Prozessplanung und -Analytik

SSP 5LTW

HS BremerhavenK. Lösche

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Prozessplanung

1 Charakteristik und Darstellung von Prozessen

2 Arten von Prozessen

3 Messung von Prozessen

4 Ansätze zur Verkürzung der Durchlaufzeit

5 Case Study „Kristen‘s Cookie Company“

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1. Charakteristik und Darstellung von Prozessen

Input Transformation Output

Prozess ist jede Form von Aktivität einer Organisation/Unternehmens, welche Input in (meist höherwertigen) Output transformiert!

Beispiel: Bäcker, Friseur, Bank Input ? Transformation? Output?

Definition

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1. Charakteristik und Darstellung von ProzessenGründe für eine Prozessanalyse

Prozessanalyse

Benchmarking

Ermittlung von Kennzahlen

Basis für Restrukturierungen

Transparenz

Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit

(z.B. Durchlaufzeit)

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1. Charakteristik und Darstellung von Prozessen

Prozessablaufdiagramm - Bestandteile

Arbeitsgang, Operation Beispiele: Backen, Sägen

Fluss von Material, Kunden, Informationen

Beispiele: Transport von Rohstoffen zwischen Maschinen

Lager

Entscheidungs-situation

Beispiel: Wird das Produkt weiter spezifiziert?

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2. Arten von Prozessen

Beispiel: Bäcker

„Brot backen“ wird in die Arbeitsgänge Teig herstellen, Kneten und Backen unterteilt. Diese Aktivitäten sind durch Material- und Informationsflüsse miteinander verbunden.

Black Box

Teig Kneten Backen

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2. Arten von ProzessenLagerhaltung innerhalb eines Prozesses (work in process inventory)

Gründe für PufferlagerKneten BackenPuffer

Blockierung vermeiden

Ohne Pufferlager kann eine produzierte Einheit, die nicht sofort von der nächsten Stufe aufgenommen wird, nicht weiterverarbeitet werden.

Leerzeiten vermeiden

Hat die vorhergehende Stufe noch keinen/nicht genug Output, so muss die nächste Stufe dennoch weiter produzieren können.

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2. Arten von ProzessenBLOCKING - STARVING

Bestimmung des Engpasses

100 Brote/50 min

Kneten Lager

66 Brote/50 min

Backen

Ohne Lager:

Mit Lager:

Wartezeiten für die Aktivität „Kneten“

Aufbau von 34 Stück Lager/50 min.

Lager

66 Brote/50 min 100Brote/50 min

BackenKneten

Wartezeiten für „Backen“

Abbau von 34 Stück Lager/50 min.

BLOCKING STARVING

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2. Arten von ProzessenMake-to-order Prozesse

Bei Kundenauftragsprozessen („make-to-order“) löst das Eingehen eines Kundenauftrages den Produktionsprozess aus.

Beispiele: Schiffsbau, Maßmöbel, Friseur

Fertigung der Komponenten

Rohstoff-lager

Zusammen-bauen Kunde

Kundenauftrag

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2. Arten von ProzessenMake-to-stock Prozesse

Fertigung der Komponenten

Rohstoff-lager

Zusammen-bauen

Zwischenlager

Zwischenlager

Kundenauftrag

Bei der Lagerproduktion („make to stock“) erfolgt die Produktion auf Lager aufgrund einer geschätzten Marktnachfrage. Kommt es zum Kundenauftrag ist der Produktionsprozess längst abgeschlossen.

Beispiele: Massengüter, Unterhaltungselektronik

Kunde

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2. Arten von ProzessenAssemble-to-order Prozesse

Ein Standardprodukt oder Komponenten werden vorgefertigt. Die Spezifizierung oder die Montage werden auf Kundenauftrag ausgeführt.

