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Auf dem W eg zur perfekten Fabrik:
LEAN Management mit MES
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Fachthem a :
Lean Managem ent m it MES
Über den Autor Der Autor ist spezialisiert auf die MES Them atik. Er definiert heute MES neu als Manufacturing Efficiency System , das integriert den Produkt ionsprozess steuert und die Gesamteffizienz steigert .
Der Autor berät Produkt ionsunternehm en bei der Opt im ierung ihrer Prozessabläufe und unterstützt sie bei der Auswahl eines geeigneten Produkt ionssteuerungssystems der neuen Generat ion (MES/ MOM) Art ikel vom Autor über folgenden Link mes-consult.de/ Auf% 20dem% 20Weg% 20zur% 20perfekten% 20Fabrik% 20mit% 20MES.pdf
Bücher vom Autor: MES – Grundlage der Produkt ion von Morgen ( Oldenbourg Verlag) MES – I ntegriertes Produkt ionsmanagem ent ( Carl Hanser Verlag)
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I nhaltsverzeichnis
I nhaltszusam m enfassung 4
Fachthem a :
Lean Managem ent m it MES 6
Firm enprodukt :
Lean Manufacturing Module des MES Anbieters 2 6
I nQu I nform at ics
Begriffserläuterung:
eKanban, Heijunka, SMED 4 0
Sem inare :
Sem inar 1 :
MES Marktüberblick – I ndividuelles Anforderungsprofil – 4 2
Anbieter Vorausw ahl – Lastenheft
Sem inar 2 :
MES Schulungskurs 4 5
4
I nhaltszusam m enfassung
Fachthem a :
Lean Managem ent m it MES
In diesem Beitrag werden die Inhalte eines Lean Management erläutert. Dabei wird der Begriff des Lean Manufacturing um die Bereiche Produktentwicklung und Produktionsvorbereitung erweitert. Damit meinen wir ein Management, das alle Aspekte eines Produktionsunternehmens unter den Aspekten „leaner “ , also schlanker Operationen betrachtet. Speziell die Produktentwicklung wurde bislang kaum in die Betrachtung mit einbezogen. Die Produktionsvorbereitung, also der indirekte Wertschöpfungsprozess muss ebenfalls aufgegriffen werden, weil hier nicht unerhebliche Rationalisierungspotenziale schlummern.
Firm enprodukt :
Lean Manufactur ing Module des MES Anbieters I nQu I nform at ics
InQu Informatics gehört zu den wenigen MES Anbietern, die eine breite Palette von MES Modulen anbieten, die erforderlich sind, um das Konzept „Lean Manufacturing“ umzusetzen. Es sind dies die Funktionsbausteine eines APS, das die Prozessketten synchronisiert bei simultaner Berücksichtigung der Ressourcensituation, um die Durchlaufzeiten zu reduzieren. Auf der anderen Seite ist es das ganze Instrumentarium eines Qualitätsmanagements, das erforderlich ist, um Qualitätsverluste zu vermeiden. Diese Module werden kurz dargestellt.
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Sem inare :
Sem inar 1 :
MES Marktüberblick – I ndividuelles Anforderungsprofil –
Anbieter Vorausw ahl – Lastenheft
In diesem eintägigen Seminar erhält der Teilnehmer einen Überblick über das heutige MES Angebot am Markt. Es werden dabei die Stärken und Schwächen der einzelnen Anbieter beleuchtet. Wir stellen die unterschiedlichen Anforderungsprofile einzelner Branchen vor, die Grundlage für eine Vorauswahl von MES Anbietern ist. Abschließend diskutieren wir den Aufbau eines Lastenhefts für eine Ausschreibung. Die Teilnehmer erhalten für eigene Zwecke eine Lastenheft Vorlage.
Sem inar 2 :
MES Schulungskurs
In diesem zweitägigen Seminar werden in einem Workshop neutral die Inhalte qualifizierter MES vermittelt. Dies geschieht auf der Basis eines MES Simulators, der im Rahmen langjähriger Beratungsprojekte im Produktionsumfeld entstanden ist. Es werden die Grundlagen der Prozessablaufmodellierung nach den Standards der ISA-88 und ISA-95 dargestellt. Darauf aufbauend zeigen wir die Funktionsweise der Feinplanung, speziell ausgerichtet an den Anforderungen einer bedarfsorientierten Produktionsplanung. Auf der Basis der Planungsvorgaben wird gezeigt, wie die Prozesskette im Rahmen eines Workflows abgearbeitet wird und die Leistungsdaten integriert aufgezeichnet und kontrolliert werden. Die Teilnehmer erhalten den MES Simulator kostenfrei für eigene Zwecke mitgeliefert.
Zur Installation auf einem PC oder Laptop ist ein Speicherplatz von 120 GB erforderlich.
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Fachthema:
Auf dem Weg zur perfekten Fabrik
Lean Management mit MES
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Vorbemerkung
Lean Management (LM) erweitert den heute gern verwendeten Begriff Lean Manufacturing, der nur auf die
Vermeidung von Verlusten, also Kosten im eigentlichen Produktionsprozess abzielt, um die Betrachtung
der indirekten Wertschöpfungstätigkeiten in der Produktentwicklung und in der Produktionsvorbereitung.
Bei meinen Beratungen im Produktionsumfeld stoße ich in den letzten Jahren verstärkt auf die Aussage,
dass das Unternehmen als Vorgabe der Geschäftsführung künftig nach den Prinzipien von Lean
Manufacturing zu führen sei. Wenn man nachfragt, was die betroffenen Personen darunter verstehen,
bekommt man eine Palette unterschiedlichster Definitionen bzw. Vorstellungen. Dies gilt natürlich noch
mehr, wenn man den Begriff sinnvollerweise auf die genannten indirekten Wertschöpfungsbereiche
erweitert.
In unserer auf Tempo ausgerichteten, gehetzten Arbeitswelt ist man schnell bereit Modeworte aufzu-
nehmen, um mitreden zu können, ohne den Inhalte der Worte zu verstehen. Das gilt im Besonderen für
das Leitungsmanagement. Um das fehlende Wissen zu kaschieren, versteckt man sich gerne hinter
Begriffen. Ganz entscheidend ist, dass das Leitungsmanagement die verwendeten Begriffe versteht und
die Inhalte den Mitarbeitern vermitteln kann.
Dies gilt insbesondere für den Begriff Lean Management, den die Leitungsebene verinnerlicht haben
muss, damit der Transformationsprozess von der traditionellen Unternehmensführung hin zu einer
effizienten, informationsgesteuerten Organisation mit einer flachen Struktur gelingt.
Dies erreicht man am besten in einem Intensivkurs für das Leitungsmanagement, der alle Facetten von
LM in ihren Zusammenhängen beleuchtet und der aufzeigt, welche zentrale Bedeutung den Informationen
aus der Shopfloor- Ebene mit ihren Micro-Prozessen zukommt. Dies führt unweigerlich zum Verständnis,
warum gerade der Einsatz von MES das Instrument für ein erfolgreiches LM darstellt.
Darauf lassen sich dann Projekte zu LM formulieren, die in ihrer Finalphase zur perfekten Fabrik führen.
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Was ist Lean Management (LM)?
Einfach ausgedrückt ist LM ein Konzept, die Prozesse von der Produktentwicklung, über die Produktions-
vorbereitung hin zum eigentlichen Produktionsprozess hinsichtlich Durchlaufzeit, Qualität, Input-, Output-
Effizienz, Umweltbelastung, Kosten zu optimieren.
Als Basis für all diese Prozessbereiche kann man die Inhalte des Toyota Produktionssystems heran-
ziehen. Dabei geht es immer um das Vermeiden von Verlusten, die mit jedem Prozess verbunden sein
können. Es gilt die Verlustquellen zu finden und diese soweit möglich zu eliminieren. Nach Wikipedia gilt
„Das Auffinden und die Eliminierung von Verschwendung ist zentraler Bestandteil des Lean-Gedankens.
Verschwendung ist alles, was nicht unmittelbar zur Wertschöpfung beiträgt. Als Verschwendung werden
alle Aufwendungen betrachtet, für die der Kunde nicht bereit wäre zu zahlen.
Daraus ergibt sich von alleine eine Konzentration auf den Wertschöpfungsprozess und eine Klassifikation
in Kernprozess (schafft unmittelbaren Kundennutzen), Stützprozess (ist zur Abwicklung der
Kernprozesse unerlässlich), Blindprozess (verursacht Aufwand, ohne zum Kundennutzen beizutragen)
und Fehlprozess (vernichtet bereits geschaffenen Kundennutzen). Die beiden letzteren sind zu
vermeiden, die beiden ersten so gut wie möglich zu organisieren. Für die Sachleistungsproduktion werden
oft acht Formen der Verschwendung identifiziert und klassifiziert, die sich aber auf den eigentlichen
Produktionsprozess konzentrieren, aber nicht die indirekten Wertschöpfungstätigkeiten im Focus haben
und auch nicht den Prozess der Produktentwicklung miteinbeziehen.“
Bei der Vermeidung von Verlusten geht es immer darum den Lebenszyklus eines Produktes in all seinen
Phasen mit seinen Ressourceneinsätzen, also Mensch, Material, Betriebsmittel, Verfahrensanweisungen
in den einzelnen Prozessschritten und zwischen den Prozessschritten zu optimieren.
