Implementierung des Bausteins Schnellrüsten - Quick Change Over (QCO) - im Rahmen des Supplier Development Programms der Robert Bosch GmbH bei der Dr. Karl Bausch GmbH & Co.

Inhaltsübersicht

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitende Betrachtung
1.1 Das Lean Management-Konzept der Robert Bosch GmbH
1.2 Einführung in die Thematik Schnellrüsten
1.3 Problemstellung und Ziele der Arbeit
1.4 Strukturierung der Arbeit

2 Grundlagen des Bausteins Schnellrüsten
2.1 Definitionen und Begriffe
2.2 Ziele und Auswirkungen von Schnellrüsten
2.3 Schnellrüsten in Verbindung mit den Bausteinen 5S und TPM
2.4 Schnellrüsten als Voraussetzung für einen kontinuierlichen Materialfluss und Nivellierung

3 Analyse der Ist-Situation
3.1 Allgemeine Informationen zur Dr. Karl Bausch GmbH
3.2 Wertstromanalyse vom Fertigungsprozess der Lamellenpakete
3.3 Auswahl und Analyse des Rüstprozesses
3.3.1 Allgemeine Hinweise zur Auswahl des Rüstprozesses
3.3.2 Auswahl des Rüstprozesses Werkzeugwechsel
3.3.3 Vorbereitungen für die Durchführung der Rüstprozessanalyse
3.3.4 Durchführung und Ergebnisse der Rüstprozessanalyse

4 Erarbeitung eines Soll-Konzeptes für die Rüsttätigkeit
4.1 Allgemeine Schritte bei der Erarbeitung eines Soll-Konzeptes
4.2 Erarbeitung des Soll-Konzeptes für den Werkzeugwechsel
4.3 Darstellung des Soll-Konzeptes für den Werkzeugwechsel

5 Standardisierung der Rüsttätigkeit
5.1 Grundlagen der Standardisierung
5.2 Standardisierung des Rüstprozesses Werkzeugwechsel
5.3 Visualisierung des Rüststandards
5.4 Vorgehensweise bei der Abweichung vom Rüststandard

6 Kritische Aspekte und Grenzen des Bausteins QCO

7 Leitfaden zur Implementierung des Bausteins QCO

8 Schlussbetrachtung

Anhangsverzeichnis

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Prinzipien des BPS

Abbildung 2: Zieldreieck Bosch Supplier Development Programm

Abbildung 3: Rüstzeitprojekt - vom Ziel zur Maßnahme

Abbildung 4 dargestellten Säulen beruht.

Abbildung 5: OEE- Definitionen und Formeln

Abbildung 6: Ausschnitt Spaghetti-Diagramm - Werkzeugwechsel

Abbildung 7: Beispiele für die Einpass-Methode

Abbildung 8: Beispiele für die Ein-Griff- bzw. Ein-Dreh-Methode

Abbildung 9: PDCA - Zyklus

Abbildung 10: Visualisierung des Rüststandards Werkzeugwechsel

Abbildung 11: Problemlösungs-Chart

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Umsatz-, Personal- und Materialeinsatzentwicklung (2001-2005)

Tabelle 2: Darstellung einer Rüstmatrix am Beispiel von vier Produktvarianten

Tabelle 3: Darstellung der Rüstprozesse der Bosch-Maschinengruppe

Tabelle 4: Ergebnisse der Rüstzeitenanalyse

Tabelle 5: Ergebnisse der Analyse der Ausbringungsverluste

Tabelle 6: Verbesserungspotentiale bei der Rüsttätigkeit von MA 1

Tabelle 7: Zeitliche Dimension für die Realisierung der Reduzierungspotentiale

Tabelle 8: Produktionserhöhungspotentiale bei Lamellenpaketen

Tabelle 9: Umsatzsteigerungspotentiale bei Lamellenpaketen

Tabelle 10: Realisierbare Mehrproduktion und Umsatzerhöhung

Tabelle 11: Soll-Konzept für den Rüstprozess Werkzeugwechsel

Tabelle 12: Checkliste zur Vorbereitung auf die Implementierung von QCO

Tabelle 13:Checkliste für das Roll-Out des Bausteins QCO auf alle Rüstprozesse

Tabelle 14: Checkliste für die Überprüfung der Zielerreichung des Bausteins QCO

1 Einleitende Betrachtung

1.1 Das Lean Management-Konzept der Robert Bosch GmbH

Mit zunehmender weltweiter Öffnung der Märkte entscheiden hohe Qualität, geringe Kosten und rasche Leistungserbringung darüber, ob ein Unternehmen in Zukunft bestehen wird oder nicht. Die Methodik Lean Management (LM) kann als Reaktion auf die heutige, wirtschaftlich komplexe Situation gesehen werden, die durch einen steigenden Wettbewerbsdruck (verschärfte Konkurrenzsituation, Preis- und Innovationsdruck, Käufermarkt), gesteigerte Kundenanforderungen (Just-in-Time, Variantenvielfalt), Reduzierung des Personaleinsatzes, Kostenexplosion und Komplexitätszunahme gekennzeichnet ist.^[1] Die Methodik LM zielt in erster Linier auf die Vermeidung von Verschwendung und die Eliminierung nichtwertschöpfender Tätigkeiten.^[2] Durch eine erfolgreiche Implementierung des LM-Konzeptes sind Unternehmen in der Lage, individualisierte Produkte in kurzer Zeit, auf effiziente Art und Weise und in höchster Qualität für den Kunden herzustellen.^[3]

Um die Wettbewerbsfähigkeit mittels LM-Strategien zu erhöhen, wurde innerhalb der Robert Bosch GmbH das Bosch Production System (BPS) entwickelt. Ziel des BPS ist die nachhaltige Erhöhung des Wertbeitrags aller Mitarbeiter (MA). Um diesen Beitrag kontinuierlich zu erhöhen, gelten bestimmte Grundsätze zur Vermeidung von Verschwendung. Jeder MA trägt durch deren Einhaltung seinen individuell wichtigen Teil zum Funktionieren des BPS bei. Die Prinzipien des Bosch Production System werden in Abbildung 1 skizziert.

