1

Auf dem W eg zur perfekten Fabrik:

LEAN Management mit MES

2

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)

3

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.

5

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.

6

Fachthema:

Auf dem Weg zur perfekten Fabrik

Lean Management mit MES

7

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.

8

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.

9

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.

10

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.

11

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.

12

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.

13

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.

14

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.

15

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.

16

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.

17

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.

18

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).

19

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.

20

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.

21

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.

22

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.

23

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.

24

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.

25

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.

26

Lean Manufacturing Module des

MES Anbieters InQu Informatics

27

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.

28

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.

29

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.

30

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

31

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

32

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

33

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.

34

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.

35

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.

36

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.

37

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.

38

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

39

.

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.

40

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.

41

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.

42

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).

43

Sem inar 1 : Tagessem inar

MES Marktüberblick – Einzelbeurteilung MES Anbieter

44

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.

45

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

46

Sem inar 2 : 2 Tage Sem inar

MES Schulungskurs

47

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.

48

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.

49

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).

50

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.

51

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.

52

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.

53

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.