IPL-Magazin 30 | Januar 2015 | Autor: Andy Helming

Das bereits im Jahre 1993 von Rajan Suri beschriebene Konzept des „Quick Response Manufacturing“ (QRM) beschreibt eine Unternehmensphilosophie, welche die Ausrichtung auf die Reduzierung der Durchlaufzeit als das oberste Ziel aller unternehmerischen Entscheidungen propagiert.

Andy HelmingVor dem Hintergrund der in den 90er Jahren entstandenen Denkweisen, weg von funktionaler Spezialisierung hin zu starker Kundenorientierung und der daraus folgenden prozessorientierten Organisation, wurde eine Vorgehensweise entwickelt, mit der sich das gesamte Unternehmen revolutioniert und an dem Faktor Zeit ausrichtet.

Als Resultat dieser konsequenten Fokussierung des Unternehmens auf die Philosophie des QRM, werden verbesserte Qualität, geringere Kosten und eine hohe Reaktionsfähigkeit erzielt.

Ausdrücklich hört das Konzept kurzer Durchlaufzeiten nicht an den Grenzen der Produktion auf, vielmehr müssen alle Unternehmensbereiche in diese Strategie eingebunden und, durch die Kundenanforderungen definiert, auf diese ausgerichtet werden. Darüber hinaus wird eine externe flexible und rasche Reaktion auf geänderte Kundenbedürfnisse durch dieses Konzept ermöglicht.

Eigenschaften von QRM

Differenziert wird QRM zu den bestehenden Methodiken des "Lean Managements", welche dem QRM nicht entgegenstehen, für das QRM jedoch unterstützend wirken. So wird mit "Lean Management" erreicht, dass die Verschwendung in einem Unternehmen reduziert und auf wertschöpfende Tätigkeiten fokussiert wird zusätzlich mit QRM der bedeutende Wettbewerbsfaktor "responsiveness to the customer" entscheidend gestärkt oder gar erst ermöglicht.

Geeignet ist die Anwendung von QRM in Unternehmen, in der die Produktion die typischen Merkmale von einer Vielzahl von Varianten aufweist, die mit geringen Stückzahlen (Lose) und kundenspezifische Merkmalen hergestellt werden (vgl. Abb.1).


Abbildung 1: Einsatzbereich für QRM-Initiativen


Insbesondere wird ein Paradigmenwechsel von der Vorherrschaft der kostenbasierten Methodiken und Denkweisen (bspw. Stückkostenrechnung) hin zu Messinstrumenten postuliert, welche die Durchlaufzeit zur Erfüllung von Kundenaufträgen als einzige Schlüssel-Kennzahl zur Steuerung des gesamten Materialflusses ansieht. Um die QRM-Philosophie nachhaltig und durchdringend im Unternehmen zu verankern, bedarf es der konsequenten Anwendung der vier QRM-Kernkonzepte:
 

  1. Die Bedeutung des Faktor Zeit
  2. Anpassung der Organisationsstrukturen
  3. Unternehmensweite Anwendung
  4. Dynamisches Toolset



Die Bedeutung des Faktors Zeit:

Der traditionelle Glaube über Arbeit besagt: je schneller, härter und länger gearbeitet wird, desto mehr Arbeit lässt ich in weniger Zeit erledigen. Diese Denkweise spiegeln die heutigen Controlling-Systeme wider, welche die "touch-time"-Steuerung (wertschöpfende Tätigkeit) als maßgebliche Größe zur Kostenreduzierung und Zeitersparnis definieren. Denn die "touch-time" kann eindeutig und ohne jeden Zweifel exakt gemessen werden. Und jeder Controller postuliert: Nur was ich messen kann, kann ich auch steuern.

Da jedoch durchschnittlich nur 5% der gesamten DLZ auf die "touch-time" entfallen, sind die Potenziale zur Kostenreduzierung recht überschaubar (vgl. Abb. 2)

Abbildung 2: Gliederung von Durchlaufzeiten


Darüber hinaus gilt die Annahme dieses "höher, schneller, weiter"-Ansatzes nur bis zu einem bestimmten Punkt in jeglichen Systemen; der Soll-Bruchstelle. Denn wenn die Input-Faktoren der Produktion (Mensch, Maschine, Material, Methode) über die Maße strapaziert werden, sinkt die Verlässlichkeit der Arbeitsergebnisse, die Qualität sinkt, die Werkzeuge für die Maschinen verschleißen schneller oder werden zerstört; kurzum: das System versagt!

