Gezielter Methodeneinsatz in der Produktrealisierung

Werbung
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Ge r Prod
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Gibt der Meth
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Re
Inhalt
¾ Warum sind Methoden im Produktrealisierungsprozess notwendig?
¾ „Stand der Technik“ in Bezug auf Produktrealisierung vieler deutscher
Unternehmen
¾ Einige gängige Methoden im Detail
¾ Projektbeispiel an einem hochinnovativen Gerätehersteller
¾ Vorstellung einiger Methoden im Detail
¾
¾
¾
¾
Produktionsstrategie und Wertstromdesign als Gestaltungswerkzeug
Quality Function Deployment
Task Force Teams
Poka Yoke im Produktrealisierungsprozess
¾ Beispiel eines angewandten Produktrealisierungsprozesses
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Warum sind Methoden im
Produktrealisierungsprozess
notwendig?
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Ziel aller Bemühungen ist der Kunde!
¾ Methoden und Werkzeuge entlang des Produktrealisierungsprozesses müssen den Kunden im Fokus haben und halten.
¾ Methodeneinsatz darf
niemals zum
Selbstzweck
geschehen.
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Methoden für den Produktrealisierungsprozess
Conjoint Analyse
QFD
DFMA
Seven Tools
Kepner-Tregoe
TRIZ
Validierung der Lieferanten
Prozessfähigkeit
Risikoanalyse und -bewertung
ALARP
Lautes Denken
SixSigma
DoE
Beschaffung
Produkt-/Prozessaudits
SPC
FMEA
Entwicklung
Produktion
Risikomanagement
Poka Yoke
FTA
Qualitätssicherung
Dokumentation
HAZOP
Shainin
Messfähigkeit
TPM
Aufrechterhaltung der Zertifizierung
Sicherung der gesetzlichen
und normativen Anforderungen
Produkt-/Prozessvalidierung
CEDAC
Ishikawa
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Zielsetzung der Methoden „problemorientiert“
hoch
Aufwand
Aufwand für
Fehlervermeidung
Aufwand für
Fehlerbehebung
Aufwand früher einsetzen
und Risiken verringern
niedrig
Zeit im Produktlebenszyklus
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Zielsetzung der Methoden „leistungsorientiert“
Das
Hervorragende
Business
Excellence
Management
Das
Richtige
Traditionelles
Management
Das
Falsche
falsch
richtig
hervorragend
umsetzen
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Produktivität
Die Abkehr von der Abwärtsspirale der Produktivität
Qualitätssteigerung
Effizienzsteigerung
Qualitätssteigerung
Effizienzsteigerung
Qualitätssteigerung
Effizienzsteigerung
jegliche Änderungen,
wie z.B.
Qualitätssteigerung
Variantenerhöhung, LieferzeitEffizienzsteigerung
verkürzung etc führen zu
Qualitätssteigerung
Produktivitätseinbußen
Effizienzsteigerung
Qualitätssteigerung
Produktivitätsschwund,
d.h. kontinuierliche
Verbesserungen sind
notwendig
Qualitätssteigerung
Effizienzsteigerung
Qualitätssteigerung
Effizienzsteigerung
Qualitätssteigerung
Effizienzsteigerung
Qualitätssteigerung
Effizienzsteigerung
Qualitätssteigerung
Zeit
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„Stand der Technik“
in Bezug auf
Produktrealisierung
vieler deutscher Unternehmen
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Ausgangspunkt durch Anregungen des Toyota
Produktionssystems
Produktqualität
Heijunka –
Production Leveling
Poka Yoke
Just-In-Time
Visuelles
Management
Pull Prinzip
Kanban
Fließfertigung
One piece flow
Lean Layout/
Inselfertigung
Vermeidung
von Muda
Autonomation
Jidohka
Basis von
Kaizen
SMED
Durchlaufzeit
TPM - Konzepte
ANDON Anzeige
Process Monitoring
6S
5S/5A
Einfache
IT - Systeme
Standardisierung
Auditierung
Funktionale
Flexibilität
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Aktueller Stand von Produktionssystemen
Aktuelle Produktionssysteme beinhalten weiterhin die elementaren
Grundsätze des Toyota Produktionssystems, sind aber in der Anzahl
der Methoden gewachsen und sind feingliedriger geworden.
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Schwerpunkte in einem Produktionssystem
Durchlaufzeit
Flexibilität
Qualität
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Die zweite Ebene eines modernen
Produktionssystems
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Werkzeuge eines modernen Produktionssystems
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Inhalte moderner Produktionssysteme
Prinzipien
Methoden
Werkzeuge
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Einige gängige Methoden im
Detail
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One Piece Flow
anlagenorientierte Fertigung,
flussorientierte Fertigung,
d.h. Effizienzen von Maschinen
stehen im Vordergrund
d.h. Lieferzeit und Kundenwunsch stehen
im Vordergrund
Prozessschritt 1
Prozessschritt 2
Materialfluss
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Be
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ä
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s
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Losproduktion
Prozessschritt 1
Prozessschritt 2
Materialfluss
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s
Be
One Piece Flow
Die fertigungstechnische Umsetzung des Justin-Time Ideals heißt „One Piece Flow“
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Ein Arbeitsplatz im Rahmen eines Produktionssystems
JIT-Cell
2-shift model
3. shift
- TPM
- flexibility
Int. Supplier
Kanban
Standardized
containers
Segment store
(Konsignation)
Gravity shelves
Visual
management Kanban parts
C-parts
2 container
replenishment system
Nam e / ArbeitsVornam e platz 1
Training
A rbeitsplatz 3
Arbeitsplatz 4
v
Standardized
work documents
Single
Piece
Flow
2
Arbeitsplatz 2
u
5S
1
Container
cycle
FIFO
3
w
x
Qualification indicator
4
u
v
CIP
Poka Yoke
w
Team jobs:
U-Layout
Procurement
R&D
Quality
Planning
Team leader
x
Team work
Assemble, Test, Pack
Balanced
assembly
schedule
Goal oriented
performance
Job-Rotation
Performance Measurement
Wage
Inventories, Delivery
system
Quality, Delivery Performance, Backlog, Productivity
Team Meetings
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Visuelles Management
Liefervolumen
Team-Bild
Produktivität
Auditergebnisse
Bestände
Flexi-Matrix
Durchsatz
Lieferqualität
Gruppensprecher
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SMED (Single Minute Exchange of Die)
¾ SMED (Single Minute Exchange of Die, dt.: Werkzeugwechsel im
einstelligen Minutenbereich) bezeichnet ein Verfahren, das die Rüstzeit
einer Produktionsmaschine reduzieren soll. Ziel ist es, ohne den
Fertigungsfluss zu stören, die Maschine auf einen neuen
Fertigungsprozess umzurüsten.
