Warum wird die Planung von Produktionssystemen (Fabrikplanung) immer Komplexer?
Mehr Produktvarianten
Sinkende Produktlebenszyklen
Symbole für den Materialfluss
Push
Pull
Lager (Bestand)
Produzent/Kunde
Welches sind die vier Zieldimensionen in der Produktion?
Welche Planungsfälle für eine Fabrikplanung gibt es?
A: Neubau eines Industriebetriebs (sehr komplex)
B: Um- und Neugestaltung eines bestehenden Industriebetriebs
C: Erweiterung eines bestehenden Industriebetrieb
D: Rückbau eines Industriebetriebs
E: Revitalisierung eines Industriebetriebs
Neubau eines Industriebetriebs?
Green Field Planung
Hoher Zeitlicher und inhaltlicher Planungsaufwand
Hoher Freiheitsgrad
Um- und Neugestaltung eines bestehenden Industriebetriebs
Zielsetzung
Rationalisierung
Modernisierung
Fortlaufende Anpasunhg der Produktion an:
Veränderung des Produktionsprogramm
Prozess- und Anlageninnovationen
Erweiterung eines bestehenden Industriebetrieb
Kann bestehenden Standort in Frage stellen (z.B. erweiterung nicht möglich)
Intensivierung der Flächennutzung
Rückbau eines Industriebetriebs
Redimensionierung (Potentialabsenkung)
Restruckturierung (Potentialumbau)
Was ist die Produktion?
Prozess der Leistungerstellung
zweischen Beschaffung und Absatz
Umwandlung von Rohmaterial und Halbzeugen in Fertigteile bzw. Produkte unter einsatz von Ressourcen
Veränderung mindestes einer Eigenschaft eines Gutes
In welchem Spannungsfeld (Umweld) steht die Produktion?
Technologische Umwelt
Politisch-rechtiliche Umwelt
Wirtschaftliche Umwelt
Natürliche Umwelt
Sozio-kulturelle Umwelt
Was ist der Zweck einer Produktion?
Bereitstellung der richtigen Produkte
nach Art und Menge,
zum richtigen Zeitpunkt,
in der spezifizierten Qualität,
zu akzeptablen Kosten
Wodurch sind Fertigungsprinzipien gekennzeichnet?
Durch die beim Produktiossystem forherschenden organisatorischen und räumlichen Struckturen.
Welche Fertigungsprinzipien gibt es?
Werkstattfertigung (Eigescahften, Vor- und Nachteile)?
Räumliches Zusammenfassen von Maschinen und Arbeitsplätzen mit gleichen/gleichartigen Tätigkeiten => Werstätte
Hablfabrikate durchlaufen die Werkstätten
Aufbau nach Effizienter Raumnutzung
Geringe Stückzahl
Einfach zu transportieren
Vorteile:
Hohe Flexibilität
Motivationssteigerung durch abwechslungsreiche Tätigkeiten
Niedrige Störanfälligkeit bei ausfall einzelner Maschinen
Personal kann Arbeitstempo selbst definieren
Nachteile:
Hoher (Zwischen)lageraufwand
Lange Durchlaufzeit
Schlechte transparenz der Materialflüsse
Hohe Mitarbeiterqualifikation
Hoher Abstimmungsaufwand
Reihenfertigung (Eigescahften, Vor- und Nachteile)?
Anordnung von Maschinen gemäß Arbeitsabläufe
Harmonisierung nicht exakt möglich => Zwischenpuffer
Flussprinzip auch wenn Harmonisierung nicht exakt möglich
Kurze Förderwege
Hohe Transparenz des Materialfluss
Hohe Auslastung
Hohe Kosteneffizienz durch spezialisierung
Nachteile
Hohe Stückzahl und Gleimäßigkeit der Produktion notwending
Hohe Störanfälligkeit des Gesamsystem
Fließfertigung (Eigescahften, Vor- und Nachteile)?
Maschienenanordnung gemäß Arbeitsabläufe
Strenge Taktfolge
Begrenzte Puffermöglichkeit
Kontinuierlicher Materialfluss
Produkten mit hoher Ähnlichkeit
Fließband: Mitarbeiter
Fließstarße: Maschinen
Kurze Durchlaufzeit
Hohe TRansparenz des Materialfluss
Geringe Bestände
Geringer Aufwand zur Produktionsplaung und -steuerung
Niedrige Personalkosten
Sehr hohe Störanfälligkeit des Gesamtsystem
Niedrige Flexibilität gegenüber Nachfrageschwankungen
Hoher Investiopnsaufwand
Welche Fertigungsprinzipien gibt es noch?
