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25.01.1985 - 

In Cham stellte Siemens dio Fertigung um:

Kanban bringt die Produktion "Just-in-time"

CHAM - Das richtige Teil zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort zu fertigen ist die Grundlage des "Just-in-time"-Konzeptes (JlT). In ihrem Werk Cham probierte die Siemens AG das JlT-Prinzip aus.

JIT setzt nicht primär bei Planung und Steuerung an, sondern konzentriert sich auf die physischen Produktionsprozesse. Leitbild ist die Vorstellung, wie Produkte hergestellt werden sollten, und nicht, wie mit detaillierten Kostensystemen die Gesamtkosten reduziert werden könnten.

Durch die JIT-Brille gesehen, gelten nur diejenigen Prozesse als produktiv, die der unmittelbaren Herstellung des Produktes dienen. Als Verschwendung von Ressourcen werden dagegen alle Fehler und Störungen im Produktionsprozeß sowie die damit verbundenen Maßnahmen zur Entschärfung (wie zum Beispiel Umplanungen) betrachtet, soweit sie nicht zur dauerhaften Ursachenbehebung dienen. Neben Handling Prüfen und Lagern zählen auch die Tätigkeiten des Rückmeldens und Steuerns zu den Funktionen, deren Notwendigkeit immer wieder in Frage zu stellen ist.

Im Zuge der Umstellung auf flexibel automatisierte Produktionsprozesse können gerade diese gemeinkostenintensiven Hilfsfunktionen minimiert werden. Die wichtigste Strategie von JIT besteht deshalb darin, unverzüglich die Rahmenbedingungen für flexible Automatisierung zu schaffen. Zwei weitere Gründe sprechen für diese Vorgehensweise:

- Die Erkenntnis, daß nicht erst die Automatisierung selbst, sondern bereits die "drei großen S" einen wesentlichen-wenn nicht gar den entscheidenden-Beitrag liefern:

- Simplifizierung

- Standardisierung

- Stabilisierung

- die Erfahrung, daß der schlichte Kauf hochmoderner Maschinen ohne Anpassung der betrieblichen Infrastruktur häufig zu Enttäuschungen führt.

Ist Just-in-time-Produktion also mehr ein Thema der Produktionsgestaltung? Reicht es in der Produktionslenkung aus, auf Basis der bewährten Logik komfortablere und Prioritätsrechnung und Vorgabeermittlung Voraussetzung sind.

4. Materialflußgerechtes Layout mit exakt dimensionierten Prozessen und Pufferstrecken setzt Denken in Produktionsraten (Stück/Tag oder Stunde/Tag) voraus. Statt dessen bietet die traditionelle Logik Belastungsgebirge auf Basis fragwürdiger Plandurchlaufzeiten und Pufferbestände, die zufällig aus Belastungssituation und Bedarfszusammenfassungen resultieren.

Unter JIT-Gesichtspunkten ist daher das Prinzip der auftragsorientierten Produktionslenkung nur in Ausnahmefällen anzuwenden - nach Professor Robert W. Hall, Indiana University, bei:

- extrem fortschrittlichen Produkttechnologien,

- unstabilen Stücklisten und Arbeitsplänen,

- sporadischem Bedarf,

- unstabilem Qualitätsniveau.

Untersuchungen einer schwedischen Unternehmensberatungsfirma durchgängigere Verfahren mit verkürzten Zyklen und Rastern zu programmieren?

Diese Frage, die sich unter dem Aspekt der Rationalisierung innerhalb der PPS (Produkionsplanung und -steuerung) sicherlich positiv beantworten ließe, ist unter der JIT Zielsetzung eindeutig zu verneinen Die bewährte Logik der auftragsorientierten Produktionslenkung wirkt in vielfältiger Weise als Hemmschuh auf dem Weg zur fließenden und flexiblen Produktion in der "Fabrik der Zukunft". Anhand von einigen Beispielen sei dies erläutert.

1. Kurze Rüst- und Umstellzeiten und damit minimale Los- und Auftragsgrößen sind in der traditionellen Logik mit zusätzlichem DV- und Personalaufwand verbunden, da die Zahl der Auftragssätze und Belege anschwillt.

2. Der Abbau von Lagerstufen macht die traditionelle Verfügbarkeitsprüfung undurchführbar und stellt die Funktionsfähigkeit der Systeme in Frage.