¾ Entwickelt wurde das Verfahren von Shigeo Shingo, der als externer
Berater maßgeblich an der Entwicklung des Toyota Produktionssystems
(TPS) beteiligt war.
¾ Umsetzung: In mehreren iterativen Schritten wird die Rüstzeit durch
organisatorische Maßnahmen verbessert. Größere Investitionen
werden, wenn überhaupt, erst zu einem sehr späten Zeitpunkt getätigt.
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Vorgehen bei SMED
¾ Wesentliches Element bei der Umsetzung ist es, Rüstvorgänge in
interne und externe Schritte zu unterteilen.
¾ Interne Schritte können nur bei Stillstand der Maschine durchgeführt werden
(z.B. Werkzeugwechsel)
¾ Externe Schritte können durchgeführt werden, wenn die Maschine noch
produziert (z.B. Bereitstellung der Werkzeuge und Vorprodukte).
¾ SMED läuft in vier Schritten ab:
¾ Trennung von internen und externen Rüstvorgängen
¾ Überführung von internen in externe Rüstvorgänge
¾ Optimierung und Standardisierung von internen und externen
Rüstvorgängen
¾ Beseitigung von Justierungsvorgängen
¾ Diese Schritte werden wiederholt durchlaufen, bis die Rüstzeit im einstelligen
Minutenbereich liegt.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/SMED
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Pull System
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Fischgrätenprinzip
Merkmale
¾ Fertigungsreihenfolge der
Zuliefererfischgräte gleich
wie Reihenfolge des
Hauptastes
¾ Wiederbeschaffungszeit
des kritischen Zulieferers
bestimmt Vorlaufzeit der
reihenfolgestabilen
Planung des Hauptastes
¾ Fertigungsimpuls der
Zulieferer wird vom
Hauptast oder der
reihenfolgestabilen
Vorlaufplanung abgezapft
Auch die Zulieferer werden in
das Fischgrätenprinzip
eingebunden
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Kontinuierlicher Fluss
!
!
!
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Das Verrichtungsprinzip verlängert die Durchlaufzeit
und erzeugt Bestände
Durch die Sub-Optimierung von Teilbereichen entstehen komplexe
Betriebsmittel, deren Auslastung im Mittelpunkt steht !
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Kontinuierlicher Fluss
Das Produktorientierte Zellenprinzip verkürzt die Durchlaufzeit
stellt aber höhere Anforderungen an die Betriebsmittel
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Der Weg der Veränderung – Wertstrom Design
Der Wandel zu einer schlanken Produktion kann nicht schlagartig geschehen.
Es ist vielmehr ein langer Weg mit vielen kleinen (fast inkrementellen) Schritten.
Die notwendigen Veränderungen zu erkennen bedarf eines guten Werkzeugs:
Das Wertstromdesign mit der Wertstrom Map
Ziel:
¾ Den Material- und Informationsfluss zu erkennen
(Ist-Zustand)
¾ Den optimalen Fluss zu definieren (Soll-Zustand)
¾ Umsetzen der Verbesserung (Kaizen)
Vorteile:
¾ Zeigt den Fluss des Wertes und der Information und deren Zusammenhang
¾ Zeigt die Verschwendung (Muda) und deren Ursache
¾ Auswirkung von Änderungen auf den Fluss werden transparent
¾ Ist Basis (Ist-Zustand) für einen Verbesserungsplan
¾ Ist ein qualitatives Hilfsmittel
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Die Wertstrom Map
Toyota Mitarbeiter lernen drei Arten von Bewegungen in der
Produktion zu unterscheiden:
¾ Den Materialfluss
¾ Den Informationsfluss
¾ Den Menschen- / Prozessfluss
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Projektbeispiel an einem
hochinnovativen
Gerätehersteller
„Methodenauswahl für den
Produktrealisierungsprozess“
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Dimensionen für einen erfolgreichen
Methodeneinsatz
Bereitschaft für den Einsatz der Methoden
(Anwendungsfälle, Ressourcen, Führung)
hoch
Methoden werden
eingesetzt, vermutlich
falsche Methoden in falscher
Anwendung, Ressourcen
werden vergeudet, es
werden neue Methoden
gesucht und die Bereitschaft
im Unternehmen sinkt
Die Methoden werden
nicht angewandt,
Es bleibt bei der alten
Situation.
Erfolge durch den
Methodeneinsatz werden
erreicht, Bereitschaft wächst,
neue Methoden werden
gesucht
Methoden werden wenig, nicht
systematisch, nicht verknüpft mit
anderen Methoden oder
Prozessen eingesetzt. Es gibt
keine Erfolge. Frustration bei den
Methoden-kompetenzträgern
wächst.
