Nicht billiger, sondern intelligenter produzieren - Prof.(FH) DI Christian Weger, FH Oberösterreich, Campus Steyr

Nicht billiger, sondern intelligenter
             produzieren

 Prof.(FH) DI Christian Weger, FH Oberösterreich, Campus Steyr

Definition
Intelligenz:
Intellegentia [lat.]: Vorstellung, Einsicht, Verstand

…die übergeordnete Fähigkeit (bzw. Gruppe von
Fähigkeiten), die sich in der Erfassung und Herstellung
anschaulicher und abstrakter Beziehungen äußert,

dadurch die Bewältigung neuartiger Situationen durch
problemlösendes Verhalten ermöglicht und somit

Versuch-und-Irrtum-Verhalten und Lernen an Erfolgen, die
sich zufällig einstellen, entbehrlich macht.

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Produzieren in Niedriglohnländern
•   Produktionsverlagerungen in Niedriglohnländer
            Verbessern die Kostensituation?
            Verbessern die Flexibilität?
            Verkürzen die Lieferzeiten?
            Steigern die Qualität?
            Ermöglichen den lokalen Markteintritt

•   Voraussetzungen (unter Anderem)
          Funktionsfähige Kommunikationssysteme
          Ungestörte Zahlungsflüsse
          Sichere, reproduzierbare Logistikleistungen
          „Auslandswillige“ Mitarbeiter

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Arbeitskosten je Stunde Manufacturing
              (2006+2007)

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Produzieren im Inland
• Namhafte produzierende Unternehmen aus Oberösterreich halten an
  einem hohen Grad der Eigenfertigung fest und sind deshalb/
  trotzdem wirtschaftlich erfolgreich
          Sie verbessern die eigene Kostensituation
          Sie nutzen die lokal vorhandene Flexibilität
          Sie streben kürzeste Lieferzeiten an
          Sie steigern die schon hohe Qualität weiter

• Voraussetzungen (unter Anderem)
          Optimierte Unternehmensprozesse
          Minimierte Verschwendung von Ressourcen

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Produzieren im Inland

• Wenn „billiger“ nicht mehr geht:
       Schnelligkeit, Reaktionsfähigkeit der Systeme und
        verlustarme Prozesse müssen zur
        Kernkompetenz europäischer Produktionen
        entwickelt werden
• Schnelle Anpassungsfähigkeit der Strukturen, der
  organisatorischen Abläufe und der Mitarbeiter
• Auch bei kurzfristig wechselnden Bedingungen müssen
  bestmögliche Gesamtwirkungsgrade im Unternehmen
  schnell wieder erreicht werden können

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Produzieren im Inland

• Wenn „billiger“ nicht mehr „geht“ -> „intelligenter“:

...die übergeordnete Fähigkeit (bzw. Gruppe von
Fähigkeiten), die sich in der Erfassung und Herstellung
anschaulicher und abstrakter Beziehungen äußert, und
dadurch die Bewältigung neuartiger Situationen durch
problemlösendes Verhalten ermöglicht…

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Produzieren im Inland
• Automatisierung und Mechanisierung drängen die
  Bedeutung der Personalkostenanteile in den Hintergrund.
• Investitionen in Produktionsbereiche steigen damit an.
• Planmäßige, effiziente und verschwendungsarme
  Nutzung der kapitalintensiven Systeme ist von zentraler
  Bedeutung.
• Zuverlässigkeit und Pünktlichkeit aller Prozesse wird
  daher im Zentrum der unternehmerischen Interessen
  stehen müssen.
• Schnellere und kundenorientierte Entwicklung neuer
  Produkte und Dienstleistungen.

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Produzieren im Inland
• Standardisierung von Produkten und Prozessen,
  prozessorientierte Produktionssysteme und der Einsatz
  von Simulationswerkzeugen zur Erkennung von Mängeln
  und Optimierung von Prozessen vor Produktionsanlauf
  sind Ansatzpunkte, um durch Optimierung den künftigen
  Herausforderungen begegnen zu können.
• Vorhandene Schwächen einzelner Unternehmen in
  Kernprozessen Prozessen wie Produktentwicklung,
  Beschaffung, Planung, Steuerung, Auftragsabwicklung,
  After-Sales usw. bieten große Optimierungspotentiale.