Ich möchte an dieser Stelle den Begriff des Prozesses auf den gesamten Lebenszyklus eines Produkts
ausdehnen, d.h. es geht also auch um die Verluste, die bei der Entwicklung eines Produkts und um die
Verluste, die in der produktionsvorbereitenden Phase mit ihren indirekten Wertschöpfungstätigkeiten
entstehen. In den folgenden Punkten definiere ich komprimiert die Inhalte von LM und zeige auf, in
welchem Kontext sie zu MES stehen.
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Das Toyota Produktionssystem ist auf die Vermeidung von Verlusten und damit Kosten im eigentlichen
Produktionsprozess fokussiert. Zuerst werde ich aber die beiden anderen Verlust Kategorien im
Lebenszyklus eines Produkts betrachten, die bislang sehr stiefmütterlich behandelt wurden bzw. werden,
Produktentwicklung und Produktionsvorbereitung. Dadurch wird LM zu Lean Management.
Es geht immer um Prozesse, die optimal gesteuert werden müssen. Diese liefern in Echtzeit
Informationen, die qualifizierte Mitarbeiter für kurzfristige Entscheidungen heranziehen. Das ganze wird
getragen durch verschiedenste vernetzte Technologien, unter anderem auch durch Einsatz von MES
Technologie.
Voran stellen möchte ich aber, dass der entscheidende Ansatzpunkt für die Optimierung der
Prozessabläufe das eingesetzte Personal ist. Sie wurde im Toyota Produktionssystem zuerst nicht
explizit genannt, obwohl nach Toyoda Sakichi, dem Begründer von TPS, das Personal das zentrale
Element ist für die Realisierung von LM. Es wurde aber später als 8. Verlustquelle hinzugefügt.
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Vermeidbare Kosten durch Erhöhung der Personalleistungsfähigkeit
Es gibt 4 Typen für einen Ansatz, die Leistungsfähigkeit des Personals zu erhöhen. Sie gelten nicht nur für
das Produktionspersonal, sondern genauso für die Entwickler wie für die Mitarbeiter, die in der Produk-
tionsvorbereitung tätig sind.
1. Management bis hin zum Werker an den Maschinen ziehen an einem Strang
Es ist heute entscheidend, dass sämtliche Personen, die am Wertschöpfungsprozess beteiligt sind, eine
Sprache sprechen, sich mit der Firmenstrategie voll identifizieren und informiert sind. Die Leitungsebene
muss als Vorbild das Unternehmensleitbild leben, muss die Mitarbeiter bis hin zum Werker an den
Maschinen in die Kommunikation und in den Informationsaustausch miteinbinden. Aus diesem Grund sind
laufende Schulungen, das Lernen im Team zu arbeiten und zu kommunizieren, eine absolute
Notwendigkeit.
Dies geschieht durch Ausbildungsprogramme, die von Beratungsunternehmen im Umfeld von Lean
Manufacturing angeboten werden.
Hier leisten die Funktionsinhalte von MES insofern einen Beitrag, als mit einem durchgängigen
Informationssystem auf kurzem Wege über Abteilungsgrenzen hinweg kommuniziert wird.
2. Klare Zuständigkeiten
Um Reibungsverluste zu vermeiden, ist es notwendig, dass die Zuständigkeiten in einer Organisation klar
definiert sind und feststeht, wie untereinander zu kommunizieren ist.
Auch dies ist ein weites Feld für Beratungsunternehmen, die sich auf das Thema Organisations-
entwicklung spezialisiert haben.
3. Personalmotivation
Das Personal muss wissen, dass es anerkannt ist, dass seine Leistung gewürdigt wird und dass es einen
hohen Grad von Selbstgestaltungsmöglichkeiten in seinem Arbeitsumfeld hat. Nicht zu vergessen ist ein
Prämiensystem, das auf die Ergebnisse von LM abgestellt ist.
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4. Informationsmanagement am Arbeitsplatz
Der Werker an den Maschinen benötigt klare Informationen bzw. Vorgaben, nach denen er seine
Wertschöpfung vollzieht. Zusätzlich benötigt er Arbeitsunterlagen für die Aufzeichnung wichtiger
Prozesseinzeldaten, die zur Verbesserung und Beschleunigung der Prozesse führen können. Das
beinhaltet u.a. Hinweise auf ein besseres Handling etc. Ziel ist es die Taktzeiten zu optimieren.
Wenn der Werker motiviert und informiert ist, bringt er selbst die besten Verbesserungsvorschläge.
Neben den konventionellen organisatorischen Maßnahmen werden mit einem MES Kosten im
Arbeitsprozess insofern vermieden, als dem Werker zu all seinen Tätigkeiten die notwendigen
Informationen am Bildschirm angezeigt werden. Dies betrifft die verschiedensten Vorschriften wie
Rüstanweisungen, Produktionsverfahrensanweisungen, Prüfpläne etc.
Hoch qualifiziertes Personal, das das Unternehmensleitbild mit messbaren Zielvorgaben verinnerlicht hat,
ist der Schlüssel für LM. Dazu müssen aber die 4 genannten Typen zur Leistungssteigerung des
Personals umgesetzt werden. Dies gilt für die Mitarbeiter in F & E, für die Produktionsvorbereiter und das
eigentliche Wertschöpfungspersonal.
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Vermeidbare Verluste in der Produktentwicklung
Die Produkte sind immer kurzlebiger, eine schnelle Produktentwicklung ist heute ein wichtiger Aspekt im
globalen Wettbewerb. Vermeidung von Verlusten heißt Reduzierung der Durchlaufzeiten in den einzelnen
Phasen der Produktentwicklung.
Quelle: MES-Consult
Hierzu ist es erforderlich, dass die Mitarbeiter in F & E als „intellektuelle Wertschöpfer“ aus einer eher
„chaotischen“ Arbeitsweise in einen strukturierten Arbeitsablauf eingeführt werden. D.h. die Produkt-
entwicklung wird in Prozessschritte aufgegliedert, jede Entwicklungsprozess Phase wird wie ein
Arbeitsgang im eigentlichen Produktionsprozess behandelt. Es gibt dabei Vorgabezeiten, Inputs, hier
„intellektuellen“ Input in Form von Spezifikationsdaten, es gibt Betriebsmittel wie z.B. ein CAD Programm,
es gibt Output, hier „intellektuellen“ Output etc.
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Der Arbeitsplan besteht aus den Entwicklungsphasen (Entwicklungsarbeitsgänge) Anfragephase,
Konzeptphase, Konstruktionsphase und Ablaufplanungsphase.
Daraus kann man direkt ein Entwicklungs-MES ableiten mit der Produktentwicklungsplanung und einer,
Workflow gesteuerten Produktentwicklungsausführung.
Entscheidend ist dann der Einsatz von Tools zur Ähnlichkeitsmustersuche aus bereits entwickelten
Produkten, die auf Daten aus der Produktionsdatenbank des Produktions-MES zugreifen.
Ein heute sehr erfolgreich eingesetztes Hilfsmittel zur Beschleunigung der Durchlaufzeiten in der
Produktentwicklung ist die statistische Versuchsplanung (Design of Experiments).
Beim Einsatz eines Entwicklungs-MES erhält man das Instrument für die Realisierung von Lean
Management in der Produktentwicklung, es werden Kosten reduziert, die einer laufenden Kontrolle
unterzogen werden.
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Vermeidbare Verluste in der Produktionsvorbereitung (Lean Office)
In Zeiten, als IT in der Auftragsabwicklung keine Rolle gespielt hat in den 1960ger und auch noch in den
1970er Jahren, wurden konventionelle Verfahren zur Rationalisierung der Verwaltungsabläufe eingesetzt,
mit denen die Abläufe entscheidend rationalisiert wurden. Diese Verfahren haben auch heute noch
Gültigkeit und ich empfehle diese im Umfeld von leaner Produktionsvorbereitung einzusetzen, um damit
die Auftragsdurchlaufzeiten durch Eliminierung von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten zu beschleunigen.
Ich möchte dies an einem Beispiel aus meinem Beratungsumfeld erläutern.
Ein Automobilzulieferant stellte eine Anfrage nach den Einsparmöglichkeiten in der Verwaltung.