Know-how um die Methoden einzusetzen
Richtige Methoden und die richtigen Leute die es richtig können
niedrig
hoch
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Analyse im Produktrealisierungsprozess
Bereitschaft für den Einsatz der Methoden
(Anwendungsfälle, Ressourcen, Führung)
Die Ursachen für die vorhandenen Reklamationen und
Probleme auf beiden Achsen suchen
Beschaffung
Entwicklung
Produktion
Qualitätssicherung
Reklamationsabteilung
Know-how um die Methoden einzusetzen
Richtige Methoden und die richtigen Leute die es richtig können
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Mögliche Vorgehen für gezielten
Methodeneinsatz
Zielsetzung für die Methoden
Anzahl Mitarbeiter, erwartete Ergebnisse, Zielsetzung
ürf Fehlerquote,
„Nützliche Leistung“ erhöhen, Fehlleistung reduzieren, Risiken minimieren
Top Down
Off Center
Kommunikation
Von Top Problemen
ausgehend, z.B.
Produkt hat X %
Reklamationen.
problemorientiert
„Fitnessprogramm“ für eine
Abteilung als Pilot. In einem
Bereich wird umfangreich
mit dem Methodeneinsatz
begonnen.
methodenorientiert
Bottom Up
Breit angelegtes Training ü
fr
viele Mitarbeiter.
Wenige Methoden aussuchen
und breit trainieren und in die
Anwendung gehen.
menschenorientiert
Projektcontrolling, Methoden entwickeln, Erfolge nachweisen,
Projekte abschlie
abschließen,
ßen, neue
neueProjekte
Projektestarten
starten
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Methodeneinsatz Top Down
¾ Die brennenden Probleme werden
selektiert
¾ Der Lebenszyklus des betroffenen
Produktes wird analysiert
¾ Um eine optimalen Methodenauswahl
zu gewährleisten sollten zwei Sichtweisen berücksichtigt werden:
¾ Vergangenheitsorientiert:
Mit welchen Methoden hätten die
Probleme im laufenden PLZ vermieden
werden können
¾ Zukunftsorientiert:
Welche Methoden sollten zukünftig bei
Produktrelaunches oder Neuproduktentwicklungen angewendet werden
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Methodeneinsatz Off Center
¾ Auswahl einer Abteilung als Pilot
¾ Für diese Abteilung wird basierend
auf der Analyse des bisherigen
Handlungsbereiches ein Fitnessprogramm konzipiert, hinsichtlich:
¾ Notwendigen Vernetzungen
Welche Vernetzungen sind
erforderlich und auf- oder
auzubauen
¾ Zeitlicher Betrachtungsweise
Aus der Vergangenheit lernen und
die Zukunft aktiv gestalten
¾ Auswahl der für das
Fitnessprogramm geeigneten
Methoden
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Produktion
Qualitätswesen
Zukünftige Ausrichtung für das Qualitätswesen
Entwicklung
Beschaffung
Wegvon
vonder
derFehlerverwaltung
Fehlerverwaltung
Weg
undhin
hinzur
zurFehlerprävention
Fehlerprävention
und
unterMitwirkung
Mitwirkungaller
allerBereiche
Bereiche
unter
gestern
stärkere Beteiligung
erarbeiten
heute
weiter vorausschauen
weiter nach hinten blicken
morgen
Handlungsbereich
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Beschaffung
Produktion
Qualitätswesen
Zukünftige Ausrichtung für die Produktion
Entwicklung
Hinzum
zumLeistungsführer
Leistungsführer
Hin
undKompetenzträger
Kompetenzträgerder
der
und
Herstellungim
imeigenen
eigenenHause.
Hause.
Herstellung
gestern
stärkere Beteiligung
erarbeiten
heute
weiter vorausschauen
weiter nach hinten blicken
morgen
Handlungsbereich
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Produktion
Qualitätswesen
Zukünftige Ausrichtung für die Beschaffung
Entwicklung
Beschaffung
Hinzum
zumqualitätsbewussten
qualitätsbewussten
Hin
Lieferantenmanager.
Lieferantenmanager.
gestern
stärkere Beteiligung
erarbeiten
heute
weiter vorausschauen
weiter nach hinten blicken
morgen
Handlungsbereich
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Beschaffung
Produktion
Qualitätswesen
Zukünftige Ausrichtung für die Entwicklung
Entwicklung
Hinzum
zumAnbieter
Anbietervon
von
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innovativstenund
undprozesssicheren
prozesssicheren
innovativsten
Produktlösungen.
Produktlösungen.
gestern
stärkere Beteiligung
erarbeiten
heute
weiter vorausschauen
weiter nach hinten blicken
morgen
Handlungsbereich
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Methodenauswahl durch Prozessbewertung
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Ausgewählte Methoden für die Bereiche
Beschaffung
Serienübergabe für
Kaufteile
PPAP
Make or Buy Konzept
Herstellbarkeitsanalysen
Qualitätsorientiertes
Lieferantenmanagement
APQP
Entwicklung TRIZ
DoE
QFD
Frontloading
DRBFM
Serienübergabe
Toleranzanalyse
DFMA
FMEA
Produktion
Wertstromdesign
Serienübergabe
FMEA
Qualitätswesen
Quality Board
Fehlerbaumanalyse
TPM
Prozessfähigkeit
Produktionsstrategie
Poka Yoke
Qualitätskennzahlen
Task Force Teams
Process-Management and
Redesign
Prüfplanung
Seven Tools
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Umsetzung der Methoden durch Teams
1. Projektauftrag
• Beschreibung der verwandten
Methoden mit den wichtigsten Inhalte
• Schlüsselelemente sind dargestellt
2. Nutzen für das Unternehmen
• Erwartete Ergebnisse sind beschrieben
• Erfolgskriterien sind definiert
• Anwendungsfall ist festgelegt
3. Meilensteine
• Erwartete Ergebnisse sind beschrieben
• Erfolgskriterien sind definiert
• Anwendungsfall / Produkt ist festgelegt
4. Projektplan
• Zeiträume für wesentliche Inhalte sind dargestellt
• Meilensteinzeitpunkte sind definiert
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Beispiel eines übergeordneten Steckbriefs
Methode:
Sponsoren:
Projektleitung:
Team:
Meilen- Inhalt:
stein:
M1
Team ist aufgestellt und die Verantwortung übergeben.