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Produzieren im Inland
• Hinweise auf bestehende Verschwendungen zu
  erkennen, die Ursachen zu erheben und nachhaltig zu
  beseitigen kann als wesentliche Fähigkeit von
  Führungskräften und Voraussetzung zur intelligenten
  Produktion gedeutet werden.

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Flexibilität – ein vielfältiger Begriff
• Flexibilität, oder auch Adaptivität bzw.
  Anpassungsfähigkeit, bezeichnet auch die Fähigkeit von
  Menschen und Organisationen, sich an Veränderungen
  anpassen zu können.
• Flexibilität bedeutet für Unternehmen, reaktionsfähig auf
  veränderte Marktbedingungen insbesondere hinsichtlich
  Produktausführung, Kapazitäten und Lieferzeiten zu sein.
• Rahmenbedingungen
    Flache Hierarchien
    Abbau starrer Strukturen u. detaillierter Regelwerke
    Verstärkung von Teamarbeit und Autonomie

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Flexibilität – ein vielfältiger Begriff
• Rahmenbedingungen
   flexible Arbeitszeiten
   „universell“ einsetzbare Mitarbeiter
   optimierte Auftragsabwicklungsprozesse
   Steigerung der Produktivität
   Variable Kapazitäten („atmende“ Fabrik)
   Einbindung der Arbeitnehmer in das Risiko durch
    erfolgsabhängige, variable Einkommensanteile
   Versuch der Entwicklung von Mitarbeitern und/oder
    Abteilungen zur Ergebnisverantwortung

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Flexibilität – ein vielfältiger Begriff
• Flexibilisierung aus (negativer) Sicht der Mitarbeiter
    Wegfall klassischer Arbeitsverhältnisse
    Entfall des Kündigungsschutzes
    Keine geregelte Arbeitszeit
    Entfall von Kranken- und Urlaubsgeld
    Bedrohungen durch einen Arbeitsmarkt ohne feste Regeln
    Durch flexible Arbeitszeitmodelle wird der klassische
     Überstundenbegriff, mit Zuschlägen für Arbeit außerhalb
     von „Normalarbeitszeit“, zurückgedrängt.
    Neue Regeln für z.B. Gleit-Arbeitszeit ermöglichen vielfach
     eine freiere Zeiteinteilung für den Arbeitnehmer
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Flexibilität – ein vielfältiger Begriff
• „räumliche Flexibilisierung“: Modelle wie klassische
  Heimarbeit, Telearbeit und Büroarbeit ohne feste
  Zuteilung eines Arbeitsplatzes
• Interne Flexibilisierung bzw. Anpassung an schwankende
  Nachfrage erfolgt meist durch flexible Arbeitszeiten der
  Stammbelegschaft (meist durch Arbeitszeitkonten) und
  mehrfach einsetzbare Mitarbeiter mit breiter Qualifikation
  und geringer Spezialisierung. (Teil)autonome Teams und
  Fertigungsinseln sind weitere Schritte in diese Richtung.

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Flexibilität – ein vielfältiger Begriff
• Externe Flexibilisierung bedeutet, dass auf schwankende
  Nachfrage durch Einstellungen und Entlassungen oder
  auch durch Outsourcing, befristete Arbeitsverhältnisse
  und Leiharbeitskräfte reagiert wird.

Quellen Flexibilität
Vobruba, Georg. Grundlagen der Soziologie der Arbeitsflexibilität. Berliner Journal für Soziologie. Januar 2006
.Flecker, Jörg. Sachzwang Flexibilisierung? Unternehmensreorganisation und flexible Beschäftigungsformen.
 Wien : Forschungs- und Beratungsstelle Arbeitswelt, 1999

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Flexibilität – falsch verstanden
• Häufige Eingriffe und Korrekturen in bereits fix geplante
  Reihenfolgen durch z.B. „Chefaufträge“,
  „Eilbestellungen“, mangelnde Planungsqualität und
  instabile Prozesse bis zur Fertigungsfreigabe führen zu
  einem hohen Anteil an Verschwendung von Arbeits- und
  Maschinenzeit, Blindleistung, Beständen etc.
• Reduktion der Interventionen, die Einführung einer
  stabilen, unveränderlichen Phase der Produktionsplanung
  (Frozen Zone) führen zur Beruhigung des betrieblichen
  Geschehens