Datenhintergrund: Beschäftigtengesamtanzahl: 208, Personal im Verwaltungsbereich: 23 (nicht
eingerechnet das Leitungspersonal).
Untersuchungen über lange Jahre führten zu folgenden Faustregeln:
Im Regelfalle sind Verwaltungsbereiche immer überbesetzt. Man kann im Durchschnitt mindestens 30%
Personal einsparen. Die „besten“ Firmen haben an der Gesamtbeschäftigtenzahl einen Verwaltungsanteil
von ca. 5%. Dies sollte für jedes Unternehmen eine Richtschnur sein.
Im Fall der genannten Firma wären dies Einsparungen zwischen 7–11 Personen, also eine Kosten-
ersparnis von 400.000.-- bis 700.000.-- EUR jährlich. Mit der nachfolgend geschilderten Methode wurden
die theoretischen Werte weitgehend bestätigt, 8 Personen wurden „entsorgt“ bzw. anderweitig eingesetzt.
Mit der RIW Methode (Rationalisierung indirekter Wertschöpfung) wird als erstes ein abteilungs-
spezifischer Tätigkeitskatalog aufgestellt. Dieser Tätigkeitskatalog wird jedem Mitarbeiter vorgelegt. Der
Mitarbeiter hat dann auf der Basis seiner monatlichen Arbeitszeit eine zeitliche Gewichtung vorzunehmen.
Dieser individuelle Tätigkeitsbericht wird zusammengefasst in einem Aufgaben-, Zeitverteilungsplan.
Der Aufgaben-, Zeitverteilungsplan wird mit dem Mengengerüst der in der Abteilung monatlich anfallenden
Geschäftsvorfälle für die Ermittlung des durchschnittlichen Zeitaufwandes des jeweiligen Geschäftsvorfalls
gekoppelt.
Die RIW Methode gekoppelt mit der Wertstromanalyse deckt schnell Schwachstellen auf, insbesondere
man erkennt jene Tätigkeiten, die überflüssig sind bzw. besser gelöst werden können.
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Quelle: MES-Consult
Im Einzelnen wird man sich dann den jeweiligen Geschäftsvorfall mit seinem effektiven Zeitaufwand
vornehmen, den Work Flow analysieren und auf der Basis der MTM (Method Time Measurement)
Methode die einzelnen Handlings- und Arbeitsschritte rationeller gestalten.
In einem nächsten Schritt ist es Aufgabe, die Abläufe zu simulieren, um zu abgesicherten Zeitvorgaben zu
kommen. Diese Analysen führen aber nicht nur zu realistischen Zeitvorgaben im indirekten Wertschöpf-
ungsbereich, sondern sind auch einzubinden in ein IT gestütztes System. Angemerkt sei hier aber auch,
dass auch regionale Eigenheiten zu berücksichtigen sind. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass es ein
Leistungsgefälle zwischen Nord- und Südeuropa sowie zwischen West- und Osteuropa gibt. Mentalitäten
schränken häufig die theoretischen Möglichkeiten ein.
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Die konventionellen Methoden zur Rationalisierung der indirekten Wertschöpfung müssen letztlich mit
einem MES gekoppelt werden.
Heute eingesetzte Arbeitspläne kennen als Arbeitsgänge meist nur die direkten Prozess-Schritte für die
Erstellung eines Produktes, d. h. die auftragsvorbereitenden und auftragsnachbearbeitenden Tätigkeiten
werden nicht innerhalb eines Arbeitsplans eines Produkts geführt.
Bei der Auftragsvorbereitung handelt es sich um Tätigkeiten der Auftragsgenerierung mit Kundenrück-
sprache, die Tätigkeiten der Beschaffung und die Tätigkeit der Terminierung. Diese Tätigkeiten können in
einem Auftragscenter zusammengefasst und in einem strukturierten Work Flow abgewickelt werden.
Quelle: MES-Consult
Die Kosten für ein solches Auftragscenter liefert die Betriebsabrechnung, die diese Perioden weise an
MES übergibt. MES hält für jeden Auftrag, damit für jedes Produkt die Zeiten fest, die der Auftrag im
Auftragscenter verbraucht. Durch eine entsprechende Vorlaufuntersuchung erhält man ein Verhaltens-
muster für jedes Produkt, d. h. die durchschnittliche Verweildauer eines Auftrags im Auftragscenter.
Das Verhaltensmuster richtet sich nach der Komplexität des Produkts, der Zahl der Materialien und
Betriebsmittel, die eingesetzt werden und nach einer Reihe anderer Einflussgrößen. Ob der Zeitverbrauch
auch Mengen abhängig ist, muss eine Vorlaufuntersuchung ergeben.
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Mit den in der Periode aufgelaufenen kumulierten Zeitverbräuchen erhält man die Bezugsgrößen-Daten
für die Ermittlung des Stundensatzes im Auftragscenter. Damit hat man dann auch die Grunddaten für die
Erweiterung des Arbeitsplans um die Produktionsvorbereitung und Produktionsnachbearbeitung sowie für
eine Echtzeitkostenkontrolle. Die Integration der indirekten Wertschöpfung in den Arbeitsplan des
Produkts ist ein wichtiger Ansatzpunkt zur Reduzierung der Durchlaufzeit des Auftrags.
Vermeidbare Verluste in der Produktion (Lean Manufacturing)
Ich wende mich nun dem eigentlichen Lean Manufacturing zu, das auf den direkten Wertschöpfungs-
prozess fokussiert ist. Es geht hier weitgehend um die 8 Verlustquellen des Toyota Produktionssystems.
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Um diese Verlustquellen zu vermeiden, wurden grundlegende Prinzipien, Konzepte und Methoden,
entwickelt wie
• Standardisierung von Arbeitsschritten und Abläufen (Arbeitsplan in MES)
• Grundlagen für die Überwachung der eingesetzten Maschinen/Anlagen (Total
Productive Maintenance als Teil von MES)
• Einfache, zuverlässige Automation als Alternative zu teurer und komplizierter
Technologie
• Rüstzeitreduzierung (APS als Teil von MES)
• Synchronisierung von Prozessketten durch „Pull” / „Push“-Algorithmen (APS als
Teil von MES)
• Just-in-Time-Logistik (ausgelöst durch APS)
• Produktionsglättung (Heijunka als Teil von APS)
• Fehlervermeidung durch einfache Mechanismen (= “Poka Yoke”)
• Automatisches Stoppen des Prozessablaufs bei Fehlern/Abweichungen
(“Jidoka” / “Intelligente Automation” durch Sperralgorithmen in MES)
• Konsequente Einhaltung von Qualitätsspezifikationen (Teil eines qualifizierten MES)
• Visualisierung der Prozessergebnisse (Teil eines Realtime MES)
Vermeidung von Verlusten durch den Materialfluss
Kern von TPS ist eine Produktionsfluss orientierte Fertigung, in der auf der Basis eines aktueller
Kundenbedarfs eine Prozesskette aufgelöst, unter simultaner Berücksichtigung der Ressourceneinsätze
synchronisiert verplant und ausgeführt wird. Durch Einsatz eines APS als Teil eines MES wird dies
ermöglicht. Es kommt eine fließende (möglichst 1 Piece) Fertigung zustande, die Warte- und Liegezeiten
vermeidet. LM orientiert sich immer am Kundenbedarf. Auf diese Weise wird unnötiges Lager vermieden
(Anmerkung: natürlich benötigt man fallweise auch eine Fertigung auf Lager für Vorprodukte, um die
Durchlaufzeiten zu reduzieren).
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Betrachten wir die verschiedenen Verlustquellen wie Überproduktion, Bestände, Wartezeiten, Liegezeiten,
Transport, lange Wege so geht es hier immer um den Fluss in der Prozesskette. Um diesen
sicherzustellen, ist ein entsprechendes operatives Planungstool unabdingbar, das als APS Teil eines
qualifizierten MES ist.
APS selbst beinhaltet in seinen Algorithmen die unterschiedlichsten JIT Methoden wie eKanban, Heijunka,
SMED und die Integration der präventiven Wartung. Diese Algorithmen zielen darauf ab, Material in
möglichst kleinen Mengen zum richtigen Zeitpunkt, in der angeforderten Menge, an der jeweiligen
Bedarfsstelle bereit zu stellen.
Quelle: MES-Consult
Insbesondere Glättungsverfahren sind Teil eines guten APS. Sie „beruhigen“ die Produktion.
