GPS 2 Flashcards Preview

Fabrikplanung > GPS 2 > Flashcards

Flashcards in GPS 2 Deck (65):
1

Was ist ein Wertstrom?

Ein Wertstrom umfasst alle Tätigkeiten (wertschöpfend und nicht wertschöpfend), die notwendig sind, um ein Produkt oder eine Dienstleistung zu erstellen.

Ein Wertstrom beschreibt den Durchlauf eines Produktes durch einen Fertigungsbereich, eine Fabrik oder eine logistische Kette (Netz).

2

Woher kommt Wertstromdesign?

Prof. Mike Rother, der eng mit Jim Womack und Dan Johnes zusammenarbeitet, entdeckte eine Vorgehensweise bei Toyota, an der bis dato kaum jemand Interesse gezeigt hat. Er entwickelte Die Methode Wertstromdesign (Value Stream Mapping) und beschrieb diese 1998 in dem Buch „Sehen lernen“ (Learning to see).

3

Was ist das Ziel des Werstroms?

Erzeugung einer logistischen Kette welche einen Fertigungsfluss, beinhaltet, der:

1. am Kundentakt ausgerichtet ist,
2. die Kapazitäten harmonisiert, sowie
3. die Durchlaufzeiten und Bestände minimiert.

Das richtige Teil in der richtigen Menge zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort in der richtigen Qualität zum richtigen Preis.

Von traditionelles Denken zu schlanke Produktion.

4

Merkmale und Vorteile der Vorgehensweise eines Wertstroms

1. Einfachheit
• Wenige standardisierte Symbole zur Darstellung
• Einfache Darstellung mit Stift und Papier

2. Ganzheitlichkeit
• Material- und Informationsfluss werden dargestellt

3. Zielorientierung
• Der Fokus wird auf die Wertschöpfungsprozesse gelegt
• Störungen und Verschwendungen (= Potentiale) werden transparent

5

Wie ist das Vorgehen bei Wertstromdesign?

1. Bilden von Typenvertretern! (Produktfamilien) Ziel: Komplexitätsreduktion/Segmentierung

2. Aufnahme des Wertstrom-Istzustandes (Wertstromanalyse): Material- und Informationsflüsse werden aufgenommen.

3. Entwicklung eines Sollzustandes (Wertstromdesign)

4. Umsetzung/Maßnahmenableitung – Durch die Umsetzung werden
Differenzen vom Ist- zum Sollzustand beseitigt (Wertstromplanung).

6

Auswahl Produktfamilien

Eine Produktfamilie ist eine Gruppe von Produkten oder Leistungen, die ähnliche Prozessschritte durchlaufen

Also ein Produkttypenvertreter mit Sicht auf gemeinsame Prozesse
(Prozesstypenvertreter).

Eine Produktfamilie aus Wertstromsicht ist also nicht gleichbedeutend
mit einer Produktfamilie aus Vertriebssicht!

7

Ist eine Produktfamilie aus Wertstromsicht ist gleichbedeutend
mit einer Produktfamilie aus Vertriebssicht?

NEIN!

8

Symbolik zur Darstellung des Wertstroms symbole

Folie 17

9

Anwendungsbeispiel von Wertstrom

• Fertigung anspruchsvoller Präzisionsteile aus Metall sowie aus Kunststoff- Metall-Verbundmaterialien
• Bis zu 80 verschiedene Teile (12 Produkt-Typenvertreter)
• Anzahl Prozessschritte: 4 bis 10
• Schwankende Nachfrage (Termin und Menge)
• 1-SCH-Betrieb (8 h)

Beispiel: Wertstromanalyse für Typenvertreter „KOLBEN“

10

Schritte für Wertstromdesign

1. Schritt: Kundeninformation
2. Schritt: Identifikation der Hauptprozesse
3. Schritt: Detaillierte Datenaufnahme
4. Schritt: Zulieferung und Materialfluss einzeichnen
5. Schritt: Informationsfluss einzeichnen
6. Schritt: Ermittlung der Durchlaufzeiten
7. Schritt: DLZ-Berechnung mittels Kundentakt
8. Schritt: Berechnung Losgröße
9. Schritt: Berechnung der Durchlaufzeiten
10. Schritt: Visualisierung des gebundenen Kapitals
11. Schritt: schnelle Maßnahmen!