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Flexibilität – stabile Prozesse

• Beruhigte, stabile Prozesse ermöglichen
    planvolle Werkzeug- und Materialbereitstellung
    vorbereitete, geordnete Rüstabläufe
    gesteigerte Produktivität bei praktisch unveränderter
     Flexibilität dem Kunden gegenüber
• „Frozen Zone“ von nur 2 Tagen bei einer Lieferzeit von
  ca. 5 Wochen (Kunststofffensterfertigung) hat durch die
  Vermeidung unnötiger operativer Hektik eine Steigerung
  der Leistung um ca. 15% ohne weitere Veränderungen
  ermöglicht.

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Flexibilität – falsch verstanden
• Beispiel für Folgen falscher Flexibilität bzw. laufender,
  kurzfristiger Änderungen des Produktionsplanes:
     Anteil der gem. Produktionsplan vorbereiteten
     Werkzeuge (zusammengestellt, funktionell geprüft,
     abgedrückt, vorgewärmt, bereitgestellt), die in der
     Planwoche tatsächlich verwendet wurden = ~ 69%
     -> Blindleistung 2er Mitarbeiter ca. 31% bzw. ca. 24
     Arbeitsstunden/Woche.

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Flexibilität – falsch verstanden
• Blindleistung Werkzeugvorbereitung

  Auswertung betrieblicher Daten aus einem Forschungsprojekt zum Thema Optimierung der Anlagennutzung

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Flexibilität – falsch verstanden
• Folgen falsch verstandener Flexibilität
    vorbereitete Werkzeuge wurden ungenutzt zurückgestellt

    planvolle Vorbereitung wurde durch kurzfristig organisierte
     Improvisation ersetzt

• Fehlende Werkzeugvorbereitung steigerte Rüstzeiten um
  bis zu 30% bzw. um mehr als eine Stunde je Operation

• laufend veränderten Reihenfolgeplanungen steigern nicht
  nur Kosten für Rüsten und Materialbereitstellung, sondern
  reduzieren auch Kapazitäten und/oder Deckungsbeiträge

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Flexibilität – falsch verstanden
• Benchmark Druckguss hat gezeigt, dass durch
  organisatorische und einfache technische Maßnahmen
  die Rüstzeit stark reduziert werden kann.

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Agilität = Flexibilität + Schnelligkeit
• Agilität oder Beweglichkeit bzw. Wendigkeit im
  wirtschaftlichen Sinn ist die Fähigkeit, nicht nur
  anpassungsfähig zu sein, sondern die erforderlichen
  Veränderungen auch schnell umsetzen zu können.
• Optimierte Prozesskette der Kundenauftragsabwicklung
  mit dem Ziel, die „Time to Customer“ so kurz als möglich
  zu halten, kann als wesentlicher Wettbewerbsvorteil
  genutzt werden.
• Einzelabschnitte der Prozesskette in Vertrieb,
  Beschaffung, Produktion und Logistik müssen auf kürzest
  mögliche Durchlaufzeiten ausgerichtet werden

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Agilität = Flexibilität + Schnelligkeit
• Prozessverständnis und -kultur innerhalb des Unternehmens
  nötig
• außerhalb des Unternehmens ist die Einbindung der Zulieferer
  in die Anforderungen eines agilen Systems erforderlich
• Ansprüche an die Mitarbeiter, die diese Systeme planen und
  betreiben, steigen
• Dezentrale und prozessorientierte Organisationsformen sind
  die Voraussetzung
• Autonomie oder Teilautonomie und entsprechende Spielräume
  dafür in den Strukturen sind erforderlich
• selbstlernende Verhaltensweisen erwünscht…

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Agilität = Flexibilität + Schnelligkeit
• Veränderungen können nur durch Veränderungen des
  Verhaltens der Führung erreicht werden

• Beispiel einer erfolgreichen Flexibilisierung mit gestiegener
  Agilität der Organisation kann die Umstrukturierung eines
  Bauelementherstellers nach dem Konzept der fixen
  Lieferzeiten dienen: Bei einer Verkürzung der
  Auftragsdurchlaufzeit um mehr als 50% konnten die
  Lieferzeiten auch bei steigender Auslastung konstant niedriger
  als bei der Konkurrenz gehalten werden.

