IPL-Magazin 30 | Januar 2015 | Autor: Manuel Fuchs

UNICCOMP GmbH
 
Manuel FuchsDie Firma UNICCOMP GmbH übernimmt innerhalb der BAUER GROUP die Block- und Komponentenfertigung und ist ein nach DIN EN ISO 9001 zertifizierter Inter-Company Lieferant.

Im Jahre 2002 wurde die nach modernsten Konzepten entwickelte Produktionsstätte UNICCOMP GmbH in Geretsried bei München in Betrieb genommen und bereits 2006 erweitert. Mit über 1.200 Mitarbeitern weltweit, rund 260 Mio. EUR Umsatz und über 90% Exportanteil, mit Montagestätten in den USA, Europa und Asien gehört die BAUER GROUP zu den Weltmarktführern im Hoch- und Mitteldruckmarkt. Weltweit bekannt ist BAUER insbesondere durch hochwertige Hochdruckkompressoren zum Befüllen von Atemluftflaschen für Feuerwehren und Taucher. Weitere Produktfelder sind Erdgas- und Biogas- Betankungsanlagen sowie Sonderanlagen für alle in-dustriellen Bereiche, unter anderem in der chemischen, petrochemischen, Automobil-, Öl-, Gas-und Kraftwerksindustrie.

Seit 1946 fertigt die BAUER KOMPRESSOREN GmbH in München und verzeichnet seitdem ein stetiges Wachstum. Auch die UNICCOMP GmbH wächst seit ihrer Ausgründung kontinuierlich. Um sich in heutigen, hoch dynamischen Märkten zu behaupten, ist eine fortwährende Neuausrichtung an den Marktanforderungen von entscheidender Bedeutung. Mit dem Ziel, sich von anderen Herstellern im Bereich der Kolben- und Schraubenverdichter abzugrenzen und um die Wettbewerbsfähigkeit am Standort Geretsried langfristig zu sichern, strebt die UNICCOMP GmbH sowohl eine signifikante Reduktion der Lieferzeit, als auch der Bestände an. In enger Zusammenarbeit mit dem IPL sind Potenziale identifiziert und mit dem Konzept von Quick Response Manufacturing (QRM) eine geeignete Methode erkannt worden, diese Ziele zu erreichen. In einem ersten Projekt galt es dann, Ansätze von QRM auf einzelne Bereiche in der Produktion von Schraubenverdichtern anzuwenden.

QRM ist dabei eine unternehmensweite Philosophie, mit dem obersten Ziel einer Reduktion der Durchlaufzeit (DLZ) vom Auftragseingang bis zur Auslieferung an den Kunden. Im Gegensatz dazu beschränken sich klassisch kostenbasierte Optimierungsansätze auf den Vergleich monetärer In-und Outputfaktoren.

Es werden in der Regel nur die Bereiche konkret betrachtet und optimiert, die mit der direkten Leistungserbringung in Zusammenhang stehen. Indirekte Bereiche, die nicht wertschöpfende Tätigkeiten verrichten, bleiben unberücksichtigt oder verschwinden im großen Block der Gemeinkosten. Bei einer zeitorientierten Betrachtung wird schnell klar, dass der nicht wertschöpfende Zeitanteil den weitaus größeren Anteil an der DLZ ausmacht. Darüber hinaus sind hier aber teilweise sehr hohe "versteckte Kosten" enthalten. Der Vorteil dieser Herangehensweise über die Minimierung der DLZ liegt dann an der ganzheitlichen Betrachtung des Unternehmens. Dadurch werden letztendlich nicht nur geringere Gesamtkosten, sondern auch schnellere Reaktionsfähigkeit und höherer Flexibilität gegenüber dem Kunden realisiert.

Durchlaufzeitreduktionen von 50% und mehr, wie es Praxisbeispiele von Firmen zeigen, die schon langjährige Erfahrung mit QRM haben, lassen sich jedoch nur durch die Kombination mehrere Methoden und Ansätze erreichen. In erster Linie steht eine Abkehr von bestehenden Denkmustern, z.B. der Restrukturierung der bestehenden, funktionalen Organisation in eine prozessorientierte Organisation mit sich selbst steuernden, autonomen Zellen (Vgl. dazu auch Artikel QRM-Methode). Allein die dadurch wegfallenden Schnittstellen und Abstimmungsprozesse führen zu einer erheblichen Minimierung der DLZ. Welche Einflussfaktoren und Hebel stehen in der Anwendung der QRM-Strategie darüber hinuas zur Verfügung, um die DLZ zu reduzieren?

