Lean Production für die variantenreiche Einzelfertigung (eBook)

Prof. Dr.-Ing. Reinhard Koether ist Wirtschaftsingenieur und lehrt Produktion und Logistik an der Hochschule München und der Christ University Bangalore/Indien. Außerdem ist er in diesen Gebieten als vereidigter Sachverständiger und Managementberater tätig. Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier lehrt Produktionsmanagement, Logistik, Supply Chain Management, Global Sourcing und leitet das Institut für Produktionsmanagement und Logistik (IPL) an der Hochschule München.

Vorwort 5
Inhaltsverzeichnis 7
Teil I Grundlagen 9
1 Lean Production – Weltstandard für Serienfertigung 10
1.1Ein weltweiter Produktivitätsvergleich macht alles klar 10
1.2Flache Hierarchien und Eigenverantwortung 11
1.3Gruppenarbeit 11
1.4Kontinuierliche Verbesserung oder Kaizen 13
1.5Effizienz durch Vermeiden von Verschwendung 16
1.6Methoden der Lean Production 18
1.6.1Visible Management 20
1.6.2Aufgabenverteilung an die Gruppenmitglieder 22
1.6.3Qualifikation und Qualifizierung der Gruppenmitglieder 23
1.6.4Planung der Fertigungsprozesse 25
1.6.5Materialdisposition 27
1.6.6Maschinenverfügbarkeit und Instandhaltung 29
1.6.7Systematische Vorgehensweise 30
1.7Eignung der Lean Production für Kleinserie 31
1.8Zusammenfassung 34
Literatur 35
2 Lean Warehouse, oder: Die vergessenen Potenziale im Unternehmen 36
2.1Wie viel Lager braucht ein Unternehmen wirklich? 36
2.2Lean in der Fertigung entspricht Lean im Lager – oder gibt es Unterschiede? 40
2.3Identischer Ansatz – andere Ausprägung 41
2.3.1Überproduktion 42
2.3.2Ungeeignete Arbeitsprozesse 42
2.3.3Unnötige Bewegungen 43
2.3.4Lagerhaltung 46
2.3.5Teiletransport 47
2.3.6Fehlerhafte Teile 48
2.3.7Warte- und Stillstandszeiten 49
2.4Lean – ein starker Methodenbaukasten zur Leistungssteigerung im Lager 50
Literatur 51
3 Produktionsassessment 4.0 – Integrierte Bewertung variantenreicher Einzel- und Kleinserienfertigung in den Bereichen Lean Management und Industrie 4.0 52
3.1Lean Management und Industrie 4.0 integriert betrachten 52
3.2Industrie 4.0 – Schlagwort für eine neue Welle der Digitalisierung industrieller Wertschöpfung 54
3.3Lean und Industrie 4.0? Die Richtung muss stimmen! 56
3.4Das Produktionsassessment 4.0 59
3.5Durchführung des Assessments und Bewertung 65
3.6Anwendungsbeispiel 67
3.6.1Vorstellung des Unternehmens „Sondermaschinenbau GmbH“ 67
3.6.2Erfassung der Ist-Situation 67
3.6.3Konzeption und Bewertung von Anwendungsfällen 70
3.6.4Roadmap-Gestaltung 71
3.7Zusammenfassung 74
Literatur 74
4 Industrie 4.0 – Konsequenzen für das Produktionsmanagement 76
4.1Einleitung 76
4.2Industrie 4.0 – ein Kurzüberblick 81
4.3Praxisbeispiele 84
4.3.1Sensorunterstützte lieferantengeführte Lagerbestandsüberwachung 84
4.3.2Mobilfunkunterstützte Erfassung von Sensordaten 88
4.4Zusammenfassung und Ausblick 91
Literatur 92
5 Quick Response Manufacturing – Eine zeitbasierte Wettbewerbsstrategie 95
5.1Produktionsstrategien im Wandel der Zeit 95
5.1.1Traditionelle Leistungsmessung 96
5.1.2Traditionelles Rechnungswesen 97
5.1.3Kritik am traditionellen Paradigma 97
5.1.4Japanische Erfolgsstrategien 99
5.1.5Postmoderne Produktionsstrategien 100
5.2Quick Response Manufacturing – Definition und Abgrenzung 101
5.2.1QRM und Lean Management 102
5.2.2QRM und Agile Manufacturing 103
5.2.3QRM und Business Process Reengineering 104
5.2.4QRM und Quick Response 104
5.3Die Bedeutung des Zeitfaktors 105
