IPL-Magazin 31 | April 2015 | Autor: Dr. Matthias Pfeffer


Der Wertstrombewertungsfaktor als Masterkennzahl für alle Optimierungs- und Investitionsvorhaben


Dr. Matthias Pfeffer

Die zunehmenden Veränderungen durch neue Produkte und Erhöhung der Varianten zwingt Unternehmen mehr und mehr, die Prozesse als Ganzes zu optimieren und zu bewerten. Das isolierte ‚Abteilungsdenken’ wird durch eine prozessorientierte Sicht abgelöst. Prozessorientiert – also ganzheitlich – zu bewerten stellt aber viele Unternehmen vor große Probleme. Wenn Sie Ihre Abläufe optimieren wollen, stellt sich oft die Frage, wie mögliche Planungsalternativen beurteilet werden können.

Jedes Optimierungsszenario birgt Vor- und Nachteile. Auf der einen Seite werden Sie besser in den Abläufen, auf der anderen Seite müssen Sie aufwendige Investitionen tätigen. Diese haben unter Umständen Änderungen in der Organisation zur Folge. Wie eine komplexe Veränderung mit unterschiedlichen Parametern ganzheitlich bewertet werden kann, soll in diesem Verfahren vorgestellt werden.

In 5 Schritten zur ganzheitlichen Bewertung

Je aufwendiger der Umgestaltungs- bzw. Optimierungsprozess oder je mehr Szenarien geplant wurden, umso schwieriger wird die Abschätzung, ob Einzelmaßnahmen für das Gesamtunternehmen sinnvoll sind oder nicht.
Die folgenden 5 Schritte sollen helfen, Planungsszenarien ganzheitlich zu bewerten und zu einer ‚Superkennzahl’, dem sogenannten Wertstrombewertungsfaktor zu kommen. Hierbei können sowohl Leistungssteigerungen von Einzelmaßnahmen aus Abteilungssicht, als auch übergeordnete Kennzahlen der Produktion berücksichtigt werden. Am Ende bekommt der Anwender eine klare Aussage über Kosten und Nutzen der geplanten Maßnahmen im gesamten Prozess.

Schritt 1: Situationsanalyse und Erarbeitung von Sollzuständen
Wenn ein Unternehmen vor Veränderungsprozessen steht, ergeben sich oftmals Alternativen für optimierte Szenarien. Nicht selten werden bei einer ganzheitlichen Prozessverbesserung unterschiedliche Soll-Zustände ausgearbeitet, die unterschiedliche Investitionen, Einsparungen, aber auch unterschiedlichen Umsetzungsaufwand und Ergebnisse bedeuten.

Werden z. B. für einen Ist-Ablauf mehrere alternative Soll-Wertströme definiert, so ergeben sich daraus auch die unterschiedlichsten Kennzahlen für Einzelbereiche und / oder den Gesamtprozess. Die verschiedenen Soll-Zustände können z.B. Einfluss auf die Steuerung, die Fabrikstruktur, die Organisation und somit auf Kosten und Einsparungen haben.

Schritt 2: Bewertungskriterien festlegen
Zunächst werden Kennzahlen definiert, die mit in die Bewertung einfließen sollen. In diesem Praxisbeispiel wurden Kennzahlen definiert, die zum einen die Leistung an der Maschine messen (z. B. Verfügbarkeit, Flexibilität), zum anderen auch übergreifende Prozesskennzahlen (Durchlaufzeit, Flächennutzung). Sämtliche Leistungskennzahlen werden in der Bewertung in den sogenannten Bewertungsfaktor ‚Nutzen“ überführt, alle kaufmännischen Werte (wie Prozesskosten, Investitionen, Amortisationszeit) werden im Bewertungsfaktor ‚Kosten’ dargestellt.

Tipp: Es kann jede beliebige Kennzahl verwendet werden. In Summe sollten Sie sich auf 8 bis maximal 12 Kennzahlen für die Gesamtbewertung beschränken.


Abb. 1 u. 2: Beispielhafte Bewertungskriterien. Ein Mix aus monetären und nicht-monetären Kennzahlen, die alle in eine Bewertung einfließen sollen




Je nachdem, welches Einzelkriterium jetzt bevorzugt wird, würde die Entscheidung anders ausfallen. Läge der Fokus auf der Amortisationszeit (Investitionen / Einsparungen), wäre Soll-Zustand 3 zu bevorzugen, steht die Durchlaufzeit im Vordergrund, könnte keine klare Aussage getroffen werden. Geht es um eine reine Investitionsbetrachtung, wäre der Favorit der Soll-Zustand 2. Diese unterschiedlichen Kennzahlen gilt es nun zu bewerten, dass das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis und somit eine klare Aussage für das Optimierungsvorhaben ermittelt wird.