Doch wie wird die "non-touch-time" gemessen (nicht-wertschöpfende Tätigkeiten)? Im traditionellen, funktionsorientierten und kostenbasierten Postulat über die Gemeinkosten. Darin enthalten sind alle Kosten für Wareneingangs und -Ausgangslager, alle Bestandskosten innerhalb eines Unternehmens und auch alle Kosten für Planungs- und Stabstellen, welche sich in einer Vielzahl von Besprechungen darüber abstimmen, was, wann und wie gefertigt wird. Exakt zugeordnet werden diese Gemeinkosten mit den herkömmlichen Systemen nicht.

Dieser Kostenblock wird traditionell über Zuschläge auf die Produkte verteilt. Die meisten Controlling-Systeme verbinden nicht die Gemeinkosten-Zeit mit den tatsächlichen Ursachen.

Aber genau diese Gemeinkosten repräsentieren die Kosten der Zeit, genauer gesagt die Kosten der DLZ.

QRM besagt nicht, die Gemeinkosten genauer zuordnen zu können, vielmehr impliziert die Reduzierung der Durchlaufzeit eine Reduzierung der Gemeinkosten. Jenes Unternehmen, welches sich auf eine QRM-Methodik fokussiert, reduziert konsequent die DLZ und lässt das Unternehmen in den Schlüsselkennzahlen zum Markt glänzen (bspw. Liefertreue oder Lieferzeit).

Der Start mit QRM - Methoden kann sich als schwierig herausstellen. Die QRM-Vorgehensweise und Empfehlungen zu implementieren wird sich mit Beginn einer QRM-Initiative nach klassischem Verständnis in höheren Produktkosten niederschlagen.

  • Die Arbeitszerlegung in kleine funktionale Arbeitsschritte in separierten Bearbeitungseinheiten wird durch die Bildung von prozessorientierten Organisationseinheiten (sog. QRM-Zellen) aufgehoben. Diese zusammengefassten Schritte der QRM-Zelle bedienen sich der Arbeitsorganisations-Prinzipien der "Autonomen Arbeitsgruppen". Die Multi-funktional einsetzbaren Mitarbeiter erledigen einen höheren Arbeitsumfang innerhalb der QRM Zelle, welches sich ein einer Erhöhung der "touch-time" niederschlagen kann.
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  • QRM empfiehlt zur Stärkung der Reaktionsfähigkeit kleinere Lose zu fertigen. Daraus resultiert eine höhere Anzahl an Rüstvorgängen, somit steigen die Stückkosten. Kleinere Lose zu fertigen bedeutet eine höhere Frequenz an Rüstvorgängen und somit auch steigenden Rüstkosten.


Wie wirkt sich diese DLZ-Reduzierung aus, wenn Sie durch die QRM-Initiative die Möglichkeit haben nach Auftrag und nicht auf Lager zu fertigen?
Kostenersparnis für Lagerschließungen, im Zusammenhang damit laufende Gebäudekosten, Personal für Material-Handling oder Abschreibungskosten werden reduziert. Neben diesen direkten Kosten werden auch die Kosten für Overhead, wie z.B. Planung und Werksleitung, spürbar gesenkt.

Bestände schrauben ihren Lagerwert in die Höhe, weil diese nicht verkauft werden, da Sie nicht für den direkten Kundenbedarf gefertigt werden.
Ganzheitlich betrachtet werden durch die Reduzierung der DLZ auch die Gemeinkosten reduziert. Eine Erhöhung der "touch-time" wird somit, unter Berücksichtigung der organisatorischen QRM-Strukturen, entgegen dem vermeintlichen Paradoxon der daraus resultierenden Kostenerhöhung im traditionellen Controlling, zu einer gesamten Senkung der Kosten führen!


Anpassung der Organisationsstrukturen

Ein Unternehmen, welches sind in einem komplexen und dynamischen Marktumfeld bewegt, dass gekennzeichnet ist durch geringe Losgrößen, hoher Variantenzahl, kundenspezifischen Produkten und hartem Wettbewerb, kann das Ziel einer signifikanten Reduzierung der DLZ mit einer traditionellen und funktionsorientierten Organisation nicht erreichen. Hierzu fehlt den Funktionen oftmals der direkte Marktbezug; die Bedürfnisse desexternen und internen Kunden sind schlichtweg nicht bekannt. Darüber hinaus ist eine funktionsorientierte Organisation sehr träge, Abstimmungs- und Entscheidungswege lang.