11

Wozu führt Überproduktion?

Überproduktion meint sowohl das Produzieren von zu vielen Teilen als auch die zu frühe bzw. die zu schnelle Produktion von Teilen, die der Kundenprozess noch nicht benötigt.

Dies führt zu hohen Bestände mit den „Nebenwirkungen“...
• zu viel gebundenes Kapital
• mehr Aufwand für Lagerung
• weniger Flexibilität
• hohe Durchlaufzeiten (lange Lieferzeiten)

Ziel bzw. Lösung: Einzelstückfluss im Kundentakt

12

Zeitdiskreter Durchlaufgraph DIAGRAMME

Folie 32

13

Was passiert wenn Kundentakt und interne Taktzeit nicht synchronisierbar sind, Taktzeiten zu unterschiedlich und mehrere Produktvarianten mit Rüstvorgängen zu produzieren sind?

Aber: Wenn Kundentakt und interne Taktzeit nicht synchronisierbar sind, die Taktzeiten zu unterschiedlich und mehrere Produktvarianten mit Rüstvorgängen zu produzieren sind, dann kann auf Losfertigung nicht verzichtet werden!

14

Was ist die Durchlaufzeit?

Die Kennzahl, an der sich jede Veränderung des Wertstroms messen
lassen muss, ist jedoch die Durchlaufzeit!

15

Wie kann man die Durchlaufzeit reduzieren?

Die Reduktion der Durchlaufzeit wird primär nicht durch eine Reduktion der wertschöpfenden Tätigkeiten erreicht, sondern durch die Reduktion (Eliminierung) der Verschwendung!

16

PIE CHART von Durchlaufzeit Tätigkeiten

Folie 35

17

Übungsbeispiel: Durchführung einer Wertstromanalyse

Folie 37/39

18

Leitlinien des Wertstroms:

1. Produzieren Sie nach dem Kundentakt!
2. Wenn möglich: Einzelstückfluss!
3. Einzelstückfluss zwischen Prozessen durch FIFO-Bahnen!
4. Setzen Sie Kanban ein, wo Sie müssen!
5. Produktionssteuerung nur an einer Stelle im Wertstrom!
6. Gleichen Sie den Produktionsmix am Schrittmacher-Prozess aus!
7. Gleichen Sie das Produktionsvolumen am Schrittmacher-Prozess aus!

19

Ziel: Produzieren nach dem Kundentakt MERKMALE

Der Kunde gibt den Produktionsrhythmus vor!

Die Produktion sollte diesem Rhythmus durch Einhaltung des Kundentakts folgen!

Der Kundentakt gibt den Zeitraum an, in dem Sie ein Produkt fertigstellen sollten, um dem Kundenbedarf genau zu entsprechen.

KUNDENTAKT = (VERFUGBARE BETRIEBSZEIT PRO ZEITINTERVAL)/(VON KUNDEN VERLAGTE PRODUKTIONSMENGE PRO ZEIT INTERVAL)

Sowohl zu langsames als auch zu schnelles Produzieren sollte vermieden werden!

20

KUNDENTAKT Mathematische Definition

KUNDENTAKT = (VERFUGBARE BETRIEBSZEIT PRO ZEITINTERVAL)/(VON KUNDEN VERLAGTE PRODUKTIONSMENGE PRO ZEIT INTERVAL)

21

Folgen unabgestimmter Arbeitsinhalte DIAGRAMME

Folie 44

22

Ideales Ziel bei Produzieren nach dem Kundentakt

Synchronisation von Kundentakt, Zykluszeit und Durchlaufzeit

• Die Zykluszeit ist die Zeit, die vergeht zwischen der Produktion zweier Produkte an einer Arbeitsstation

• Der Idealfall ist erreicht, wenn die Zykluszeiten der einzelnen Prozesse genau gleich dem der Taktzeit und dem Kundentakt sind.