Quelle Agilität: Klocke, Fritz; Pritschow, Günther. Autonome Produktion. Berlin : Springer, 2003.
Quelle Fixe Lieferzeiten : Weichselbaum, Ernst; Rothböck, Markus. Das Konzept fixe Lieferzeiten in Peter Klaus, Franz Staberhofer, Markus
Rothböck. Steuerung von Supply Chains. Wiesbaden : Gabler, 2007.

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Agilität = Flexibilität + Schnelligkeit
• Konzept der fixen Lieferzeiten

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Verschwendungsarme Nutzung der
                  Ressourcen
• Zunehmende Automatisierung und Roboterisierung wird
  durch hohen Kapitaleinsatz erkauft, die Lohnkosten
  verlieren nicht nur wertmäßig an Bedeutung, sondern
  auch hinsichtlich des relativen Kostenanteils
• Der möglichst hohe Nutzungsgrad einer kapitalintensiven
  Fertigungsanlage gewinnt damit größere Bedeutung als
  der Frage der absoluten Lohnkosten je Personalstunde.
• Die unternehmerischen Anstrengungen sollten daher auf
  die Optimierung der Anlagennutzung gerichtet werden
• Beispiel Druckgussinsel

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Verschwendungsarme Nutzung der
                      Ressourcen
• Kostenstruktur Druckgussinsel
    Ca. 77% der Gesamtkosten eines Druckgussteiles entfallen auf
     Werkzeuge und das Einsatzmaterial.
    Von den restlichen 23% entfällt ein Anteil von 56% auf AFA und
     Zinsen bzw. nur 19% auf die Personalkosten

      nach Aschmann, Bernard. Cost Structure Die Casting. Präsentation
      Fa. Bühler. 2006.

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Verschwendungsarme Nutzung der
                          Ressourcen
• Der Verschwendung von produktiver Anlagenlaufzeit
  häufig viel zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt.
• Kennzahlen der Anlagennutzung wie OEE (overall
  equipment efficiency) und TEEP (total effective
  equipment productivity) werden selten regelmäßig
  erhoben und noch seltener wirklich richtig genutzt.
• Zur Ermittlung der genannten Kennzahlen ist die
  Erfassung der Ausfallsursachen der Anlagen erforderlich.
• Sinnvollerweise sollten die bekannten „Sechs
  Ausfallursachen für Anlagenstillstände“ erhoben und
  ausgewertet werden.
  Al-Rhadi, Mehdi. Moderne Instandhaltung.TPM. Leipzig : Hanser Fachbuch, 2002.

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Verschwendungsarme Nutzung der
                    Ressourcen
• „Sechs Ausfallursachen für Anlagenstillstände“
      Anlagenausfall (technisch und organisatorisch)
      Rüst- und Einrichtverluste
      Leerlauf u. Kurzstillstand
      verringerte Geschwindigkeit
      Anlaufschwierigkeiten
      Qualitätsverluste

• Erfassung/Kategorisierung der Hauptursachen ermöglicht eine
  systematische Verbesserung der Nutzungsgrade
    Beispiel: Verlustarten/ Zeitanteile einer mechanischen
     Großserienfertigung mit hohem Automatisierungsgrad

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Verschwendungsarme Nutzung der
                            Ressourcen
    • Qualitäts- und Taktzeitverluste ca. 13%, Rüstzeiten ca.
      8%, organisatorisch bedingte Störungen (kein Material,
      kein Werkzeug etc.) ca. 6%

100% TEEP = 365 x 24h p.a.)