Zur Erreichung des Ziels "responsiveness to the customer" (dt.: Reaktionsfähigkeit zum Kunden), als entscheidenden Wettbewerbsfaktor und das Vordringen in neue Dimensionen hinsichtlich Flexibilität und Leistung, werden vier Handlungsfelder definiert (vgl. Abb.3).
 

  1. Transformation zu einer zellulärer Organisation
  2. Team-Verantwortung statt top-down-Steuerung
  3. Cross-trained Mitarbeiter
  4. DLZ als Schlüsselkennzahl


Abbildung 3: Handlungsfelder zur Umsetzung von QRM



1) Zelluläre Organisation
Eine QRM-Zelle wird gebildet durch die stringente Ausrichtung auf die Kundenbedürfnisse. Dies erfordert den Zusammenschluss aller Funktionen, die zur Befriedigung der Kundenbedürfnisse erforderlich sind und fokussiert dadurch auf ein genau definiertes und abgegrenztes Ziel hinsichtlich Markt und oder Kunden.
Eine so gebildete QRM-Zelle beinhaltet die eindeutige Zuordnung von Mensch, Maschine, Material und Methode, in einer multi-funktionalen Ausprägung und dessen physische Zusammenführung an einem Ort. Hierdurch wird die autonome und vollständige Bearbeitung von zusammengefassten Arbeitsvorgängen zu einem Zellen-Ergebnis herbeigeführt.


2) Team-Verantwortung
Das zweite Handlungsfeld ist der Wechsel von einer top-down-Organisation, in dem Verantwortliche den Mitarbeitern sagen, was und wie sie arbeiten soll, hin zur eigenverantwortlichen Organisation innerhalb einer Zelle. Die Mitarbeiter organisieren ihre Aufbau- und Ablauforganisation selbst. Zum tragen kommen hier die bekannten Ansätze der autonomen Gruppenarbeit, welche die Ziele des job rotation, job enrichment oder job enlargement beinhalten. Durch das eigenverantwortliche Handeln werden die Effizienz und die Produktqualität permanent erhöht. Sind alle terminierten Aufträge abgearbeitet, so bleibt Zeit für einen weiteren Baustein zur QRM-Organisationstruktur, der Ausbildung von Mulit-funktionalen Mitarbeitern.


3) Multi-funktionale Mitarbeiter
Die vordringlichste Motivation für "cross-training"-Initiativen liegt darin begründet, dass bei Krankheit oder Urlaub von Mitarbeiter die Aufgaben von anderen Mitarbeitern übernommen und ausgeführt werden können. Ein weiterer Punkt ist, dass die Monotonie von Aufgaben durch "cross-training" durchbrochen wird und das Aufgabenspektrum interessanter wird. Diese Motivation hat seine undiskutable Berechtigung, ist aber zu kurz gedacht. Im Kontext des QRM gibt es weitere bedeutende Gründe für "cross-training":
 

  • Die Aufgaben in einer QRM-Zelle sind hoch variabel, je nach Tagesengpass. Innerhalb der Zelle kann an verschiedenen Stationen ein unterschiedlicher Bedarf entstehen, so dass die Mitarbeiter täglich verschiedene Arbeitsumfänge bearbeiten müssen. Durch die multi-funktionalen Mitarbeiter wird die Flexibilität innerhalb der Zelle erhöht und Engpässe können abgefangen werden.
  • Moderne Maschinenparks erfordern nicht zwangsläufig die komplette Aufmerksamkeit des Bedienpersonals. Aus diesem Grund muss der Mitarbeiter auf die verschiedene Maschinen und deren Bedienung geschult sein.
  • Durch die verschiedenen Arbeitsumfänge werden in der Regel auch langfristige kontinuierliche Verbesserungen für die Arbeitsabläufe innerhalb der QRM-Zelle erreicht


4) DLZ als Schlüsselkennzahl
Zur Leistungsmessung der Zelle muss konsequent die DLZ herangezogen und gemessen werden. Nur durch die Fokussierung auf die DLZ und dem daraus entstehenden Leidensdruck zur Verringerung dieser, können die Ge-meinkosten gesenkt werden.