Werkbankfertigung:
Einzeln isolierte Arbeitsplätze
Anwendung häufig in Handwerksbetrieben
Wanderfertigung
Produktion nach dem Flussprinzip
Halbfabrikat verbleibt am Ort, Arbeitsplätze bewegen sich entlang des Halbfabrikat
Baustellenfertigung
Halbfabrikat bleibt an einem Ort
Ressourcen kommen zum Halbfabrikat
Zentralfertigung
Unterschiedliche Tätigkeit in zusammengefassten Bearbeitungszentren
Möglichst vollständige bearbetung eines Produktes/Produkserie in ähnlcihen Produktionsabläufen
Chaku-Chaku-System
Orientiert an Serienfertigung
Bearbeitung eines Halbzeug erfolgt nacheinander an mehreren (i.d.R. einfachen) automatischen Anlagen
Mitarbeiter bestücken Anlagen und transportieren von einer Anlage “ausgeworfenen” Halbfabrikaten zur nächsten Anlage
Dies kann zu einem hohen Grad an Effizienz führen
Was wird bei den Fertigungstypen unterschieden udn welche gibt es?
Produzierte Mengen
Typen:
Einzelfertigung
Serienfertigung
Sortenfertigung
Massenfertigung
Einzelfertigung (Beschreibung, Probleme, Fertigungsprinzipien)?
Produktion individueller Produkte als Einzeilstücke
Hoher Grad an Flexibilität der Ressourcen in der Produktion
Probleme:
Schlechte Prognostizierbearkeit der Auftragseingag
Lange Lieferzeit für nicht bevorratete Komponenten
Fertigungsprinzipien
Werkstattfertigung
Serienfertigung (Beschreibung, Probleme, Fertigungsprinzipien)?
Produktion gleicher Produkte in begreznter Anzahl
Weitere unterteilung in Klein- und Großserienfertigung
Rüstzeiten beim Umrüsten der Maschinen zwischen zwei Produktionsvarianten
Fertigungsprinzip:
Reihenfertigung
Fließbandfertigung
Sortenfertigung (Beschreibung, Probleme, Fertigungsprinzipien)?
Produktion (marginal) unterschiedlciher Produktvarianten auf der gelichen Maschine hintereinander
Unterschied Serienfertigung: Rohmaterialien der einzelnen Produktvarrianten unterscheiden sich nich voneinder unf Produkte werden in unbegrenzter Anzahl produziert
Probleme
Planung der Auftragsgrößen und Sortenreihenfolgen
Zentrenfertigung
Massenfertigung (Beschreibung, Probleme, Fertigungsprinzipien)?
Produktion von standardisierten Produkten ohne Individualisierung
Ununterbrochene Produktion gleicher Produkte
Zeitlich unbegrenzte Produktion auf gleichen Maaschinen
Monotonie der Tätigkeit
Fertigungsprinzipien:
Eigeschaften der Fertigungstypen?
Ziele der Produktion aus Kunden- und Unternehmenssicht?
Logisches Zielquadrat der Produktion?
Varriabilität:
Variantenbreite
Kundenspezifikation
Maschinenflexibilität
QUalität:
Toleranz & Ausschuss
Ergonimie
Arbeitssicherheit
Geschwindigkeit
Bearbeitungzeiten
Rüstzeiten
Verfügbarkeit
Wirtschaflichkeit:
Materialausnutzung
Energie-/Ökoeffizienz
Herstellkosten
Phasen der Fabrikplanung?
Was zeigt ein Produktionsschema?
Funktionseinheiten
qualitative Verknüpfungen
Flächen-, Raum- und Anwendungsneutral
Welche Funktionen können Flächen in einem Produktionsschema haben?
Produktionsfunktionen
Logistikfunktionen
Welche Erkentnisse können aus einem Produktionsschema gezogen werden?
Art, Anzahl und Typbreite von erforderliche Produktionseinheiten
Quantitative Materialflusseitige Verknüpfung
Ablauflogik
Erforderliche Ressourcen in der späteren Produktion
Wie wird ein Produktionsschema modeliert?
Schritt 1: Wodrüber gibt ein Produktionsprogramm aukunft?
Leistungsumfang:
Sachlich (Produktionsarten, Sortiment)
Mengenmäßig (Umfang, Stückzahl je Produktart)
Zeitlich (Produktionszeitraum, Planungsperiode)
Wertmäßig (Preis, Kosten)
Welche Tendenzen gibt es im Produktionsprogramm?
Steigende Produktvariantenvielfalt
Sinkende Lebenszyklen
Sinkende Stückzahlen
Kurze Lieferzeiten
Kurzzeitige Produktionswechsel
Wie sieht eine Produkstrucktur aus?
Schritt 2: Was bringt die Analyse von Arbeitsplänen?
Ableitung von Materialflussverknüpfungen
Was beinhalten Arbeitspläne ?
Vorgangsfolgen zur Fertigung von Einzelteilen und Baugruppen
Verwendetes Material
Arbeitsplatz/Bereich je Vorgang
Betriebsmittel je Vorgang
Vorgabezeit je Vorgang
Schritt 3: Entwicklung von Arbeitsablaufschemas
Was ist ein Arbeitsablaufschema und was bringt es?
Parallele Auswertung alles zu produzierenden Erzeugniselemente mittels Gesamtarbeitsablaufschema
Qualitative Materialflussbeziehungen werden ersichtlich
Tabellarische Aufstellung der Produktion- und Logistikfunktionen
Schnelles Erkennen identischer Materialflüsse
Beriche können gebildet werden
Schritt 3: Was sind Kriterien für Bereichsbildungen?