Vermeidbare Kosten bei der Qualität
LM ist mit einem konsequenten Qualitätsmanagement verbunden, das SPC/SQC in Form der 6 Sigma
Philosophie realisiert, um unter anderem Ausschuss und Nacharbeit zu vermeiden. Hier geht es darum,
dass der eigentliche Wertschöpfer (Maschine oder manueller Arbeitsplatz) eine bestmögliche Qualität
liefert, heute auch unter dem Begriff 6 Sigma abgehandelt. Um dies sicherzustellen, muss die jeweilige
Maschine beim zu produzierenden Artikel fehlerfrei arbeiten. Dazu trägt einmal die Verfahrenstechnik bei,
mit der der eigentliche Prozess in der Maschine reibungslos abgewickelt werden kann.
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Entscheidend ist, dass das Produkt mit seinen Messparametern kontinuierlich überwacht wird hinsichtlich
der Einhaltung der vorgegebenen Plangrößen, d.h. die Prozessfähigkeit der Maschine wird zum
entscheidenden Kriterium für die Qualität des Produkts.
Dazu kommen aber auch Prüfungen von Stichproben, die manuell bzw. mit Messmitteln vorgenommen
werden. Diese Tätigkeiten sollten aber auf ein Minimum beschränkt werden, weil schon der Nachweis
einer kontinuierlich, automatisch überwachten Prozessfähigkeit genügend Sicherheit zur Beurteilung der
Qualität geben kann, aber es wird immer eine Kontrolle des Arbeitsgang Outputs bleiben, ev. mit einer
reduzierten Anzahl an Prüfmerkmalen.
Mit dem Konzept DMAIC (Erkenne und definiere das Problem, Erstelle Messdaten, Analysiere diese,
Überlege Verbesserungen, Kontrolliere Verbesserungsmaßnahmen durch erneute Messungen) soll eine
möglichst fehlerfreie Produktion erreicht werden. Das Datenmaterial liefert SPC als automatisierte
Realtime Überwachung von Prozessparametern und SQC als Überwachung von Produktparametern.
Von Lean im Qualitätsprozess kann dann gesprochen werden, wenn elektronisch verwaltete Mess- bzw.
Prüfpläne vorliegen, diese weitgehend automatisiert abgearbeitet werden und die entsprechenden
Kontrolldaten automatisch geliefert werden.
Für das Erreichen des 6 Sigma Zieles ist die Ausbildung des eingesetzten Personals (QS-Leiter,
Supervisor, Prüfer) ein wesentlicher Punkt. Hier geht es u.a. darum die notwendigen mathematischen,
statistischen Kenntnisse zu vermitteln, damit man Veränderungen in Streuung, Lage und Verteilung
beurteilen kann. Für diese Aufgabenstellung kommt einem qualifizierten Qualitätsmanagement innerhalb
von MES eine zentrale Bedeutung zu. Entscheidender Beitrag von MES.
Vermeidbare Kosten im Maschinenprozess
Ein zuverlässiger Maschinenprozess ist für einen reibungslosen Materialfluss entscheidend. Neben der
Überwachung der Prozessfähigkeit am Produkt ist die Maschinenfähigkeit zu überwachen. Dazu gehört
auch die Überwachung von Zustandsfaktoren der Maschine im Sinne einer prediktiven Wartung. Wenn
diese bestimmte Grenzgrößen verletzen, kann dies bereits die Ursache für Verletzungen der Prozess-
fähigkeit sein. Daher ist es wichtig, dass im Rahmen von LM ein entsprechendes Kennzahlensystem
entwickelt wird, das es gestattet, frühzeitig Fehlentwicklungen mit seinen Auswirkungen auf die Kosten zu
erkennen. Auch hier gilt, dass die Ausbildung des Personals im Umgang mit den Kennzahlen
entscheidend ist und dass die Kennzahlen automatisch ohne personellen Aufwand den verantwortlichen
Stellen geliefert werden. MES liefert dazu das Datenmaterial.
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Wenn wir all diese Aspekte betrachten, so ist die Realisierung von LM in großen Teilen nur mit dem
Werkzeug eines qualifizierten MES möglich, auch wenn die konventionellen Methoden nicht vergessen
werden dürfen wie z.B. die Arbeitsplatzgestaltung (5S), Kaizen Meetings etc.
Kaufman Global, ein amerikanisches Beratungsunternehmen hat einen interessanten Ansatzt, um lean
auch im Tagesgeschäft zu leben.
Ein schlankes Management für das Tagesgeschäft. Es besteht aus 4 Kernelementen
1. Visualisierung des Arbeitsstatus in allen Bereichen
Dies ist letztlich ein Kennzahlensystem, in dem gesetzte Zielgrößen mit den Ist-Größen dargestellt
werden. Entscheidender Beitrag durch MES.
2. Arbeitsgruppen-Meetings
Kurzfristig arbeiten diese Meetings auf der Basis der gelieferten Kennzahlen. MES liefert die Kennzahlen.
3. Kaizen Verbesserungssystem
In ihm werden auch kleinste Verbesserungsvorschläge und Ideen, die sich in den Meetings ergeben, in
Standardformularen festgehalten, um sie in das kontinuierliche Verbesserungskonzept von Kaizen
einfließen zu lassen.
4. 20 Punkte Aktionsplan
Der 20 Punkte Aktionsplan dient den Arbeitsgruppen als langfristige Orientierung für das Erreichen von
gesetzten Zielen. Nachfolgend ist ein solcher Aktionsplan dargestellt, der die verschiedenen Faktoren
eines Lean Manufacturing System darstellt.
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Diese sind einerseits Faktoren, die die Organisation und die Ausbildung des Personals betreffen, auf der
anderen Seite sind es jene Faktoren, die ohne ein MES nicht erfolgreich bearbeitet werden können.
Betrachtet man nun die einzelnen Bearbeitungsfaktoren eines LM Konzeptes, sind es 11 Faktoren, in
denen MES eine zentrale Rolle spielt.
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Es sind dies:
Messsysteme
Prozesskontrolle
Prozess Nivellierung
Bearbeitungsstandards
Visualisierung
Laufende Kontrolle (Zeitraum bezogen)
Personalleistungsverbesserung
Operative Planung (APS)
Wartungsmanagement
Qualitätsmanagement
SMED-Management
Mit dem LM Konzept wird eine ganzheitliche Betrachtung der Produktionsprozesse verfolgt. Daher ist es
notwendig, die organisatorischen Maßnahmen und Personalausbildungsprogramme mit den Werkzeugen
von MES zu kombinieren, um die entsprechenden Effekte bezüglich Produktivitätssteigerung und
Kostensenkung im Unternehmen zu verwirklichen.
Darüber hinaus kann MES als Simulator bei der Entwicklung schlanker Ablaufprozesse im Vorfeld einer
Einführung eingesetzt werden, weil man die Wirkung von Maßnahmen aufzeigen kann.
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Zusammenfassung
LM ist ein Synonym für Spitzenklasse im Produktionsprozess, andere Begriffe, die dazu Verwendung
finden sind Synchronisation von Tätigkeiten, Pull-System gemäß Kundenbedarf, Just in Time,
Flussproduktion etc.
LM ist ein ganzheitlicher, integrierter Ansatz, um Zeiten und Kosten des gesamten Produktlebenszyklus zu
reduzieren, d.h. Wettbewerbsvorteile am Markt zu gewinnen, insbesondere geht es auch darum, indirekte
Wertschöpfungstätigkeiten aus dem Produktionsprozess zu eliminieren.
Alles, was nicht direkt am Wert eines Produkts beteiligt ist, muss auf die Waagschale gelegt werden.
Eine umfassende Studie in den USA (Lean Manufacturing/Lean Manufacturing-Case Study at
MACPL.htm) zu den Effekten von LM hat folgendes erbracht:
Reduzierung der Produktentwicklungszeit um ca. 40%
Reduzierung der Produktionsvorbereitungszeit um 30%
Reduzierung der Auftragsbearbeitungszeit ( Vertrieb, Einkauf ) um ca. 65%
Umsatzerhöhung pro Beschäftigten um ca. 150%
Reduktion der Lager um ca. 70 %
Produktivitätssteigerung um 190%
Senkung der Personaleinsatzkosten um 75%
Reduzierung der Zykluszeit um ca. 80%
Reduzierung der Umrüstprozesse um ca. 50%
Steigerung des Return on Asset um ca. 50%
Reduzierung der gesamten Produktionskosten um ca. 30%
Diese Ergebnisse werden sicherlich im Einzelfall bescheidener ausfallen, sind aber doch so elementar,
dass es erstaunlich ist, dass die Methoden von LM erst bei einem relativ kleinem Teil der Produktions-
Unternehmen zum Einsatz kommen.
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Es wird zwar sicherlich laufend verbessert, wenn Fehler auftreten (KAIZEN Blitz), aber es fehlt eine
geplante, integrierte Betrachtung der Verbesserungspotenziale im Lebenszyklus des Produkts.
In Deutschland sind es gegenwärtig nur ca. 15% der Unternehmen, die ein konsequentes, integriertes LM
betreiben.
