Grundlagen des One Piece Flow - RHOMBOS-VERLAG BERLIN
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Grundlagen
des
One Piece Flow
RHOMBOS-VERLAG • BERLINBibliografische Information Der Deutschen Bibliothek
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Umschlag: RHOMBOS-VERLAG, Berlin
Bildnachweis:
Umschlagseite 1:
aboutpixel.de / Zahn in Zahn II © Peter Kirchhoff
Diagramm: Harry Arzet
Foto Umschlagseite 4: Harry Arzet
VK-Nr. 65 859
www.rhombos.de
verlag@rhombos.de
RHOMBOS-VERLAG, Kurfürstenstr. 17, 10785 Berlin
Druck: dbusiness GmbH, Berlin, Eberswalde
ISBN 978-3-937231-97-6Dipl.-Ing. Harry Arzet
Grundlagen
des
One Piece Flow
Leitfaden zur Planung und Realisierung
von mitarbeitergebundenen
Produktionssystemen
RHOMBOS-VERLAGOne Piece Flow colco Unternehmensberatung
Inhaltsverzeichnis
1. Herkunft / Historie 7
2. Erfolgsfaktoren 10
3. Grundlagen 12
3.1 Voraussetzungen 13
3.2 Gestaltungsfaktoren 14
3.3 Mitarbeiter 15
4. Einsatzfelder 16
5. Planung eines OPF-Montagesystems 18
5.1 Mengengerüst 18
5.2 Montagestruktur 20
5.3 Prüfkonzept 23
5.4 Arbeitsplan 25
5.5 Planzeiten 26
5.6 Personalbedarf 27
5.6.1 Größen: 27
5.6.2 Formeln: 28
5.6.3 Beispielrechnung: 28
5.7 Materialbereitstellung 30
5.7.1 Blocklager 30
5.7.2 Arbeitsplatzergonomie 32
5.8 Taktung 33
5.8.1 OPF - Grundregeln 33
5.8.2 Beispiel 35
5.8.3 Beispielstudie 1 37
5.8.4 Beispielstudie 2 37
5.8.5 Beispielstudie 3 38
5.9 Layout 39
5.9.1 Fragmentierung von OPF-Montagen 40
5.10 Poka Yoke 47
5One Piece Flow colco Unternehmensberatung
5.11 Fehlerpotenzialanalyse 47
5.12 Variantenarbeitsplätze 49
5.12.1 Kombinierte Variantenarbeitsplätze 50
5.12.2 Einzelne Variantenarbeitsplätze 50
5.13 Transportsystem 51
5.13.1 Transport von Hand 51
5.13.2 Transport mit Wagen 52
5.13.3 Bänder, Rollen oder Hängebahnen 53
5.13.4 Auswirkungen auf die
Erweiterungsflexibilität 53
5.14 Arbeitsanweisungen 54
6. Mitarbeiterbeteiligung und -schulung 55
6.1 ILU-Matrix 56
7. Anwendungsbeispiele aus der Praxis 59
7.1 Montage elektronischer Bauteile 59
7.2 Metallverarbeitenden Industrie 60
7.3 Metallverarbeitenden Industrie 61
7.4 Verfahrenstechnik 62
7.5 Druckerei 63
7.6 Kombinierte Montage 64
8. Literaturhinweis 66
6One Piece Flow colco Unternehmensberatung
1. Herkunft / Historie
„One Piece Flow“ (OPF) oder zu deutsch sinngemäß
„Mitarbeitergebundener Arbeitfluss“ (MAF), ist ein Ar-
beitssystem, das erst in jüngerer Zeit Eingang in eu-
ropäische Produktionen und Fertigungen gefunden hat.
Trotz seiner nachweislichen Vorteile ist die Verbrei-
tung in Deutschland und Europa unverhältnismäßig ge-
ring.
Eigentlich sind die Grundlagen für den OPF nicht neu.
Erfunden wurden sie bereits1913 in den USA durch
Henry Ford. Zur damaligen Zeit wurde das erste Ford
Erfolgs-Automobil, das weltberühmte T-Modell auf ei-
ner Stelle von mehreren Monteuren komplett fertig-
montiert. Das war Henry Ford zu unwirtschaftlich. Er
stellte den Montageablauf in der Art um, dass zuerst
der Rahmen mit dem Fahrwerk zusammenmontiert
wurde, wodurch diese „Grundgestelle“ fahrbar waren.
Danach verband er diese mit einem langen Seil und
zog sie in getakteten Abständen, mittels einer starken
Seilwinde, jeweils um eine Montageposition weiter
(sieh Abb. 1.-1). Die Montage-Mitarbeiter blieben je
nach Arbeitsumfang an einem Arbeitsplatz stehen
(Fließbandprinzip) oder sie wanderten mit dem Fahr-
zeug von einem Arbeitsplatz zum nächsten mit (OPF-
Prinzip).
Durch diese innovative Maßnahme gelang es Henry
Ford, die Montagezeiten auf einen Schlag von zuvor 13
Stunden auf 5 Stunden und 50 Minuten zu reduzieren.
7One Piece Flow colco Unternehmensberatung
Nach weiteren Optimierungen, vor allem im Bereich
des Taktungsabgleichs und der Mitarbeiterausbildung,
konnte die Montagezeit weiter auf 2 Stunden und 38
Minuten reduziert werden!
Eine Grundlage für alle nachfolgenden modernen Pro-
duktions- und Montagestrategien waren damit ge-
schaffen.