Eine typische Situation nach der Einführung integrer QRM-Zellen mag eine Auslastung einzelner Mitarbeiter oder Maschinen von 50% und weniger sein. Dies steht in Widerspruch zu klassischen betriebswirtschaftlichen Ansätzen, die auf Kosten einer maximalen Auslastung von Ressourcen versuchen, diese zu minimieren. In einer ganzheitlichen Betrachtung führt diese Investition in Überkapazität jedoch zu einer erheblichen Gemeinkostenreduktion und zusätzlichen Umsatzerlösen.
Natürlich ist am Ende des Geschäftsjahres ein Gewinn zu erwirtschaften und natürlich ist es relevant, wie viel investiert wird, um diesen Gewinn zu erzielen. Die richtige Frage ist demnach aber nicht "Was ist die Auslastung meiner Ressourcen?", sondern muss vielmehr sein "Was sind die Kosten meines gesamten Systems und welchen Mehrwert kann ich damit erzielen?".

An dieser Stelle bietet QRM, durch den Fokus auf der Durchlaufzeitreduktion, einen praktikablen Ansatz die Gesamtkosten und deren Mehrwert abzuschätzen, auch wenn Stückkosten punktuell zunehmen.

Wieso aber werden überhaupt freie Kapazitäten benötigt? Wieso ist es nicht möglich mit genau der richtigen Kapazität zu arbeiten, um den Bedarf zu erfüllen und gleichzeitig keine Ressourcen zu verschwenden?

Die Antwort auf diese Fragen kann mit einem einzigen Wort beschrieben werden: Variabilität. In einer perfekten Welt würden Aufträge genau nach Plan eintreffen und jeder Auftrag würde genau die Zeit für bestimmte Arbeitsschritte benötigen, die aus dem Arbeitsplan hervorgehen. In der Realität jedoch kommt es zu zahlreichen Abweichung von diesem perfekten Plan: Der Bedarf kann von Woche zu Woche, oder sogar von Tag zu Tag, starken Schwankungen unterworfen sein, Bearbeitungszeiten können länger sein wie geplant, Rüstzeiten können abweichen, Material kann nicht vorrätig sein, Qualitätsprobleme und Nacharbeit können den gesamten Produktionsprozess von Neuem aufrollen. Das starke Zusammenspiel von Auslastung und Variabilität, sowie deren enorme Auswirkung auf die DLZ ("versteckte Kosten") werden im Betrieb häufig unterschätzt. Dieser konträre Zusammen- hang kann anhand der Betriebskennlinie dargestellt werden. (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1: Die Betriebskennlinie; Schwarze Kennlinie bei geringerem Variabilitätskoeffizienten; Rote Kennlinie bei höherem Variabilitätskoeffizienten

Die DLZ für einen Auftrag durch eine bestimmte Ressource setzt sich zusammen aus der Warte- und Liegezeit bis zur Verfügbarkeit der Ressource (in einem Puffer oder einem Lager), inklusive der wertschöpfenden Bearbeitungszeit auf der jeweiligen Ressource (inklusive Rüstzeiten). Die reine Bearbeitungszeit (Physikalische Durchlaufzeit) macht dabei lediglich einen kleinen Teil dieser Durchlaufzeit aus. Vielmehr verbringt der Auftrag, bzw. das Material, den Großteil der Durchlaufzeit in nicht direkt leistungs-, aber kostenrelevanten Bereichen. Auslastung und Wartezeit stehen dabei in einem exponentiellen Zusammenhang, der durch die Betriebskennlinie dargestellt wird (siehe Abbildung 1).rchlaufzeit in nicht direkt leistungs-, aber kostenrelevanten Bereichen. Auslastung und Wartezeit stehen dabei in einem exponentiellen Zusammenhang, der durch die Betriebskennlinie dargestellt wird (siehe Abbildung 1).

Basis der Betriebskennlinie sind drei Variablen, die deren Charakter dynamisch beeinflussen.

Aus der BKL lassen sich anschließend drei Hebel zur Durchlaufzeitreduktion ableiten (siehe Abbildung 2). Hier ergeben sich auch zahlreiche Überschnei dungen zu LEAN-Konzepten und Methoden.
 
  1. Verringerung der Auslastung U
  2. Verringerung des Variabilitätskoeffizienten α
  3. Verringerung der Bearbeitungszeit pro Auftrag

Abbildung 2: Dynamisches Tool- set zur Reduktion der DLZ

1)     Verringerung der Auslastung U:

Die Betriebskennlinie beschreibt einen exponentiellen Anstieg der DLZ bei einer gegebenen Auslastung U. Beispielsweise um das Neunfache der reinen Bearbeitungszeit (= PDLZ) bei einer Auslastung von 90%. Hier lässt sich die signifikante Auswirkungen von freien Kapazitäten auf die Durchlaufzeit ableiten. Dabei kann schon eine Investition in 20% freie Kapazität eine Reduktion der Gesamtdurchlaufzeit von 50% und mehr, und damit aller dadurch anfallenden Kosten, zur Folge haben (siehe Abbildung 1). Die Auslastung lässt sich dabei durch zwei Stellschrauben beeinflussen. Zum einen durch eine Erhöhung des Kapazitätsangebotes, zum anderen durch die Reduktion des Kapazitätsbedarfes, etwa durch Optimierungen von Rüstprozessen (bspw. Single Minute Exchange of Die - SMED) oder der Gesamtanlageneffektivität (OEE - Overall Equipment Effectiveness) im Sinne eines Total Quality Managements (TQM).