Kostenstellenzuordnung/-bildung
Verfahrens-/Ausrüstunganalogie
Funktionell-räumliche Gruppierung
Spez. Anforderungen an Funktionseinheiten
Schritt 4: Ableiten eine Produktionsschemas
Darstellung der Funktionseinheiten mit ihren qualitativen Materialflussvernetzung auf Basis des Arbeitsablaufschemas
Keine Einschrenkungen durch reale Gegebenheiten
Schritt 5: Ableitung des flächenmaßstäblichen Produktionsschemas
Erstellung eines flächenmaßstäblichen Produktionsschenmas:
Schätzung
Kennzahlen
Überschlägige Berechnung
Erste Erkentnisse über:
Flächen-/Raumbedarf
Einodnung von Flächen und Räumen
Größenordnungen welcher Teilsysteme müssen in der Produktionssystemplanung festgelegt werden und was muss beachtet werden?
Teilsysteme:
Betriebsmittel
Personal
Fläche
Medien (Ver- und Endsorgung)
Zu beachten:
Geplante Kapazität = Kapatzitätsbedarf
Wegen Unsicherheiten (z.B. Marktdynamik, Maschienenausfälle)
Reserven und Redundanzen schaffen
Ressourcen Flexibel und Wandlungsfähig gestalten
Staische Dimensionierung: Bedarfe über Jahre betrachten
Dynamische Dimensionierung: Mit Einsatz von Simulationstechnik
Was ist das Ziel bei der Demensionierng der Betriebsmittel?
Art (qualitative Kapazität)
Definition durch technologische Verfahren und Leistungsparameter der Betriebsmittel
Anzahl (quantitative Kapazität)
Gegestand von Dimensionierungsberechnung
Wie wird die Dimensionierung der Betiebsmittel durchgeführt?
Bestimmung der Bedarfsgrößen
Hochrechnung des Kapazitätsbedarf aller Produktarten auf Basis der Produktionsstückzahlen
Arbeitsplananalyen um herauszufinde welche Produkte über welche Anlagen laufen
Bestimmung der Verfügbarkeitsgrößen
Anzahl der Betriebsmittel
Maschinenzeiten
Abgeich Soll-/Ist-Kapazitätsgrößen
Unterdeckung: Bedarf > Bestand
Überdeckung: Bedarf < Bestand
Deckung: Bestand = Bedarf
Methoden der Kapazitätsanpassung
Welche Methoden der Kapazitätsanpassung gibt es?
Berechnung des Betriebsmittelbedarf
Berechnung der erforferlichen Kapazität?
Nicht losweise und Losweise:
Berechnung der verfügbaren Kapazität
Verfügbarkeit:
Personalbedarf Brutto/Netto
Brutto Personalbedarf:
Gesamtbedarf zu einem Zeitpunkt
Einsatzbedarf: Produktionsumfang und Zeitaufwände
Reservebedarf: Krkaheit, Urlaub, etc.
Netto Peronalbedarf
Differenz zwischen Brutto-Personalbedarf und prognostiziertem Personalbestand
Welche Methoden der Bestimmung für den Brutto-Personalbedarf gibt es?
Methoden der Bestimmung für den Brutto-Personalbedarf:
Schätzverfahren
einfache Schätzung
Expertenbefragung
Globale Bedarfsprognose
Extrapolation-, Regression-, und Korrelationsberechnung
Historische Werte und vermutete Zusammenhänge
Kennzahlmethode
Mittels Leistungskennzahlen
Mittels Verhältniskennzahlen
Verfahren der Personalbemessung
Arbeitszeitaufwände können ermittelt werden
MTM
REFA
Stellenplanmethode
Stellenpläne/Stellenbeschreibungen werden dahingegen untersucht, wie sich der Arbeitsumfang entwickeln wird
Durch Gegenüberstellen des aktuellen und zukünftigen Arbeitsumfang können Schlüsse auf den zukünftigen Personalbedarf gezogen werden
MTM - Methods-Time Measurement
Beschreibung
Abkürzungen
Einsatz zur Planung von manuellen Tätigkeiten
Sämtliche Bewegungen werden zu Grundbewegungen zusammengefasst
Tabellen liefern standardisierte Zeiten
Berücksichtigung von Nebenbedingungen (z.B. Gewicht/Bringweg)
Messung in TMU
Methoden:
Hinlangen (Reach): R
Greifen (Grasp): G
Bringen (Move): M
Fügen (Position): P
Loslassen (Releas): RL
Zeitaufnahme direkt am Arbeitsplatz
Unterteilung der Arbeitsschritte in Abschnitte die:
logisch
voneinander exakt abgrenzt
nachvollziehbar
Zeitaufnahme erfolgt in 1/100-Minuten-Schritten
Flächentypen nach VDI
Berechnung der Produktionsfläche für Maschinen
Maschienenarbeitsplatzfläche:
Produktionsfläche:
Die 1 wird nur einmal betrachtet:
Fläche für Transport & Fläche für Qalitätssicherung
f_a=1,35+0,13=1,48
Welche Sachen außer Pesonal und Fläcjen müssen bei der Planung noch berrücksichtigt werden?