Die MES Anbieter haben es immer noch nicht geschafft, den Unternehmen klar zu machen, dass nur ein
qualifiziertes MES die Realisierung von LM ermöglicht. MES ist der Lieferant der Daten, auf denen
aufbauend kurzfristig Maßnahmen ergriffen werden können, um Verluste zu vermeiden bzw. durch APS
Algorithmen wird eine fließende Fertigung realisiert.
Einige MES Anbieter haben inzwischen das Potenzial für Beratungstätigkeiten zu LM im Zusammenhang
mit ihren Produkten erkannt und haben daraus ein Geschäftsmodell entwickelt. Ich nenne hier die Anbieter
Felten Group in der Prozessfertigung und die Grass AG in der Rollen erzeugenden und Rollen
verarbeitenden Industrie. In einem Folge Management Brief werde ich beide Konzepte behandeln.
Nachfolgend zeige ich auf, wie InQu Informatics, einer der 8 besten MES Anbieter, mit seinem MES
speziell Lean Manufacturing entscheiden unterstützen kann.
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Lean Manufacturing Module des
MES Anbieters InQu Informatics
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Vorbemerkung
InQu Informatics zählt mit seiner MES Suite zu den besten MES im deutschsprachigen Raum und hat
gerade im Kontext zu Lean Manufacturing eine Reihe von Modulen, die für Lean Initiativen unabdingbar
sind. Auch ist InQu Informatics dabei, sein MES in Richtung der beiden anderen Lean Bereiche zu
erweitern, d.h. man plant die Einbindung von Produktentwicklungssystemen in sein Produktions-MES zur
Rationalisierung des Datenaustauschs zwischen PLM und MES. Damit ist ein erster Schritt in Richtung
Lean Management gemacht.
Ich habe in meinen Ausführungen zu Lean Manufacturing aufgezeigt, wie wichtig ein qualifiziertes APS
als integraler Bestandteil von MES ist und ein qualifiziertes Qualitätssicherungssystem entscheidend
zur Vermeidung von Verlusten beiträgt. Ich betone immer wieder qualifiziert, weil viele Systeme zwar den
Namen APS und Qualitätssicherung in den Mund nehmen, aber bei näherer Betrachtung nicht von
qualifiziert gesprochen werden kann.
Dies trifft bei InQu Informatics nicht zu. Daher werde ich nachfolgend die genannten Funktionen näher
darstellen und sie in den Kontext zu Lean Manufacturing stellen.
fastchain.APS als Teil der InQU.MES Suite
Es sind dies die Attribute von fastchain.APS im Kontext zu Lean Manufacturing.
fastcheck.CAQ als Teil der InQu.MES Suite
Unter den heute innerhalb eines MES angebotenen CAQ Systemen ist fastcheck:CAQ sicherlich einer der
besten Systeme. Es erfüllt alle Aspekte eines qualifizierten Qualitätsmanagements.
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fastchain.APS
fastchain.APS ist ein Kernmodul von InQu.MES mit den zwei Schwerpunktaufgaben-
Produktionsprozessplanung unter Verwendung der Auftragsvorgaben (Soll) des ERP/PPS, der Ver-fügbarkeitsprüfungen aller produktionsrelevanten Ressourcen und des aktuellen Prozesszustands (Ist) durch Errechnung eines kapazitiv abgeglichenen Maschinenbelegungsplans (Schedule).
Produktionsprozessregelung durch periodische (zeit- oder ereignisgesteuerte) Neuberechnung des Schedules unter ständiger Berücksichtigung des aktuellen Prozesszustandes (Störereignisse, Fort-schrittsmeldungen u. a.) in einer der Dynamik des Prozessverlaufs entsprechenden Frequenz.
fastchain.APS ist in zwei Systeme unterteilt.
Produktivsystem
Das Produktivsystem ist diejenige Systemausprägung, die den Produktionsprozess begleitend plant, steuert und regelt. Hier wird immer der aktuelle Prozesszustand abgebildet, indem alle Meldungen und Zustände einlaufen, die zeitzyklisch oder ereignisgesteuert verarbeitet und für die neue Prozessvorgabe genutzt werden. Das Produktivsystem kann automatisch arbeiten oder auch manuell angestoßen werden.
Experimentalsystem
Das Experimentalsystem bietet interaktiv nutzbare Funktionen zur Überprüfung der Wirkung von bestimm-ten Situationen und Prozesskonstellationen im Sinne von „was-wäre wenn“-Untersuchungen. Das können z. B. Veränderungen im Kapazitätsangebot, Umordnungen oder Ergänzungen im Auftragsszenario (Schnellschüsse, Vertriebsaufträge usw.) oder auch ein anderes Planungsregelwerk sein. Die Arbeit des Produktivsystems (und damit die proaktive Führung des Prozesses) wird dadurch nicht gestört. Am Be-ginn des Experimentierens wird lediglich ein „Schnappschuss“ der aktuellen Daten aus dem Produktivsys-tem gezogen, auf dessen Grundlage beliebig viele Planungsexperimente durchgeführt werden können. Soll eine über die Simulation ermittelte Situation produktiv eingesetzt werden, so wird sie dem Produk-tivsystem übergeben.
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Quelle: InQu Informatics
Workflow Manager: - die Basis von fastchain.APS
InQu.Informatics bietet als einer von wenigen MES Anbietern ein Tool, mit dem die Prozessabläufe unabhängig von ERP modelliert werden können. Der Workflow Manager umfasst alle Werkzeuge zur Modellierung und Spezifikation von Arbeitsabläufen sowie deren automaische Bearbeitung und Verteilung. Mit dem Workflow Manager können komplexe Prozessketten über n Ebenen abgebildet werden.
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Quelle: InQu Informatics
Die Erstellung des Workflows erfolgt mit Hilfe eines grafischen Editors, der den Workflow in einem Petri-Netz darstellt. Die Erstellung von Prozessdefinitionen und damit das Erzeugen eines Prozesses (Arbeitsplan) für den Workflow erfolgt über das Kontextmenü des jeweiligen Produktes, in dem den Arbeitsgängen die erforderlichen Ressourcen zugeteilt werden.
Quelle: InQu Informatics
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Im Ressourcenmanagement (fastchain.RCM) werden sämtliche Ressourcen verwaltet und ihre Verfüg-barkeit in fastchain.APS berücksichtigt. Dies sind
Maschinen / Arbeitsplätze Werkzeuge Personal Material Vorrichtungen.
Es wird das gesamte Spektrum an Ressourcen verwaltet.
Auftragsmanagement fastchain.ATM
Das Modul übernimmt Aufträge vom übergeordneten ERP-System und stellt diese als Produktionsaufträge zur Verfügung. Diese Aufträge sind im ERP System durch MRP-Algorithmen erzeugt worden und mit Mengen und Terminen definiert. Es können sowohl vollständige Auftragsdaten mit Arbeitsgangdefinitionen zu Zeiten und Ressourcen als auch nur Auftragskopfdaten übernommen werden, die dann mit Arbeitsplandaten aus dem Auftragsmanagement (fastchain.ATM) zu kompletten Aufträgen ergänzt werden.
Quelle: InQu Informatics
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Ablaufplanung fastchain.SDM
Den Kern des InQu-Prozessmanagementsystems bildet der Scheduling Manager fastchain.SDM. Die ver-wendete Optimierungsmethode zur Generierung effizienter und harmonischer Produktionsabläufe basiert auf mehrstufigen und vergleichbaren Simulationsläufen. Diese Planungsexperimente zeigen, welche Pro-zesse unter Beteiligung welcher Ressourcen ablaufen müssen, damit die Planungsvorgaben in der Ferti-gung erfüllt werden. Folgende Funktionsweise liegt dem Scheduling Manager zugrunde:
Varianten von Ablaufplänen werden berechnet
Einsatz moderner heuristischer und gemischt ganzzahliger Lösungsverfahren
Optimierte kapazitive Lastverteilung
Multikriterielle Entscheidungsfindung (Pareto-Auswahl)
Ableitung zielgerichteter Steuerungsstrategien
Quelle: InQu Informatics
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Aktuelle betriebliche Erfordernisse können mittels Planungsoptionen einfach in die Ablaufplanung einbe-zogen werden, z.B.: Lückenplanung: Ausnutzen von Lücken im Maschinenbelegungsplan für neue Aufträge
Klassenplanung: Gruppierung und Abarbeitung von Aufträgen nach Auftragsklassen
Rüstoptimierung: mittels Rüstmatrix: Erzeugen expliziter Arbeitsgänge für das Auf- und Abrüsten Planung gegen endliche Kapazitäten Auf diese Weise entsteht ein „machbarer“ Produktionsplan, denn Konflikte zwischen Kapazitätsangebot und Kapazitätsbedarf werden mit den Mitteln der Ablaufplanung (Planungsoptionen) automatisch gelöst. Somit wird die Überlastung von Ressourcen verhindert. Durch die Simulation verschiedener Produktions-situationen im Rahmen von „Was-Wäre-Wenn Analysen“ können auch Auswirkungen von kurzfristig ein-gelasteten Kundenaufträgen bewertet werden. Engpassressourcen werden durch Auslastungsinformationen identifiziert. In Simulationen können Ge-genmaßnahmen evaluiert werden.
