IPL-Magazin 15 | Mai 2011 |
Autor: Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier (IPL)

"So wie in der Elektrotechnik das Verhalten von Transistoren über deren Kennlinie charakterisiert wird, ermöglicht die Betriebskennlinie die Beschreibung von Produktionslinien."
 
 

 


Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier (IPL)"Sie sagt aus, wie sich die wesentlichen Kennzahlen aufgrund äußerer Einflüsse und bestehender Wechselwirkungen verändern. Die Charakteristik einer Produktion und damit ihrer Kennlinie kann aber auch durch gezielte Maßnahmen beeinflusst werden. Damit ist die Kennlinie ein Gradmesser für die Leistungsfähigkeit der Produktionslinie und des verantwortlichen Managements. Der Effekt organisatorischer Maßnahmen wird ebenso transparent dargestellt wie Veränderungen der Losgröße, der Produktkomplexität oder des Auftragsmixes. Durch Verkettung der logistischen Kenngrößen mit den betriebswirtschaftlichen Werten gestattet die Betriebskennlinie vielfältige Auswertungen – wie zum Beispiel die Bestimmung der kostenoptimalen Auslastung.“

Wie Abb. 2 des vorstehenden Beitrags(SCM-Fachbericht Mai/2011) zeigt, bestehen Abhängigkeiten zwischen den charakteristischen Kennzahlen einer Produktionslinie. Verändert sich beispielsweise das Kunden-Auftragsvolu-men, so hat dies – gemäß dem dargestellten Treiberbaum - Auswirkungen auf die Wartezeiten innerhalb der Linie und damit ebenso auf die durchschnittliche Durchlaufzeit aller Aufträge. Auch die in dem beispielhaft entwickelten Kennzahlensystem vorgeschlagenen Kennzahlen Nutzfaktor, Flussfaktor und Ausbringung sind nicht frei von diesen Abhängigkeiten.

Wie sich die Kennzahlen wechselseitig beeinflussen, wird deutlich, wenn man die Betriebskennlinie einer Produktion ermittelt. Die Betriebskennlinie stellt den Zusammenhang zwischen den verschiedenen Produktionskenngrößen her und ist charakteristisch für das dynamische Verhalten einer Linie.

Während also die Werte einzelner Kenngrößen nur für einen stabilen Betriebspunkt aussagekräftig sind, erklärt die Betriebskennlinie die resultierenden Veränderungen, wenn sich äußere Parameter einer Produktion verändern. Bild 1 zeigt exemplarisch die Verknüpfung der Kennzahlen Flussfaktor und Ausbringung in der zugehörigen Betriebskennlinie.

Erhöht sich das Kunden-Auftragsvolumen und führt dies zu ebenfalls steigenden Produktionsaufträgen (also auch der Ausbringung), so erhöht sich die Auslastung in der Linie. Steigende Auslastungen der Arbeitsplätze bewirken steigende Wartezeiten der Aufträge und damit auch steigende Durchlaufzeiten. Der Flussfaktor steigt, ohne dass die von der Produktion erbrachte Leistung sich verschlechtert hätte (vgl. Bild 1).

Gelingt es, einen hohen Nutzfaktor (also mehr produktiv nutzbare Kapazität) in einer Produktion zu erzielen, so kann der Effekt steigender Durchlaufzeiten zwar evtl. deutlich besser kompensiert, aber letztendlich nicht verhindert werden. Die Durchlaufzeiten steigen in diesem Fall zunächst langsamer und auch die maximale Auslastungsgrenze wird erst bei einer höheren Ausbringung erreicht.

Ist es nun das Ziel, Produktionslinien untereinander zu vergleichen, so sind also die drei Kennzahlen Nutzfaktor, Flussfaktor und Ausbringung eigentlich nur dann vergleichbar, wenn auch die äußeren Rahmenbedingungen identisch sind. Dies ist jedoch eine höchst unrealistische Prämisse.

Eine Alternative bietet die Umrechnung der Kennzahlen durch Ausnutzung des Zusammenhangs aus der Betriebskennlinie. Dazu leitet man den Zustand einer Produktionslinie aufgrund des bekannten Zusammenhangs aus der Betriebskennlinie in den Zustand der zu vergleichenden Linie über.

 Der Vergleich von beliebigen Produktionslinien (automatisiert vs. manuell, neu vs. alt, Hochlohnland vs. Niedriglohnland, …) und auch der Vergleich mit Branchen-Benchmarks wird damit möglich. So ist bekannt, dass leistungsfähige Produktionslinien in der Organisationsform einer Werkstattfertigung Flussfaktoren von ca. 3 bei einer Auslastung von ca. 80% und Fließfertigungen Flussfaktoren von ca. 2 bei einer vergleichbaren Auslastung erzielen. Ist dies bei einer gegebenen Produktionslinie nicht der Fall, so muss primär über organisatorische Maßnahmen mit Fokus auf die Informations- und Materialflüsse nachgedacht werden.

Und auch bei der Klärung der Frage, wo mit Maßnahmen anzusetzen ist, kann die Methodik eine Hilfestellung leisten. Entscheidend ist die Lokalisierung der Orte, an denen sich Nutz- und der Flussfaktor entscheidend verschlechtern. Als geeignetes Werkzeug zur Ortung der relevanten Stellen sei auf die Wertstromanalyse verwiesen. Damit ergänzt sich die Methode hervorragend mit der Philosophie des Lean Managements.



 

Abb. 1. :  Die Betriebskennlinie zeigt die Veränderung des Flussfaktors bei unterschiedlicher Ausbringung. In Abhängigkeit des Nutzfaktors reagiert das Linienverhalten sensibler oder bleibt länger robust. Für die drei dargestellten Betriebskennlinien gilt für den jeweiligen Nutzfaktor (NF): NF1<NF2<NF3.