Upload
vuongtuyen
View
217
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Fabrikanlagen und LogistikInstitut für
Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis
LeibnizUniversität Hannover
Wiebke Hartmann12. Industriearbeitskreis"Produktionslogistik für die variantenreiche Serienfertigung“Lauf an der Pegnitz, 22.09.2009
Logistische Beherrschungvon Fertigungs- und Montageprozessen
Bild 1© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Gliederung
Rahmenbedingungen und Zielsetzungen heutiger Produktionssysteme
Modellierung logistischer Zusammenhänge mit Durchlaufdiagramm und Kennlinien
Praxisbeispiel
Bild 2© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Gliederung
Rahmenbedingungen und Zielsetzungen heutiger Produktionssysteme
Modellierung logistischer Zusammenhänge mit Durchlaufdiagramm und Kennlinien
Praxisbeispiel
Bild 3M. Kennemann© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Rahmenbedingungen heutiger Produktionssysteme
*Quellen: VDMA, Studie Strategien im Maschinen- und Anlagenbau, 2007, n = 236 Unternehmen
ZeitZeit
Varia
nten
anza
hl
4,0 %4,9 %
6,1 %
< 80 % 80 - 95 % > 95 %
+ 52,5 %
Liefertreue*
Um
satz
rend
ite
F&
E
Wac
htum
Rüc
kgan
g
Um
satz
In der Kundenwahrnehmung spielt die logistische Leistungsfähigkeit eines Unternehmens eine herausragende Rolle.
Bild 4© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Zielsystem der Produktionslogistik
G4046SW_Wd
hohe Termintreue
kurzeDurchlaufzeit
hoheAuslastung
niedrige Bestände
Liefer
treue Lieferzeit
Kapitalbind
ungs
kost
en
L o g i s t i k l e i s t u n g
L o g i s t i k k o s t e n
Wirtschaft-lichkeit
Pr o z e s s k o s t e n
Bild 5© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Gliederung
Rahmenbedingungen und Zielsetzungen heutiger Produktionssysteme
Modellierung logistischer Zusammenhänge mit Durchlaufdiagramm und Kennlinien
Praxisbeispiel
Bild 6© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Durchlaufzeitanteile und eindimensionalesDurchlaufelement
G1878NP
TBEV : Bearbeitungsende VorgängerTRA : RüstanfangTBE : Bearbeitungsende
ZDL = TBE – TBEV : DurchlaufzeitZUE = TRA – TBEV : ÜbergangszeitZDF = TBE – TRA : Durchführungszeit
[BKT] : Betriebskalendertag
Fertigungsauftrag II
Durchlaufzeit(Produktionsauftrag)
Fertigungsauftrag I
Durchlaufzeit(Fertigungsauftrag)
Montageauftrag
Liegen nachBearbeitung Transport
Liegen vorBearbeitung
Rü-sten
BearbeitenAVG3
AVG1 AVG2 AVG3 AVG4
Zeit [BKT]TBETRATBEV
ZUE
ZDL
ZDF
b) arbeitsvorgangsbezogenes Durchlaufelement
a) Durchlaufplan eines Produktionsauftrages
Bild 7© Institut für Fabrikanlagen und Logistik G0476SW
Arbeit [Vorgabestunden]
Zugangskurve
Abgangskurve
mittlereBelastung
mittlereLeistung
Zeit [Betriebs-kalendertage]
a) Trichtermodell b) Durchlaufdiagramm (AS n)
Zugang
Anfangs-bestand
Endbestand
Abgang
Untersuchungszeitraum
Trichtermodell und Durchlaufdiagramm einer Arbeitsstation
Abgang AS m= Zugang AS n
Abgang AS n
Bestand(wartende Aufträge)
AS m
AS n
AS n : Arbeitssystem n
Bild 8© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Bestand, Reichweite und Leistung im Durchlaufdiagramm
G1383NP
[Bechte, IFA]
Rm
Bm
mittlere Reichweitemittlerer Bestand
Lm
ABmittlere LeistungAbgang im Bezugszeitraum
RmBm
Lm=
: Bestandsfläche FBZugang
Abgang
Bestand
mL
T0 T1Bezugszeitraum P