Sonstige Infrastruktur
Definition Materialfluss und was wird unterschieden
Ist die Verkettung alle Vorgänge,
bei Gewinn, Be- und Verarbeitung sowie bei der Verteilung von Gütern
innerhalb festgelegter Bereiche.
Zum Materialfluss gehören alle Formen des Durchlaufs von Arbeitsgegenständen (z.B. Stoffe, Teile, Datenträger) durch ein System.
Man unterscheidet:
Bearbeiten
Prüfen
Handhaben
Fördern
Aufenthalt
Lagern
In welche Ebenen kann der Materialfluss geteilt werden?
Welches sind die Ziele eines Materialfluss?
Welche Merkmale können einen Materialfluss beschrieben?
Qualitative Merkmale:
Fluss vorhanden/nicht vorhanden
Flussrichtung (Vorwärts/Rückwerts)
Quantitative Merkmale
Materialflussmenge pro Zeitraum
Materialflussintensität zwischen Bereichen/Arbeitsplätzen/Ausrüstung
Wie können Materialfüsse visualisiert werden?
Materialfluss: Sankey-Diagramm
Darstellung der innerhalb des Materialflusses vorherschenden
Mengen
Abläufe
Meist nur Überblick-Charakter
Materialfluss: Spaghetti Diagramm
Materialfluss mit Richtung und Streckenführung im Layout eingezeichnet
Darstellungsart
Direkt
Transportwegbezogen
Materialfluss: Materialflussmatrix
Stellt die Intensivität der Materialflussbeziehung quatitativ da
Oberhalb der Diagonale: Bewegung in FLussrichtung
Unterhalb der Diagonale: Rücklauf
Optimierung:
Zeilen- und SPaltensumme bilden
Quotieren aus Zeilen und Spaltensumme bilden
Größte Quotienten suchen
Zeile und Spalte mit größtem Quotienten eleminieren
Herausgenommenes Matrixelement in eine Rangliste schreiben
Vorgehensweise bei der Optimierung der Materialflussmatrix
Materialfluss: Wertstrom
Visualisierung der Prozesse zur Herstellung von Lieferant über Produktion zum Kunden
Darstellung der Material- unf Informationsflüsse
Verwendung einheitlicher Symbole
Grundlage für spätere Optimierung (“Wertstromdesign”)
Geeignet für durchgängige, Abgrenzbare Materialflussprozesse
Möglcihe Produktionsstrategien?
Welche zentralen Steuerungsprinzipien gibt es?
Push-Prinzip
Getrieben vom Produktionsplan
Meist zentrale Planung
Hoher Planungsaufwand
Häufig hohe Lagerbestände und lange Lieferzeiten
Pull-Prinzip
Getrieben von aktuellen Bedarfen
Meist dezentrale Planung
Geringerer Planungsaufwand
Häufig niedrige Lagerbestände und kruze Lieferzeiten
KANBAN-Steuerung
Pull-Steuerung
Nachfrageorientiert
Selbsteuernder Regelkreis
Signal zum nachproduzieren über Kanban-Karte (physisch/digital)
Mögliche Regelungen in der Praxis:
Produktions-Kanban
Signal-Kanban
Liferanten-Kanban
Fertigwaren-Kanban
ConWIP-Steuerung
Bestände (im Umlauf) sollen auf einem konstanten Niveau bleiben
Stabilisierung der Durchlaufzeit
Realisierung mittels definierter Anzahl von Behältern
One-piece-flow
Einzelstübezogene Fertigung ohne Losgrößenbindung
Losgröße = 1 !
Produkte werden weitergegeben ohne auf die Vollendung des gesamten Auftrag zu warten
Ziele:
Minimierung von Durchlaufzeiten
Reduzierung von Beständen
Geeignet wenn zwischen Prozessen geringe Distanz vorherscht
Lagerabgabemethoden
Ziel:
Verbesserung der Qualität
Vereifachung der Steuerung
Materialverbrauch in richtiger Reihenfolge
Milkrun
Verbrauchtes Material zyklisch auffüllen
An- und Ablieferbanhofe werden zyklisch angefahren
Leere Behälter werden abgeholt und im nachsten Zykluss wieder aufgefüllt
Reduzierung der Komplexität
Erhöhung der Transportauslastung
Wie werden die Fördermittel für den innerbetrieblichen Trasnport unterteilt?
Welche Stetigen innerbetrieblichen Transportmittel gibt es?
Rollenbahn
Güterfördere
Kreisförderer
Unterflurförderanlage
Wendelrutsche
Welche unstetigen Hebenzeuge gibt es als innerbetrieblichen Transportmittel?
Brückenkran
Drehkran
Portalkran
Stapelkran
Welche unstetigen Aufzüge/Regalförderzeuge gibt es als innerbetrieblichen Transportmittel?
Lastenaufzug
Regalbediengerät
Hängekran
Welche unstetigen Flurgebundenen Fördermittel gibt es als innerbetrieblichen Transportmittel?
Welche Fördermöklichkeiten werden meist in Einzel-, Serien- und Massenfertigung verwendet?
Welche Lagerarten gibt es?
Wie kann die Lagerung in einem Unternehmen aufgebaut sein?
