Institut für Produktionssysteme - TU Dortmund - www.IPS.DO Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Deuse
- Produktionssysteme auf dem Prüfstand - 08. Oktober 2013, Frankfurt am Main
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Qualität von Produktionssystemen aus Sicht des Industrial Engineering
Jochen Deuse
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„Qualität ist der Grad, in dem ein Satz inhärenter Merkmale Anforderungen erfüllt.“ (ISO 9000:2005)
Anforderungen an Arbeits- und Produktionssystemgestaltung entsprechen den Zielen der Arbeitswissenschaft:
Qualitätsverständnis im Kontext des Vortrags
Rationalisierungsaspekt Humanisierungsaspekt
max.
Menschengerechte
Gestaltung,
Gesundheit und
Zufriedenheit
Verbesserung der
Wirtschaftlichkeit,
Produktivität
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Qualität von Arbeitssystemen
Werkbankmontage One-Piece-Flow Montage Satzweise Montage
[vgl. Lotter, Wiendahl, 2006 ]
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Qualität von Arbeitssystemen
Wirkungsgrad 74% 85% 86,5%
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Was ist ein Produktionssystem aus Sicht des IE?
„Werkzeugkasten“ / „Regelwerk“
Systemische Wertstromgestaltung Kombination von Paradigmen
Einbeziehung aller Funktionen
Prinzipien
Methoden
Werkzeuge
ZieleArbeitsstrukturenund Gruppenarbeit
Führ
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[Daimler]
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Gestaltungsprinzipien für Produktionssysteme und alle Verbesserungsaktivitäten müssen am idealen Wertstrom ausgerichtet werden
Ausrichtung von Gestaltungsprinzipien am idealen Wertstrom
Fertigung im Kundentakt Kontinuierlicher Einzelstückfluss 100% Wertschöpfung Null-Fehler 100% Stabilität
TAKT FLUSS
PULL PROZESS
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Streben nach dem idealen Wertstrom
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“On Oct. 7, 2013 Ford celebrates the 100th anniversary of the innovation that made the largest impact on manufacturing, industry and society as a whole: the moving assembly line.” [Ford Motor Company]
[Ford Motor Company]
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Verbreitete Ist-Situation im Wertstrom
Defekte
PPS Ständige Neuplanung
Schwankende Nachfrage
Störungen Große Losgröße Fehlende
Teile
Schwankende Lieferung
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Modell zur Reifegradbestimmung von Wertströmen
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Reifegradbestimmung: Synchronisierung
Hauptwertstrom A
Wertstromsegment AA
Wertstromsegment AB
Wertstromsegment AAA
Synchronisierungsniveau der Wertstromsegmente: A: Wertstromsegment 1:1 synchronisiert und direkt angebunden B: Wertstromsegment ist via Kanban synchronisiert (via Supermarket) C: Wertstromsegment ist via MRP- System (SAP) und Lager angebunden D: Wertstromsegment ist nicht synchronsisiert und fertigt in Losen auf Lager
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Reifegradbestimmung: Taktprinzip
Takt1Folgt die Geschwindigkeit der Fertigung der Marktgeschwindigkeit bzw. dem Kundentakt?1
Sind die Produkte in Produktgruppen bzw. Familien aufgeteilt (segmentiert)?2
Ist die Produktionsmenge über einen festen Zeitraum gleichmäßig nivelliert?3
Werden die Varianten im Mix (in kleinsten Inkrementen) produziert?4
Ermöglicht die Rüstzeit eine Mixfertigung in kleinsten Inkrementen?5
Ist die Zykluszeit für alle Stationen an den Kundentakt angepasst bzw. die Arbeitsinhalte bis an den Takt verteilt (Load Balance)?
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Sind die Prozessschritte in kleine Inkremente aufgeteilt?7
Sind alle Prozessschritte innerhalb der Taktzeit (Engpass-Prozess)?8
Ist die Anzahl direkten Werker berechnet nach der Formel Ʃ Zykluszeit / Taktzeit?9
Ist die Anzahl Unterstützer der Linie (z. B. Springer etc.) < Verteilzeitzuschlag (Bsp.12%) bezogen auf die Inline Werker?
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Wird die Anzahl Werker angepasst wenn sich der Takt ändert?11
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KVP verbindet Wertstromgestaltung und Prozessverbesserung
Unternehmensziele Qualität, Kosten, Lieferung
Kunden- nachfrage
Kontinuierlicher Verbesserungsprozess
(KVP)
Arbeitsvorschrift
Prozessvorgaben
Fokussierung auf einzelne Prozesse (Verbesserung auf Prozessebene) Prozessschritte (Standards) Nacharbeit, Ausschuss Wartezeiten Schwankungen
Höhere Qualität, Produktivität
Fokussierung auf den Wertstrom (Ablauforientierung) Fertigung in Losgrößen Lieferfrequenz Bestände Synchronisation
Reduzierung der Durchlaufzeit
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Was müssen wir tun?
Ein Ziel-Zustand wird als Standard definiert, der mit Hilfe des KVP erreicht werden soll
Die Führungskräfte sind für die Erreichung des Ziel-Zustands verantwortlich
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Der Ziel-Zustand als Standard im KVP
Was können wir tun?