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Verschwendungsarme Nutzung der
                               Ressourcen
 • Nutzung vorhandener Werkzeugtechnik und
   Bearbeitungsstrategien senkt Bearbeitungs- und
   Werkzeugkosten. Vermeidet zusätzliche Operationen
   (Härten, Rüsten). Kostenvorteil ~ 13-17% (bei 35/40
   HRC)
    Bearbeitungskostenvergleich
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Versuch      Härte       Material         Härten    2. Rüsten    Schruppen     Schlichten                  Gesamt
                                                                                                bohren
Weich       30 HRc      €      91     €         86 €        73 €         64    €      71       €     16    €   401   100%
Hart 1      35 HRc      €     150     €       -    €      -    €         85    €      83       €     16    €   334    83%
Hart 2      40 HRc      €     150     €       -    €      -    €         86    €      89       €     24    €   349    87%
Hart 3      45 HRc      €     150     €       -    €      -    €        138    €     127       €     41    €   456   114%

Quelle: Franz Obermair, Vortrag bei Forum für Metallurgie und Werkstofftechnik, 2008, Leoben

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Verschwendungsarme Nutzung der
 Ressourcen – Technologieoptimierung

      Weich                Hart 1                 Hart 2              Hart 3
Quelle:Franz Obermair, Vortrag bei Forum für Metallurgie und Werkstofftechnik, 2008, Leoben
                         Werkstück : HSM Award Musterteil 2005                                Folie 32

Ressource Mitarbeiter
• Mitarbeiter sind „wichtigstes Kapital im Unternehmen“
• die laufenden „Wartung und Pflege“ dieser Ressource wird
  nicht immer durchgeführt
• Anforderungen und Ansprüche an die Mitarbeiter aufgrund
  zunehmender Flexibilisierungs- und Agilitätsanforderungen
  nehmen zu
• verschwendungsarmen Nutzung der Ressource „Mitarbeiter“
  erfordert mehr Aufmerksamkeit
• Aus- und Weiterbildung wird verstärkt erforderlich
• sinnvolle und produktive Nutzung der verlängerten
  Lebensarbeitszeit wird eine große Herausforderung

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Ressource Mitarbeiter
• für manche Mitarbeiter werden die Bedürfnisse nach Sicherheit
  und Planbarkeit des Arbeitslebens schlechter erfüllt.
• durch geringe Motivation, mangelnde Lernbereitschaft,
  fehlende Bereitschaft zur Übernahme von Verantwortung,
  Überforderung oder gar frühzeitige Pensionierung wir die
  Ressource verschwendet

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Ressource Mitarbeiter
• Verschwendung der Ressource Mitarbeiter auch durch
  lange Wege, falsche Arbeitsplatzgestaltung, Suchen von
  Material, Informationen, Werkzeugen etc. in immer noch
  großem Ausmaß
• durch Einsatz bewährter Methoden nach REFA, MTM etc.
  könnten vielfach Potentiale gehoben werden.
• die Popularität und Verbreitung dieser Ansätze und
  Werkzeuge scheint in vielen Unternehmen zurück zu
  gehen.
• Beispiel: Multimoment-Häufigkeitsanalyse eines
  Montagearbeitsplatzes

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Ressource Mitarbeiter
                     Beispiel Montage
• umsatzbestimmende Engpass-Arbeitsplatz
• Anteil von nur 46% für die Haupttätigkeit
• unproduktive Zeitanteile für Materialbeschaffung und –
  Materialvorbereitung (12,7% bzw. 5,2%)
• Rüsten Arbeitsplatz + Werkstückwechsel (Σ ca.13%)
• sehr hohe persönliche Verteilzeiten (8,1%)
• Besprechungen (6%)

 Kennzeichen für
massive Verschwendung der
Ressource Mitarbeiter bzw.
organisatorische Schwächen.

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Ressource Mitarbeiter Virtueller Arbeitsplatz
• Methode, Arbeitsplatz, Ergonomie, Umfeld optimieren

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Ressource Mitarbeiter
Virtueller Arbeitsplatz

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Ressource Mitarbeiter
                                         Virtueller Arbeitsplatz
    • Montageprozesse entwerfen, bewerten, optimieren +
      Ergonomie -> Systeme vorbestimmter Zeiten

                                                                   Folie 39
Quelle Screenshots: MTM Software Ticon

Jill_Mont age -Pumpe.mp4

Bildquelle: http://www.plm.automation.siemens.com/de_de/products/tecnomatix/index.shtml

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