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

 

"Die Auswahl von Kennzahlen ist nicht nur entscheidend für die Transparenz und Aussagekraft, sondern sie steuert auch die Denkweise und das Verhalten der Mitarbeiter im Tagesgeschäft. Eine einseitige Ausrichtung der Kennzahlen kann gerade in der Produktion bewirken, dass negative Konsequenzen sogar vom Kunden wahrgenommen werden. Gibt es also einen Ansatz, ein zur Steuerung und gleichzeitig zur Kontrolle geeignetes Kennzahlensystem optimal aufzubauen?"  


Die Leistungsfähigkeit einer Produktion mit den richtigen Kennzahlen messen

Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier (IPL)Jede Statistik kann durch die geeignete Auswahl von Kennzahlen einseitig manipuliert werden. Eine Unternehmenssteuerung ist jedoch nicht ohne den Einsatz von Kennzahlen und der Verfolgung von deren chronologischer Wertentwicklung denkbar. Selbst das Verhalten der Mitarbeiter im Tagesgeschäft kann nachhaltig nur durch sinnvolle Zielvereinbarungen auf der Basis von Kennzahlen in die gewünschte Richtung gelenkt werden.

Damit kommt der richtigen Auswahl des zur Anwendung kommenden Kennzahlensystems (ein System deswegen, weil die Aussagekraft einer einzelnen Kennzahl zumeist nicht die gewünschte Transparenz liefert) eine hohe Bedeutung zu. Dennoch ist in Unternehmen der Entscheidungsprozess zur Festlegung eines Systems nicht immer nachvollziehbar und die daraus resultierenden Konsequenzen zu wenig bedacht.

Nachstehend sollen beispielhaft Kennzahlen und deren Eignung zur Beurteilung einer Produktion diskutiert werden. Basierend auf den Erkenntnissen wird ein repräsentatives Kennzahlensystem vorgeschlagen.

 

Diskussion ausgewählter Kennzahlen im Produktionssektor

Die Kennzahlen, mit denen Unternehmen die Leistungsfähigkeit ihrer Produktionslinie überwachen, sind zahlreich. Und doch ist es schwierig, eine wirklich zufriedenstellende Lösung für das Bewertungsproblem zu finden.

Am weitesten verbreitet ist in der Praxis die Nutzung der Kennzahl Produktivität - oder wie sie in international agierenden Unternehmen auch genannt wird - die sogenannte Overall Equipment Efficiency (OEE).

Sie sagt aus, welche ‚verkaufbare' Leistung pro Zeiteinheit, beispielsweise ausgedrückt in Stückzahl, durch eine Maschine, eine Produktionslinie oder auch dem gesamten Betrieb hergestellt wird.

Auf den ersten Blick macht dies sicher Sinn, denn jedes produzierende Unternehmen lebt vom Umsatzerlös aus dem Verkauf eines Produktes. Die Konsequenzen sind jedoch weitreichend, denn es bewirkt auch eine Fehlsteuerung der Produktionsverantwortlichen hin zu
 

  • weniger oft Rüsten und Produktion von großen Losgrößen - denn wer häufig rüstet kann keine verkaufsfähigen Erzeugnisse herstellen.  
  • großen Wartungsintervallen - denn durch Streckung der Wartungsintervalle steht mehr Zeit für die Produktion zur Verfügung.
  • der Bevorzugung von modernen und hochautomatisierten Maschinen und Linien - denn sie versprechen einen stabil höheren Durchsatz gegenüber ihren älteren oder gering automatisierten Pendants.

Es ergibt sich eine einseitige Orientierung auf die Stückzahl, wohingegen terminliche Aspekte (wie Liefertreue oder Durchlaufzeit) vollkommen vernachlässigt werden. Aufgrund dieser Schwachstellen finden sich zahlreiche Alternativen in der Literatur. So schlagen Hopp und Spearman beispielsweise bereits 1996  in ihrem Werk ‚Factory Physics' die Verwendung einer Betriebskennlinie und des sogenannten Variabilitätskoeffizienten als Führungsgröße für die Produktion vor. Vorteil dieses Ansatzes: Die Organisation und die Produktionsleistung werden zueinander in Bezug gesetzt.

Wirklich durchgesetzt haben sich diese Größen in der Praxis nicht. Als Grund kann die wissenschaftliche und wenig praxisgerechte Aufbereitung sowie die abstrakte und stark an die Statistik angelehnte Formulierung angesehen werden.