2) Verringerung des Variabilitätskoeffizienten α
Die Form der Betriebskennlinie wird maßgeblich durch die Variabilität bestimmt. Dieser Variabilitätskoeffizient ? steht für die Schwankungen im Produktionsprozess. Schwankungen werden verursacht durch unregelmäßigen Materialfluss, eine wechselnde Verfügbarkeit der 4 Produktionsfak-toren (Mensch, Maschine, Material, Methode), sowie einer schwankenden Auftragseinschleusung. Je höher der Wert ?, desto steiler und weiter entfernt vom Optimum verläuft die Betriebskennlinie. Entsprechend führt dies bei gleicher Auslastung zu einer höheren Durchlaufzeit und einer kleineren maximalen Grenzauslastung in der Fertigung (vgl. Abbildung 1, rote Kennlinie). Prozesssicherheit und Standardisierung, sowohl im Auftragseingang, als auch in der Auftragsbearbeitung, tragen maßgeblich dazu bei, die Variabilität zu reduzieren.


3) Verringerung der Bearbeitungszeit pro Auftrag

Eine entscheidende Stellschraube zur Verringerung der DLZ ist die Reduktion der Bearbeitungszeit pro Auftrag über die Verringerung der Losgröße. Klassisch kostenbasierte Effizienzansätze (Effizienz = wertschöpfende Zeit/ bezahlte Arbeitszeit) führen jedoch ins genaue Gegenteil. Große Losgrößen erhöhen nicht nur die Bearbeitungszeit je Auftrag, sondern auch die Warte-und damit Liegezeiten für alle noch nicht gestarteten Aufträge. Allzu kleine Losgrößen führen dagegen zu häufigeren Rüstprozessen und damit zu erhöhtem Kapazitätsbedarf. Dadurch nimmt im Sinne der Betriebskennlinie sowohl Auslastung, als auch Durchlaufzeit zu. Zeitbasierte Losgrößenbestimmung im Sinne von QRM ermittelt zwischen diesen Extremen die optimale Losgröße für minimale Durchlaufzeiten.

Oftmals wird das Potential von reduzierten Losgrößen und Rüstzeiten jedoch unterschätzt. Rüstzeitoptimierungen führen nach klassischem Verständnis zu geringeren Rüstkosten (Stückkosten) und höherem maximalen Durchsatz an der Ressource. Traditionelle Kostenrechnungssysteme würden aber keinen Vorteil darin erkennen, bei halbierter Rüstzeit auch die Losgröße zu halbieren. Da sich die Rüstkosten bei doppelt so häufigen Rüstvorgängen und halber Rüstzeit nicht wesentlich ändern. Dem Effekt, dass sich dadurch sowohl Durchlaufzeit, als auch Bestände drastisch minimieren sowie die Flexibilität zunimmt, wird zu wenig Rechnung getragen.

Die Firma UNICCOMP GmbH hat das Potential dieser Wirkzusammenhänge jedoch erkannt und nutzt, auf Basis dieses Projektes, diese schon heute zur Erreichung ihrer Unternehmensziele.

In einer ersten Projektphase hat das IPL dazu die Betriebskennlinie für die bereits bestehende Zelle Rotorenfertigung ausgewertet und die entsprechenden Variablen bestimmt. Es bestätigte sich der imposante Zusammenhang, dass sich bei halbierten Losgrößen, sowohl die Durchlaufzeiten, als auch die Bestände minimieren werden.

Um bei gegebener Ressourcenverfügbarkeit und Auftragslage kleinere Losgrößen realisieren zu können, wurden in einer zweiten Projektphase mehrere Workshops zur Rüstzeitoptimierung an der Engpassressource durchgeführt. Die Vorgehensweise orientierte sich dabei an der SMED-Methodik. Schon nach dem ersten Rüstworkshop konnte die Rüstzeit um ein Drittel minimiert werden. Weitere, bereits abgestimmte Maßnahmen werden zu einer weiteren Optimierung der Rüstzeiten, und damit der Bestände und Durchlaufzeiten führen.

Durch diese Zusammenarbeit zwischen der UNICCOMP GmbH und dem IPL gelang es nicht nur die Prozesse innerhalb der Fabrik zu verschlanken, sondern den gesamten Wertstrom flexibler und reaktionsschneller zu gestalten.

Diese Neuausrichtung auf Basis der QRM-Methodik in einem ausgewählten Produktionsbereich, stellt für die UNICCOMP GmbH einen bedeutenden Schritt dar, um auch in Zukunft ihre Erfolgsgeschichte fortzuschreiben.