Wie kann die Lagerung erfolgen?
Bearbeitungszeit
Zeit für die Bearbeitung eine Produktes
Prozesszeit
Zeit zur Bearbeitung eines Produktes, wenn mehrere Produkte gleichzeitig bearbeitet werden können
Prozessmenge
Anzahl der Produkte, die gleichzeitig in einem Prozess bearbeitet werden
Rüstzeit
Zeit in der ein Betriebsmittel wegen Werkzeug-/Materialwechsel, etc nicht zur verfügung steht
Zykluszeit
Zeitintervall in dem ein Produkt fertiggestellt wird
Kundentakt
Produktionsrate in Zeitdauer pro Sekunde beruhend auf der durchschnittlichen Verkaufsrate
Auslastung
Verhältnis zwischen Kundentakt und Zykluszeit
Durchlaufzeit
Zeitdauer die ein Produkt benötigt um den gesamten Materialfluss zu durchlaufen
Flussgrad
Maß für Dynamik innerhalb der Produktion
Losgröße
Bei Steigender
Bei Sinkender
Anzahl der gleichen Produkte, die in direkter Abfolge im Produktionsprozess bearbeitet werden
Stigend
Sinkender Rüstaufwand pro Stück
Stiegende Bestände
Sinkend
Steigende Rüstaufwände pro Stück
Sinkende Bestände
Auslegung von Lagerbeständen: Bestellbestandsvefahren
Bestellbestandverfahren:
Nachbestellen von fester Mengen
Auslegung von Lagerbeständen: Bestellrythmussverfahren
Bestellen von varriabler Menge
Warteschlange: Karrekterisierung mit Buchstaben
Ankunftsrate ist nicht größer als Bedienrate
Klaschische Warteschlangen:
Definition Layout
Graphische Darstellung räumlicher Anordnungsformen
von Funktionseinheiten unterschiedlichen Abstraktionsgrades
z.B. Bereiche, Arbeitsplätze, Ausrüstung, Lager
Welche Layoutarten gibt es?
Wann gilt ein Standort einer Funktionseinheit als “günstig” und was ist das Ziel?
geringe Transportkosten
geringe Kapitalbindung durch Trasportmittel
große Flexibilität und Trasparenz
Minimierung der Transportlesitungsziffer:
Trasnportintensität und Entfernung zwischen einzelnen Betriebsmitteln
Welche Einflüssse gibt es bei der Layoutplanung?
Anzahl, Art und Abmaße von Funktionseinheiten
Abmessung von verfügbaren Flächen
Transportintensität
Objektschutz und Unverträglichkeiten (z.B. Schwingungen, Brandschutz)
Festpunkte sowie bauliche Bedingungen (z.B. vorhandene Aufzüge)
Organisatorische Zusammenhänge (z.B. Mehrmaschinenbedienung)
Welche Grundstruckturen gibt es für ein Layout?
Grundformen Layout: I-Form
Anmerkung
Grundformen Layout: L-Form
Grundformen Layout: U-Form
Grundformen Layout: Schleife
Methoden für die materialflussgerechte Layoutplanung (Ideal-Layout)
Zeichnerisch/Heuristisch:
Kreisverfahren
Aufbauverfahren/Dreieckverfahren
Vertauschverfahren
Kombiniertes Verfahren
Mathematische-Analysen
Verfahren der Enumeration
Branch-and-Bound
Schwerpunktverfahren
CORELAB
Kreisverfahren (Verfahren nach Schwerdtfeger)
Prozesse auf dem Umfang eines Kreises anordnen
Vorgehen:
Trasnportintensitäten werden durch entsprechend breite Linien mit Pfeilen eingezeichnet
Durch Vertauschung der Plätze am Kreisumfang wird der Materialfluss optimiert
=> je Freier der Innenraum, desto besser
Kein endgültiges Layout, nur die Grundlage für die weiter Planung
Dreieckverfahren/Aufbauverfahren (Verfahren nach Schigalla)
Prozesse werden auf einem Dreiecksraster (Vierecksraster) angeordnet
Beide Prozesse, zwischen denen die höchste Transportintensität herrscht, werden zunächst auf dim Dreiechsraster nebeneinader plaziert
Prozess, der zu den beiden plazierten Prozesse höchste Transportintensität aufweißt, wird neben dem entsprechendem Prozess plaziert
Wiederholung bis alles Prozesse plaziert sind
Vertauschungsverfahren
Berücksichtigung der Geometire
Vorgehen
Liefert maßstäbliches Layout
Exakte mathematische Bestimmung
für die transportgünstigste Anordnung
Gut geeignet in Verbindung mit Dreieckverfahren
Wie vom Ideallayout zum Reallayout?