Abbildung 1: Prinzipien des BPS^[4]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die BPS-Prinzipien werden mit Hilfe der BPS-Bausteine in die Praxis umgesetzt. Bausteine zum Themenbereich Qualität sind z.B. Andon, Total Productive Maintenance (TPM), Poka Yoke, Q-Tools, 5S und Visual Management (VM). In der Fertigung werden die Bausteine Teamorientierte Produktion, Flussorientiertes Layout, Schnellrüsten sowie Schlanke Liniengestaltung angewendet. Hinsichtlich einer schlanken Logistik sind die Bausteine Verbrauchssteuerung, Ship-to-Line, Nivellierung, Internal Milkrun sowie Externe Logistik von Bedeutung.^[5]

Durch die Implementierung des BPS mit den dargestellten Prinzipien und Bausteinen für alle Bereiche der Wertschöpfungskette zielt die Robert Bosch GmbH auf eine kontinuierliche Verbesserung ihrer Wettbewerbsposition. In diesem Kontext werden neben der Optimierung der Prozesse innerhalb der Robert Bosch GmbH, ebenso Prozessverbesserungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, d.h. vom Bosch Lieferanten bis zum Endkunden, angestrebt. Mit dem Ziel die Wertschöpfungskette unternehmensübergreifend zu optimieren, wurde im Rahmen der Lieferantenentwicklung der Robert Bosch GmbH das „Supplier Development (SD) Programm“ konzipiert. Bosch bietet mit diesem Konzept seinen Lieferanten an, bewährte Methoden zur Sicherung und Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit in ihren Unternehmen anzuwenden. Das SD-Programm zielt ab auf eine Verbesserung der gesamten Supply Chain^[6] hinsichtlich Qualität, Kosten und Lieferfüllung des Lieferanten sowie auf die Optimierung der Schnittstellen zu Bosch (vgl. Abbildung 2).

Abbildung 2: Zieldreieck Bosch Supplier Development Programm^[7]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Im Fokus stehen die Vermeidung von Fehlern und die Kostensenkung in allen Bereichen der Zulieferunternehmen, die Erhöhung der Produktivität und das Erreichen einer 100%igen Liefererfüllung, sowie die Reduzierung von Beständen. Weitere zentrale Elemente sind die kontinuierliche Eliminierung von Verschwendung und die laufende Verbesserung der Prozesse gemäß der LM-Philosophie. Es wird deutlich, dass die Ziele des SD-Programms kongruent zu den bereits genannten Zielabsichten des LM-Ansatzes sind. Beide Konzepte streben zudem eine enge Vernetzung der unternehmensinternen und -externen Systeme von Bosch und den Zulieferunternehmen sowie eine Synchronisation aller Prozesse an.^[8] Diese Ziele erreichen die Lieferanten durch die Anwendung der vermittelten LM-Prinzipien im Rahmen des SD-Programms.

Die Supplier Development Teams (SDT) sind dezentral den einzelnen Geschäftsbereichen der Robert Bosch GmbH zugeordnet und unterstützen die Lieferanten bei der Umsetzung der LM-Prinzipien durch Projekte, Schulungen und in Arbeitskreisen. Dort werden Verbesserungen erarbeitet und die dabei gefundenen Einsparpotentiale nach zuvor vereinbarten Regeln geteilt.^[9] Für die Beteiligten ergibt sich demzufolge eine Win-Win-Situation. Um das Einsparpotential ermitteln zu können, müssen die Ergebnisse des SD-Programms messbar gemacht und verfolgt werden. Ein zusätzlicher Vorteil für die Lieferanten entsteht durch die Möglichkeit zur Übertragung der gewonnen Erkenntnisse und Ansätze auf weitere Fertigungslinien von Nicht-Bosch-Erzeugnissen. Die Lieferanten sollen nach Abschluss des SD- Programms in der Lage sein ihre Prozesse hinsichtlich LM selbstständig zu optimieren, Analysen durchzuführen, Soll-Konzepte zu erarbeiten und diese auf beliebige Produkte, Produktionslinien und Prozesse anzuwenden.^[10]

1.2 Einführung in die Thematik Schnellrüsten

Im Rahmen des LM-Ansatzes streben Unternehmen an, ihre Ressourcen und Kapazitäten im gesamten Unternehmen, d.h. in allen Bereichen der Wertschöpfungskette und der betrieblichen Leistungserstellung, optimal zu nutzen. LM bedeutet insbesondere für die Fertigung, dass auf der untersten Ebene Verantwortung für das Produktionsergebnis übernommen werden muss, keine Fehler oder Nacharbeit im Produktionsprozess auftreten, kurze Rüstzeiten bei kleinen Losgrößen und häufigen Produktwechseln realisiert werden und ein ständiger Verbesserungsprozess die Steigerung der Prozessqualität erreicht.^[11] Lange Rüstzeiten in der Fertigung hingegen verringern die Produktivität, verlängern die Durchlaufzeiten, verschwenden Kapazitäten und führen dazu, dass die Herstellung von kleinen Losgrößen unwirtschaftlich wird. Die Fähigkeit, Anlagen und Maschinen schnell umzurüsten, stellt daher einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil dar.^[12]

Der Baustein Schnellrüsten - Quick Change Over (QCO) - wurde ursprünglich von Shigeo Shingo^[13] entwickelt und nimmt innerhalb des LM-Konzeptes im Bereich der Fertigung eine wichtige Rolle ein. QCO zielt auf die Reduzierung der Rüstzeit und damit in Kongruenz mit der LM-Philosophie auf die Eliminierung von Verschwendung im Rüstprozess. Ziel ist es, die Maschine auf einen neuen Fertigungsprozess umzurüsten, ohne den Fertigungsfluss zu stören. Unternehmen, welche systematisch und erfolgreich Rüstzeiten mit Hilfe des Bausteins QCO reduzieren, sind in der Lage enorme Einsparpotentiale zu erreichen.