M2
Inhalte und Detailprojektplan inkl. der Meilensteine ist vom
Team erstellt und auf Machbarkeit geprüft. Startzeitpunkt ist
definiert.
M3
Zwischenbericht nach halber Projektlaufzeit
M4
Übergabe des Projektes und Training der MA
M5
Review nach ersten Erfahrungen
Termin:
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Vorstellung einiger Methoden
im Detail
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Überblick der vorzustellenden Methoden
¾ Produktionsstrategie und Wertstromdesign als
Gestaltungswerkzeug
¾ Quality Function Deployment
¾ Task Force Teams
¾ Poka Yoke im Produktrealisierungsprozess
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Produktionsstrategie und
Wertstromdesign als
Gestaltungswerkzeug
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Was ist eine Produktionsstrategie
¾ Die Unternehmensstrategie ist die Summe vieler einzelner Strategien der
Unternehmensfunktionen, wie z.B. Finanzen, Produktion, Marketing,
Forschung und Entwicklung usw.
¾ In einem erfolgreichen Unternehmen greifen diese Strategien ineinander um
dem Unternehmen den größtmöglichen Wettbewerbsvorteil zu ermöglichen.
Kein Unternehmensbereich wird ausgelassen und keiner dominiert den
anderen.
¾ In einigen Unternehmen wird die Unternehmensstrategie von
„nichtproduzierenden“ Funktionen beherrscht, mit dem Ergebnis dass das
Wirtschaftlichkeitsaspekt der Produktion außer Acht gelassen wird.
¾ Die Produktionsstrategie entscheidet in vielen Unternehmen über den
kapitalintensivsten Bereich des Unternehmens und dadurch finden sich hier
noch viele, bisher ungenutzte, Wettbewerbschancen.
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Produktionsstrategie und Wertstromdesign
¾ Die Methode “Produktionsstrategie finden“ soll die Einführung neuer
Produkte in die Serienfertigung regeln und diese durch eindeutige
Richtlinien und Regeln unterstützen.
¾ Die Produktionsstrategie entscheidet, mit welchen Produktionsinputs
welche Produktionsoutputs geschaffen werden kann. Die
Wettbewerbsfähigkeit vieler Unternehmen wurde über eine richtige oder
falsche Produktionsstrategie besiegelt.
¾ Dazu zählt das Festlegen der Fertigungsart (Fließfertigung,
Losfertigung, Einzelfertigung…), des Materialflusses, des
Fertigungsablaufes, der Fertigungs- und Prüfmittel, der
Personalkapazitäten und -Qualifikation, Kosten usw.
¾ Die Umsetzung der Produktionsstrategie kann mit der Methode
Wertstromdesign geschehen. Diese kann den Fertigungsprozess mit
Informations-, Materialfluss und Lagerstufen inklusive Liege- und
Prozesszeiten gestaltet werden (vor 0-Serie).
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Strategietypen der Produktionsstrategie
Grundstrategien
Defensivstrategie
(Rückzug)
Offensivstrategie
(Ausbau/Erhalten)
Strategie der
Differenzierung
Strategie der Preis-/
Kostenführerschaft
Strategie der Produkttechnologie
Know-how
Strategie der Prozesstechnologie
Fertigungsmittel
Fertigungssteuerung
Strategie der Fertigungstiefe
Lieferanten
Lager- / Auftragsfertigung
Kapazitätsstrategie
Fließprinzip
Layoutgestaltung
Standortstrategie
Mitarbeiterstruktur
Eliminationsstrategie
Innovationsstrategie
Variationsstrategie
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Einfluss der Produktionsstrategie
Produktionsstrategie
Produktionssystem
Ressourcenmanagement
Ablaufoptimierung
Kundenzufriedenheit
Geschäftsergebnis
Lernen
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Festlegung durch den
Kundenentkopplungspunkt
Einkauf
Fertigung
Montage
Logistik
Handel
Auftragsbezogene Produktion
Prognosebezogene Produktion
¾ Zentrale Frage: Wann kann das Produkt mit dem Namen seines Kunden
in Verbindung gebracht werden?
¾ Dieser Kundenentkopplungspunkt bestimmt die Produktionsstrategie:
¾ Je früher die Kundenzuordnung möglich ist, desto auftragsbezogener ist die
Produktion
¾ Je später die Kundenzuordnung möglich ist, desto prognosegetriebener wird
gearbeitet
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Produktionsstrategie
¾ Fragt man Unternehmer, was eine aus Kundensicht gute Produktion
erarbeitet, wird häufig genannt: kostengünstige und qualitativ
hochwertige Produkte
¾ Diese Sichtweise ist für die Komplexität heutiger Organisationen nicht
mehr ausreichend.
¾ Nach Miltenburg lassen sich sechs Leistungen der Produktion
unterscheiden:
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Kosten
Qualität
Leistung
Lieferzeit
Flexibilität
Innovationsfähigkeit
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Produktionsergebnisse
¾ Outputs der Produktion
Kosten
Die Kosten von Material, Arbeit, Gemeinkosten und weiteren
Ressourcen die zur Herstellung verwendet werden.
Qualität
Das Ausmaß an Material und Arbeiten welche benötigt werden, um
den Spezifikationen und den Kundenwünschen zu entsprechen, sowie
wie Komplex diese Anforderungen sind.
Leistung
(des Produktes)
Die Produkteigenschaften, und die Abgrenzung zu den Eigenschaften
oder der Leistungen des Produktes von anderen Herstellern bzw.