Schritt 3: Teilnutzen jeder Kennzahl ermitteln
Die größte Herausforderung in einer ganzheitlichen Bewertung ist, Kennzahlen mit unterschiedlichen Maßeinheiten miteinander zu vergleichen (Durchlaufzeit = Zeit; Maschinenverfügbarkeit = Prozent, andere Kennzahlen = dimensionslos oder Euro). Aufgrund dieser Unterschiede müssen alle Kennzahlen normiert und damit auf eine gleiche Einheit gebracht werden. Dies geschieht mit Hilfe von sogenannten Wertefunktionen. Hierbei werden alle Kennzahlen in dimensionslose Größen gebracht, die zwischen 0 und 1 liegen.
Um die Wertefunktionen aufstellen zu können, muss festgelegt werden, welche Zielsetzungen mit diesen Kenngrößen verfolgt werden. Bei der Maschinenverfügbarkeit liegt der Maximalwert z. B. bei 100 %, als Minimum wird der Wert aus der Ist-Analyse genommen. Da der Wert zu maximieren ist, wird die Wertefunktion als eine steigende lineare Funktion angenommen (y=a*x+b). Bei den Kenngrößen wie z. B. Flussgrad und Fläche werden linear fallende Wertefunktionen eingesetzt (diese Kennzahlen sind zu minimieren!). Durch Einsetzen der Minimal- und Maximalwerte lassen sich die Parameter (a; b) und somit die Wertefunktionen für jede Kennzahl berechnen.

Schritt 4: Kennzahlen gewichten
Durch die Gewichtung der Kenngrößen kann jedes Unternehmen seine eigenen Prioritäten in Bezug auf die einzelnen Kennzahlen setzen. Die Ermittlung der Gewichtsfaktoren kann dabei von einer Einzelperson, aber auch in der Gruppe durchgeführt werden. Dabei werden die Zielkriterien in einer Matrix, sowohl in den Zeilen als auch in den Spalten, aufgetragen und paarweise hinsichtlich ihrer Wichtigkeit miteinander verglichen. Das jeweils wichtigere Kriterium bekommt dabei mehr Punkte, als die unwichtigeren Kriterien.

Schritt 5: Wertstrombewertungsfaktors berechnen
Der Wertstrombewertungsfaktor soll eine klare Aussage über die jeweiligen Planungsszenarien geben. Hierbei fließen sämtliche definierten Kennzahlen, deren Werte aus den Soll-Zuständen, die Wertefunktionen und die jeweilige Gewichtung ein. Die Bestimmung des Wertstrombewertungsfaktors unterteilt sich in mehrere Teilschritte.

Teilschritt 5.1: Bestimmung der Teilnutzen für jede Kennzahl

Zur Bestimmung der Nutzenfunktionen sind die ermittelten Kennzahlen aus den einzelnen Wertströmen in die entsprechenden Wertefunktionen einzusetzen. Die so ermittelten Teilnutzen werden im Anschluss mit den Gewichtungsfaktoren multipliziert und für jeden Wertstrom aufaddiert.

Dieser errechnete ‚Erfüllungsgrad’ pro Soll-Zustand ist eine dimensionslose Größe. Der Teilnutzen ist durch die Wertefunktion und den Formparametern a und b aus Schritt 3 definiert. Für den Soll-Zustand 1 lautet die Formel des Teilnutzens beispielhaft für den Flussgrad:

Teilnutzen (Flussgrad) = -0,0114 * e + 1,023

Für den Wert e wird der (erwartete) Wert des Soll-Zustands 1 des Flussgrades eingesetzt. Dieser wurde im Hauptschritt 2 definiert (ermittelte Zielgröße = 37).

Daraus ergibt sich ein Teilnutzen für den Flussgrad des Soll-Zustandes 1 von 0,601.

Die gleiche Berechnung wird mit allen monetären und nicht monetären Kenngrößen wiederholt. Die zu Beginn festgelegten bzw. ermittelten Sollwerte werden in die obigen Wertefunktionen eingesetzt. Jede Kennzahl erhält somit Ihren eigenen Teilnutzen. Jeder Teilnutzen ist immer ein Wert zwischen 0 und 1!