Beispiele: konfigurierbarer PC, bestimmte Autos (Smart)

Fertigung der Komponenten

Rohstoff-lager

Zusammen-bauen

Zwischenlager

Kundenauftrag

Kunde

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3.Messung von Prozessen

Durchlaufzeit

Die Durchlaufzeit ist die durchschnittliche Zeit, die eine Produktionseinheit braucht, um den Prozess zu durchlaufen! (incl. Wartezeit (Puffer)).

Puffer BackenKneten

Start: 4 Uhr Ende: 7 Uhr

Durchlaufzeit: 3 Stunden (durchschnittlich dauert es 3 Stunden bis das Brot alle Aktivitäten durchlaufen hat und verkauft werden kann)

Durchlaufzeit – Wartezeit = theoretische Durchlaufzeit

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3.Messung von Prozessen

Output-Rate

Die Output-Rate zeigt an, wieviel Output-Einheiten den Prozess pro Zeiteinheit (Stunden, Minuten,....) verlassen.

Lager

66 Brote/50 min 100Brote/50 min

BackenKneten

Gesetz von Little zeigt den Zusammenhang zwischen Durchlaufzeit (T), Output-Rate (R) und Bestand (I): I = R x T

Durchlaufzeit =Bestand

Output-Rate

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3. Messung von Prozessen

Rüstzeit Bearbeitungszeit

Durchlaufzeit

Zeit für das Umstellen der Maschine, z.B. zur Vorbereitung der Produktion von einer 20 Stück Box auf eine 50 Stück Box => 20 Min.

Für die Produktion notwendige Zeit, z.B. Zeit für die Herstellung von 1000 Boxen = 40 Min.

+

Durchlaufzeit: 60 Min

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3.Messung von ProzessenBeispiel zu „Gesetz von Little“

Ein Restaurant bedient im Durchschnitt 1.500 Kunden an einem 15-stündigen Arbeitstag. Während des Tages befinden sich durchschnittlich 75 Kunden im Restaurant.

Von den 75 Kunden möchten einige bestellen; andere warten auf das Servieren der Speisen; manche speisen gerade und andere begleichen bereits die Rechnung.

Wie hoch ist die Durchlaufzeit eines Kunden?

Wie oft erneuert sich der Bestand an Kunden pro Tag?

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3.Messung von ProzessenTaktzeit

Ist jene Zeit, die zwischen der Fertigstellung zweier Einheiten vergeht!

Beispiel: Sesselproduktion

Lackieren

BZ: Bearbeitungszeit

BZ: 34 min

Montieren

BZ: 38 min

Verpacken

BZ: 32 min

Alle 38 Minuten verlässt ein Sessel den Prozess! Taktzeit 38 min

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3.Messung von ProzessenDurchlaufzeit - Effizienz

Die DLZ Effizienz ist ein Indikator für den Anteil der Bearbeitungszeit (= theoretische Durchlaufzeit) bzw. Wartezeit eines bestimmten Prozesses.

DLZ-Effizienz =Theoretische Durchlaufzeit

Durchlaufzeit

Beispiel:

Die gesamte Durchlaufzeit des Prozesses „Brot backen“ beträgt drei Stunden.

Kneten/Einheit: 45 Sekunden (50 min/66 Brote)

Backen/Einheit: 3000 Sekunden

DLZ-Effizienz = 10800

3045= 28,2 %

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3.Messung von Prozessen

Effizienz/Produktivität/Auslastungsgrad

tatsächlicher Outputangestrebter Output

Produktivität: OutputInput

Auslastungsgrad:tatsächliche DLZ

verfügbare Zeit

Tatsächlicher Output: 100 Brote Gewöhnlicher Output/Std.: 120 Brote

Prozessleistung: 83,33 %

Input (z.B. Rohstoffe, Arbeit etc.): 1,5 Stunden Arbeitsleistung

Output: 30 Brote

Produktivität: 20

Prozessleistung:

Verfügbare Zeit: 22 Std.Tatsächliche DLZ (exkl. Reparaturen etc.): 18 Std.