Produktion
Lieferzeit
Lieferverlässlichkeit
Die Zeit zwischen der Auftragsannahme und der Kundenauslieferung.
Wie oft sind die Aufträge verspätet und wie sehr verspäten sie sich in
diesen Fällen?
Flexibilität
Die Höhe und die Zeit zu welchen Volumina der Produkte die
Produktion bei schwankendem Absatz angehoben oder abgesengt
werden kann.
Innovationsfähigkeit
Die Fähigkeit schnell neue Produkte herzustellen oder an bestehenden
Produkten Änderungen einzubringen.
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Produktionssysteme
¾ Zur Erreichung dieser 6 „Leistungen der Produktion“ bieten sich
verschiedene Produktionssysteme an.
¾ Es lassen sich, nach Miltenburg, 7 verschiedene Produktionssysteme
differenzieren.
¾ Die Produktionssysteme sind:
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Werkstattfertigung (Job shop)
Batch oder Losfertigung (Batch flow)
Mitarbeitergetakteter Fluss (Operator-paced line flow)
Maschinengetakteter Fluss (Equipment-paced line flow)
Kontinuierlicher Fluss (Continous flow)
Just-in-Time Produktion (JIT)
Flexibles Fertigungssystem (Flexible manufacturing system)
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Produktionssysteme
Die Eignung dieser Produktionssysteme unterscheiden sich nach den
Volumina und der Anzahl von Varianten
Produktionssystem
Produkt / Volumen
Layout / Fluss
Werkstattfertigung
Sehr wenige Produkte /
Geringe Volumina
Funktionales Layout / Fluss sehr
unterschiedlich
Losfertigung
Viele Produkte /
Geringe bis mittlere Volumina
Zellenförmiges Layout / Fluss variiert in
Mustern
Mitarbeitergetakteter
Fluss
Einige bis viele Produkte /
Mittlere Volumina
Linienorientiertes Layout /
Fluss meist regelmäßig
Maschinengetakteter Fluss
Einige Produkte /
Hohe Volumina
Linienorientiertes Layout /
Regelmäßiger Fluss
Kontinuierlicher Fluss
Ein oder wenige Produkte /
Sehr hohe Volumina
Linienorientiertes Layout /
Kontinuierlicher, starrer Flusss
Just-in-Time
Viele Produkte /
Geringe bis mittlere Volumina
Linienorientiertes Layout /
Regelmäßiger Fluss
Flexibles Fertigungssystem
Sehr viele Produkte /
Geringe Volumina
Zellenförmiges oder Linienorientiertes
Layout / Regelmäßiger Fluss
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Die Flächenplanung
¾
Es lassen sich drei prinzipielle Layoutformen unterscheiden:
1.
2.
3.
¾
Funktionales Layout
¾
¾
¾
Maschinen gleichen Typs sind in einem Bereich untergebracht.
Mitarbeiter arbeiten in einer Abteilung und sind hoch spezialisiert.
Zellenförmiges Layout
¾
¾
¾
Funktionales Layout
Zellenförmiges Layout
Linienorientiertes Layout
Verschiedene Maschinen sind in einer Abteilung untergebracht (orientiert an
einer oder mehreren Produktfamilien).
Mitarbeiter der Abteilung beherrschen alle Maschinen. Das Produkt
kann vollständig in der Abteilung gefertigt werden.
Linienorientiertes Layout
¾
¾
¾
Alle notwendigen Maschinen zum Herstellen eines Produktes werden in
Reihe angeordnet.
Maschinen und Werkzeuge sind für das Produkt spezialisiert.
Mitarbeiter haben kleine und überschaubare Arbeitsaufgaben.
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Die Flächenplanung
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Die Auswahlmatrix der Produktionssysteme
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Die Auswahlmatrix inkl. Outputs
Für jede Produktfamilie bietet sich eine eigene Produktionsstrategie an. Hier
finden sie die Eignung bezüglich des jeweiligen Produktionssystems in Bezug
auf die Produktionsoutputs (nach Miltenburg).
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Ansatz nach Miltenburg (vollständig)
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Ausgestaltung der Inhalte
Nach dieser Grobplanung von Fertigungsprinzip, Fertigungsart und
Fluss, folgt eine Feinplanung der Produktionsinhalte
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Kapazitätsplanung
Fertigungsprinzip
Layoutplanung
Terminplanung
Fertigungsmittel (Technologie)
Zulieferstruktur (Logistik)
Kalkulation / Kosten
Informations- / Materialfluss
Informationsfluss
Mitarbeiterstruktur
Lagerstufen
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Umsetzung der Produktionsstrategie
¾ Die Umsetzung vieler dieser Planungsinhalte erfolgt
zweckmäßigerweise mit dem Wertstromdesign.
¾ Hier ist es notwendig mit diesen ausgearbeiteten Planungsinhalten die
notwendigen Rahmenbedingungen auszugestalten.
¾ Das Wertstromdesign inklusive realer Arbeitsplatzgestaltung,
Lagergestaltung, Werkzeug- und Vorrichtungsgestaltung ist bis zur
ersten 0-Serie abgeschlossen.
¾ Eine kurze Beschreibung dieser Methode finden sie auf den folgenden
Seiten.
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Quality Function Deployment
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Definitionen von QFD
Yoji Akao
¾ QFD ist die Planung und Entwicklung der Qualitätsfunktionen eines Produktes
entsprechend den von den Kunden geforderten Eigenschaften.
ASI – American Supplier Institute
¾ QFD ist ein System, um Kundenanforderungen in entsprechend firmenseitige
Erfordernisse zu übersetzen, für jede Phase der Entwicklung von der Forschung
über Produktentwicklung und Fertigung bis zu Marketing und Verkauf.