3. Zunehmende Synchronisierung der Fertigungsprozesse kürzt die Warteschlangen vor den Bearbeitungsstationen. Damit gehen die Auftragspools verloren, die für eine sinnvolle

zeigen, daß in Produktionsbetrieben nur 10 bis 30 Prozent der Teile auftragsorientiert gesteuert werden müssen, während das Gros der Teile nach dem Prinzip der Flußsteuerung gelenkt werden kann.

So einleuchtend die JIT-Gedanken auch sein mögen, so schwierig ist die direkte Umsetzung in die Praxis. Wer ist schon in der glücklichen Lage - wie Apple mit seinem Macintosh - Mikro - eine Fabrik auf der grünen Wiese weitgehend losgelöst von überkommenen Wertvorstellungen und Denkschemata bauen zu können? In der Regel wird es notwendig sein, einen ersten Ansatzpunkt zu finden, der für alle Beteiligten das neue Denken "anfaßbar" macht, und dann in kleinen, aber systematischen Schritten weiterzugehen.

Beispiele aus Japan, den USA und der Bundesrepublik zeigen, daß für diese Vorgehensweise das Kanban-System als bekannteste Ausprägung der Flußsteuerung eine der erfolgreichsten Einstiegshilfen bietet. Dies gilt um so mehr, als internen Untersuchungen des Hauses Siemens zufolge über 50 Prozent der Durchlaufzeiten steuerungsbedingt sind und durch Umstellung auf Flußsteuerung kurzfristig beeinflußt werden können.

Auch in Cham wählte man vor gut zwei Jahren diesen Weg mit folgender Zielsetzung:

- Reduzierung von Durchlaufzeiten und Beständen;

- Kürzung der Lieferzeiten und Steigerung der Flexibilität;

- Reduzierung des Steuerungsaufwandes und Belegvolumens;

- Erprobung und Vertrautwerden mit den JIT-Gedanken.

Für die Fertigung eines Motorschutzschalters, der als Pilotobjekt ausgewählt wurde, sind etwa 300 Teile und Materialien notwendig. Bedarfsschwankungen von Monat zu

Monat - um Arbeitstage bereinigt - liegen bei ± 20 Prozent vom Jahresmittelweg. Aufgrund des Abrufverhaltens der Abnehmer sind die Tagesmengen noch wesentlich stärkeren Schwankungen unterworfen. Die Bestandssituation (Material, unfertige und fertige Erzeugnisse) vor JIT Einführung war mit 24 Prozent vom Umsatz bereits vergleichsweise gut.

Der Pilotbereich wies keineswegs "japanische" Voraussetzungen auf. Akkordentlohnung und starre Arbeitszeiten standen nicht zur Diskussion. Die Auswahl des Motorschutzschalters orientierte sich denn auch im wesentlichen an dem Ziel, das JIT Konzept an einem typischen, nach herrschender Meinung weitgehend "ausgeknautschten" Serienprodukt auf die Probe zu stellen.

Um die Bereitschaft zur Unterstützung der JIT-Gedanken über die Abteilungsgrenzen hinweg zu fördern, veranstaltete die Werksleitung Informationsrunden für alle beteiligten Mitarbeiter - vom Entwickler und Einkäufer bis zur Qualitätssicherung und vom Abteilungsleiter bis zum Einrichter.

Einem Drei-Mann-Team, das monatlich direkt der Werksleitung zu berichten hatte, oblag die Projektkoordination und Abstimmung. Auf die sieben wichtigsten Schritte zur Einführung der Flußsteuerung sei im folgenden eingegangen:

1. Schritt: Analyse und Darstellung der Prozeßfolgen

Prozeßorientierte Vorgehensweise bedeutet, den Fluß eines Produktes und seiner Teile rückwärts vom Versandfertigmachen über Prüfen, Montieren und Vorfertigen bis hin zur Warenannahme nicht nur anhand von Stückliste und Arbeitsplan, sondern unmittelbar vor Ort mit den dort Beschäftigten zu verfolgen. Nur so gelingt es,

- alle Umfüll-, Sortier-, Prüf-, Zähl-, Transport- und Meldeprozesse zu erfassen,

- die Stau- und "Sammelstellen" in der Werkstatt zu erkennen,

- den Materialfluß und die Vernetzung mit anderen Produkten zu skizzieren,

- die "wirkliche" Werkstattsteuerung mit ihren Prioregeln, Zusammenfassungen und Entstörstrategien kennenzulernen,

- Umrüst- und Umstellungsprozesse mitzuerleben und auf organisatorische Probleme abzuklopfen,

- die Sorgenkinder im Maschinenpark zu ermitteln.