1.3 Problemstellung und Ziele der Arbeit

Die vorliegende Diplomarbeit behandelt den Baustein QCO, welcher im Rahmen des Supplier Development Programms der Robert Bosch GmbH bei der Dr. Karl Bausch GmbH & Co. implementiert werden soll. Die Zusammenarbeit innerhalb des SD-Programms besteht seit Mitte 2006 mit der Fa. Dr. Karl Bausch. Die Implementierung des Bausteines QCO wird zunächst durch einen SD-Workshop zum Thema Schnellrüsten begleitet. Dabei werden theoretische Grundlagen wie Ziele und Nutzen des Schnellrüstens vermittelt. Im Anschluss erfolgt in Zusammenarbeit mit den beteiligten Personen der Fa. Dr. Karl Bausch die Analyse eines ausgewählten Rüstprozesses. Dem Lieferanten wird beispielhaft an diesem einen Rüstprozess dargestellt, wie eine mögliche Vorgehensweise bei der Analyse sowie der anschließenden Erarbeitung von Verbesserungspotentialen der Rüsttätigkeit ablaufen kann. Damit endet die Unterstützung seitens des SDT. Der Lieferant ist nun gefordert das Konzept ganzheitlich zu implementieren und die Verbesserungen langfristig zu verankern. Da die Implementierung von LM-Bausteinen oftmals mit Schwierigkeiten aufgrund fehlender Erfahrung verbunden ist, endet dieses Vorhaben leider häufig bevor der eigentliche Nutzen und die Vorteile des Projektes zum Tragen kommen.

Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es daher zusammen mit der Fa. Dr. Karl Bausch die während des Workshops und der nachfolgenden Analysen ausgearbeiteten Verbesserungspotentiale optimal für den ausgewählten Rüstprozess umzusetzen und daraus einen neuen Standard für zukünftiges Rüsten zu definieren. Dieser neue Standard gibt Orientierung für alle Mitarbeiter, die den Rüstprozess durchführen und bildet die Basis für künftige Verbesserungen nach dem Kaizen-Gedanken.^[14] Die Erarbeitung einer standardisierten Rüsttätigkeit beinhaltet die Auswahl und Analyse des Rüstprozesses, die Visualisierung und Einhaltung des neuen Standards an der Maschine sowie die Schulung der Einrichter. Diese Vorgehensweise soll die beteiligten Mitarbeiter bei der Fa. Dr. Karl Bausch in die Lage versetzen, das Gelernte auf die gesamten Rüstprozesse im Unternehmen zu transferieren.

Außerdem soll ein Leitfaden zukünftigen Lieferanten Hilfestellung bei der Vorgehensweise für eine Implementierung des Bausteines QCO geben.

Im Detail werden die Ziele dieser Diplomarbeit wie folgt skizziert:

Die Vermittlung von Grundlagenwissen bzgl. QCO (Definition, Ziele, Bedeutung, Auswirkungen, Zusammenhang zu weiteren LM-Bausteinen).

Die Analyse des ausgewählten Rüstprozesses hinsichtlich Verschwendungen und Verbesserungspotentialen.

Die Erarbeitung eines optimalen Rüstablaufes mit den beteiligten Personen der Fa. Dr. Karl Bausch und die Überprüfung des Soll-Konzeptes auf Eignung mittels Durchführung weiterer Rüstprozessanalysen in der Praxis.

Die Dokumentation des neuen Rüststandards für den ausgewählten Rüstprozess und die Entwicklung von Möglichkeiten zur Visualisierung an der Stanzmaschine.

Die Darstellung der Vorgehensweise bei Abweichung vom Rüststandard.

Das Aufzeigen kritischer Aspekte und Grenzen bei der Implementierung des Bausteins QCO.

Die Erarbeitung eines Leitfadens (Checkliste mit Leitfragen) für eine optimale Vorgehensweise hinsichtlich der Einführung von QCO bei zukünftigen Lieferanten.

1.4 Strukturierung der Arbeit

Die vorliegende Diplomarbeit gliedert sich in acht Kapitel. Im Anschluss an die bereits erläuterte Problemstellung erfolgt eine allgemeine Einführung in die Thematik des Schnellrüstens. Im dritten Kapitel wird die Ist-Situation bei der Fa. Dr. Karl Bausch analysiert. Neben allgemeinen Informationen zur Dr. Karl Bausch GmbH & Co. liegt der Fokus auf dem derzeitigen Ablauf des ausgewählten Rüstprozesses an der Stanzmaschine. Hierbei werden alle Rüstschritte (externe und interne) sowie die benötigten Zeiten aufgenommen und hinsichtlich Verbesserungspotentiale analysiert. Das vierte und fünfte Kapitel beschäftigen sich mit der Erarbeitung des optimalen Soll-Konzeptes und der Standardisierung des ausgewählten Rüstprozesses. Der Prozess der Standardisierung umfasst dabei die Prüfung des Rüststandards in der Praxis, die Erarbeitung von Maßnahmen bei Abweichungen, die Visualisierung des Rüststandards an der Maschine sowie die Schulung des Rüstpersonals. Im sechsten Kapitel erfolgt eine kritische Betrachtung des Bausteines QCO. Der Leitfaden für eine optimierte Vorgehensweise bei der Implementierung des Bausteines QCO wird im siebten Kapitel skizziert. Abschließend erfolgen in der Schlussbetrachtung eine Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse und eine Bewertung des Bausteins QCO.

2 Grundlagen des Bausteins Schnellrüsten

2.1 Definitionen und Begriffe

Der Begriff Rüsten definiert Tätigkeiten, wie z.B. Vorbereitung, Wechseln, Justieren^[15] und Nachbereitung, welche zwischen zwei Prozessvarianten, bzw. der Produktion von einer Typteilenummer (TTNR) auf eine andere TTNR durchgeführt werden.

Rüstzeit bzw. Rüstverlustzeit definiert die Dauer vom letzten Gutteil eines Loses bis zum ersten Gutteil des Folgeloses. Dieser Zeitverlust an Produktionszeit schließt Anlaufverluste mit ein und stellt den quantitativen Ausbringungsverlust (=Rüstverlust) an Teilen, gemessen in Stück, dar. Die Rüstzeit kann in eine externe und eine interne Rüstzeit eingeteilt werden.