FORD - EQUIPE
¾ QFD ist eine Planungstechnik, die dazu dient, die vom Kunden geforderten
Qualitätsmerkmale (d.h. Bedürfnisse, Wünsche, Erwartungen) in geeignete
Produkt- bzw. Dienstleistungsmerkmale zu übersetzen.
Quality
QualityFunction
FunctionDeployment
Deploymentist
istein
einSystem
Systemaufeinander
aufeinander
abgestimmter
Planungsund
Kommunikationsprozesse,
abgestimmter Planungs- und Kommunikationsprozesse,die
diedazu
dazu
dienen,
die
"Stimme
des
Kunden“
in
die
Qualitätsmerkmale
von
dienen, die "Stimme des Kunden“ in die Qualitätsmerkmale von
Produkten,
Produkten,Prozessen
Prozessenoder
oderDienstleistungen
Dienstleistungenzu
zuübersetzen,
übersetzen,diese
diese
einzuplanen
und
wettbewerbs-orientiert
zu
realisieren,
um
dem
einzuplanen und wettbewerbs-orientiert zu realisieren, um dem
Konkurrenzdruck
Konkurrenzdruckstandzuhalten.
standzuhalten.
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Ziele von Quality Function Deployment
Übergeordnete Ziele von QFD
¾ Erfolg für die Kunden
¾ Erfolg für die Mitarbeiter
¾ Erfolg für das Unternehmen
Ziele von QFD-Projekten
¾ Optimale Kommunikation zwischen den an der Produkt-, Prozess- oder
Dienstleistungsentwicklung beteiligen Abteilungen, gemeinsame Definition der
Qualitätsmerkmale.
¾ Verkürzung der Entwicklungszeit von optimal an den Kundenbedürfnissen und
der Wettbewerbssituation ausgerichteten Produkten / Dienstleistungen und
Prozessen.
¾ Vermeidung von Over-engineering: Nicht die möglichen Features, sondern die
vom Kunden gewünschten Funktionen werden realisiert.
(Ingenieure beginnen gerne mit einfachen oder interessanten Arbeiten - das sind
aber nicht immer die wichtigsten und notwendigsten. Yoji Akao)
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Anwendung von QFD(-Elementen)
QFD wird typischerweise eingesetzt bei der
¾
.... Konzeption eines neuen Produkts
¾
.... Modifikation eines vorhandenen Produkts
¾
.... Konzeption / Modifikation von Verfahren / Prozessen
¾
.... Planung eines Dienstleistungskonzeptes
¾
.... Auswahl von Varianten
Vom Prinzip her kann QFD immer eingesetzt
werden, wenn es darum geht, Antworten auf
interne oder externe Anforderungen zu finden.
• • WAS
WAS ist
istgefordert
gefordert??
• • WIE
WIE kann
kannich
iches
esrealisieren
realisieren??
Beispiele
¾
Auswahl eines Systems (z.B. EDV, Maschine)
¾
Aufbau eines ISO-Systems
¾
Neugestaltung oder Überarbeitung von Geschäftsprozessen
¾
Entwickeln von Unternehmensstrategie und -zielen
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Aufbau des House of Quality
Entscheidung:
Entscheidung:
Wir
Wirwollen
wollendie
die
Forderungen
Forderungendes
des
Kunden
Kundenumsetzen
umsetzen
Eingang
Korrelation
der WIE‘s
WIE
unterstützen und bewerten
wir die Forderung?
WAS wollen
Unterstützungsgrad
Warum
die Kunden?
der WIE‘s zu den WAS‘s
wir verbessern
Stimme des
Kunden /
VOC
Vergleich mit
Wettbewerb
Wieviel
wollen wir zu den
WIE‘s erreichen?
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Erstellung des "House of Quality" (HoQ)
Wechselwirkungen /
Zielkonflikte
subjektiver
Imagevergleich,
Benchmarking
Kundenanforderungen
Beziehungen zw.
Funktionen und
Kundenanforderungen
Funktionen
Optimierungsrichtung
Ausprägung der
Funktionen, techn.
Schwierigkeiten,
objektiver Leistungsvergleich, Bedeutung der Funktionen
kundenorientiert
technikorientiert
kunden- und technikorientiert
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Kundenanforderungen strukturieren
Beispiel Fernbedienung
primäre
Anforderung
leicht zu
bedienen
sekundäre
Anforderung
gut zu halten
tertiäre
Anforderung
gut zu fassen
klein
leicht
stabil in der
Hand
funktionelle
Anforderungen
Erg. / Haptik
Geometrie
Werte /
Q-Kriterien
Länge / Breite
Gewicht
Minimalgewicht
Schwerpunkt
stabil beim
Weglegen
Minimalgewicht
Schwerpunkt
dauerhaft bedienbar
(Lebensdauer)
keine Abnutzung Übertragung
Mensch-Tech.
Anzahl Übertragungen
Bedienprinzip
leicht verständl.
....
geringer Batterieverbrauch
Energieversorgung
Energiebedarf
Anforderungen
Anforderungenableiten
ableiten
und
messbar
machen
und messbar machen
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Task Force Teams
Experteneinsatz entlang des
Produktrealisierungsprozesses
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Varianten der Problem-/Aufgabenstellung
In der Problemlösung lassen sich drei generelle Kategorien differenzieren:
Leistungsniveau
neues
Niveau
zufriedenstellendes
Niveau
zufriedenstellendes
Niveau
?
