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Engpassmanagement in der Produktion zur Realisierung von Produktivitätsvorteilen

[07.07.2016]

Wie können Engpassanlagen in der Produktion optimal ausgelastet werden, um höchstmögliche Produktivität zu gewährleisten? Vor dieser Frage stand ein Chemieunternehmen mit seinem variantenreichen Produktprogramm und seinen hoch beanspruchten Produktionsanlagen. Durch intelligente Kombination von Konzeptbausteinen des Engpassmanagements konnte die Produktivität erheblich gesteigert werden.

Steigende Produktionsauslastung durch variantenreiches Produktprogramm

Die Situation kommt vielen bekannt vor: Mit zunehmendem Wachstum und einem immer variantenreicheren Produktprogramm stiegen die Komplexitätsanforderungen an die Produktion. Unser Kunde, ein führendes Unternehmen im Bereich der Herstellung von Textilhilfsmitteln, hatte sich daher entschieden, ein Programm zur Produktivitätssteigerung in der Produktion aufzulegen. In der jüngeren Vergangenheit sind neue Wettbewerber auf den Markt getreten, die Produkte in sehr kurzer Lieferzeit den Kunden mit höchster Qualität anbieten konnten. Dies nicht nur ebenfalls zu erreichen, sondern auch besser zu machen, war der zentrale Anspruch.

Wie lässt sich die Produktivität in der Produktion steigern?

Mit kleinen Eingriffen und isolierten Einzelmaßnahmen lässt sich diese Frage nicht beantworten. Vor allem nicht vor dem Hintergrund eines stetigen Anstiegs des Produktionsvolumens. Nötig ist daher ein integriertes Konzept, welches alle Einflussfaktoren auf den Produktionsbetrieb ausreichend berücksichtigt. Zum einen steht das Produktionsverfahren mit seinen grundlegenden Einzelschritten im Fokus. Dies beginnt bei den Vorarbeiten und beim Materialempfang und geht bis hin zum abschließenden Reinigungsvorgang der Reaktoren. Die Sichtweise des Verfahrens wird durch die Produktperspektive ergänzt. Zur Bildung von Produktkategorien ist eine Produktklassifizierung entsprechend ihrer Herstellvorschriften erforderlich. Zusätzlich erfolgt eine intensive Analyse der vorherrschenden Anlagentechnologien, die über die Jahre einen sehr unterschiedlichen Entwicklungsstand aufweisen. Diese Klassifizierung des Produktprogramms und die Bewertung der Anlagentechnologien werden dann mit den Qualifikationsprofilen der Produktionsmitarbeiter abgeglichen. Um die Produktionsplanung effektiv zu gestalten, müssen bisherig aufgetretene Verzögerungsgründe analysiert und eingeordnet werden. Eine Schlüsselfunktion kommt hierbei der Produktionsplanung zu. Die Einführung und Nutzung von intelligenten Planungstools eröffnet erheblichen Spielraum für eine Optimierung der Herstellungsprozesse. Die Gesamtbetrachtung dieser Einzelbestandteile führt in der Folge zu signifikanten Produktivitätsvorteilen in der Produktion. Um diese Analyse erfolgreich durchführen und daraus ein tragfähiges Konzept entwickeln zu können, bedarf es der Einrichtung eines Projektteams mit klar definierten Aufgaben und Verantwortlichkeiten.

Erarbeitung des Konzepts zum Engpassmanagement in der Produktion

Mit einem Projektteam bestehend aus Vertretern von Verfahrensentwicklung und Produktion wurden Ideenworkshops geplant und durchgeführt. Das TCW moderierte die Workshops und übernahm die Aufbereitung der Vorschläge. Zu Beginn wurden die Material- und Informationsflüsse innerhalb des Werkes mittels einer Value Stream Map visualisiert. Es wurde gekennzeichnet, auf welchen Produktionsanlagen welche Produktgruppen hergestellt wurden und welche Prozesszeiten sich daraus ergaben.