Diesem Verständnis folgend, wird die DLZ als oberstes Ziel etabliert. Klassische Kennzahlensysteme und Leistungsindikatoren müssen dadurch nicht verändert werden, sondern dienen dabei als Unterstützungs- und Kontrollfunktion auf zweiter Ebene. Diese fokussierte Ausrichtung auf Zellebene kann dabei durch die QRM - Zahl unterstützt werden.

Die QRM - Zahl berechnet sich dabei wie folgt:

Q"RM - Zahl "= "DLZ Bezugsperiode" /"DLZ Aktuell" ×100


Für eine adäquate Anwendung dieser neuen Messgröße müssen vorab zwei Punkte determiniert werden:
 

  • Zum einen müssen die Start- und Endpunkte der DLZ-Messung durch die Zelle klar geregelt sein ("Wann fängt die Zeit an zu laufen?"). Zum Beispiel erst dann, wenn die Zelle sowohl über das benötigte Material, als auch über die Auftragsfreigabe verfügt.
  • Zum anderen sollte die Zeit nur dann gemessen werden, wenn die Zelle auch vollständig über die entsprechende Zeit verfügen kann. Das Team innerhalb der Zelle darf nur für die Bereiche gemessen werden, die es auch selber steuern kann.



Im Anschluss bietet die Anwendung der QRM-Zahl einige Vorteile:
 

  • Während bei der Implementierung von geeigneten Maßnahmen zur Reduktion der DLZ innerhalb einer Zelle die Auswertung einen sinkenden Graphen zeigt, zeigt die grafische Darstellung der QRM - Zahl einen nach oben gerichteten Graphen. Steigende Graphen haben eine höhere motivierende Wirkung auf das Zell-Team, als nach unten gerichtete Graphen (vgl. Abb.: 4).
  • Die QRM-Zahl prämiert kleinere Reduktionen der DLZ zu einem späteren Zeitpunkt mehr als größere DLZ-Reduktionen zu einem früheren Zeitpunkt. Das ist insofern gerechtfertigt, als das es relativ betrachtet schwieriger ist die DLZ von 10 auf 8 Tage zu verkürzen, als von 12 auf 10 Tage.
  • Zuletzt bietet die QRM - Zahl einen spielerischen Wettbewerb, bei dem sich Teams und Zellen innerhalb der Organisation bei der DLZ-Reduktion messen und vergleichen können.


Abbildung 4: QRM - Zahl



Unternehmensweite Anwendung


Neben der Anwendung von QRM in den Produktionsbereichen, ist es notwendig QRM über das gesamte Unternehmen zu spannen. Hierzu werden insbesondere die Bereiche Verwaltung, Einkauf und Produktentwicklung genannt. Wie bereits beschrieben ist es auch hier notwendig die Schnittstellen durch die Restrukturierung hin zu QRM-Zellen, zu reduzieren. Darüber hinaus lassen sich die gängigen Methoden einer Prozessoptimierung durch eleminieren, paralellisieren, kombinieren oder neu gestalten anwenden.


Dynamisches Toolset

Die Ausprägung der DLZ, innerhalb der QRM-Zellen, wird determiniert durch die dynamischen Faktoren Auslastung, Variabilität und Losgröße. Diese Faktoren bilden das dynamische Toolset, mit dem eine QRM-Zelle die DLZ beeinflussen kann. Je nach Ausprägung dieser Stellhebel, wird die DLZ und somit die erzielbare Kostenersparnis definiert. Lesen Sie eine ausführliche Beschreibung dieser Wirkungszusammenhänge und deren praktische Anwendung im Artikel "QRM-Projekt" in dieser Ausgabe.

Produktionsplanung mit QRM


Ein MRP-System unterstützt die Produktionsplanung mit Funktionen wie Materialbedarfe ermitteln und Bestellvorschläge auslösen sowie in der Einplanung von Aufträgen auf Grundlage von Lieferterminen.