AB
Arb
eit [
Std
]
B(T)
::
::
Zeit [BKT]
B m
Rm
Trichterformel:
[BKT] : Betriebskalendertag
Bild 9P. Nyhuis© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Ausgewählte Prinzipbeispiele für Durchlaufdiagramme
13.483SW
Arb
eit
Zeit
Zugang
Abgang
a) Kontinuierlicher Zu- und Abgang
Arb
eit
Zeit
b) Stark streuende Arbeitsinhalte
Arb
eit
Zeit
Arb
eit
Zeit
c) Starke Belastungsstreuung d) Hohe Kapazitätsflexibilität
Bild 10© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Ableitung der Produktionskennlinien fürLeistung und Reichweite einer Arbeitsstation
G0462NP
I: geringes Bestandsniveau II: Übergangsbereich III: hohes Bestandsniveau
a) typische Betriebszustände
BestandsniveauI II III
Reichweite
Arb
eit
Zeit Zeit Zeit
Arb
eit
Arb
eit
Abgang
Zugang
Leistung
b) Darstellung der Betriebszustände in Produktionskennlinien
Bestand
LeistungReichweite Maximale Leistung
Minimale Reichweite
Bild 11© Institut für Fabrikanlagen und Logistik G1811NP
Modellierungsalternativenzur Erstellung von Produktionskennlinien
Simulation
Warteschlangen-theorie
niedrig hochAnwendungsaufwand
Abb
ildun
gsgü
te
hoch
niedrig
Allgemeine Anforderungen an Modelle
Bezug zur Realität
Große Allgemeingültigkeit
Klarheit und Verständlichkeit der Aussage
Beschränkung auf das Wesentliche
maximal zulässigerAufwand
geforderteMindestgüte
[Oertli-Cajacop, 1977]
Kennlinien-theorie
Die Kennlinientheorie ermöglicht mit geringem Aufwand schnelle und sichere Aussagen, wo in einer Fertigung die Ansatzpunkte zur Erschließung logistischer Rationalisierungs-potenziale zu finden sind und welche spezifischen Maßnahmen diese Potenziale ausschöpfen.
Bild 12P. Nyhuis © Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Berechnete Leistungskennlinie und deren Parameter
G0881SW
maximal möglicheLeistung
idealerMindestbestand
Überlappungsgrad
Mittelwert und Streuung der Auftragszeiten
Mindest-übergangszeiten
Parameter mit elementarer Bedeutung Parameter mit empirischer Bedeutung
Streckfaktor
IdealeLeistungs-kennlinie
ApproximierteLeistungs-kennlinien Belastungsstreuung
Kapazitätsflexibilität
Flexibilität der Bestandszuordnung
Anzahl Arbeitssysteme
Leistungsgrad
kapazitätsmindernde Störungen
Kapazität je Arbeitssystem
Einzelzeit
Rüstzeit
Losgröße
Transportzeit
sonstige Mindestübergangszeiten
Bild 13P. Nyhuis© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Anwendungsmöglichkeiten von Produktionskennlinien
G0735SW
• Losgrößenbestimmung• Ermittlung desKapazitätsbedarfs
• Bewertung technischerInvestitionen
• Ermittlung vonSteuerungsparametern(Soll-Durchlaufzeit,Soll-Bestand,Einlastungsprozentsatz)
• Bewertung desIst-Zustandes
• Abschätzung vonRationalisierungs-potenzialen
Produktions-planung
Produktions-steuerung
Produktions-controlling
Leis
tung
Bestand
Dur
chla
ufze
it
Plan (1) Plan (2)
Leis
tung
Bestand
Dur
chla
ufze
it
Leis
tung
Bestand
Dur
chla
ufze
it
Soll Ist
Funktion Logistikorientierte Anwendungsmöglichkeiten
Soll
Bild 14© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Gliederung
Rahmenbedingungen und Zielsetzungen heutiger Produktionssysteme
Modellierung logistischer Zusammenhänge mit Durchlaufdiagramm und Kennlinien
Praxisbeispiel
Bild 15© Institut für Fabrikanlagen und Logistik C0340NP_Lp
Durchlaufzeit- und Bestandsanalyse in der Praxis
von...na
ch...