Wesentliche Ergebnisse sind: realisierbare Start- und Endtermine von Aufträgen und Arbeitsvorgängen
(als Konkretisierung der ERP-Termine)
Reihenfolge der Belegung von Maschinen, Anlagen und Arbeitsplätzen durch Arbeitsvorgänge
Belastung und Einsatz der berücksichtigten Ressourcen
Weitere Attribute:
auftrags- oder chargenbezogene Fertigung variantenreiche Fertigung Das bezieht sich sowohl auf eine hohe Produktvielfalt, eine mögliche technologische Varianz (in der Maschinenverwendung und/oder in der technologischen Reihenfolge der Herstellung) als auch auf (stark) differierende Losgrößen bzw. Auftragsmengen. Kurze Durchlaufzeiten Vorrangige Strategie ist die schnellstmögliche Durchlaufsteuerung eines Auftrags unter Beachtung der Ressourcenkonkurrenz aller Aufträge im Fertigungsspektrum. Komplexe und komplizierte Fertigungsstrukturen Ein Artikel kann aus (beliebig) vielen Einzelteilen, (hierarchischen) Baugruppen und über mehrere Fertigungsbereiche bzw. Werke hergestellt werden. Selbstorganisierende Prozesse Lagerbestandsüberwachung, KANBAN-Steuerung Die Anwendbarkeit des Systems für Prozesse mit partiell anderen Eigenschaften ist jedoch nicht ausge-schlossen.
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Allgemeine und flexible Prozessgraphen-Struktur als Abbild der Aufträge und Auftragsnetze. Ein Prozessgraph bildet die Arbeitsplanstruktur eines Auftrags ab. Dabei sind beliebige technologische Alternativen und Varianten sowohl in der Menge der belegbaren Arbeitsplätze und Ressourcen als auch in der Abfolge der Arbeitsvorgänge möglich. Mittels verketteter Prozessgraphen sind praktisch beliebige Auftragsnetzstrukturen (Stücklistenstrukturen, Zusammenhänge zwischen Fertigungsaufträgen und Kundenaufträgen) abbildbar.
fastchain.APS ist vorrangig auf die diskrete Fertigung (eine stück- oder losbezogene Fertigung (einschl. Chargenfertigung)) ausgerichtet, nicht auf kontinuierliche Prozesse. Das offene Konzept von fastchain.APS (komponentenbasiertes System) erlaubt es aber, eine individuelle Konfiguration und ggf. Anpassungen in Richtung Produktionsglättungsverfahren vorzunehmen.
InQu Informatics bietet mit fastchain.APS einen wesentlichen Baustein für ein Lean Manufac-turing mit fließender Fertigung, der unter Vermeidung verschiedener Verlustquellen, wie sie im Toyota Produktionssystems definiert sind, die Durchlaufzeiten beschleunigt.
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Ein weiterer entscheidender Aspekt von Lean Manufacturing ist die Vermeidung von Verlusten bei der
Qualität. Wenige unter den MES Anbietern haben ein so umfassendes und ausgereiftes Qualitäts-
sicherungssystem wie InQu Informatics.
Fastcheck.CAQ
Das InQu-Qualitätsmanagementsystem orientiert sich konsequent an bewährten Standards aus der
Automobil- und Zulieferindustrie, wie der EN ISO 9001 oder TS 16949 und befindet sich auf dem Stand
der Technik. Informationen können per Web-Client über ein Intranet firmenweit oder über das Internet
weltweit an jedem browserfähigen Endgerät eingegeben und abgerufen werden.
Quelle: InQu Informatics
Das Ganze beginnt mit der Planung der Qualität. Mit einer breiten Palette von Tools unterstützt InQu
Informatics die Qualitätsplanung.
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InQu - Qualitätsplanung
APQP (fastcheck.APQP) Prüfplanung (fastcheck.PPL) Grafische Prüfplanung (fastcheck.GPPL) Control Plan (fastcheck.CPL) Erstmusterprüfbericht (fastcheck.EMPB) FMEA (fastcheck.FMEA) Audit (fastcheck.AUD) Normenverwaltung (fastcheck.NVW) Wissensdatenbank (fastcheck.WDB)
Hervorzuheben sind folgende Module:
APQP (fastcheck.APQP) APQP ist ein Standard für die Organisation von Produktentwicklungsprozessen. Eine Produktentwicklung verläuft hier in definierten Phasen und wird dabei nach einheitlichen Gesichtspunkten bewertet. Ziel dieser Standardisierung ist die Optimierung und Vereinheitlichung von Entwicklungsvorgängen und die Aus-dehnung von Qualitätsplanungs-Vorgaben über das einzelne Unternehmen hinaus. Die Sicherstellung der Kundenzufriedenheit, termingerechter Projektablauf und frühzeitiges Erkennen von notwendigen Änderungen und Eingriffen sind wichtige Beweggründe für die Anwendung dieser strukturierten Methode.
FMEA (fastcheck.FMEA) Ziel der FMEA (Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse) ist es, möglichst früh - also bereits in der Entwicklungsphase - potenzielle Fehlerquellen zu erkennen und zu eliminieren. Erreicht wird dies durch die systematische, datenbankunterstützte Evaluation aller möglichen Fehlerursachen sowie der Maßnahmen zur Reduzierung des Fehlerrisikos bei der Produktentwicklung und in der Fertigung.
Prüfplanung (fastcheck.PPL) In der Prüfplanung geht es vor allem um die Frage, wie man Prüfvorgänge so in Fertigungsprozesse integriert, dass Fehler möglichst frühzeitig erkannt und behoben werden können. fastcheck.PPL stellt das Kernstück für alle prüfenden CAQ-Bausteine dar. Das Modul bietet die Anpassung an mehrstufige Fertigungs-, Prozess- und Ablaufschritte über individuell definierbare Prüfarbeitsgänge. So können Merkmalsspezifikationen z.B. in Abhängigkeit vom Kunden, Artikel oder Lieferant verwaltet werden.
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Quelle: InQu Informatics
Control Plan (fastcheck.CPL) Besonders in der Automobil- und Automobilzuliefer-Industrie besteht die Anforderung einer lückenlosen Dokumentation aller qualitätssichernden Maßnahmen während der gesamten Wertschöpfungskette. Für die Erfüllung dieser Aufgabe wird der Produktionslenkungsplan (engl.: Controlplan) als Instrument der Qualitätsplanung eingesetzt. Dieser Produktionslenkungsplan beschreibt, wie Produkte und Prozesse überwacht werden. Er stellt eine lückenlose Dokumentation aller qualitätssichernden Maßnahmen sicher. Im Controlplan sind Anforderungen für Wareneingangs- und Warenausgangsprüfungen und für fertigungs-begleitende Prüfungen hinterlegt. Produktionslenkungspläne kommen in drei Phasen des Produktentste-hungsprozesses zum Einsatz: Prototyp Vorserie Serie
Angelehnt an QS 9000 und VDA dokumentiert das Modul fastcheck.CPL als zentrales Element alle erforderlichen Prüfungen an Teilen und Prozessen und legt die entsprechenden Reaktions- und Lenkungspläne bei auftretenden Problemen fest. Hier werden alle wichtigen Merkmale des Herstellungsprozesses dargestellt.
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Die Qualitätsprüfung Wareneingangs- und Warenausgangs-Prüfung (fastcheck.WEP | fastcheck.WAP)
Die beiden Module sind Hilfsmittel bei der Kontrolle im Wareneingang und in der Endprüfung. Lieferan-ten– und produktabhängige Prüfdynamisierungen, entsprechend der Qualitätslage und unter Berücksichti-gung der Häufigkeit der Prüfaufträge, des Prüfzeitpunkts und der jeweiligen Charge, reduzieren den Prüf-aufwand. Die Prüfsteuerung erfolgt automatisiert auf der Basis der festgelegten Prüfmittel sowie mittels elektro-nischer Messanleitungen, Zeichnungen, Fotos und vorangegangener Prüfergebnisse.
Statistical Process Control (fastcheck.SPC) Dieses Modul regelt und lenkt die Produktionsprozesse mit Hilfe statistischer Methoden. Sie übernimmt bei gegebenen statistischen Voraussetzungen die Prozesssteuerung, die Überprüfung der Einsatz-bedingungen setzt Regelkreise zur Kontrolle ein.