Auslastungsgrad: 81,81 %

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3.Messung von ProzessenKennzahlen – Ein Überblick

Losgröße Zeit/Einheit

Bearbeitungs-zeit

Rüstzeit

Durchlauf- zeit

Wartezeit

theor.-Durchlaufzeit

Durchlaufzeit-effizienz

Taktzeit

Outputrate Produktivität Input

Tatsächliche Einsatzzeit

Auslastungsgrad

idealer Output

Prozessleistung

Verfügbare Zeit

20

3.Messung von ProzessenBeispiel: Prozessperformance „Sesselmontage“

Problemstellung:

Die Stationen A, B und C im Materialfluss des Prozesses sind mit der Herstellung der Polsterung beauftragt während J, K und L den Rahmen zusammenstellen. Station X baut die beiden fertigen Teile zusammen. In Station Y erfolgt der Überzug eines Plastikschutzes. Schließlich erfolgt in Station Z die Verpackung in Kartons, um die Sessel versandfertig zu machen.

Zwischenlager werden keine gehalten, es besteht lediglich die Möglichkeit ein Teil zwischen den Stationen abzulegen.

Zeitbedarf/Einheit in Sekunden:

A 32 J 32 X 22B 34 K 30 Y 38C 35 L 34 Z 20

A BC

L

JK

X ZY

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3.Messung von ProzessenBeispiel: Prozessperformance „Sesselmontage“

Aufgabe:

1. Welcher ist der höchste Output der in einem Tag mit 8 Stunden produziert

werden kann?

2. Wie hoch ist die Durchlaufzeit des Prozesses?

3. Wie hoch ist die Effizienz des Prozesses (in Prozent)? Ziehen Sie zur Lösung der

Frage die gesamte tatsächliche Bearbeitungszeit heran und vergleichen Sie

diese mit der theoretisch minimalsten Bearbeitungszeit, die z.B. bei einer

Lagerhaltungsstrategie möglich wäre!

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4.Ansätze zur Verkürzung der Durchlaufzeit Aktivitäten parallel durchführen

Serielle Methode

Salat waschen

Salat abmachen

Fisch würzen

Fisch braten

Salat waschen

Salat abmachen

Fisch würzen

Fisch braten

Parallele Methode

Prozessabhängig biszu 80 % Zeitersparnis

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4.Ansätze zur Verkürzung der DurchlaufzeitAbfolge der Aktivitäten ändern

Eingangs-vermerk

BestätigungIngenieur

BewilligungAbt. Leiter

Auftrag durch Ingenieur

Geänderte Abfolge:

Eingangs-vermerk

BewilligungAbt. Leiter

Bestätigung Ingenieur

Auftrag durch Ingenieur

Verbesserung: Kürzerer Weg des Aktes!

Prozess: „Auftragsverwaltung“

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4.Ansätze zur Verkürzung der DurchlaufzeitUnterbrechungen verhindern - Kritischer Weg

Eingangs-vermerk

Zeitintervalle zwischen den Aktivitäten sind oftmals zu lange! Beispiel: Eingegangene Aufträge werden zwei Tage gesammelt und erst dann dem Abteilungsleiter zur Bewilligung vorgelegt

BewilligungAbt. Leiter

• hohe Durchlaufzeiten

• mehr Aufwand

• mögliche Probleme beim Einhalten von Fristen

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5.Case Study „Kristen‘s Cookie Company“Fragen

1. Welches ist die Durchlaufzeit des Backprozesses? – Stellen Sie Ihr Ergebnis

graphisch dar!

2. Wieviele Aufträge zu je einem Dutzend Keksen können innerhalb von 4 Stunden

angenommen werden?

3. Berechnen Sie den Auslastungsgrad der beiden Hobbykonditoren!

4. Was ändert sich, wenn die durchschnittliche Bestellmenge sich auf zwei

Dutzend erhöht?

5. Was kann verändert werden, um den Prozess zu verbessern (z.B. mehr Kekse,

geringere Kosten, kürzere Zeiten)?

Die Grundpfeiler der Prozessanalytik