Unter externes Rüsten fallen Aktivitäten, welche bei laufender Maschine durchgeführt werden können, z.B. Vorbereitung, Nachbereitung sowie Bereitstellung von Wechselteilen und Voreinstellung von Werkzeugen.

Der Begriff internes Rüsten beinhaltet Aktivitäten, welche nur bei Stillstand der Maschine durchgeführt werden können, z.B. der Wechsel einer Vorrichtung oder eines Bohrers in der Maschine. Die interne Rüstzeit ist die Zeitdauer, in der die Anlage keine Gutteile produziert.

Die Rüstfrequenz definiert die Anzahl der Rüstvorgänge je Zeiteinheit.

Der Baustein Schnellrüsten beinhaltet die Theorie und eine Reihe von Techniken zur Reduzierung der Rüstzeit.

Ein Rüststandard beschreibt den derzeit besten Ablauf (Best Practice) bei der Durchführung eines Rüstvorgangs.^[16]

2.2 Ziele und Auswirkungen von Schnellrüsten

Der LM-Baustein QCO zielt auf die Optimierung des Rüstprozesses, d.h. auf die Reduzierung der Rüstverlustzeit. Eine lange Rüstverlustzeit erschwert eine hohe Rüstfrequenz und in der Folge eine Produktion in kleinen Losgrößen. Darüber hinaus ist der MA durch eine lange Rüstdauer bzw. umfassende Rüsttätigkeiten gebunden und steht in diesem Zeitraum nicht für die Überwachung der Maschine und zur Störungsbehebung zur Verfügung.^[17] Der Fokus von QCO liegt auf der Reduktion der Kosten durch Minimierung der Losgrößen und Bestände sowie durch die Erhöhung der Anlageneffektivität. Außerdem werden Qualitätsverbesserungen durch kürzere Durchlaufzeiten (DLZ) bzw. schnellere Qualitätsregelkreise und bessere Ursachenanalyse und -beseitigung angestrebt. Das Vermeiden von Rüstfehlem, Nacharbeit und Ausschuss sind weitere Qualitätsziele, welche durch die Standardisierung des Rüstprozesses realisiert werden. Die Implementierung des LM-Bausteins QCO bezweckt außerdem eine höhere Flexibilität, bzw. schnellere Anpassung an Kundenabrufe, höhere Lieferzuverlässigkeit und Sicherstellung der positiven Neuerungen aller Rüstzeitprozesse. Die Ziele im Bereich Personal sind die Teilung der Arbeitsbelastung und Reduzierung des Stresses für jeden MA sowie eindeutige Aufgabenzuteilung an einzelne Personen.^[18] Der Wirkungskreislauf eines Rüstzeitprojektes wird in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3: Rüstzeitprojekt - vom Ziel zur Maßnahme^[19]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Rüstzeiten sind neben organisatorischen Störungen die bedeutendste Ursache für Anlagenstillstand. Laut einer Studie des VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) liegt die effektive Nutzung einer Werkzeugmaschine bei nur 66%. Die Gründe für einen Stillstand sind Rüstzeiten (14%), organisatorische Störungen (13%) sowie technische Störungen (7%). Rüstzeiten resultieren aus den Tätigkeiten Rüsten, Messen sowie Werkzeugeinstellung an der Maschine. Organisatorische Störungen sind auf fehlende oder fehlerhafte Werkzeuge (WZ) oder Werkstücke, falsche Auftragsinformationen sowie Abwesenheit des Personals zurückzuführen. Außerdem nehmen Rüstzeiten hinsichtlich Bestandsreduzierung, sinkender Losgrößen, JIT-Logistik, kurzem Planungshorizont, Einführung von Kanban, steigender Bedeutung der Anlageneffizienz und Variantenvielfalt sowie kurzen Reaktionszeiten eine wichtige Rolle ein.^[20] Die Reduzierung der Rüstzeiten kann durch folgende Maßnahmen erreicht werden^[21]:

Eliminierung und Vereinfachung von Vorgängen (z.B. einheitliche Rüstwerkzeuge, Einsatz von Klemmen statt Schrauben sowie Schiebetische statt Kräne, Justieren beseitigen).

Verlagerung der Rüstvorgänge von intern nach extern bei Tätigkeiten, die nicht unbedingt bei stehender Anlage durchgeführt werden müssen (z.B. separates Vorheizen von WZ, Verwendung temporärer Halterungen, Voreinstellungen von WZ).

Aufbewahrung von Materialien und WZ vor Ort bzw. in Griffweite.

Parallelisierung von Rüstvorgängen (gleichzeitig statt nacheinander), d.h. Durchführung des Rüstablaufes mit mehreren MA.

Bei der Reduzierung der Rüstzeiten ist die folgende Vorgehensweise geeignet^[22]:

1. Dokumentation und Analyse der momentanen Rüstschritte.
2. Auswertung hinsichtlich der Verschwendung.
3. Aufteilung der Rüstschritte in intern und extern.
4. Umwandeln der internen Rüstschritte in externe Rüsttätigkeiten.
5. Verbesserung der verbleibenden internen Rüstschritte.
6. Festlegen von Standards für WZ, Material und Hilfsmittel.
7. Standardisieren der Rüstschritte.
8. Anwendung einer parallelen Arbeitsweise beim Rüstvorgang (2.Person).