• Die Summe der Zykluszeiten ist die Gesamt-Durchlaufzeit

Taktzeit = Zykluszeit = Kundentakt = Idealfall!

23

Was ist die Zykluszeit?

Die Zykluszeit ist die Zeit, die vergeht zwischen der Produktion zweier Produkte an einer Arbeitsstation

24

Wann ist der Idealfall erreicht bei Produzieren nach dem Kundentakt?

Der Idealfall ist erreicht, wenn die Zykluszeiten der einzelnen Prozesse genau gleich dem der Taktzeit und dem Kundentakt sind.

25

Was ist die Gesamt-Durchlaufzeit?

Die Summe der Zykluszeiten ist die Gesamt-Durchlaufzeit

26

Wo wird der Kundentakt eingetragen?

Der Kundentakt wird im Datenfeld des Kunden und im Datenfeld des Schrittmacher-Prozesses eingetragen.

27

Was passiert bei „Abtaktung“ (Glättung) der Prozesse?

Einfaches „Simulationsbeispiel“: DIAGRAMME seite 47

1. Bestände bauen sich unregelmäßig zwischen den Prozessen auf

2. Es muss steuernd in die Prozesse eingegriffen werden um Bestände abzubauen

3. Es entsteht Wartezeit an bestimmten Prozessen

28

Isolierte Prozess vs Einzelstückfluss

Isolierte Prozesse
1. kein Feedback
2. keine Flexibilität
3. viel Verschwendung
4. Verschwendung bleibt unerkannt
5. kein Fluss

Einzelstückfluss
1. schneller Fluss
2. direkter Kontakt
3. hohe Flexibilität
4. geringe Bestände
5. Verschwendung wird sichtbar

29

Einzelstückfluss vs. losweise Produktion DIAGRAMME

Folie 50

30

Beispiel: Fertigungsfolge verschie- dener Teile ohne Rüsten! DIAGRAMME

Folie 51

31

Arbeitszeitverteilungsdiagramm Ist-Situation vs Arbeitszeitverteilungsdiagramm Soll-Situation DIAGRAMMEN

Folie 52

32

„Zellenbildung“: Darstellung im Wertstrom TABELLE

Folie 53
• Zellen werden mit einem „U“ symbolisiert.
• Neue Prozessdaten ergeben sich aus den Einzelprozessen
• Vor- + Montage zusammenfassen und mit EMO abtakten!

33

Wo sinnvoll: FIFO?

Die Bildung von Produktions-Zellen mit Einzelstückfluss ist nur problematisch bei:
• Räumlich weit auseinander liegenden Prozessen
• Stark schwankenden Zykluszeiten

Ziel: Realisierung von Einzelstückfluss zwischen Prozessen mittels FIFO-Bahn (first in – first out)!

34

Was bedeutet FIFO?

(first in – first out)!

35

Logik einer FIFO-Bahn DIAGRAMME

Folie 55

36

Darstellung von FIFO im Wertstrom DIAGRAMME

FOLIE 56
FIFO-Bahnen verknüpfen zwei Prozesse und sind „mengenmäßig“ limitiert

37

Funktionsweise einer KANBAN-Steuerung mit DIAGRAMME

Folie 58
• Kunde entnimmt Produkt aus standardisiertem Puffer,
Kanban gelangt zum „Lieferprozess“
• Lieferprozess produziert Produkt
• Produkt und Kanban wird wieder in den standardisierten Puffer gelegt

38

Darstellung im Wertstrom von KANBAN DIAGRAMME

Folie 59
• Standardisierter Puffer mit unterschiedlichen Produktvarianten und Mengen möglich
• Darstellung des Kanban als „Verbrauchsmeldung“, immer von Puffer/Supermarkt zum Lieferanten

39

Wann ist KANBAN notwendig?

1. Zykluszeit
• zur Verknüpfung von Prozessen mit unterschiedlichen Zykluszeiten (z.B. Stanzen – Montage)
→wenn Taktung und PUSH kaum möglich!

2. Produktvarianten
• bei vielen Produktvarianten mit wechselnden Losgrößen

3. Rüstzeiten
• bei hohen Rüstzeiten und Losfertigung

4. Anlageneffizienz
• bei unzuverlässigen Prozessen

40

Wann ist KANBAN möglich/sinnvoll?