2. Schritt: Straffung der Prozeßfolge

Bereits während der Analysephase sammelt sich ein stattliches Ideenpool aus den Anregungen der Beteiligten. Als Beispiel könnte das Problem des Bedruckens von Plastikabdeckkappen dienen. Das praktizierte Verfahren war preiswert und unter kalkulatorischen Gesichtspunkten optimal. Allerdings erforderte es fünf Tage Trockenzeit, weshalb die relativ großvolumigen Kappen extra in eine Lagerhalle transportiert werden mußten.

Die Steuerung war damit beschäftigt, trotz steigender Variantenzahl den richtigen Mix sicherzustellen und Bediener und Transportpersonal bemühten sich - nicht immer erfolgreich -, die frisch bedruckten Kappen vor Verwischen und Verkratzen zu bewahren. Unter JlT-Gesichtspunkten war dieser Zustand nicht akzeptabel, zumal da sich die Trockenzeit als kritisch für die Lieferzeit des Produktes herauszustellen begann.

Die Spezialisten testeten nun alternative Beschriftungstechniken und verwarfen sie wieder als zu teuer; die simple Idee einer UV-Bestrahlungslampe für weniger als 500 Mark machte es möglich, die Kappen sofort zu verbauen und schaffte die Folgeprobleme aus der Welt.

Anregungen zur Eliminierung von Prüfschritten kamen aus der Abteilung für Qualitätssicherung. Bei 80 Prozent der Chamer Stanz- und Biegeteile konnte inzwischen die wartezeitintensive Fremdprüfung durch Selbstkontrolle der Einrichter ersetzt werden. Die Abteilung Fertigungsplanung leitete daneben Maßnahmen zur technischen Rüstzeitreduzierung ein.

3. Schritt: Überprüfung der Möglichkeiten für mechanische Prozeßverkettung

An vielen konventionellen Bearbeitungsstationen wäre seit langem "Losgröße 1" denkbar, wenn nicht das Handling der Transporteinheiten und die Verwechslungsgefahr Grenzen setzen würden. Den besten Durchlaufzeiteffekt bringen daher in vielen Fällen einfache, behälterunabhängige Fördersysteme, die allerdings knapp ausgelegt werden müssen, um Zwischenlager zu vermeiden.

4. Schritt: Festlegung der organisatorischen Prozeßverkettung

Wo sich Prozesse weder eliminieren noch mechanisch verketten lassen, ist zu prüfen, ob Arbeitsplätze zu Gruppen - den Kanban-Kreisen - zusammengefaßt werden können, in denen das FiFo-Prinzip herrscht, der Materialfluß staubfrei und übersichtlich gestaltet ist sowie weitgehend überlappt, gefertigt wird.

Voraussetzungen sind:

- abgetaktete Arbeitsinhalte oder flexible Kapazitäten pro Bearbeitungsstation,

- hohe Zuverlässigkeit, um Arbeitsabrisse zu vermeiden,

- einheitliche Losgrößen für alle Arbeitsplätze der Gruppe,

- kein Platz für unkontrollierte Zwischenlagerung.

5. Schritt: Entkopplung der verketteten Prozesse durch organisierte Puffer

Die staubfreien Prozeßketten wer den durch exakt dimensionierte Puffer entkoppelt, deren Größe im wesentlichen von Kettenlaufzeit, Sicherheitszeit, Losgröße und Maximalbedarf abhängt. Damit ist gleichzeitig festgelegt, welche Störungen und Bedarfsverschiebungen das System verzögerungsfrei verkraftet. Erst nach überschlägiger Ermittlung der notwendigen Pufferflächen für die einzelnen Teile kann entschieden werden, welche Teile nach dem Prinzip der Flußsteuerung behandelt werden sollen:

- Ist für einen Werkstattpuffer mit Festplatzsystem das Platzangebot . ausreichend?