2.3 Schnellrüsten in Verbindung mit den Bausteinen 5S und TPM

5S ist eine Methode, die bei Toyota entwickelt wurde und das Ziel verfolgt, Abläufe und komplette Arbeitssysteme systematisch zu verbessern (Werkstatt- und Bürobereiche). Diese Methode legt Standards und Regeln mit den Beteiligten fest und fordert über das Mitentscheiden und Mitverantworten die Selbstdisziplin aller Beteiligten. Die Grundlagen von 5S sind Ordnung und Sauberkeit. Die 5S-Methode zielt in erster Linie auf die Schaffung eines sauberen und sicheren Arbeitsumfeldes, auf das Erkennen und Beseitigen von Verschwendung und auf die Vermeidung von Qualitätsrisiken und Arbeitsunfällen. 5S steht im engen Zusammenhang mit den LM-Bausteinen Transparenz, Fehlervermeidung, ständige Verbesserung, Standardisierung und Eigenverantwortung. Ordnung und Sauberkeit bilden die Basis für eine transparente und fehlerfreie Fertigung und eine eigenverantwortliche Standardisierung die Grundlage für den Prozess der ständigen Verbesserung.^[23] 5S steht für die Anfangsbuchstaben der folgenden fünf Umsetzungsstufen^[24]:

1. SEIRI = Selektieren

Beim Selektieren werden unnötige Dinge im direkten Umfeld identifiziert und beseitigt. Das Ergebnis ist eine Verbesserung der Such- und Zugriffszeiten, die Schaffung von Platz und eines besseren optischen Bildes (Kundenwirkung), die Verringerung von Beständen und Kosten sowie die Entfernung von beschädigten Gegenständen (WZ, Vorrichtungen, Hilfsmittel).

2. SEITON = Sortieren

Das Sortieren zielt darauf ab, dass jeder Gegenstand in der benötigten Menge und Reihenfolge am richtigen Platz ist. Alle WZ sollen an einem gekennzeichneten, ergonomisch sinnvollen Ort platziert und beschriftet werden. Die Stellplätze für Paletten und Kisten sind klar mit Bodenlinien zu kennzeichnen. Die Stufe des Sortierens führt dazu, dass erste Standards geschaffen, Abläufe vereinfacht sowie unnötiger Transport und unnötiges Handling vermieden werden. Es erfolgt eine Sicherstellung von Sicherheit, Ordnung und Sauberkeit (SOS).

3. SEIKETSU = Säubern

Die Stufe des Säuberns ist gleichzeitig mit einer Kontrolle von Gegenständen verbunden, da eine Reinigung der Utensilien nicht ohne genaues Anschauen und Anfassen möglich ist. Die Ergebnisse sind ein sicherer und sauberer Arbeitsplatz, eine höhere Produktqualität durch Verringerung der Produktionsfehler, die systematische Entdeckung und Abarbeitung von Mängeln an Maschinen sowie ein professionelles Erscheinungsbild.

4. SEISOU = Standardisieren

Standardisieren ermöglicht eine nachhaltige Sicherstellung von SOS und die Akzeptanz durch Einbeziehung aller Beteiligten und deren Erfahrung. Es erfolgt eine Standardisierung von Best Practices für die ersten 3 Schritte und die Festlegung von Verantwortlichkeiten („Patenschaften“). Ergebnisse einer Standardisierung sind die Minimierung des Aufwands durch Festlegung und Überarbeitung von Intervallen, Routinen und Abläufen sowie die Sicherstellung der Durchführung und Vermeidung von Doppelarbeit durch Festlegung von Verantwortlichkeiten. Darüber hinaus werden durch Standards Abweichungen leicht auffällig (z.B. lose Schrauben, Teile am Boden, Verschleiß) und Maschinenstörungen reduziert.

5. SHITSUKE = Selbstdisziplin

Dieser letzte Schritt strebt die Einhaltung, laufende Überprüfung sowie Verbesserung der Standards und Vorschriften an. Dabei nimmt die Visualisierung der Ergebnisse (Qualitätskennzahlen, Rückgang der Arbeitsunfälle, Fotos vorher und nachher, Maßnahmedarstellung und -verfolgung) eine wichtige Rolle ein. Selbstdisziplin führt zu einem gestärkten Bewusstsein für Ordnung und Sauberkeit sowie zu einer höheren Arbeitsmoral und Motivation durch ein verbessertes Arbeitsumfeld und weniger Arbeitsunfälle.

Die Durchführung der dargestellten 5S-Methode im Zusammenhang mit QCO kann zu Verbesserungen des Rüstprozesses und zur Reduzierung der Rüstzeiten führen. Durch die Neuorganisation bzw. Optimierung der Bereitstellung von WZ und Arbeitsmitteln kann der Rüstvorgang störungsfreier ablaufen. 5S bildet die Basis für eine Standardisierung des Rüstprozesses hinsichtlich Ordnung und Sauberkeit und ergänzt somit den Baustein QCO. Verbesserungspotentiale z.B. im Bereich der Arbeitsorganisation können durch die Anwendung der 5S Methode entdeckt werden. Obwohl die Umsetzung von 5S-Verbesserungen meist nur geringe Investitionen erfordert, bewirken diese oft beachtliche Ergebnisse bei der Optimierung der Rüsttätigkeit.

Ein weiterer Baustein, der im engen Zusammenhang mit QCO steht, ist Total Productive Maintenance (TPM) bzw. Innovative Instandhaltung und MAE-Management (MAE= Maschinen und Einrichtungen). TPM verfolgt den Zweck, die Effektivität und Lebensdauer der gesamten Betriebsanlagen durch systematische Beseitigung aller Prozessverluste unter aktiver Beteiligung der Mitarbeiter zu verbessern. Weitere Ziele von TPM sind das Erreichen einer hohen Anlagenverfügbarkeit und einer gesteigerten Produktivität, das Verhindern unerwarteter Maschinenausfälle, saubere und sichere Anlagen, optimale Rüstzeiten, Senkung der In- standhaltungs- und Investitionskosten sowie Prozessstabilität und Qualitätsverbesserung. Der Einsatz von TPM führt zur Vermeidung von Verschwendung durch die Reduzierung der sechs großen Verlustquellen: ungeplante Maschinenstillstände, Leerlauf und kleine Störungen, Ausschuss und Nacharbeit, Einstellarbeiten und Einstellteile, Rüst- und Werkzeugwechsel sowie Taktzeitverlängerungen.^[25] TPM versucht ungeplanten Maschinenstillständen entgegenzuwirken. Maschinenstillstände resultieren aus den folgenden vier Ursachen: Verschleiß (20%), Störungen der Fertigungsprozesse (20%), beispielsweise durch ungeeignete Werkzeuge, unausgereifte MAE und instabile Prozesse, Mitarbeiter bedingt (25%), z.B. durch Fehlbedienung der Maschine und unzureichende Ausbildung, sowie Verschmutzung (35%), z.B. verschmutzte Führungen und Abdeckungen, Verklebungen, Späne und Staub.^[26]

Da die Einführung des Bausteins TPM aufwendig ist, wurde von Bosch ein eigenes TPM- Modell konzipiert, welches auf den in Abbildung 4 dargestellten Säulen beruht.