1. Zykluszeiten:
• Die Varianz der Zykluszeiten der verschiedenen Produkttypen sollte nicht größer als 30 % betragen (Normalverteilung) und in der Summe über alle Produkttypen und Nachfrageraten ausgeglichen sein!

2. Produktnachfrage:
• Die Nachfragraten nach den verschiedenen Produktvarianten ist relativ
ausgeglichen → Störpegelberechnung!

3. Produktvarianten:
• Die Nachfrageraten in Abhängigkeit vom Kundentakt müssen erfüllbar sein → EPEI-Wertberechnung!

41

KANBAN-Eignung: Variabilitätsrate der Zykluszeiten NORMALVERTEILUNG CHART

Folie 62

42

KANBAN-Eignung: Berechnung des Störpegels

FOLIE 63
1. Schritt: ABC-Analyse - mengenorientiert
2. Schritt: XYZ – Analyse zur Bewertung der Verbrauchsstetigkeit
→ Maß für die Verbrauchsstetigkeit ist der sog. Störpegel (SP):

43

Was bedeutet EPEI?

EPEI (Every part every interval)

44

Was beschreibt EPEI?

Die Kennzahl EPEI beschreibt den möglichen Zeitraum, zwischen der Produktion zweier Lose / KANBANS der gleichen Produktvariante,

bzw.

wieviel Produktvarianten lassen sich in einem definierten
Zeitraum bei definierter Produktionskapazität produzieren.

... kann auch als minimale Wiederbeschaffungszeit bezeichnet
werden!

45

EPEI-Berechnung - Variante 1 (ohne Berücksichtigung der Rüstzeiten.)

folie 65

46

EPEI-Berechnung - Variante 2
(mit Berücksichtigung der Rüstzeiten)

Folie 66

47

Beispiel:
Über eine Linie laufen insgesamt vier Varianten (A, B, C, D).
Es soll der EPEI und daraus folgend die erforderliche Losgröße bzw. das optimale Produktionsprogramm für alle vier Varianten bestimmt werden!
Folgende Daten liegen der Berechnung zu Grunde:
- 2 Schichten à 8h
- 10% Verfügbarkeitsverluste
- durchschnittlicher täglicher Bedarf: 14 x A, 6 x B, 4 x C, 2 x D - Zykluszeit ist für alle Varianten gleich: 30min/St
- Die Rüstzeiten zwischen allen Varianten ist ebenfalls gleich: 60min/R Wie sieht das machbare Produktionsprogramm aus?

? FOLIE 68

48

Produktionssteuerung nur an einer Stelle im Wertstrom!

Ein effizienter Wertstrom wird nur an einer Stelle im Wertstrom gesteuert! Der Prozess wird auch Schrittmacherprozess oder Pacemaker genannt.

49

Was ist der Schrittmacherprozess?

Ein effizienter Wertstrom wird nur an einer Stelle im Wertstrom gesteuert! Der Prozess wird auch Schrittmacherprozess oder Pacemaker genannt.

50

Kriterien für die Auswahl des Schrittmacherprozesses:

• Bedürfnisse des Kunden
Entspricht der Kundentakt dem Schrittmacherprozess?
• Höhe der Zykluszeit / Taktzeit
Wo befindet sich unser Engpassprozess?
• Variantenspreizpunkt
An welchem Prozess steigt die Anzahl der Varianten am stärksten an?
• Höhe der Bestände
Vor welchem Prozess(e) ist ein Sicherheitsbestand erforderlich?
• Wo ist ein Umbruch in der Ablaufsteuerung erforderlich

51

Steuerung der vor- und nachgelagerten Prozesse DIAGRAMME

Folie 71

52

Produktionsnivellierung

Nicht immer lassen sich alle Prozesse mit den bisher dargestellten einfachen Modellen und Methoden im GPS so synchronisieren, dass eine gleichmäßige Auslastung aller Prozesse oder Arbeits- stationen bzw. ein gleichmäßiger Fluss erreicht wird.