Ausgangslage
Ideallayout
reale Flächenstrucktur
Überlagerung
Mehrere Reallayoutvarrianten
Bewertung mit Nutzwertanalyse
Kriterien definieren
Gewichtung festlegen
Bewertung
Bewertung mit Gewichtung multiplizieren
Nutzwert errechnen durch summierung der gewichtieten Bewertungen
Ganzheitliches Produktionssystem
Implementierung technischer und organisatorischer Maßnahmen in der Produktion zur kontinuierlichen verbesserung
Zusammenfassung der Maßnahmen als GPS
Darstellung oft in for eines Haus
Toyota Produktionssystem
und deren Ziele
Beste Qualität
Niedrigste Kosten
Kurzmöglichste Durchlaufzeit
Görßte Sicherheit
hohe Arbeitsmoral
Arten von Tätigkeiten in der Produktion
Sieben Arten der Verschwendung
Sieben Arten der Verschwendung: Wartezeit
Verschwenden von Zeit durch unnötiges Warten auf Material, Bediener, Informationen, etc.
Gegenmaßnahmen:
Nivellierung der Zykluszeit
Kontinuierlicher Fluss
Rüstzeitoptimierung
Sieben Arten der Verschwendung: Überproduktion
Unnötiger Ressourceneinsatz durch Herstellung größerer Mengen als benötigt
Striktes Produzieren nach Kundenanfordeungen
Stabiele und standardisierte Prozesse
Sieben Arten der Verschwendung: Überberabeitung
Unnötiger Ressourceneinsatz durch Herstellung nicht erforderlicher Qualität oder Produktmerkmale
Hinterfragen der Notwendigkeit von Prozesschritten
Quality Funktional Deployment
Sieben Arten der Verschwendung: Bestände
Verschwendung durch (zwischen) Lagerbestände
Sieben Arten der Verschwendung: Fehler
Verschwendung durch Nacharbeit und Korrekturen fehlerhafter Produkte
Poka Yoke
Stabile und standardisierierte Prozesse
Sieben Arten der Verschwendung: Unnötige Bewegung
Verschwendung durch zu weite Greifwege oder unnötige Bewegungen (z.B. Ablegen und späteres Wiederaufnehmen)
Immer der Mensch
Effizientere Arbeitssystemanordnung
Ergoniomische Arbeitsplatzgestaltung
Sieben Arten der Verschwendung: Unnötige Transporte
Verschwendung durch ineffizienten Transport von Material oder Produkten
Logistikoptimieres Fabriklayout
Milk Run (auch vollautomatisiert)
Effiziente Transportmengen
Was ist die “schlimmste Art der Verschwendung”?
Überproduktion führt zu allen anderen Arten der Verschwendung.
Die konkrete monetäre Qualifizierung der Verschwendung ist abhängig von unternehmensspezifischen Kostenfaktoren (z.B. Personalkosten)
SMED
Singel Minute Exchange of Die
Ziel: Reduzierung der Rüstzeit, durch verlagern von Prozessen die nicht zwingend in der Stillstandszeit durchgeführt werden müssen
5S
Ziel: Ordnung und Sauberkeit
Wertstromdesign
1: Ausrichten der Prozesse am Kundentakt
2: Zusammenfassen von Tätigkeiten und Fließfertigung ermöglichen
3: Wenn keine Fließfertigung FIFO
4: Verknüpfung von Prozessen über KANBAN im Pullprinzip
5: Wertstrom über Schrittmacher-Prozesse steuern (am besten der Erste)
6: Einsteuerung einheitlicher Auftragsmengen
7: Durchmuschung der Reihenfolge
7: Steuerung des Engpass (Freigabe erfolgt hier)
Warum müssen GPS unternehmensspezifisch angepasst werden?
unterschiedliche Mentalität
Definition Qualität
“Grad, in dem ein Satz inhärenter Merkmale Anfordeungen erfüllt
Wie hat sich das Qualitätsmanagement in der Vergangenheit gewandelt?
reaktiv
steuernd
präventiv
integrierend
strategisch
Qualitätsmanagementsystem
Gesamte aufbau und ablauforgaisierte Gestaltung zur
verknüpfung von qualitätsbezogenen Aktivitäten untereiander
einheitliche, gezielte Planung, Unsetzung und Steuerung der Maßnahmen des Qualitätsmanagement im Unternehmen
Gesamtes Unternehmen mit Beziehungen zum Umfeld
Aufbau und Strucktur: Unternehmensspezifisch
Einheitliche Norm mit DIN EN ISO 9001
Grundsätze des QMS?
Kundenorientierung
Führung
Einbeziehung von Personen
Prozessorientierter Ansatz
Verbesserung
Faktengestützte Entscheidungsunterstützung
Beziehungsmanagement
Einheitung der Grundsätzte durch erfüllung der Normvorgaben
Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001
Nachweis der Wirksamkeit eines QMS
Esternes Audit
Weitere wichttige QM Normen?
Automobilindustrie
Arzneimittel
Welche Fähigkeitsuntersuchungen gibt es?