wiederhergestelltes
Niveau
Verbesserung
Problem
unzufriedenstellendes
Niveau
bisheriges
Niveau
Variante 1
Variante 2
Variante 3
Wiederherstellung
Verbesserung
Innovation
bisherige Lösung
verbesserte Lösung
neue Lösung
Beobachtung
Kreativität
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Beispiele von Methoden zum
Problemlösungsprozess
Problem
komplex
technisch
einfach technisch/
nicht technisch
ProzessfähigkeitsUntersuchung
6-W-Methode
Graphische
Problembeschreibung
Messsystemanalyse
komplexere Versuche
systematische
Beobachtungen
Mind Maps,
Ishikawa
Multi-VariCharts
KraftfeldAnalyse
Paarweiser
Vergleich
SPC
Paarvergleich
einfache
Versuche
Einfaktorieller
Versuch
Komponententausch
Vollständig
faktorielle
Versuchspläne
Morphologischer
Kasten
Konzeptvergleich
Komplexität/Aufwand:
gering
mittel
Arbeitsspeicher
Beobachtung
& Messung
hoch
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Implementierung von Experten Know-how
I
C
I
C
C
A
A
I
M
M
A
D
D
Aktuelle
Probleme
finden und
Teams
auswählen
M
Projektlaufzeit
D
Training der
Mitarbeiter
Ergebnispräsentation
vor dem
Vorstand
Abschließen
des Training
und
Zusammenfassen der
Erfahrungen
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Poka Yoke im
Produktrealisierungsprozess
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Was bedeutet Poka Yoke?
Poka = der unbeabsichtigte Fehler oder auch Lapsus
Yoke = die Vermeidung
(ursprünglich Baka Yoke)
¾ Ausgangsbasis für Poka Yoke ist die Erkenntnis,
dass kein Mensch in der Lage ist unbeabsichtigte
Fehler vollständig zu vermeiden.
¾ Poka Yoke versucht in der traditionellen
Vorgehensweise meist durch technische
Vorkehrungen und Einrichtungen Fehlhandlungen
zu verhindern.
¾ Heute nutzt Poka Yoke häufig weiche
Vorkehrungen zur Vermeidung von
Fehlhandlungen, z.B. Farben und Formen
oder den sequentiellen Ablauf
in Montage und Fertigung
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Beispiel für Poka Yoke - Tankdeckel
Der Tankdeckel dieses Autos ist mit
einem Gummiband mit dem
Fahrzeug verbunden.
Ein Vergessen des Verschlusses auf
dem Autodach oder an der Tankstelle
ist somit ausgeschlossen.
Eine Poka Yoke Lösung!
Doch wie kommt man zu solchen
einfachen und effektiven Lösungen?
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Beispiel für Poka Yoke - Abrisssicherung
Die Schläuche von
Zapfsäulen sind mit
einer Abrisssicherung
versehen, die sofort den
Spritfluss unterbricht.
Unkontrolliertes Auslaufen von Benzin oder
Diesel, was ein
Entzünden zur Folge
haben könnte, ist
somit ausgeschlossen.
Eine Poka Yoke Lösung!
Doch wie kommt man
zu solchen wirkungsvollen Lösungen?
http://csob.berry.edu/faculty/jgrout/everyday.html
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Poka Yoke Montagehilfe
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Montagehilfe für Adventskalender
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Poka Yoke im Produktlebenszyklus
Lernen
Verbessern
Serie
Vermeiden
Produktentstehung
Konzept
Produkt
Prozess
Produkt
Hinweisen
Poka Yoke Optimierungen
Vergangenheit
Prozess
fehlhandfehlhandlungssichere
lungssichere
Prozesse
Prozesse
Poka Yoke Prävention
Gegenwart
Zukunft
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Übersicht über das Vorgehen im Formblatt
Ablaufanalyse
Fehleranalyse
Lösungsfindung
Gegenwartsorientiertes Poka Yoke
Abteilungen:
Moderation:
Team:
Erstellung:
Fehleranalyse
Hilfsmittel /
Vorrichtung /
Bereitstellung
Ideen aus dem Ideenbaukasten
Detaillierung
Beschreibung des möglichen Fehler
fehlt
Prozess
unvollständig
Produkt / Teil
verdreht
Beschreibung des
Arbeitsschrittes
Lösungsfindung
Mögliche Fehler
falsch
Arbeitsplatz
Qualitätsmerkmale für am
lose
Nr.
Prozessschritt
locker
Ablaufanalyse
Fehlerquellenbeseitigung
(Warum?)
Auslösemechanismus
(Was?)
Prüfmethode
(Wo?)
Reguliermechanismus
(Wie?)
1
2
3
4
Ideenbaukasten
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Entwicklungs- Poka Yoke im Überblick
Zu montierende
Baugruppe
mögliche Fehler
erkennen
mögliche Fehler
bewerten
Notwendigkeit einer
Lösung beurteilen
Ideenbaukasten
und Ideenspeicher
Konstruktive
Lösung
Lösung im
Prozess
Maßnahmen zur
Umsetzung
Prüfung
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Beispiel eines angewandten
Produktrealisierungsprozesses
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Phasen eines Produktrealisierungsprozesses
• Entwicklungsantrag
• Kostenabschätzung
• Lastenhefterstellung
• Lastenheftfreigabe
Konzeptphase
• Konzeptfindung
• Konzept-FMEA
• Poka Yoke
• Pflichtenhefterstellung
• Freigabe Pflichtenheft
• Quality Function Deployment
Ausarbeitungsphase
• Toleranzanalyse
• Designtransfer
• Konstruktion
• Konstruktions-FMEA
• Poka Yoke
• Betriebsmittelbau
• Prozessentwicklung
• Pilotserien
• Designverifizierung
• Serienfreigabe
Entwicklungsplanungsphase
Serienanlaufphase
Serienphase
• Prozessoptimierungen
• Prozessfähigkeit steigern
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Entwicklungsplanungsphase (wesentliche Inhalte)
Lastenhefterstellung
Im Lastenheft werden alle Forderungen an das zu entwickelnde
Produkt aus Anwender- und Kundensicht einschließlich aller
Randbedingungen definiert. Alle Anforderungen sollten
quantifizier- und prüfbar sein. Ggf. sind mit der Definition der
Anforderungen auch die anzuwendenden Prüf- bzw.