Mat
eria
lflus
s-an
alys
e
Lm TAmBm ZDLm
Lm TAmBm ZDLm
EngpassorientierteLogistikanalyse
LmBm
ZDLm DurchlaufzeitTAm Terminabweichung
Arbe
it Zugang mittlererBestand
mittlere Leistung
mittlereReichweite
Zeit
Abgang
Dur
chla
ufze
it-un
d B
esta
nds-
anal
yse
Pote
nzia
l-be
urte
ilung
KapazitätLeistung
Arbe
itzei
t
BestandLeistungBestand
Lm TAmBm ZDLm
Lm TAmBm ZDLm
Bild 16© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Darstellung logistischer Spitzenkennzahlen im Materialfluss
D4906ASW
Materialflussintensität(Auswertungszeitraum: 5 Monate
Anzahl Aufträge > 3000Anzahl Aufträge > 2000Anzahl Aufträge > 1000Anzahl Aufträge > 500Anzahl Aufträge > 100Anzahl Aufträge < 100
Start
Kundenteil-daten
Braunoxid/Cu-Passivierung
Trocknen/ Tempern (1)
Pressen
Zuschnitt
Bohrerei
Entgraten
DK-Fräsen
Mehrlagenvor-behandlung
DK-Linie
Qualitätssonder-prüfung
Resistbe-schichtung
Resist-strukturierung
Leiterbild-grundaufbau
AlkalischÄtzen (1)
Zwischen-prüfung
HandgalvanikNi / Au
AlkalischÄtzen (2)
Trocknen/Tempern (2)
Innenlagen-ätze
AOIInnenlagen
BeschichtenStopplack
Hot-AirLeveling
Beschichten/Drucken
Mechanik/Konturfräsen
elektrischePrüfung
Endprüfung
Verpacken
Ende
Mechanik/Kerbfräsen
Mechanik/Schneiden
Mechanik/Stanzen
Handgalvanikchem. Gold
Resistbeschichtung ISTZDLm = 1,9 BKT
Bm = 26,5 StdLm = 13,4 Std/BKT
••
•
0100
200300
400500
600
700
Std900
160 170 180 190 200 210 BKT 230
Bestand
Abgang
Zugang
Arb
eits
inha
lt
Betriebskalendertag
Materialflussintensität(Auswertungszeitraum: 5 Monate)
Anzahl Aufträge > 3000Anzahl Aufträge > 2000Anzahl Aufträge > 1000Anzahl Aufträge > 500Anzahl Aufträge > 100Anzahl Aufträge < 100
Start
Kundenteil-daten
Braunoxid/Cu-Passivierung
Trocknen/ Tempern (1)
Pressen
Zuschnitt
Bohrerei
Entgraten
DK-Fräsen
Mehrlagenvor-behandlung
DK-Linie
Qualitätssonder-prüfung
Resistbe-schichtung
Resist-strukturierung
Leiterbild-grundaufbau
AlkalischÄtzen (1)
Zwischen-prüfung
HandgalvanikNi / Au
AlkalischÄtzen (2)
Trocknen/Tempern (2)
Innenlagen-ätze
AOIInnenlagen
BeschichtenStopplack
Hot-AirLeveling
Beschichten/Drucken
Mechanik/Konturfräsen
elektrischePrüfung
Endprüfung
Verpacken
Ende
Mechanik/Kerbfräsen
Mechanik/Schneiden
Mechanik/Stanzen
Handgalvanikchem. Gold
Resistbeschichtung ISTZDLm = 1,9 BKT
Bm = 26,5 StdLm = 13,4 Std/BKT
••
•
Bestand
Abgang
Zugang
Arb
eits
inha
lt
Betriebskalendertag
Bestand0 5 10 15 20 Std 30
0,2
0,6
1,0
1,4
BKT
2,0
gemessenerBetriebspunkt
angemessenerBetriebsbereich
0
2
4
6
8
10
Std/BKT
14
Leis
tung
Rei
chw
eite
Leistung
Reichweite
Plan-Kapazität
BKT: Betriebskalendertag
Bild 17© Institut für Fabrikanlagen und Logistik D5023NP
Durchlaufdiagramme für dasArbeitssystem „Resistbeschichtung“
Anzahl Arbeitsvorgänge –Mittlere LeistungMittlerer BestandMittlere ReichweiteMittlere Durchlaufzeit
Std/BKTStdBKTBKT
260313,425,62,01,9
160 170 180 190 200 210 BKT 230
Bestand
Betriebskalendertag
0
100
200
300
400
500
600
700
Std
900
Abgang
Zugang
Arb
eits
inha
lt
Bild 18© Institut für Fabrikanlagen und Logistik D5024NP
Bestandsverlauf amArbeitssystem „Resistbeschichtung“
160 170 180 190 200 210 220 2300
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
idealer Mindestbestand
Arb
eits
inha
lt
Betriebskalendertag
mittlerer Bestand
Bild 19© Institut für Fabrikanlagen und Logistik D5025NP
Berechnete Produktionskennlinie für dasArbeitssystem „Resistbeschichtung“
14
Sdt/BKT
10
8
6
4
2
00 5 10 15 20 Std 30
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
BKT
2,0
Bestand
Leis
tung
angemessenerBetriebsbereich
gemessenerBetriebspunkt
Leistung
Reichweite
Rei
chw
eite
BKT: Betriebskalendertag
ca. 1
,5 B
KT
ca. 20 Stunden
ReichweiteLeistungAnzahl Arbeitsplätze
BKTStd/BKT-
2,013,4
1
BestandMindestbestandRelativer Bestand
StdStd%
26,51,8
1442,1
Bild 20© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Maßnahmen zur Bestandsreduzierung am Beispiel desArbeitssystems „Resistbeschichtung“
BestandIst
Soll
aktuelle Leistung ca. 13,4 Std/BKT
Zugang
Abgang
I. drosseln
Kapazitätserhöhung um 7 Std/BKTfür ca. 3 BKT
Zugang
Abgang
Arb
eit
ZeitBKT Betriebskalendertag
Soll
Ist
keine Zugänge für ca. 1,5 BKT
Arb
eit
Zeit
Abgang
Zugang
Ist
Soll
II.