Teilschritt 5.2: Bestimmung der Erfüllungsgrade für jeden Soll-Zustand
Nun wird der Teilnutzenwert (0,601) mit dem Gewichtungsfaktor des Flussgrades aus dem paarweisen Vergleich (33 %) multipliziet. Die Summe dieser gewichteten Teilnutzen (Flussgrad, EPEI, Maschinenzuverlässigkeit, Fläche) ergibt den sogenannten Erfüllungsgrad „Nutzen“ des Soll-Zustandes 1.

Erfüllungsgrad (Soll-Zustand 1)  = 0,601 x 33 % + 0 x 33 % + 1 x 25 % + 0,33x 8 % = 0,478

Der ermittelte Wert 0,478 ist eine erste Aussage, wie weit der Soll-Zustand vom idealen Wert 1 entfernt ist. Allgemein gilt, je kleiner die Erfüllungsgrade, desto schlechter ist die Alternative. Diese Berechnung wird wiederholt für alle Soll-Zustände, sowohl auf Basis der leistungsorientierten Kennzahlen, als auch auf Basis der kaufmännischen Kennzahlen (siehe Abbildung 3).

Der Soll-Zustand 3 hat z. B. den besten Erfüllungsgrad in Bezug auf den Nutzen, jedoch den schlechtesten Erfüllungsgrad in Bezug auf die Kosten (unter den definierten Alternativen).

Abb. 3: Übersicht, der im Beispiel definierten Kennzahlen mit Ist- und Soll-Werten sowie den errechneten Teilnutzen auf Basis der Wertefunktionen und den berechneten Erfüllungsgraden


Teilschritt 5.3: Ermittlung des Wertstrombewertungsfaktors

Um eine endgültige Aussage in Bezug auf das beste Kosten-Nutzenverhältnis zu machen, müssen die beiden Erfüllungsgrade noch in ein entsprechendes Verhältnis gesetzt werden.

Dies wird mit Hilfe des Wertstrombewertungsfaktors gemacht. Es dient den Vergleichen von Soll-Zuständen untereinander, als auch als Bewertungsfaktor eines einzelnen Zustandes gemessen am Gesamtoptimum. Im Beispiel wurden die Erfüllungsgrade des Soll-Zustands 1 mit 0,478 (Erfüllungsgrad Nutzen) und 0,453 (Erfüllungsgrad Kosten) ermittelt.

Die Berechnung des Wertstrombewertungsfaktors (WBF) erfolgt nach folgender Formel:



Dieses Vorgehen muss für jeden Soll-Zustand wiederholt werden. Die Ergebnisse im Beispiel sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

Abb. 4: Wertstrombewertungsfaktoren auf Basis der berechneten Erfüllungsgrade für jedes Szenario

Es ist nun der Zustand zu wählen, der den kleinsten WBF aufweist. In diesem Beispiel hätte der Soll-Zustand 2 das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis.

Fazit
Mit diesem Verfahren ergibt sich eine direkte Vergleichbarkeit von unterschiedlichen Optimierungs- und Investitionsszenarien auf Basis von normierten Werten. Jeder Zustand (Ist oder Soll) hat somit einen eindeutigen Bewertungsfaktor, der miteinander verglichen werden kann, unabhängig von den Kenngrößen, die in die Bewertung mit einfließen. So kann eine eindeutige Alternative ausgewählt werden.

Ausführliche Information
Matthias Pfeffer: Bewertung von Wertströmen (Kosten-Nutzen-Betrachtung von Optimierungsszenarien); Springer Gabler-Verlag, 2014; ISBN 978-3-658-02127-6


Aus dem Inhalt:


Bewertung von Wertströmen (Kosten-Nutzen-Betrachtung von Optimierungsszenarien); Springer Gabler-Verlag, 2014; ISBN 978-3-658-02127-6- Wertschöpfung und Verschwendung
- Ausführliche Beschreibung der Wertstrommethode
- Kennzahlensystematik für Produktion und Logistik
- Relevante Wirtschaftlichkeitskennzahlen
- Prozesskostenrechnung als Bewertungselement, inklusive Tätigkeitsübersichten von produktionsnahen Bereichen
- Detailliertes Bewertungsverfahren mit ausführlichem Praxisbeispiel