5.3.1Unternehmensweite Verschwendung durch lange Durchlaufzeiten 106
5.3.2Manufacturing Critical Path Time – Durchlaufzeit entlang des kritischen Pfads 107
5.3.3Kritik an der Kennzahl Liefertreue 109
5.4Organisationsstruktur für Quick Response Manufacturing 110
5.4.1Organisation in QRM-Zellen 110
5.4.2Eigenverantwortung des Teams 111
5.4.3Bereichsübergreifendes Wissen 111
5.4.4Durchlaufzeitorientierte Steuerung 112
5.5Systemdynamiken als klassisches Dilemma der Ablaufplanung 113
5.5.1Das Dilemma der Ablaufplanung 113
5.5.2Ein Appell nach exponentiellem Denken 114
5.5.3Dreifachstrategie zur Reduktion der Durchlaufzeit 114
5.5.3.1 Verringerung der Auslastung U 115
5.5.3.2 Verringerung des Variabilitätskoeffizienten ? 115
5.5.3.3 Verringerung der Bearbeitungszeit pro Auftrag 116
5.5.4Systemdynamiken im Vergleich zu MRP-Systemen 116
5.6Materialsteuerungsprinzipien zur Unterstützung von QRM 117
5.6.1Nachteile von Pull-Systemen oder: Warum Kanban bei einer Einzelauftragsfertigung nicht funktioniert 117
5.6.2HL-MRP und POLCA-System 118
5.7QRM als einheitliche Strategie für das Unternehmen 120
5.8Schritte einer erfolgreichen Implementierung von QRM 121
Literatur 122
6 Lean QRM 4.0 – Das Beste aus Lean Production, QRM und Industrie 4.0 vereint in einem gemeinsamen Managementansatz 124
6.1Anforderungsprofil an einen Managementansatz zur Beherrschung einer Einzelauftragsfertigung 124
6.2Lean Production 128
6.3Industrie 4.0 131
6.4Quick Response Manufacturing (QRM) 133
6.5Lean Production, Industrie 4.0 und QRM im unmittelbaren Vergleich 136
6.6Was ist der richtige Weg? 138
Literatur 140
Teil II Anwendung der Lean- und QRM-Methoden für die Einzel- und Kleinserienfertigung 141
7 Getaktete Fließfertigung in der Einzelteilfertigung von Press- und Umformwerkzeugen im Automobilbau 142
7.1Motivation 142
7.2Projektziele 143
7.3Ist-Analyse 145
7.3.1Einsatz der Taktfertigung bei geringem Stückzahlvolumen 145
7.3.2Aktuelle Werkstattplanung 146
7.3.3Herausforderungen 146
7.4Grobplanung 149
7.5Pilotanwendung 150
7.5.1Auswahl der Pilotwerkzeuge 150
7.5.2Taktzeitbestimmung und Feinplanung 152
7.5.3Realisierung in der Werkstatt 157
7.5.4Lessons learned – Fazit aus der Pilotenanwendung 161
7.6Weiteres Vorgehen 164
Literatur 164
8 TPM – Effektive Instandhaltung nicht nur für die Großserie 166
8.1Grundlagen von TPM 166
8.1.1Ansatzpunkte zur Optimierung der Instandhaltung 166
8.1.2TPM – Prävention statt Reaktion 167
8.1.3Produktive Arbeitsbedingungen schaffen 168
8.1.4Kontinuierliche Erfassung von Produktionsdaten 169
8.1.5Kontinuierliche Datenanalyse 171
8.1.6Kontinuierliche Datenbereitstellung 173
8.2Die Säulen von TPM 174
8.2.1Effizienzsteigerung des Produktionssystems 175
8.2.2Autonome Instandhaltung 176
8.2.3Geplante Instandhaltung 181
8.2.4Produkt- und Anlagenentwicklung 186
8.3Ausblick 186
Literatur 187
9 Kaizen und Verbesserungsvorschläge in der Produktion optischer Spezialitäten 188
9.1Motivation zur Prozesssicherung 188
9.2Verantwortungsbereich für die Prozessgestaltung 189
9.3IDEE – das Verbesserungsvorschlagswesen von Optics Balzers 190
9.4Kaizen zur Verbesserung der laufenden Serienproduktion 193
9.4.1Voraussetzungen für Kaizen 193
9.4.2Unterstützung und Motivation der Mitarbeiter für Kaizen 194
9.5Ergebnisse der Kaizen-Projekte 197
9.6Lessons Learned 199
Literatur 200
10 Shopfloor-Management – Potenziale durch Transparenz heben 201