Jedoch arbeitet das MRP-System nur so gut, wie die Eingaben des Personals sind. So werden für die Auftragsdauer neben der reinen Bearbeitungszeit oftmals "Pufferzeiten" eingeplant, um einen reibungslosen Ablauf in der Produktion gewährleisten zu können und Planungsschwächen zu überdecken. Nach erfolgter Restrukturierung der Organisation hin zu QRM-Zellen, sind die Anforderungen an ein MRP-System denkbar simpel. Das MRP-System wird dazu genutzt, eine "high-level" Planung und Koordination über den Materialfluss vom Lieferanten, über die QRM-Zellen bis hin zum Fertigstellungstermin durchzuführen (vgl. Abb. 5)


Abbildung 5: QRM-Zellen- Steuerung über MRP-System


Das System steuert die Bestandshöhe, die Materialbestellungen und die Rückwärtsterminierung nach Liefertermin nach der Standardlogik, basierend auf der DLZ. Die DLZ orientiert sich dabei nach der DLZ der QRM-Zelle, und nicht nach den Bearbeitungszeiten je Bearbeitungsschritt.

Das MRP-System wird nicht dazu genutzt Mikromanagement für jeden einzelnen Bearbeitungsschritt zu planen, hierfür sind die Zellen selbst verantwortlich. Dies bedeutet eine geringere Komplexität im MRP-System und die Verringerung von Pufferzeiten, welche traditionell für jeden Bearbeitungsschritt geführt werden. Veränderungen der DLZ durch Optimierungen in der Zelle selbst, werden an das MRP-System zurückgespielt.

Bei QRM-Systemen mit mehreren QRM-Zellen wird zur Abstimmung der Auftragsplanung ein "Kapazitäts-Forecast"-System eingeführt, dass sogenannte POLCA-System.


POLCA (Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization)


Die POLCA-Karten verbinden zwei aufeinander folgende QRM-Zellen. Diese Karten rotieren zwischen diesen Zellen (vgl. Abb. 6) und sind ausschließlich für den Bereich zwischen diesen beiden Zellen definiert. Eine Karte ausgesendet von der nachfolgenden Zelle signalisiert der vorherigen Zelle die Bereitschaft zur Produktion, sprich Kapazitäten für den nächsten Auftrag sind freigegeben ("Wir haben einen Auftrag von Euch gefertigt, bitte sendet uns den nächsten"). Dadurch wird der nächste Auftrag, welcher vom MRP-System terminiert und in einer Bearbeitungsreihenfolgeliste festgelegt wurde, produziert und die POLCA-Karte wird mit dem Auftrag mitgeführt.


Abbildung 6: Ablauf eines POLCA-Systems



Das POLCA-System basiert auf der QRM-Zellen-Organisation und gewährleistet einen kontinuierlichen Fluss zwischen zwei Zellen. Dadurch werden Produktionen vermieden, welche für die nachfolgende Zelle Materialstau bedeuten würde. Daraus folgt der Aufbau von Beständen zwischen den QRM-Zellen. POLCA glättet die unterschiedlichen Kapazitäten und DLZ je Zelle aus und verhindert somit den Aufbau dieser "Puffer- oder Backlog-Bestände" in der Produktion.

Durch POLCA wird nur dann an einem Auftrag gearbeitet, wenn er durch die Terminierung im MRP-System notwendig ist und auch tatsächlich benötigt wird (vgl. Abb. 7). POLCA hilft hochfrequentierte Engpässe im System zu identifizieren und fokussiert dadurch die Handlungsfelder von Optimierungsmaßnahmen.



Abbildung 7: Zusammenhang zwischen POLCASystem und laufender Produktion


Fazit

Durch die Implementierung der QRM-Strategie und deren konsequente Anwendung, werden nicht nur die Durchlaufzeiten minimiert und dadurch die Gemeinkosten signifikant gesenkt.

Weitere Effekte sind eine hohe Variabilität gegenüber kurzfristigen Marktveränderungen und volatilem Kundenverhalten, sowie steigender Qualität in Produkten und Prozessen. In heutigen Märkten ist die Reaktionsfähigkeit zum Kunden, mit den richtigen Produkten zur richtigen Zeit am richtigen Ort, ein entscheidender Faktor, der sich in steigenden Marktanteilen niederschlagen wird. Mit QRM werden Kostensenkungen und Umsatzsteigerungen erreicht.

Eine Strategie, die im heutigen und zukünftigen Wettbewerb die Erhöhung der Schlagkraft und die Widerstandsfähigkeit von Unternehmen sicher stellt.
 



Quelle: Rajan Suri (2010): It´s About Time - The Competitive Advantage of Quick Response Manufacturing