Kontinuierliche Fertigungsprüfung (fastcheck.KFP) Bei fehlenden Voraussetzungen für die Anwendung statistischer Methoden kann das Prüfverfahren zur kontinuierlichen Fertigung gewählt werden. Mit dieser Komponente werden Losprüfungen einschließlich Nacharbeitsschleifen in der Fertigung organisiert, sie identifiziert Fehlerursachen und es werden Maßnahmen zu deren Behebung festgelegt.
Quelle: InQu Informatics
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.
Qualitäts-begleitende Systeme InQu Informatics bietet eine Reihe weiterer Module an, die das Qualitätsmanagement und damit Lean Prozesse unterstützen. DMAIC als die Methode Qualitätsprozesse zu verbessern, d.h. Ausschuss und Nacharbeit zu vermeiden benötigt Messwerte, die auf exakt messenden Prüfmitteln beruhen. Im Rahmen seines Instandhaltungsmanagement-Moduls fastcheck.IHM hat das Prüfmittelmanagement eine besondere Rolle. Dazu liefert InQu Informatics 3 Module.
Prüfmittelverwaltung (fastcheck.PMV) Das Modul fastcheck.PMV ist das Verwaltungssystem zur Erfassung beliebiger Prüfmittel. Die technischen Beschreibungsfelder sind dem Prüfmitteltyp angepasst. Vorhandene betriebliche Identifikationssysteme können einfach abgebildet werden. Umfangreiche Selektionsfelder ermöglichen einen sofortigen Überblick zu Standorten, Nutzern, Fälligkeiten, etc. Die Auswertungen zu Beschaffungskosten, Beständen und Ein-satzorten gestatten es, alle Maßnahmen vorausschauend zu planen. Prüfmittelüberwachung (fastcheck.PMÜ) Mit diesem Modul wird sichergestellt, dass nur einwandfreie Prüfmittel eingesetzt werden bzw. die Prüfmit-tel einer regelmäßigen Wartung unterzogen werden. fastcheck.PMÜ stellt zur Planung und Durchführung aller Eingangs- und Überwachungsprüfungen nor-menkonforme, anpassbare Prüfpläne bereit, unterstützt die operative Prüfung und steuert über Schnittstel-len die Online-Messwerterfassung, sowie den Anschluss von Messmaschinen. Eine Besonderheit stellt die Fernüberwachung der von der Firma Mahr bei Kunden eingesetzten Prüfmittel dar. Die Einsatzdaten werden in Echtzeit auf den Mahr-Server geladen und bei Überschreiten von Grenz-größen werden beim Kunden die betroffenen Prüfmittel zur Wartung angefordert. Dies ist ein Beispiel für ein realisiertes „Manufacturing as a Service“. Prüfmittelfähigkeit (fastcheck.PMF) Mit dem Modul fastcheck.PMF wird die Fähigkeit von Prüfmitteln und Messeinrichtungen nach den aner-kannten Normen von DGQ und MSA berechnet.
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Zusammenfassung
Lean Manufacturing ist geprägt durch synchronisierte Prozessabläufe. Dadurch werden Verlustquellen
reduziert bzw. vermieden. Mit einem echten APS wird dies möglich, d.h. es wird neben der synchroni-
sierten Terminierung auch die Verfügbarkeit sämtlicher Ressourcen berücksichtigt. InQu Informatics ist
einer von wenigen MES Anbietern, der ein eigenständiges APS in seinem Portfolio hat und kein
Fremdprodukt einbinden muss.
Ein weiterer wesentlicher Baustein für die Realisierung von Lean Manufacturing ist ein qualifiziertes CAQ.
Das Qualitätssicherungssystem von InQu Informatics zählt zu den führenden Systemen am Markt.
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Begriffserläuterungen:
eKanban
Es ist zwar richtig, dass man auf konventionelle Art mittels Kanbankarten zwischen 2
Prozessschritten die konventionelle Nachlieferung von Material sicherstellen kann, wenn es
sich aber um komplexe Prozessketten handelt, ist ein elektronisches Pullsystem erforderlich.
Dieses arbeitet nach dem Kundenbedarf und kleinen Losgrößen, löst die Prozesskette über
sämtliche Prozessschritte auf und sorgt für einen geplanten, kontinuierlichen Produktionsfluss.
Wenn eine bestimmte Abarbeitung der Produktionsmengen erfolgt ist, der Sicherheitsbestand
für das bereitgestellte Material erreicht ist, wird dies elektronisch ( Druck Anlieferungsschein,
e-mail, Andon etc. ) angezeigt und eine Nachbestellung ausgelöst.
Heijunka
Bei Einsatz des Heijunka Prinzips werden Bedarfsmengen geglättet, d.h. ist wird in MES ein
Durchschnittsbedarf über einen bestimmten Zeitraum gebildet, der dann als Produktionsrichtgröße
gilt und für eine „ruhige“, gleichmäßige Produktion der im Vordergrund stehenden Produkte sorgt.
Das Ziel der Glättung der Produktionsmenge liegt darin, die Differenz der Outputzahlen und
der Verkaufszahlen innerhalb den einzelnen vom Unternehmen festgelegten Perioden zu
minimieren. Dazu muss zunächst eine Vorhersage über die wahrscheinliche Anzahl der
verkaufbaren Produkte in der kommenden Periode erstellt werden, um dann die durch-
schnittlich zu produzierende Anzahl an Produkten pro Tag zu berechnen. Bei der Festlegung
der Periodengröße ist zu beachten, dass eventuelle Schwankungen der Verkaufszahlen in
einer Periode nicht berücksichtigt werden können und die Periodengröße deshalb so gewählt
werden muss, dass die Nachfrage nach den einzelnen Produkten den gesamten Zeitraum
über möglichst konstant bleibt.
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Quelle: MES-Consult – Beispiel für ein Heijunka Board
Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich ( SMED )
Dies ist ein Verfahren, das die Rüstzeit einer Produktionsmaschine reduzieren soll. Ziel ist es,
ohne den Fertigungsfluss zu stören, die Maschine auf einen neuen Fertigungsprozess
umzurüsten.
Umsetzung: In mehreren iterativen Schritten wird die Rüstzeit durch organisatorische Maßnahmen
verbessert. Wesentliches Element bei der Umsetzung ist es, Rüstvorgänge in interne und externe
Schritte zu unterteilen.
Interne Schritte können nur bei Stillstand der Maschine durchgeführt werden (z.B.
Werkzeugwechsel)
Externe Schritte können durchgeführt werden, wenn die Maschine noch produziert
(z.B. Bereitstellung der Werkzeuge und Vorprodukte).
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Sem inar 1 : Tagessem inar
MES Marktüberblick – Einzelbeurteilung MES Anbieter
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Globaler Markt:
- Veränderte Anforderungen an Produktionssysteme
- Paradigmenwechsel bei Produktionssystemen:
- MES/MOM Systeme verdrängen ERP Systeme in der Produktion
MES/MOM Systeme Ausrichtung am Leitungs- und Entscheidungs-management:
- Monetärer Nutzennachweis vor Einführung eines MES/MOM Systems
Veränderte Anforderungen an MES/MOM Systeme:
- Integrations-Management mit einem Manufacturing Flow Management für
- Design, Planung, Ausführung (Intelligent Adaptive Manufacturing)
- Intern und extern vernetzte Systeme (Webtechnologie)
- Werke vergleichende Systeme (Multi Plant Management)
- Anspruchsvolle Analytik Systeme (Advanced Analytics)
Individuelles Anforderungsprofil:
- Ermittlung des Unternehmensqualitätsstatus
- Prozessablaufdesign und individuelles Anforderungsprofil
Beurteilung des MES/MOM Marktangebots:
- Beurteilungskriterien eines MES/MOM Systems - Einordnung der Systeme in Qualitätsklassen
- MES/MOM Anforderungsspektrum gespiegelt am deutschsprachigen MES Produktangebot bei
adicom, Apriso, iTAC, GFOS, SIMATIC IT, SAP ME, camLine, InQu Informatics, Werum Software
& Systems, Felten Group, Wonderware, SYNCOS, Proxia, FASTEC, Forcam, PSIPENTA,
Industrie Informatik, Grass, IBS AG, apromace, AIS, ADVARIS, Gefasoft, Plex Systems, DE
Software.
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Vorgehen beim Auswahlprozess:
- Vorauswahl gemäß der Kernanforderungen
- Simulation der Prozessabläufe durch die verbleibenden Anbieter
MES/MOM Einführung:
- Einführungsmanagement des ausgewählten Systems
- Nutzenkontrollmanagement
An wen wendet sich das Seminar:
Das Seminar wendet sich an Alle, die in den Entscheidungsprozess für ein MES eingebunden
sind:
Geschäftsführer, Werksleiter, Produktionsleiter, Arbeitsvorbereitung, Controlling
Preis: 700.-- EUR
Im Preis enthalten sind umfassende Unterlagen. Auf Wunsch kann der MES Simulator kostenfrei
installiert werden. Notwendiger Speicherplatz 120 GB.