Priozessfähigkeit
Bewertung, ob ein Fertigungsprozess in Rahmen seiner Schwankungen unter Berücksichtigung von Wahrscheinlichkeiten seine Anforderungen erfüllt
c_p = Streuung der Messung
c_pk = Abstand des Mittel zur Tolleranzmittel
Verbesserung:
Streuung verringern
Prozess mittiger um Sollwert
Fake: Tolleranzen aufweiten
Beispielverteilungen c_p und c_pk
6 sigma cpk von 2, 4 sigma cpk von 1,33
7Q - “Sieben Qualitätswerkzeuge”
Fehlererfassung
Fehlersammelkate
Histogramm
Qualitätsregelkarte
Fehleranalyse
Pareto-Prinzip
Korrelationsdiagramm
Ursache-Wirkungs-Diagramm
Brainstorming
7Q - “Sieben Qualitätswerkzeuge”: Fehlersammelkarte
Erfassung und überscihtlicher Darstellung von attributierten Fehlern
Darstellung nach Art und Anzahl
Kein zeitliche Abfolge, keine Ursache
7Q - ” Sieben Qualitätswerkzeuge”:
Histrogramm
Graphische Darstellung der Heufigkeitsverteilung klassifizierter Daten
Säulenfläche/-höhe ist proportional zur jeweiligen Klassenhäufigkeit
Anzahl der Klassen:
n< 250: Wurzel n
n>250: 10log n
generell: Zwischen 5 und 25
Qualitätsregelkarten
Methode zur statistischen Überwachung von Fertigungsprozessen
Daten werden in Vormblatt eingetragen
Formblatt mit Mittelwerten, Warn-, Eingriffs- und Toleranzgrenzen
Warngranze: +/- 2s
Eingriffsgrenze: +/- 3s
Pareto Diagramm
Graphische Darstellung von Problemursachen nach Auswirkung
Meist: Kosten
Basis ist “Pareto-Prinzip” 20-30% der Fehler wirken sich auf 70-80% der Kenngrößen aus
Darstellung der Beziehung zwischen zwei veränderlichen Faktoren
Kausale Zusammenhänge können nicht abgeleitet werden
Ursache-Wirkung-Diagramm
Einfache Technik, um durch Trennung von Ursache und Wirkung Probleme struckturiert zu analysieren
Auch “Ischikawa-Diagramm”/”Fischgräten-Diagramm”
Ursachen nach 6 M untergliedern
Mensch
Maschine
Methode
Material
Messung
Milieu (Umfeld)
Gruppenorientierte Kreativitätstechnik bzw. Ideenfindung
Ablauf in zwei Phasen
Kreative Phase
Bewertungsphase
Strickte Trennung wichtig
Eignet sich für i.d.R. bei relativ einfachen Probleme
FMEA
Fehlermöglichkeiten- und -einflussanalyse
Ablauf:
Systemabgrenzung
Risikobeurteilung
In Autoindustrie oft:
Risk Matrix Ranking
Ziel: Verhinderung und Vermidung von zufälliger Fehler
Durch technische Vogaben können Fehler wermieden werden
Symetrie/Asymetrie
Tanken (Diesel/Benzin)
Geld abheben (erst Karte entnehmen dann Geld)
Grundelemente:
Initalisierung-/Auslösemechanismus
Kontaktmethode
Fixwertmethode
Schrittwertmethode
Regulierungsmechanismuss
Eingriffsmethode
Alarmmethode
Detektierungsmechanismuss
Sensor
Sensorsystem
Poka Yoke: Initalisierungs- und Auslösungsmechnismus
Kontakmethode
Unzulässige Abweichungen werden geometrisch festgestellt - berührend oder berührungslos
Fixmethode
Unzulässige Abweichungen werden durch Überprüfen des Erreichens bestimmter Anzahl von Teilabschnitten erkennt
Schrittflgemethode
Unzulässige Abweichung von der Standardabfolge eines Arbeitsprozesser werden erkannt
Warum ist Kreislaufwirtschaft wichtig?
Zunehmende Ressourcenknappheit
Steigende Rohstoffpreise
Gefährdung der Retabilität
=> Erhöhung der Ressourceneffizient
Welche Möglichkeiten gibt es in der Kreislaufwirtschaft ?
Teilen
Reparieren / Wiederverwerten
Remanufacturing
Recycling
Was ist Remanufacturing und was sind die Schritte?
Industrieller Aufbereitungprozess mit standart Prozesschritten
Aufbereitete Produkte haben im Vergleich zum Neuprodukten eine äquivalente oder höherwertige Qualität
Prozesschritte
Demontage
Reinigung
Prüfen/Sortieren
Aufbereiten von Bauteilen
Wiedermontieren
Remanufacturing: Demontage
vollständiges Zerlegen des Cores in sämtliche Einzelteile
unmittelbares Aussortiern der niO. Teile
Design for Disassembly erleichtert Demontage
Warum schwirig?
Verunreinigung durch z.B. Öl, Rost
Kleine Stückzahl/häufiger Produktwechsel
Flexible Automatisierung
Mesch-Maschine-Kollaboration
Remanufacturing: Reinigung
Einzelteile von schmutz befreien (Staub, Öl, Rost, Lack)
Reinigungsverfahren
Ultraschall
Chemische
Stahlkornstrahlen
Porolyse
Reinigungsparameter
- Einwirkzeit
Wärmenetwicklung
Remanufacturing: Prüfen und Sortieren
100% Prüfung
Optisch
Mechanisch
Elektrisch
Klassifizierung der Einzelteile
Dikrekt wiederverwendbar
Wiederverwendbar nach Aufbereitung
Nicht wiederverwendbar
Remanufacturing: Aufbereitung von Bauteilen
Wiederherstellen des Neuzustand
Aufarbeitungsverfahren:
Schleifen
Fräsen
Wuchten
Wärme- und Oberflächenbehandlung
Berücksichtigen dergeom. Veränderung der Einzelteile
Remanufacturing: Wiedermontage
Häufig als Kleinserienmontage
Werkzeuge und Technik wie beim Neuprodukt
i.d.R. 100% Prüfung inkl. Protokollierung
in welchen Brangen ist Remanufacturing verbreitet?