Abbildung 4 dargestellten Säulen beruht.^[27]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Beseitigung von Schwerpunktproblemen zielt darauf, dass das Bedienpersonal im Sinne der ständigen Verbesserung in der Lage ist, auftretende Störungen zu analysieren, Ursachen zu identifizieren und nachhaltig zu beseitigen. Autonome Instandhaltung bedeutet, dass alle routinemäßigen Aktivitäten zur Anlageninstandhaltung (Wartung und Instandsetzung) im Rahmen der Teamarbeit vom Bedienpersonal in Eigenverantwortung durchgeführt werden. Unter die geplante Instandhaltung fallen weiterführende Instandhaltungsmaßnahmen, die auf die Beseitigung ungeplanter Stillstände und die Erhöhung der Lebenslaufzeit der MAE zielen. Die TPM gerechte MAE-Gestaltung bedeutet, dass Bedienungsfreundlichkeit und Aspekte der Instandhaltung von Maschinen und Anlagen bereits in der Planungs- und Beschaffungsphase berücksichtigt werden. Um eine erfolgreiche Umsetzung des TPM-Konzeptes zu gewährleisten sind den einzelnen Säulen Realisierungsstufen und Maßnahmen vorgegeben, auf die nicht näher eingegangen wird.^[28]

Eine anerkannte Messgröße zur laufenden Erfolgskontrolle von TPM-Maßnahmen ist die Overall Equipment Effectiveness (OEE)^[29] bzw. die Gesamtanlageneffizienz (GEFF). OEE stellt ein Maß für die Effizienz der Anlage während eines ausgewählten Zeitraumes dar und wird wie in Abbildung 5 dargestellt, berechnet.

Abbildung 5: OEE- Definitionen und Formeln^[30]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bei der Berechnung der OEE-Zahlen werden zunächst die geplanten Standzeiten (für Instandhaltung und Stillstand) von der Gesamtverfügbarkeit abgezogen. Die Ursachen für geplante Stillstände liegen außerhalb des Fertigungsbereiches und sind auf fehlende Auslastung (Planstillstandzeiten), gesetzliche oder vertraglich festgelegte Pausen sowie auf Neuanläufe und Produkttests zurückzuführen.

In der weiteren Berechnung werden die drei Größen Verfügbarkeits-, Leistungs- und Qualitätsverluste von der Planbelegungszeit subtrahiert. Verfügbarkeitsverluste sind Verluste, welche die Laufzeit der Anlage reduzieren (Dauer der Einzelstörung > 5 min). Die Ursachen können Störungen, ungeplante Instandhaltung (Reparatur), Werkzeugwechsel bzw. Rüsten sowie Material- oder Personalmangel sein. Diese Verluste werden durch das Bedienpersonal nach vorgegebenen Kategorien oder über das Maschinendatenerfassungssystem erfasst. Leistungsverluste sind Verluste, welche die Taktzeit^[31] der Anlage erhöhen (Dauer der Einzelstörung < 5 min). Diese Kleinstörungen können durch verringerte Geschwindigkeit, kleinere Stopps und Leertakte sowie Nachstellvorgänge verursacht werden. Leistungsverluste können nur automatisch über die Maschinendatenerfassung aufgezeichnet werden. Falls keine Maschinendatenerfassung zur Verfügung steht, ist eine reziproke Berechnung möglich (Nettobetriebszeit abzüglich Bruttoproduktionszeit). Außerdem sollte eine regelmäßige Analyse der Kleinstörungen beispielsweise über Strichliste erfolgen, um die Ursachen zu untersuchen. Qualitätsverluste entstehen durch Ausschuss, Nacharbeit sowie Anlaufverluste und werden berechnet, indem die Stückzahl der schlechten Teile mit der technischen Taktzeit multipliziert wird. Die Nettoproduktionszeit ergibt sich aus der Gut-Stückzahl (abgeleitet aus den Abliefermeldungen) multipliziert mit der technischen Taktzeit. Der OEE-Wert ergibt sich aus der Nettoproduktionszeit dividiert durch die Planbelegungszeit. Je größer die OEE-Zahl, desto geringer sind die Verlustgrößen.^[32] Weltklasseunternehmen haben OEE’s von über 85%.^[33] Der OEE-Wert als monatliche Kennzahl (Mittelwert aus den Tageswerten) eignet sich zur Verfolgung aller ergriffenen Maßnahmen. Er gibt Aufschluss über die Tendenz und die momentan mögliche Nutzung der Betriebsmittel. Aus diesem Grund sollten für alle Schichten die OEE-Zahlen erfasst und die aufgetretenen Verluste umgehend dokumentiert und visualisiert werden.^[34]

Zusammenfassend zielt der Baustein TPM in Verbindung mit QCO auf die Erhöhung der Netto-Betriebszeit bzw. Netto-Produktionszeit sowie der OEE-Werte. QCO setzt damit bei der Verringerung der Verfügbarkeitsverluste durch Rüstzeitreduzierung an und steht in enger Verbindung mit den TPM-Maßnahmen zur Reduzierung der Verlustzeiten. Die Messgröße OEE kann vor und nach der Verbesserung der Rüstzeitreduzierung zur Kontrolle herangezogen werden.