Abb. 1.-1, Der erste „One Piece Flow“.
8One Piece Flow colco Unternehmensberatung
Der OPF versank danach allerdings für längere Zeit in
der Bedeutungslosigkeit. Erst Anfang der 50er-Jahre
entwickelte Taiichi Ohno das Toyota-Produktionssy-
stem. In diesem spielten ganz neue Anforderungen wie
Kundennähe, Produktionsflexibilität, Lieferanten-/ Kun-
denbeziehung und andere eine ganz große Rolle. Dabei
wurden Systeme wie „Just in Time“ oder „Kanban“,
„Kaizen“ und „Poka Yoke“ entwickelt, ohne die heute
keine moderne Produktion mehr denkbar ist. In diesem
Zusammenhang wurde auch die Innovation der OPF-
Produktion wieder neu entdeckt. Weiterentwickelt und
perfektioniert ist dieses System bis heute das flexibel-
ste und wirtschaftlichste, mitarbeitergebundene Ar-
beitssystem.
9One Piece Flow colco Unternehmensberatung
2. Erfolgsfaktoren
Wer im produzierenden Gewerbe heutzutage wett-
bewerbsfähig sein will, der muss sich an den Bedürf-
nissen des Marktes d.h. an seinen Kunden orientieren.
Dies bedeutet in der Regel viele Modelle mit unter-
schiedlichen Varianten in verschiedenen Stückzahlen,
ebenso wie kurze Lieferzeiten und hoher Qualitäts-
standard bei marktkonformen Preisen (sieh Abb. 2.-1).
Fehlerfreie
en Fehlerfreie
ng Qualität
ru Qualität
rde
ff o
n
ena Hohe
n d Hohe
Ku Individualität
Individualität
Lieferant
Lieferant
Kurze
Kurze
Lieferzeit
Lieferzeit
Niedriger Preis
Niedriger Preis
Abb. 2.-1, Anforderungen an den Lieferanten
In der Praxis verlangt dies nach hochflexiblen Produk-
tionssystemen, welche es dem Hersteller erlauben
diese Anforderungen so wirtschaftlich wie möglich zu
erfüllen. Ein OPF-System wird dabei oft (aber nicht
10One Piece Flow colco Unternehmensberatung
immer) die beste Lösung darstellen, vereinigt es doch
die folgenden Erfolgsfaktoren auf sich:
• Produktionsschwankungen bis +/- 20% ohne
Produktivitätsverluste
• Variantenumstellung ohne Rüstzeiten
• Losgröße 1 ohne Produktivitätsverluste
• Dynamischer Variantenmix ohne Produktionsver-
luste
• Varianten oder Modellwechsel ohne Zeitverlust
• Einfachste Kapazitätserweiterung
• Einfachste Variantenerweiterung
• Verlustlose Just in Time Fertigung
• Integrierte Kanbansysteme
• Integration und Produktverantwortung der
Mitarbeiter
• Hohe Mitarbeitermotivation
• Optimale Nutzung des Mitarbeiterpotentials
• Systemproduktivität > 96%
11One Piece Flow colco Unternehmensberatung 3. Grundlagen Der Grundgedanke eines OPF besteht darin, dass alle Mitarbeiter eines OPF alle in dieser OPF-Zelle anfallen- den Arbeiten beherrschen, diese auch verrichten und dadurch für den Gesamtprozess dieser OPF-Zelle und das daraus resultierende Produkt verantwortlich sind. Dabei sind mehrere Arbeitsplätze arbeitsteilig in ei- ner OPF-Zelle angeordnet. Der Mitarbeiter startet am ersten AP (Arbeitsplatz) und durchläuft die gesamte Zelle indem er sich mit dem Produkt von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz fortbewegt bis er den letzten Arbeits- platz erreicht hat. Dort wird das Produkt in der Regel geprüft und in andere Verantwortungen weitergege- ben. Der Mitarbeiter geht an den ersten Arbeitsplatz zurück und startet seinen Prozess von Neuem. Start- und Endpunkt einer OPF-Zelle sollten daher räumlich möglichst eng zusammen liegen, weshalb die Grund- formen u-, kreis- oder tropfenförmige Anordnungen sind (siehe Abb.3.-1). Vormontagen oder Prüfungen können entweder als einzelne Arbeitsplätze oder als eigenständige OPF an den zentralen OPF angedockt werden (Bergisches Wasserrad) 12
One Piece Flow colco Unternehmensberatung
U - Form Kreisorm Tropfenform
Abb, 3.-2, Grundformen
3.1 Voraussetzungen
Grundsätzlich muss ein Prozess gewisse Vorausset-
zungen erfüllen, damit er OPF- tauglich ist.
So muss es sich z.B. um einen klar umrissenen und
durchgängigen, mitarbeitergebundenen Prozess han-
deln, der eine sinnvolle Arbeitsteilung zulässt und ü-
berdies einen gewissen Arbeitsinhalt nicht über-
schreitet. Zur Anpassung besteht jedoch die Möglich-
keit, mehrere OPF-Zellen parallel oder in Reihe aufzu-
bauen.
Weiterhin müssen die Produkte in ihrer Wertschöp-
fungskette, falls dies notwendig ist, auch durch die
OPF-Zelle transportiert werden können. Dies ist nicht
immer einfach zu lösen, aber es gibt OPF-Zellen, in de-
nen werden sogar schwere Hydraulikbagger oder
Werkzeugmaschinen auf Luftkissen von Arbeitsplatz zu
Arbeitsplatz geschoben.
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