53

Was macht ein Heijunka-Board?

Nivellieren (jap.: Heijunka) unterstützt die operative (planerische)
Erstellung eines täglichen Produktionsprogramms.

Ziel: Gleichmäßige Auslastung bzw. Arbeitsverteilung auf die
Produktion (Mixed-Model-Fertigung).

54

Was ist das Ziel des Heijunka-Boards?

Gleichmäßige Auslastung bzw. Arbeitsverteilung auf die
Produktion (Mixed-Model-Fertigung).

55

Was ist JIT?

Just in Time

56

Nivellierung im JIT-Kontext

Just in time:
Streng genommen ist Heijunka eine Abkehr von der JIT- Strategie, bei denen Aufträge erst dann gefertigt werden dürfen, wenn sie auch tatsächlich vom Kunden nachgefragt werden.

Heijunka:
Heijunka soll die
- Reihenfolge, die
- zeitliche Einordnung und die
- Menge so verschieben,
das eine effiziente,
- gleichmäßig ausgelastete Produktion gewährleistet wird.

57

Heijunka soll:

- Reihenfolge, die
- zeitliche Einordnung und die
- Menge so verschieben,
das eine effiziente,
- gleichmäßig ausgelastete Produktion gewährleistet wird.

58

Ziele einer Nivellierung

1. Kontinuierliche Kapazitätsauslastung auch bei nachfrageschwachen/-starken Perioden ist gewährleistet
2. Die Auslastung der Mitarbeiter wird verbessert und kritische Produktionsreihenfolgen werden vermieden
3. Der Bestand an verbrauchsgesteuerten Teilen wird „kontrolliert“ erhöht
4. Produktionsstillstände auf Grund von Rüstzeiten können durch entsprechende Reihenfolgeplanung reduziert werden

59

Ablaufschema einer Nivellierung DIAGRAMME

Folie 78

60

Funktionsweise eines Heijunka Boards

Folie 79
• Je eine Zeile für eine Produktvariante
• Jede Spalte heißt Pitch
• Die einzelnen Fächer werden vom Disponenten bestückt
• Die Bestückung entspricht der geplanten Produktionssequenz
• Fest getaktet entnimmt die Produktion die Kanbans aus dem Pitch

61

Die EPEI-Wertberechnung kann hier unter anderem...

ie „zulässige“ Reihenfolge des Produktmixes definieren bzw. zumindest beeinflussen!
→ „Welche Produktvarianten lassen sich in einem definierten Zeitraum bei definierter Produktionskapazität
produzieren“ (siehe Kap. KANBAN)
→ Beachte: Wiederbeschaffungszeit im KANBAN-Regelkreis!

62

Was ist die Wertstromplanung?

• Planen und Umsetzen von Maßnahmen zur Erreichung der Visionen aus dem Wertstromdesign.
• Etablierung der optimierten Materialfluss- und Steuerungskonzepte

63

Anwendungsbeispiel von Wertstromplanung

Automobilzulieferindustrie

Fertigung anspruchsvoller Präzisionsteile aus Metall sowie aus Kunststoff- Metall-Verbundmaterialien

Bis zu 80 verschiedene Teile (12 Typenvertreter)

Anzahl Prozessschritte: 4 bis 10

Fertigung losweise - 50% Serienfertigung + 50% schwankende Nachfrage (Termin und Menge)

64

Beispiel:
Wertstromanalyse für Typenvertreter „KOLBEN“

Folie 84-89

65

Wertstrom-Planung Stufen

A. Einsatz typischer „Lean-Methoden“
(Flussprinzip
Pull-Prinzip
Constraint Management (Engpassanalyse))

B. Systemneustrukturierung
(Ggf. Neustrukturierung des Produktionslayouts gemäß Lean-Prinzip)

C. Einsatz planender und steuernder Methoden
(MRP 2 (grobe Termin-Kapazitätsplanung ohne Reihenfolgebildung) CONWIP (erweitere KANBAN-Regelkriese)
Dispatching (operative Reihenfolgebildung)
Job Shop Scheduling (Einsatz von OR-Methoden))