2.4 Schnellrüsten als Voraussetzung für einen kontinuierlichen Materialfluss und Nivellierung

Ein wichtiges Element der LM-Prinzipien ist das Pull-System, bzw. das Ziehprinzip^[35]. Mit dem Ziehprinzip werden Fertigung und Logistik in der Wertschöpfungskette nur dann angestoßen, wenn ein aktueller interner oder externer Kundenbedarf vorliegt. Mit gleichzeitiger Einführung von Fließfertigung und der Synchronisation von Logistik und Fertigung können Durchlaufzeiten und Bestände auf ein Minimum reduziert werden.^[36] Bei der Fließfertigung wird die Anordnung der Prozesse und Maschinen nach dem Fließprinzip, d.h. in Produktionslinien^[37], im Gegensatz zur Anordnung in Maschinen- oder Prozessgruppen realisiert.^[38] Diese Fließfertigung, welche in der Regel in einer parallel angeordneten oder U-förmigen Arbeitszelle^[39] erfolgt, ist flexibler und effizienter, da sie unnötige Bewegungen und Transportaufwand vermeidet sowie die Kommunikation vereinfacht. Durch die Anordnung der Prozesse in der tatsächlichen Arbeitsgangfolge können MA ein Teil komplett fertigen, anstatt nur einen speziellen Fertigungsschritt an jedem Los auszuführen.^[40] Damit beinhaltet das Fließprinzip einen einfachen, übersichtlichen sowie kontinuierlichen Materialfluss und ein flussorientiertes Layout, welches auf eine hohe Flexibilität und die Realisierung einer kleinstmöglichen Losgröße zielt.^[41] Damit dies gewährleistet wird, muss die Zeit für den Wechsel von der Losgröße einer TTNR auf die nächste TTNR so kurz wie möglich sein. Schnellrüsten ermöglicht häufigeres Rüsten auf wirtschaftliche Art und Weise. Daher ist der Baustein QCO für einen kontinuierlichen Materialfluss eine wichtige Voraussetzung.

Ein weiterer Baustein, welcher Flexibilität hinsichtlich Kundenwünsche und einen konstanten Fluss fördert, ist die Nivellierung^[42] in der Fertigung. Durch Produktionsnivellierung erfolgt eine Entkoppelung der Fertigungsaufträge von Kundenabrufen, unter Berücksichtigung von Kapazitätsangebot und -nachfrage, um ein möglichst regelmäßig wiederkehrendes und damit standardisiertes Produktionsprogramm mittels Losgrößenbildung zu gestalten und zu steuern. Durch eine möglichst feine Nivellierung wird ein „idealer“ Kunde, mit einem sehr gleichmäßigen Bedarf in kleinen Mengen, simuliert. Nivellierung unterstützt ebenso einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess, der die Losgröße und damit die Wiederbeschaffungszeit des Prozesses reduziert. Kurze Wiederbeschaffungszeiten führen zu einer höheren Flexibilität auf unvorhergesehene Ereignisse, wie Kundenabrufänderungen oder Störungen zu reagieren. Außerdem können Bestandsmengen der Vorprozesse bis hin zu den Lieferanten durch einen gleichmäßigen Kundenverbrauch auf einem Minimum gehalten werden.^[43] Bei der Produktionsnivellierung sollten die Renner (A-Typen) möglichst regelmäßig und in kleinen Losen produziert werden, um eine hohe Flexibilität und kurze Wiederbeschaffungszeiten zu gewährleisten. EPEI (Every Part Every Interval) definiert einen Zeitraum (angegeben in Tagen), in dem alle Erzeugnisse (Renner) in einer optimalen Reihenfolge gefertigt werden. Die Reichweite der Losgröße ist identisch mit der in Tagen angegebenen EPEI-Dauer. Bei Rennertypen wird die Strategie EPEI = 1 verfolgt, d.h. es dauert 1 Tag bis jeder Rennertyp auf der Linie einmal gefertigt wurde. Die B-Typen sollten einmal wöchentlich (EPEI = 5) und die C-Typen einmal monatlich (EPEI = 20) produziert werden.^[44] Da die Rennertypen bei einem EPEI-Wert von 1 jeden Tag gefertigt werden, ist die Rüsthäufigkeit sehr hoch. In diesem Zusammenhang wird QCO wichtig, da eine kleine Losgröße nur durch einen schnellen Rüstvorgang bzw. niedrige Rüstverlustzeit wirtschaftlich ist.

3 Analyse der Ist-Situation

3.1 Allgemeine Informationen zur Dr. Karl Bausch GmbH

Die Dr. Karl Bausch GmbH & Co. mit Sitz in Vaihingen/Enz-Kleinglattbach (Gründungsjahr 1949) und die Tochtergesellschaft Bausch Kft in Budapest, gegründet 1995, gehören zu den führenden europäischen Anbietern von Bauteilen für elektrische Maschinen. Die Dr. Karl Bausch GmbH ist auf den Gebieten Werkzeug- und Musterbau, Stanzerei, Gießerei, Beschichtung und Spritzgießwerkzeugbau tätig. Der Produktbereich umfasst u.a.:

Pulverbeschichtete Ankerpakete für Antriebe, Stator- und Rotorpakete für Lenkhilfen sowie Zündspulen herkömmlicher Art und Stabzündspulen (Bereich Automotive),

Anker- und Gehäusepakete unterschiedlicher Abmessungen für Universalmotoren (Bereich Elektrohandwerkzeuge),

Gegossene Rotoren für Lüfter und Ventilatoren, gewickelte Statorpakete für Außenläufer sowie paketierte und genietete Magnetkerne (Bereich Klima- und Haustechnik),

[...]

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^[1] vgl. Graf-Götz; Glatz 2001, S.140; Thomsen 2006, S.9; Wildemann 2006, S.2-5

^[2] vgl. Studienarbeit Kapitel 2.3: Zielsetzung LM, S.4-5; Groth; Kammel 1994, S.29

^[3] vgl. Womack; Jones 2003, S.8-9

^[4] Bosch Intern (2001): Prinzipienbeschreibung von BPS, Stand: 22.10.2001, Folie 1

^[5] vgl. Bosch Intranet: http://www.intranet.bosch.com/beqik/bps/content/language1/html/395_DEU_XHTML.asp, Stand: 14.12.2006

^[6] Mit dem Begriff Supply Chain bezeichnet Kuhn die gesamte Wertschöpfungskette vom Kunden bis zum Rohstofflieferant. Vahrenkamp beschreibt Supply Chain als Logistikkette, Lieferkette und Absatzpartnerschaft. Vgl. dazu Kuhn; Hellingrath 2002, S.10; Vahrenkamp 2005, S.24

^[7] vgl. Bosch interner Flyer: Bosch Supplier Development Programm, S.2

^[8] vgl. Groth; Kammel 1994, S.27-31

^[9] Bereits im Vorfeld kommt ein so genanntes Contracting zwischen Bosch und seinen Lieferanten zustande, in dem eine gleichmäßige Aufteilung der ermittelten Einsparsumme von 50:50 vereinbart wird (Ratioteilung).