- Lassen sich Standardmengen und -behälter durchsetzen?

- Gibt es praktikable Lösungen für Arbeitsplätze, über die weiterhin auftragsgesteuerte Teile laufen?

6. Schritt: Konzeption der Planung und Werkstattvorgabe

Um eine reibungslose und gleichmäßige Produktion nach JIT-Logik zu gewährleisten, sind zwischen Auftragszentrum und Werkstatt bindende Vereinbarungen zu treffen, die sowohl Bestell- als auch Lieferdisziplin verlangen. In Cham ist die kurzfristige Mengenelastizität noch gering, die Variantenflexibilität jedoch schon relativ hoch. Ein wöchentlich vom AZ zu erstellendes Monatsprogramm steuert den ganzen Pilotbereich und enthält lediglich die Auflistung der zu bauenden Fertigerzeugnisvarianten. Stücklisten und Arbeitspläne werden als Flächenabzug nur einmal monatlich herausgegeben.

7. Schritt: Umstellung der Lohn- und Materialabrechnung

Ein ganz erheblicher Teil des Einführungsaufwandes ist auf die Umstellung der Lohn- und Materialabrechnung zurückzuführen. Ziel ist, die Abrechnung im Hintergrund durchzuführen, ohne Tagesgeschäft oder gar Flexibilität zu beeinträchtigen. Das Schema:

- Am Monatsbeginn erhält die Werkstatt ein Lohn- und Materialguthaben, das

- erstens auf einer Bedarfsprognose für den Monat beruht, und

- zweitens den Prognosefehler des Vormonats bereinigt, indem die Differenz zwischen alter Prognose und tatsächlichen Lieferungen berücksichtigt wird.

- Das Guthaben wird zergliedert, positionsweise verdichtet und in Form von Akkordkarten beziehungsweise BDE-Materialguthabensätzen der Werkstatt zur Verfügung gestellt.

- Die Abbuchung vom Materialkonto geschient simultan mit der Materialanforderung per Lagerkanban im BDE-System. Die Lohnabrechnung führt wie bisher der Einrichter durch.

Mehrverbrauch wird sofort erkennbar, wenn von einem Konto mit zu geringen Guthaben abgebucht werden soll. Das Verfahren sperrt die Auslagerung - trotz möglicherweise vorhandenen körperlichen Bestand. Nach Klärung hebt der AZ Mitarbeiter die Sperre wieder auf. Die Erfahrungen zeigen, daß die Meldedisziplin mit diesem Verfahren noch gesteigert und der Abrechnungsaufwand drastisch gesenkt werden kann.

Die Erfahrungen zeigen, daß das Kartensystem zunächst mit minimaler DV-Unterstützung eingeführt werden kann. Die Vorteile der Flußsteuerung kommen jedoch niemals voll zur Geltung, wenn Planung und Vorgabe, Abrechnung und Änderungsdienst sowie die Steuerung von Sonderaufträgen manuell oder mit Verfahren abgewickelt werden müssen, die unter anderen Aspekten konzipiert worden sind.

Untersuchungen im Werkstattbereich zeigen, daß die Fähigkeiten eines qualifizierten Maschinenbedieners nur sehr einseitig genutzt werden. Während die Fertigkeiten zur Bedienung und Maschineneinstellung weitgehend ausgeschöpft werden, liegt das Potential zur selbständigen, bedarfsgerechten Belegungsfeinplanung, Störungsbeseitigung, Wartung und Selbstkontrolle überwiegend brach. Hier ruhen ganz erhebliche Chancen zur Optimierung der betrieblichen Reaktionsfähigkeit, denn zweifellos ist die Qualitätsregelung, Störungsbehebung und flexible Anpassung an Bedarfsverschiebungen direkt vor Ort am schnellsten durchführbar und mit geringstem Aufwand verbunden.

Mit seiner einfachen Logik und optischen Transparenz bietet das Kartensystem geradezu ideale Voraussetzungen zur Erschließung dieses Potentials. Alle wesentlichen Informationen sind auf der Kanban-Karte enthalten.