Validiermethoden festzulegen.
Zeit(grob)planung,
Ressourcen(grob)planung
Die anstehenden Aufgaben über das gesamte Projekt werden
grob gegliedert und vom Aufwand her abgeschätzt, um einen
Überblick über die Verfügbarkeit aller benötigten
Projektmitarbeiter (aus der Entwicklung sowie allen anderen
Fachabteilungen) und sonstige internen und externen
Ressourcen zu erhalten.
Kostenplanung/
ROI-Berechnung
Alle Kosten, die im Verlauf des Projekts bis zur Serienreife des
Produkts entstehen werden, sollen so weit wie zu diesem
Zeitpunkt möglich veranschlagt und in einer Kostenabschätzung
dargestellt werden. Hierzu gehören alle voraussichtlichen
Entwicklungskosten, Investitionen in Werkzeuge,
Zulassungskosten etc.
Diese werden den geschätzten Erlösen gegenübergestellt, um
eine Wirtschaftlichkeitsabschätzung für das Projekt vornehmen
zu können.
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Konzeptphase (wesentliche Inhalte
Risikoanalyse
Die Risikoanalyse muss vor der Erstellung des Pflichtenheftes
abgeschlossen sein, stellt aber gleichzeitig den Beginn des
Risikomanagement-Prozesses dar, der sich über die gesamte
Produktentwicklung erstreckt. Mit der Risikoanalyse werden die
grundsätzlichen Gefährdungen, die von einem geplanten Produkt ausgehen
können, identifiziert und bewertet, um ggf. risikomindernde Maßnahmen im
Pflichtenheft festzulegen.
Bewertung von
Vorgängerprodukten
Bewertung von Erfahrungen von vergleichbaren Produkten oder
Vorgängerprodukten (z. B. aus Qualitäts- und Reparaturauswertungen,
Reklamationen, Schwachstellenanalysen, Marktbeobachtungen).
Konzeptfindung
Mit der Konzeptfindung wird durch systematisches Vorgehen mittels
Lösungsfindungsmethodiken ein Lösungskonzept erarbeitet, mit dem die
gestellten Anforderungen innerhalb aller gegebenen Randbedingungen am
optimalsten erfüllt werden können.
Machbarkeitsprüfung
Konzept FMEA
Technische Machbarkeit anhand Bewertungen und ggf. Versuchen mit
Prototypen abklären.
Konzept-FMEA durchführen.
Konzept auf grundsätzliche Normenkonformität prüfen.
Wirtschaftliche Machbarkeit anhand Vorkalkulationen mit allen
Aufwandsabschätzungen Abschätzungen abklären und mit ROIBerechnung abstimmen.
Schutzrechtsbewertung
Durch eine schutzrechtliche Bewertung wird sichergestellt, dass keine
Schutzrechte anderer einer Vermarktung eines Produktes entgegenstehen,
und geprüft, inwieweit die Lösungen durch eigene
Schutzrechtsanmeldungen abgesichert werden können.
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Ausarbeitungsphase (wesentliche Inhalte)
Konstruktion
Durchführung aller notwendigen Entwicklungs- und
Konstruktionsschritte.
Entwicklung und Erstellung von Werkzeugen und Vorrichtungen
Konstruktions-FMEA
Toleranzanalysen
Systematische Bewertung aller Ergebnisse durch Anwendung
von Konstruktions-FMEAs und Toleranzanalysen und im Falle
von Software-gesteuerten Systemen auch Vorgehensweise bei
der Software-Entwicklung.
Erstellung von
Gebrauchsanweisungen
Eingangsgrößen für die Erstellung einer produktbegleitenden
Dokumentation sind:
Anforderungen aus der Funktionsweise und der
bestimmungsgemäßen Anwendung des Produktes
Anforderungen aus der Risikoanalyse (z.B. Warnhinweise)
Anforderungen aus relevanten Normen und Vorschriften
Anforderungen aus Sicht des Vertriebs und Marketing
Anforderungen aus Sicht des Service (insbesondere bei
Serviceanleitungen)
Insbesondere werden damit die Beziehungen zu den jeweiligen
Lasten- und Pflichtenheften, sowie der Risikoanalyse und den
geltenden Vorschriften hergestellt.
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Serienanlaufphase (wesentliche Inhalte)
Serienanlauf planen
Die Planung des Serienanlaufes oder auch Anlaufmanagement
genannt erstreckt sich von den ersten Produktionsläufen bis zur
Serienreife. Im Anlaufmanagement muss die Hochlaufkurve für
ein Gesamtprodukt sowie für die einzelnen Baugruppen
festgelegt werden.
Pilotserie
Fertigung von ersten Produkten ohne vollständige
Fertigungsunterlagen. Eine Pilotserie dient zum Design Transfer
von neu entwickelten Produkten und zum Aufbau neuer
Produktionslinien und -verfahren und zur Prozessentwicklung.
Ggf. können mehrere Pilotserien durchgeführt werden.
Zulassung
Alle Prüfungen, die für die Durchführung von
Produktzulassungen erforderlich sind, werden durchgeführt. .
Design-Verifizierung
Durch Design-Verifizierung wird sichergestellt und dokumentiert,
dass mit den Entwicklungsergebnissen die festgelegten
Spezifikationen für das Produkt erstellt werden.
Design-Validierung
Durch Design-Validierung wird der dokumentierte Beweis
erbracht, dass mit den Spezifikationen eines Produktes die
Anforderungen für die festgelegten Anwendungen oder den
beabsichtigten Gebrauch erfüllt sind.
Design-Transfer und
Erstellung der
Produkthauptakte
Mit dem Inhalt der Produkthauptakte muss sichergestellt sein,
dass die Serienprodukte zuverlässig entsprechend den
Entwicklungsergebnissen hergestellt werden können.
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Mail: [email protected]
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