^[10] vgl. Bosch Intern (2005): Supplier Development Handbuch Version 1.0, Stand: 10.03.2005, S.5-6

^[11] vgl. Wildemann 1993, S.40

^[12] vgl. Kuttkat, Bernhard (2007): Artikel zum Thema Rüstzeiten optimieren in der Drehteilefertigung, S.1

^[13] Shigeo Shingo (1909-1990) war als externer Berater an der Entwicklung des TPS maßgeblich beteiligt.

^[14] Unter Kaizen (Kai = Wandel, Veränderung; Zen = zum Besseren) versteht man einen Prozess der kontinuierlichen und schrittweisen Verbesserung, in die sowohl Führungskräfte als auch Mitarbeiter einbezogen werden. Vgl. dazu Thomsen 2006, S.87; Siehe Anhang 1: Führen durch Standards

^[15] Justieren bedeutet exaktes Einstellen einer Messgröße oder eines Messgerätes (z.B. Waage) durch einen fachmännischen Eingriff in das Messsystem. Vgl. dazu QM-Lexikon, Internet Seite: http://www.quality.de/lexikon/justieren.htm

^[16] vgl. Bosch Intern (2002): Kurzbeschreibung QCO; Bosch Intern (2005): Standardized Quick Change Over (SQCO) Programm, Anwenderleitfaden, S.6-8; Lunau 2006, S.190-191 Siehe Anhang 2: Veranschaulichung der Begriffsdefinitionen im Bereich Rüsten

^[17] vgl. Bosch Intern (2005): Standardized Quick Change Over (SQCO) Programm, Anwenderleitfaden, S.7

^[18] vgl. Bosch Intern (2002): Kurzbeschreibung QCO, Stand: 04.06.2002

^[19] Schmickler, T. (2003): Schulungsunterlagen von macils.management-centrum gmbh, Folie 13

^[20] vgl. Schmickler, T. (2003): Schulungsunterlagen von macils.management-centrum gmbh, Folie 5, 7, 8

^[21] vgl. Schmickler, T. (2003): Schulungsunterlagen von macils.management-centrum gmbh, Folie 25

^[22] vgl. Schmickler, T. (2003): Schulungsunterlagen von macils.management-centrum gmbh, Folie 27

^[23] vgl. Bosch Intern (2003): 5S - Ordnung und Sauberkeit, Bausteinbeschreibung, Stand: 30.01.2003, Folie 3-7

^[24] vgl. Bosch Intern (2003): 5S - Ordnung und Sauberkeit, Bausteinbeschreibung, Stand: 30.01.2003, Folie 11-29; Takeda 2006, S.30-40

^[25] vgl. Bosch Intern (2006): Kurzbeschreibung Baustein TPM, Stand: August 2006

^[26] vgl. Bosch Intern (2006): Bausteinbeschreibung TPM, Stand: April 2006, Folie 12

^[27] Bosch Intern (2006): Bausteinbeschreibung TPM, Stand: April 2006, Folie 15

^[28] vgl. Bosch Intern: TPM Karte, Intranet Seite: http://www.intranet.bosch.de/c/hd/de/media/TPM1_doppel.pdf

^[29] Siehe Anhang 3: OEE im Vergleich zu anderen üblichen Kennzahlen

^[30] Bosch Intern (2003): OEE Kurzbeschreibung, Stand: Oktober 2003, Folie 4

^[31] Die Taktzeit (bzw. technische Taktzeit) bezeichnet in einer Fertigungslinie den Zeitraum zwischen der Fertigstellung zweier Teile und ist von der entsprechenden Maschine abhängig bzw. vorgegeben. Mit Hilfe der Taktzeit kann die tägliche und monatliche Produktionsmenge einer Linie berechnet werden. Vgl. dazu Bosch Intern (2003): OEE Kurzbeschreibung, Stand: Oktober 2003, Folie 5

^[32] vgl. Bosch Intern (2003): OEE Kurzbeschreibung, Stand: Oktober 2003, Folie 5-10

^[33] vgl. Bosch Intern (2004): Vortrag Schnellrüsten, Stand: Dezember 2004, Folie 13

^[34] vgl. Bosch Intern (2006): OEE Schulung, Stand: April 2006, S.17

^[35] Siehe Anhang 4: Ziehprinzip in der Fertigung

^[36] vgl. Bosch Intern (2001): Prinzipienbeschreibung, Stand 22.01.2001, S.2

^[37] Siehe Anhang 5: Werkstattprinzip versus Linienprinzip

^[38] vgl. Traeger 1994, S.42-43

^[39] Siehe Anhang 6: Beispiel einer U-förmigen Arbeitszelle

^[40] vgl. Drew; McCallum; Roggenhofer 2004, S.55

^[41] vgl. Bosch Intern (2002): Kurzbeschreibung Flussorientiertes Layout, Stand 16.05.2002

^[42] Nivellieren bedeutet, die Gesamtstückzahlen für ein bestimmtes Produkt in Tagesmengen einzuteilen. Vgl. dazu Bosch Intern (2004): Bausteinbeschreibung Nivellierung, Stand: 19.05.2004, S.3

^[43] vgl. Bosch Intern (2004): Bausteinbeschreibung Nivellierung, Stand: 19.05.2004, S.4,10,13

^[44] Siehe Anhang 7: Fallbeispiel Nivellierung - Stückzahlenverteilung und Visualisierung des Produktionsplans