Alle dazugehörigen Herstellvorschriften wurden im Hinblick auf den Komplexitätsgrad des Produktionsverfahrens bewertet. Somit konnte recht zügig eine Segmentierung der Produktion nach Schwierigkeitsgrad der Herstellungsprozesse erzielt werden. Die äußerst komplexen Produkte mit langen Bearbeitungs- und Durchlaufzeiten wurden einer tieferen Analyse unterzogen. Aufgrund der äußerst umfangreichen Rüstzeiten infolge von Reinigungs- und Zwischenlagerungsvorgängen ist eine Losgrößenanpassung vorgeschlagen worden. Produkte mit hohem Absatzvolumen sollten in Kampagnen nacheinander über mehrere Tage auf denselben Produktionsanlagen gefertigt werden, ohne anderweitige Produkte dazwischen zu schieben und hierfür längere Stillstandzeiten der Anlagen aufgrund von Umrüstvorgängen in Kauf zu nehmen. Der Effekt sollte sich in erheblich reduzierten Bearbeitungs- und Durchlaufzeiten zeigen. Die Arbeitspläne der Mitarbeiter in Produktion, Qualitätsprüfung, Logistik und Materialwirtschaft wurden dahingehend verändert, dass unnötige Prüfvorgänge, Zwischenlagerungen und Materialtransporte im Rahmen der Kampagnenproduktion vermieden wurden. Um die Kampagnenproduktion auch nachts zu ermöglichen, wurde ein spezielles Schichtmodell entwickelt. Darauf abgestimmt wurde die Anlieferung der Rohstoffe und von sonstigen Produktionsmaterialien. Zu fest definierten Zeitpunkten wurden Anlieferpunkte bestimmt, die auf das Produktionskonzept zugeschnitten waren. In der Planung wurden neue Tools eingeführt, die eine verbesserte Sichtweise auf den Produktionsprozess im Hinblick auf Kapazitätsauslastung der Anlagen, Zuordnung der Produktionsmitarbeiter und Gegenüberstellung der erforderlichen Liefertermine zuließen.

Umsetzung der Konzeptbausteine

Im Anschluss an die Konzeptentwicklung wurde ein Umsetzungsfahrplan für die Implementierung erarbeitet. Federführend tätig waren hier ein Vertreter aus dem Bereich der Verfahrensentwicklung und das TCW. Alle erforderlichen Einzelmaßnahmen wie Umstellung der Produktionsplanung, Materialbereitstellung und Anpassung der Herstellvorschriften und Prüfpläne wurden hier ganzheitlich eingefügt und mit Verantwortlichkeiten versehen. Nach Beginn der Umsetzung erfolgte ein Review im Hinblick auf:

  • Verbesserung der Produkt- und Prozessqualität,
  • Auswirkungen auf die Materiallogistik und Beschaffung,
  • Risiken bei der Implementierung sowie
  • Aufwand der Implementierung (Personalaufwand und Kosten).

Die Durchführung dieses Reviews stellte sicher, dass Probleme und Planabweichungen frühzeitig aufgedeckt und Maßnahmen zu deren Beseitigung eingeleitet werden konnten. Es wurde festgelegt, dieses Review unter Einbezug aller betroffenen Fachbereichsverantwortlichen monatlich stattfinden sollte.

Erfolgskonzept Engpassmanagement

Gemeinsam mit den Mitarbeitern des Kunden ist es uns gelungen, Produktivitätssteigerungen in der Produktion um bis zu 18% zu realisieren. Durch die verbesserte Anlagenausnutzung konnte vorrangig die Outputmenge signifikant gesteigert werden. Der intelligentere Einsatz von Produktionsressourcen erbrachte auch auf der Kostenseite erhebliche Vorteile. Insgesamt haben wir die Methode des Engpassmanagements in der Produktion bereits in über 100 Fällen mit verschiedenen Betrachtungsschwerpunkten und in unterschiedlichen Branchen erfolgreich angewendet. Sie ist eine der Kernkompetenzen des TCW.

Publikationen

  • Produktionssysteme
    Leitfaden zur methodengestützten Reorganisation der Produktion
  • Produktivitätsverbesserung
    Leitfaden zur kurzfristigen und permanenten Produktivitätssteigerung in kleinen und mittleren Unternehmen
  • Produktivitätsmanagement
    Handbuch zur Einführung eines kurzfristigen Produktivitätssteigerungsprogramms mit GENESIS - Methoden und Fallbeispiele

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