Top 5 Motivationen für Remanufacturing?
Top 5 Barrieren für Remanufacturing?
Welche aktuellen Entwicklungen gibt es beim Remanufacturing?
Simulation
Verfahren zur Nachbildung eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem experimentierbaren Modell, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind; insbesondere wie sich die Prozesse über die Zeit entwickeln
Modell
Vereinfachte Nachbildung eines geplanten oder existierenden Systems mit seinen Prozessen in einem anderen begrifflichen oder gegenständlichem System
System
Eine von ihrer Umgebung abgegrenzte Menge von Einheiten die miteinader in Beziehung stehen
Simulationsexperiment
Gezielte empirische Untersuchung der Verhaltens eines Modells durch wiederholte Simulationsabläufe mit systematischer Parameter oder Struckturvarriation
Grundprinzip der Simmulationsmethode
Klassifizierungsmethoden von Modellen und Systemen
Klassifizierungsmethoden von Modellen und Systemen: Zustandsmenge und Zeitmenge
Aufgabenfeld der Simulation
Planung
Struckturierungshilfe
Funktionserprobung am Modell
Realisierung
Funktionsabsicherung für Ausbaustufen
Betrieb
Parameterstudien
Vorgehensweise bei Simulationsstudien
Zielbeschreibung
Aufgabendefinition
Modellbildung
Datenbeschaffung und -aufbereitung
Experimente und Analyse
Verifikation und Validierung
Vorgehensweise bei Simulationsstudien: Aufgabendefinition
Festlegen der Aufgaben
Bestimmung der Ziele/Zielsystem
Problemangepsste Zielbeschreibung für
effektive Durchführung
sinvolle Interpretation der Ergebnisse
Vorgehensweise bei Simulationsstudien: Modellbildung
Welche Systemeigenschaften sind relevant
Systembild auf das wesentliche Beschränken
Reduktion (Verzicht)
Idealisierung (Vereinfachung)
Höherer Detaillierunggrad => höherer Simmulationsaufwand
Modell kann im nachhinein vereinfacht/verkompliziert werden
Modellelemente
Bausteine
Aktive Elemente miteingener interner Aufbaulogik
Objekte
passive Elemente ohne interne Aufbaulogik
Vorgehensweise bei Simulationsstudien: Datenaufbereitung und -beschaffung
Bereitstellung der für die Simmulation notwendigen Daten
Datenarten:
Systemlastdaten
Produktionsaufträge
Menge/Termin
Stückliste
Organisationsdaten
Schichtmodelle
Maschinen
Fördermittel
Technische Daten
Leistungsdaten
Kapazitäten
Verfügbarkeiten
Vorgehensweise bei Simulationsstudien: Experimente und Analyse
Häufig systematisches Probieren
Ergebnisse auswerten und darstellen
Darstellungsmöglichkeiten
Statistik
Monitoring
Animation
Auf eine interpretation kann nicht verzichtet werden
Vorgehensweise bei Simulationsstudien: Verifikation udn Vallidierung
Findet in allen Phasen der Simulationsstudie statt
Verifikation
Durchführen von formalen Prüfungen zur Korrektheit des Simmulationsmodells
Validierung
Überprüfung der hinreichenden Übereinstimmung von Modell und System, die sichestellen soll, dass das Modell das Verfahren des realen Systems im Hinblick auf die Untersuchungsziele genau genung und fehlerfrei wiederspiegelt
Die Übereinstimmung von Medell zu realen System ist nur innerhalb eines Toleranzrahmens möglich
Abbild einer Anlage im Wertstrom
Wertstrom: Lager
Nenne zwei unterschiedliche Möglichkeiten für die Fließfertigung
Fließband: Bearbeitung mittels Mitarbeitenden
Fließstraße: Bearbeitung mittels verketter Maschinen
Welche Methoden gibt es zur Produktionsoptimierung?
SMED (Schnellrüsten)
Wertstrom Design
PokanYoke
Was ist das Ziel der Layoutplanung?
Reduzierung der Transportleitziffer
Was sind die Leitsätze der Simmulation?
Was sind die Grundelemente von Poka-Yoke?
Initalisierungs-/Auslösemechanismus
Schrittfolgemethode
Regulierungsmechanismus
Detektionsmechanismus
Sensoren
Sensorensystem
Warum stehen Unternehmen unter Druck?
Konkurrenzdruck
Rohstoffverknappung
Volatile Märkte
Fachkräftemangel
Produktionsvarriantenvielfalt
Ziele der Lagerabgangsmethoden?
Vereinfachung der Steuerung
Materialverbrauch in der richtigen Reihenfolge
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