Mit dem JIT-Konzept konnten Liefer- und Durchlaufzeiten gesenkt werden. Der Abbau von Lagerkonten entlastete Lager und Auftragszentrum, wobei zusätzlicher Flächenbedarf in der Werkstatt durch Einführung der kleinen Behälter und systematisierter Teilebereitstellung vermieden werden konnte. Da auch das Papierhandling drastisch reduziert wurde, entstand für die Werkstatt mit der Übernahme der Steuerung kein Zusatzaufwand. Die Übersicht über den Bestandsverlauf zeigt, daß insbesondere die Fertigerzeugnisvorräte auf ein niedriges Niveau gebracht und dort stabilisiert werden konnten.

Der Aufwand für die Einführung des Kanban-Systems betrug:

- 16 Mannmonate für Verfahrensanpassungen und Neukonzeption der Lohn- und Materialabrechnung,

- 15 Mannmonate für das Koordinationsteam,

- 1 Mannmonat für die Umstellung der Arbeitspläne und Belegarten,

- rund 60 000 Mark für Regale, Behälter, Steuertafeln, Karten und sonstige Arbeiten zur Einführung.

Aus Sicht der Werkstatt liegen die Vorteile in der guten Übersicht über den Teilevorrat, der Selbststeuerung praktisch ohne AZ-Eingriffe, der Mengenbegrenzung durch die Rahmenvereinbarung und der leichteren Teileidentifikation. Als Nachteile werden häufigeres Umrüsten und Hektik bei Personalausfall genannt. In der Tat betrug der Mehraufwand für Rüsten in Montage und Vorfertigung rechnerisch etwa 50 Stunden pro Monat, was an den betroffenen Maschinen annähernd einer Verdoppelung gleichkam. Durch intensive Bemühungen zur Rüstzeitreduzierung auch der Beteiligten selbst konnte das Problem jedoch ohne zusätzliches Personal entschärft werden.

Der Wunsch nach schneller Verbreitung des Systems wird von der Werkstatt maßgeblich mitgetragen. So konnte im Werk Cham bereits eine zweite Produktgruppe auf die Flußsteuerung umgestellt werden, womit der Umsatzanteil Kanbangesteuerter Produkte bereits 48 Prozent beträgt. Ziel ist es, bis 1986 etwa 90 Prozent der Produkte neu zu organisieren. Der Rest ist wegen sporadischer Nachfrage oder An-/Auslaufes nicht geeignet, doch kommen die

Infrastrukturmaßnahmen des JIT-Systems auch diesen Produkten zugute.

Das neben Durchlaufzeiten- und estandssenkung wichtigste Ziel des Pilotprojekts war, Werkstatt und Fachabteilungen von der Durchsetzbarkeit einer bestands- und belegarmen Produktion zu überzeugen. Es sollte gezeigt werden, daß sich breichsüberschreitendes, produktorientiertes Vorgehen auszahlt und die unmittelbaren Herstellprozesse im Mittelpunkt aller Verbesserungsmaßnahmen stehen müssen. Daß der

JIT -Gedanke Fuß gefaßt hat beweisen die laufenden Verbesserungsakvitäten:

- Nach erfolgversprechendem Start im letzten Jahr wird die Just-in-time Anbindung der Lieferanten ausgebaut.

- Die Flußsteuerung wird in Richtung Vertrieb erweitert, indem das Fertigungszeugnislager nach Kanban-Prinzipien gefüllt wird. Das bereits im Teststadium befindliche DV Verfähren wird auch die wöchentliche, personelle Montagevorgabe beim Motorschutzschalter ablösen.

- Bei einem Produkt mit über 2000 Varianten wird auch Jetzt der 24-Studen-Service eingeführt.

Die in Cham seit fast zwei Jahren laufende und seither stetig erweiterte Flußsteuerung hat sich als Einstieg in die JIT-Philosophie bewährt.

Ohne ein überzeugtes Management und aufgeschlossene Mitarbeiter wären allerdings weder die bisherigen Erfolge noch die Anstrengungen denkbar, die JIT auch in Zukunft fordern wird.

Josef Ruhland ist Leiter der Fertigungsvorbereitung bei der Simens AG in.

Krishna Shah ist Projektleiter Fertigungssteuerung des zentralen Bereichs Fertigungswirtschaft und -organization bei der Simens AG, München.

Der Beitrag basiert auf einem Vortrag anläßlich der Jahrestagung 1985 der GF + M, Gesellschaft für Fertigungssteuerung und Materialwirtschaft e. V. in Heidelberg.