10.1Innovation aus Tradition: Die Firma F. X. MEILLER Fahrzeug- und Maschinenfabrik-GmbH & Co KG
10.1.1Unternehmensprofil 201
10.1.2Herausforderungen eines Aufbauherstellers 202
10.2Die schlanke Produktionsgestaltung als integraler Bestandteil des MEILLER-Produktionssystems 203
10.2.1Schlanker Materialfluss als Schlüsselfaktor 203
10.2.2Flexibilisierung als Bestandteil der Produktionsstrategie 204
10.2.3Das Produktionssystem als Grundlage der Flexibilisierung 206
10.3Lean- und Change-Prozesse im Verbund: Das MEILLER-Produktionssystem MPS 206
10.3.1Das MEILLER-Produktionssystem MPS 206
10.3.2Das Prinzip der Kunden-Lieferanten-Beziehung 207
10.3.3Der MPS-Methodenbaukasten 208
10.4Kapieren statt kopieren: Shopfloor-Management bei MEILLER 210
10.4.1Führen am Ort der Wertschöpfung – die Grundzüge des Shopfloor-Managements 210
10.4.2Shopfloor-Management bei MEILLER 211
10.4.3Die MEILLER-Shopfloor-Tafeln 212
10.4.3.1 Unser Team 212
10.4.3.2 Kennzahlen 213
10.4.3.3 Ideen 213
10.4.3.4 MPS 214
10.4.3.5 AufgabenInfos 214
10.5Zusammenfassung und Fazit 215
Literatur 216
11 Ergonomie in der Klein- und Serienfertigung 217
11.1Einleitung 217
11.2Gestaltung von Arbeitssystemen bei komplexen Produkten und kleinen Seriengrößen 220
11.3Planung der Produktionsabläufe und gezielte Einbeziehung der Mitarbeiter im Produktentstehungsprozesses 223
11.4Praxisbeispiele zur Informationsbereitstellung 224
11.4.1Ergonomische Arbeitsplatzgestaltung der Steckermontage 224
11.4.2Materialbereitstellungen 227
11.4.3Darstellung von Informationen in der Fertigung 228
Literatur 231
12 Arbeitszeitmodelle flexibel und bedarfsorientiert gestalten 233
12.1Gesetzliche Vorschriften 233
12.1.1Arbeitszeitgesetz (ArbZG) 233
12.1.2Tarifverträge 235
12.1.3Das Betriebsverfassungsgesetz (BetrVG) 235
12.1.4Der Arbeitsvertrag 236
12.2Das passende Arbeitszeitmodell 237
12.2.1Erfassung der Ausgangssituation 238
12.2.2Ansätze zur flexiblen Arbeitszeitgestaltung 238
12.3Zusammenfassung 244
13 Realisierung des Lean Warehouse bei den Stadtwerken München GmbH 246
13.1Der Bereich Logistik bei den SWM 246
13.2Das Lean-Warehousing-System „MSP-Haus“ 249
13.2.1Das Fundament des MSP-Hauses 250
13.2.1.1 Definition des Wertes der Leistung aus Sicht des MSP-Kunden 250
13.2.1.2 Das Heijunka-Prinzip zur Standardisierung der Arbeitsabläufe 250
13.2.2Die Führungsphilosophie 3F3I 251
13.2.2.1 Der Einsatz des Shopfloor-Managements zur Ermittlung von Verbesserungspotenzialen 253
13.2.2.2 Die Aushangstrukturen der Regelkommunikation 253
13.2.3Prozesse standardisieren mit Hilfe von Lean Management 255
13.2.3.1 Die Optimierung der Dienstleistung Betrieb und Unterhalt mit einem Wertstromdesign 255
13.2.3.2 Die Anwendung des One-Piece-Flows bei den Dienstleistungen Magazin und Kanban 258
13.2.3.3 Nutzung eines U-Layouts für Magazin und Kanban 259
13.2.4Die Nutzung des visuellen Management 261
13.2.4.1 Visualisierung des aktuellen Arbeitsaufkommens mit Andon 261
13.2.4.2 Das Generieren von kundenorientierten Lagerregalen 263
13.2.4.3 Visualisierung von Mitarbeiterinformationen in einer Teamecke 263
13.3Zusammenfassung 265
Literatur 266
14 Durchlaufzeiten oder Auslastung am Beispiel der UNICCOMP GmbH, einem Unternehmen der BAUER GROUP, München 267
14.1Vorstellung des Unternehmens 267
14.1.1Die Ausgangssituation 269
14.1.2Die Vision für UNICCOMP 271
14.2FIT4FUTURE-Programm 272
14.3Pilotprojekt: Durchlaufzeitverkürzung in der Rotorenfertigung 273
14.4Ausblick 279