLICHE FUNKTIONELLE ZIEL ASPEKTE GESELL- SCHAFTLICHE BETRIEBS- WIRTSCHAFTLICHE VOLKSWIRT- SCHAFTLICHE Abb. 2.6 Vernetztes Zielsystem bei strategischer Planung /Wj82/ Relevante Einzelziele (Abb. 2.7) können gegenläufig sein. Das Zielsystem ist im Planungsprzess, smit in der Analyse, in der Entwicklung vn Gestaltungsalternativen und deren Bewertung, laufend und zielgerichtet zu berücksichtigen. Bei der Vereinbarung vn Zielen sind flgende zwei Punkte vn besnderer Bedeutung /Bur97, S.14/: Inhalt und Spezifikatin der Zielsetzungen, d.h. basierend auf den vernetzten Zielaspekten werden deren gegenseitige Abhängigkeiten frmuliert swie Zielhierarchien und Zielknflikte beschrieben. Der Grad der Detaillierung