Soll
aktuelle Leistung(Kapazität)
BestandIst
Zugang
Abgang
erhöhen
Leistung:13,4 Std/BKT
Leistung:13,4 Std/BKT
Bild 21© Institut für Fabrikanlagen und Logistik D4767NP
Maßnahmenpakete zur Halbierung der Auftragsdurchlaufzeit
• Halbierung der Durchlaufzeiten• Reduzierung der Durchlaufzeitstreuung• Erhöhung der Terminsicherheit
• hohe Durchlaufzeiten• große Terminabweichungen• hohes Bestandsniveau• starke Priorisierungen
• Durchlaufzeitreduzierung bis 58% ausschließlichdurch Bestandsregelung realisierbar, dadurch:
• gleichgroße Reduzierung der Durchlaufzeit-streuung
• deutliche Erhöhung der Terminsicherheit
Bestand
Leis
tung
Stand heute
• Einführung eines permanentenControllings
• Logistische Positionierung
• Vorgabe zielkonformer undrealistischer Solldaten
• Einführung einer Kapazitäts-steuerung
• Einführung einer termin-orientierten Auftragsfreigabe
• Schulung der Mitarbeiter
• konsequente Reduzierungtechnisch bedingter Wartezeiten
• Weitergehende Reduzierung undHarmonisierung der Auftrags-zeiten
Für Ziel 1:
Für Ziel 2:
Ziel 1
Dur
chla
ufze
it
Ziele:
Stand heute:
Potenzialabschätzung:
Logistisches Maßnahmenpaket:
Ziel 2
Bild 22© Institut für Fabrikanlagen und Logistik D6119BNP
Realisierte Erfolge in der LeiterplattenfertigungTe
rmin
treue
Sta
ndar
dabw
eich
ung
der D
urch
lauf
zeit
0
20
40
60
%
100Ziel
Einleitung vonMaßnahmen(II. Quartal)
80
I II III IV V Heute0
4
8
BKT
16(Produktgruppe DK)
Einleitung von Maßnahmen(II. Quartal)
I II III IV Heute
6
Zeit (Quartal) Zeit (Quartal)a) Termintreue b) Durchlaufzeitstreuung
Auf
trags
durc
hlau
fzei
t
0
5
10
15
BKT
25
c) AuftragsdurchlaufzeitI II III IV V Heute
(Produktgruppe DK) Einleitung vonMaßnahmen zurDurchlaufzeitredu-zierung(IV. Quartal)
13
Realisierte Maßnahmen
• Korrektur der Soll-Durchlaufzeiten• Terminorientierter Auftragseinstoß• Mitarbeiterschulung
IV. Quartal
II. Quartal
• Einführung eines Monitorsystems• Logistische Positionierung
DK : Durchkontaktierte WareBKT : Betriebskalendertag
Bild 23© Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Kontakte
Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Wiebke Hartmann Durchwahl: -19809Produktionsmanagement [email protected]
Ihre Ansprechpartner:
Institut für Fabrikanlagen und Logistik
Prof. Dr.-Ing. habil. Peter NyhuisAn der Universität 230823 Garbsen
Tel.: 0511 / 762-2440Fax.: 0511 / 762-3814www.ifa.uni-hannover.de