Verbesserungen geschehen zufällig Erfolgreiche Maßnahmen
(z.B. Best Practices) werden zum Standard deklariert
Einhaltung der Standards wird überwacht und belohnt
Standard
Standard
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(1) Orientierung am Ideal-Zustand und Spezifizieren eines Ziel-Zustandes
(2) Verstehen des Ist-Zustandes
(3) Systematisches Identifizieren von Problemen und Hindernissen
(4) Festlegen und Ausprobieren einer Maßnahme zur Problemlösung
(5) Interpretieren und Bewerten der Ergebnisse
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Ablauf des KVP
(2) (3/4)
(4) (5)
Ist-Zustand
Ziel-Zustand 1
2
3/4 5
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Regelkommunikation in Verbesserungs- und Coachingroutinen
Schichtleiter Beobachteter Prozess
Frühschicht 6:00-14:00
Spätschicht 14:00-22:00
Nachtschicht 22:00-06:00
Meister
Informationsfluss
KV
P
(1) Was ist der Standard bzw. der Ziel-Zustand?
(2) Was ist der Ist-Zustand?
(3) Was ist jetzt das Hindernis?
(4) Was ist das nächste Experiment?
(5) Was haben wir aus diesem Experiment gelernt? [Rother]
Werk- leiter
Linien- manager
Operativer Manager
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Führungskultur als Gestaltungsfeld von Produktionssystemen
Reifegrad der Führungskultur Reifegrad von Wertströmen
KVP
Takt,
Fluss,
Pull,
Prozess
Fehlerkultur,
KVP-Verantwortung,
Autonomiegrad,
Führungsspanne
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Merkmal Ausprägungen
1 Menschenbild Theorie X – der Mensch ist unwillig Theorie Y – der Mensch ist engagiert
2 Motivation extrinsisch intrinsisch
3 Qualitätsverständnis Nacharbeit First Pass Yield
4 Fehlerkultur Schuldzuweisung Casual Optimism Lernen aus Fehlern
5 Führungsstil autoritär paternalistisch partizipativ
6 Managementstil Führen mit Kennzahlen Führen am Prozess
7 Autonomiegrad heteronom autonom teil-autonom
8 Führungsspanne groß mittel klein
9 KVP-Verantwortung Stabstellen/Projektorganisation Linienführungskräfte
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Merkmalsausprägung einer „idealen“ Führungskultur
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dfds Schuldzuweisung
Suche nach
Verantwortlichen Fehler als Makel Lernchancen werden
ausgelassen
Casual Optimism Lässiger Umgang mit
Fehlern Lockerer Optimismus Lernchancen werden
ausgelassen
Lernen aus Fehlern
Lernen aus Versuch
und Irrtum Fehler als Quelle für
neue Hypothesen Fehler als Lernchance
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Ausprägungen der Fehlerkultur
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KVP-Verantwortung in Produktionssystemen: Praxisbeispiel 1
KVP-Verantwortung sowie System-,
Problemlösungs- und Methodenkompetenz Top
Manager
Werk- leiter
Abteilungs- leiter
Team- leiter
Mitarbeiter Methoden- ausführung
Shopfloor Management
Leadership
Ergebnisverantwortung
*) 1% der Werkmitarbeiter sollten während der Implementierungsphase zu 100% am Ganzheitlichen Produktionssystem arbeiten
Principal Experten (1-2 pro Business Unit)
Senior Experten (1-5 pro Werk*)
Experten (2-20 pro Werk*)
[in Anlehnung an Siemens]
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KVP-Verantwortung in Produktionssystemen: Praxisbeispiel 2
Befähigung der Organisation
Bündeln von Spezialwissen
Prozessführung im
Hinblick auf Methoden
Verantwortung von Experten, z.B. IE
Methoden- kompetenz Werkleiter
Pro
blem
lösu
ngsk
ompe
tenz
Ergebnis- und KVP-Verantwortung der Führungskräfte
Gruppenleiter, Meister
Sys
tem
kom
pete
nz
team leader
OXOX
FIFO Prozess 1 Prozess 2 FIFO Schritt- macher Prozess
Kunde (intern oder
extern)
Vorabeiter
[in Anlehnung an Bosch]
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Die Qualität von Produktionssystemen muss an Humanisierungs- und Rationalisierungsaspekten gemessen werden.
Gestaltungsfelder sind Wertströme und Führungskultur, verbunden durch den
kontinuierlichen Verbesserungsprozess. KVP bedeutet nicht „Was können wir verbessern?“ sondern
„Was müssen wir verbessern?“. Alle Führungskräfte müssen Ergebnis- und KVP-Verantwortung haben
sowie über die erforderlichen Kompetenzen verfügen.
Fazit
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Ausblick: Wandel der Gestaltungsparadigmen
Gesundheit und Zufriedenheit
Streben nach dem idealen Wertstrom
Perspektiven der Informations- und Kommunikations-technologie
Humanisierung der Arbeit Produktionssysteme Industrie 4.0
Mensch
Technik Organisation
Mensch
Technik Organisation
Mensch
Technik Organisation
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Neue Formen von Industriearbeit – Herausforderungen und Folgen neuer Produktionssysteme Das Projekt wird gefördert von der Hans-Böckler-Stiftung (HBS). Projektlaufzeit: 1. Mai 2012 bis 31. März 2014 www.neue-Industriearbeit.de
Technische Universität Dortmund Institut für Produktionssysteme Professur für Arbeits- und Produktionssysteme Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Deuse 0231/755-2651 [email protected] www.IPS.DO
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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