Die Preise verstehen sich ohne Mehrwertsteuer.
Das Seminar kann auch individuell abgestimmt auf die jeweilige Firma abgehalten werden.
Teilnehmerzahl unbeschränkt.
Preis: 1.500.-- EUR plus Mehrwertsteuer, Fahrtkosten, Übernachtungskosten.
Veranstaltungsort: in der jeweiligen Firma
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Sem inar 2 : 2 Tage Sem inar
MES Schulungskurs
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Seminarbasis
In diesem Schulungskurs werden in Form eines zweitägigen Workshops die Inhalte eines
qualifizierten MES vermittelt. Dies erfolgt anhand eines MES Simulators, der im Rahmen von
Beratungsprojekten im Produktionsumfeld in den letzten zwei Jahrzehnten entwickelt wurde.
Dieser Simulator enthält sämtliche Funktionsbausteine eines qualifizierten MES im Sinne eines
integrierten, flexiblen und anpassungsfähigen Produktionsmanagementsystems der neuen
Generation.
Für den Workshop erhält jeder Seminarteilnehmer eine CD mit dem Simulator, der gemeinsam auf
den Laptops der Teilnehmer installiert wird, weil er die praktische Grundlage für die Vermittlung der
MES Funktionsinhalte ist.
Die Teilnehmer können diesen Simulator kostenlos für eigene Anwendungsfälle verwenden
(Simulationen, Ausschreibungsprojekte).
Seminarinhalte
1.Tag
Modell eines integrierten, flexiblen, adaptiven Produktionsmanage-mentsystems.
Es folgt die Entwicklung und Erläuterung eines Produktionsmanage-mentsystems der neuen
Generation anhand der Bausteine
Manufacturing Flow Design
Manufacturing Flow Planning
Manufacturing Flow Execution
Dabei wird auf die Kriterien eingegangen, die bei der Auswahl eines MES zu berücksichtigen sind.
Es folgt die Darstellung und Einordnung der einzelnen Funktionsbausteine eines MES.
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Manufacturing Flow Design
Als erstes werden die Grundlagen eines qualifizierten MES erläutert. Es ist dies das
Produktdatenmodell, das anhand der Richtlinien der ISA 95 und 88 dargestellt wird. Es betrifft dies
die Thematik „Product Definition Management“ und das „Resources Management“.
Hier wird insbesondere die Bedeutung des Arbeitsplans als Datendrehscheibe für sämtliche
Planungs- und Ausführungsfunktionen aufgezeigt. Anhand von Beispielen wird ein
allgemeingültiger Ansatz zur Arbeitsplanverwaltung und -gestaltung simuliert.
Simulation Arbeitsplan
Der Stoff bezüglich „Manufacturing Flow Design“ wird anhand eines gemeinsam entwickelten
Beispiels aufgefrischt und vertieft. Hier wird auch gezeigt, wie das Auftragsmanagement Eingang
in den Arbeitsplan finden kann.
Manufacturing Flow Planning
Zuerst wird den Teilnehmern ein Überblick über die Inhalte eines operativen Planungssystems
gegeben. Es werden die verschiedenen Planungsphilosophien anhand ausgewählter qualifizierter
Planungstools erläutert.
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Order Management
Danach erfolgt die Darstellung eines Auftragsmanagement der neuen Generation. Insbesondere
wird hier die „Demand Driven Manufacturing“ Philosophie als Kern einer auf den Einzelbedarf
ausgerichteten Produktion dargestellt mit den verschiedenen Inhalten zur Produktionsglättung und
zu einem elektronischen Kanban.
Zur Simulation werden einzelne Aufträge erfasst, die verplant werden.
Es wird die Integration der Bestell- und Wareneingangsfunktionen in ein MES anhand eines
Simulationsbeispiels abgebildet.
Terminierungsmanagement
Es folgt die eigentliche Terminierung. Hier wird anhand eines Beispiels gezeigt, wie ausgehend
von einem Einzelbedarf die Prozesskette rückwärts aufgelöst und synchronisiert wird bei
simultaner Berücksichtigung der Ressourcenverfügbarkeit.
Danach wird der Einzelauftrag in den Kontext mit einem bestehenden Auftragspool gebracht mit
einer Reihenfolgebestimmung auf der Basis von Prioritäten und Regeln (Rüstmatrix).
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Änderungsmanagement
Hier wird gezeigt, wie ein MES Anpassungen aufnimmt, verarbeitet und die Auswirkungen in
Echtzeit aufzeigt. Anhand von Beispielen werden verschiedene Szenarien simuliert, wie
Kalenderänderungen, Schichtmodellanpassungen, Änderung des Termins und Änderungen der
Auftragsmenge.
Personaleinteilung
In einer weiteren Sektion wird gezeigt, wie in einem MES die kurzfristige Personaleinteilung zu
erfolgen hat, die Voraussetzung ist für die Ausführungsfreigabe der verplanten Aufträge.
2.Tag
Rekapitulation des Themas Planung
Es werden die Planungsinhalte kurz rekapituliert und mittels eines Beispiels wird ein Auftrag
erfasst, verplant und einzelne Änderungen vorgenommen, um die Inhalte praktikabel zu vertiefen
und zu verankern.
Manufacturing Flow Execution
Es werden die klassischen Inhalte der Ausführungssysteme in ihrem Ablauf dargestellt. Dabei wird
anhand eines Simulationsbeispiels gezeigt, wie mittels eines Workflows die einzelnen Funktionen
im Arbeitsgang abzuarbeiten sind. Insbesondere wird gezeigt, wie in einem qualifizierten MES die
Materialflusssteuerung (Vorgänger-, Nachfolgerbeziehungen) auf unterster Einheitenebene
durchzuführen ist.
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Rüst-, Fertigungs-, Reinigungsvorgänge
Es werden die BDE Abläufe für das Rüsten, das Fertigen und den Ausbau- bzw.
Reinigungsprozess
mit den Zeitstempeln gezeigt sowie die Funktionsabläufe innerhalb dieses BDE Rahmens für die
Materialbereitstellung, den Materialeinsatz, die Werkzeugzuordnung sowie die Output Erstellung
mit den Prüfabläufen.
Tracking und Tracing Funktionen
Ein besonderes Gewicht wird auf die Aufzeichnung des Tracking Prozesses gelegt mit den
verketteten Input-, Output Vorgängen, die Voraussetzung ist für eine lückenlose
Auftragsrückverfolgung.
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Prüfdatenerfassung und -kontrolle
Gesondert wird gezeigt, wie die Arbeitsgang spezifische Prüfdatenerfassung variabler wie
attributiver Prüfmerkmale mit den damit verbunden Kontrollfunktionen zu einem SPC/SQC
erfolgt.
Echtzeitkostenkontrolle
Es wird in einem gesonderten Kapitel die Echtzeitkostenkontrolle behandelt, die in einem
künftigen MES eine immer größere Bedeutung bekommt.
Hinzukommen die Echtzeitereignismeldungen im laufenden Prozess. Diese Kontrollprozesse
werden anhand der simulierten Beispiele präsentiert.
Performance Management
Abschließend wird ein Überblick über die Darstellung der erfassten Leistungsdaten in
Dashboards gegeben.
Zertifikat
Jeder Teilnehmer erhält ein Teilnahmezertifikat am Seminar. Wer an einer qualifizierten
Beurteilung interessiert ist, erhält ein Beispiel zur Simulation des Lernstoffs. Dieses ist
innerhalb von 14 Tagen mittels des mitgelieferten Simulators abzubilden und dem
Seminarleiter zuzuschicken. Es erfolgt eine Beurteilung, die zum Zertifikat des MES
Informations-Manager (MIM) führt.
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An wen wendet sich das Seminar:
Das Seminar wendet sich an Alle, die mit einem MES arbeiten müssen.
Preis: 1.400.-- EUR
Im Preis enthalten sind umfassende Unterlagen und der MES Simulator wird auf Wunsch auf
einem Laptop kostenfrei installiert. Nötiger Speicherplatz 120 GB..
Die Preise verstehen sich ohne Mehrwertsteuer. Der Veranstaltungsort wird frühzeitig
bekanntgegeben.
Das Seminar kann auch individuell abgestimmt auf die jeweilige Firma abgehalten
werden. Teilnehmerzahl unbeschränkt.
Preis: 3.000.-- EUR plus Mehrwertsteuer, Fahrtkosten, Übernachtungskosten.
Veranstaltungsort: in der jeweiligen Firma.