Doch die steigende Kundenorientierung und der daraus resultierende Zwang zur Produktion kleinerer und kundenspezifischer Lose macht es dringend notwendig, die oben genannten Kennzahlensysteme auf Basis der Produktivität  an die geänderten Bedürfnisse anzupassen und damit den von der Produktion gegenüber dem Kunden erbrachten Servicegrad in die Betrachtung zu integrieren.

Ableitung erforderlicher Aussagen eines zeitgemäßen Kennzahlensystems

Welche Auskünfte ein zeitgemäßes Kennzahlensystem geben muss, wird deutlich, wenn man die Situation im operativen Betrieb näher betrachtet. In nachstehendem Bild 1)  werden dazu die Tagesabläufe der relevanten Produktionsfaktoren Mitarbeiter, Maschine, Arbeitsanweisung (bzw. Arbeitsplan, Laufkarte usw.) und Material einander gegenübergestellt.
 

Abb. 1. :  Ermittlung der produktiv nutzbaren Zeit in einem Produktionssystem sowie der wertschöpfenden Zeitanteile



In Zeile 1 ist zu erkennen, dass der Mitarbeiter prinzipiell während der gesamten Schichtzeit zur Verfügung steht. Seine Arbeitsleistung kann nur zu wenigen Zeitpunkten am Tag nicht erbracht werden, nämlich in Pausen, Terminbesprechungen oder im Rahmen der persönlichen Verteilzeit. Eine vergleichbare Situation liegt jeweils bei den Produktionsfaktoren Maschine, Arbeitsanweisung und Material vor.

Entscheidend ist jedoch die Zeit, in welcher alle vier Produktionsfaktoren gleichzeitig zur Verfügung stehen, denn nur dann ist eine Wertschöpfung möglich.
Diese Schnittmenge ist in Zeile 5 des Bildes 1) dargestellt. Obwohl die einzelnen Produktionsfaktoren für sich betrachtet kaum Ausfälle aufweisen, ergibt sich in der Überlagerung eine stark reduzierte Verfügbarkeit (blauer Anteil in dem Balken). Unterstellt man weiterhin, dass in dieser Zeit ein Los mit einer Losgröße von 2 Stück bearbeitet werden soll, verbleiben lediglich die blauen Zeitanteile in Zeile 7.

Sie sind gegenüber Zeile 5 nochmals reduziert, da die Wartezeit des Loses vor der Maschine (s. Zeile 6), die Rüstzeit sowie die Stückzeit des anderen Teils aus dem Los zu subtrahieren sind.

Dem auf das Teil 2 wartenden Kunden sind diese Details nicht einsichtig. Er wünscht sich eine schnelle Lieferzeit, geringe Kosten und eine hohe Liefertreue (also die exakte Einhaltung eines zugesicherten Liefertermins).

Aufgrund dieses Zielsystems und den geschilderten Wirkungszusammenhängen in der Produktion kann sehr einfach ein Anforderungsprofil für die Produktion und damit auch für die erforderlichen  Aussageinhalte eines produktionsnahen Kennzahlensystems abgeleitet werden:
 

  • Maximierung des produktiv wirksamen Zeitanteils in der Arbeitszeit (blaue Balken in Zeile 5 aus Bild 1) und damit auch Senkung der resultierenden Auftragsdurchlaufzeit.
  • Ausweisung der Produktionsfaktoren, welche eine größtmögliche Synchronisierung der produktiven Zeitanteile zwischen den Produktionsfaktoren verhindern.
  • Senkung der Auftragsdurchlaufzeit durch Verringerung der Wartezeiten eines gesamten Loses vor der Maschine.
  • Senkung der Auftragsdurchlaufzeit durch Verringerung der Rüstzeiten.
  • Senkung der Auftragsdurchlaufzeiten durch Verringerung der Transportzeiten
  • Senkung der Auftragsdurchlaufzeit durch Verringerung der Wartezeit eines Teils auf die Bearbeitung der restlichen Teile im Los durch Verringerung der Stückzeiten und der Losgröße.
  • Einhaltung von Kundenterminen, Flexibilität und
  • Liefertreue.
     

Aber natürlich auch weiterhin
 

  • Minimierung des Ressourceneinsatzes und damit der Stückkosten.
  • Maximierung der Ausbringung.


Die angeführten Ziele sind nicht unabhängig voneinander und teilweise konkurrierend. Die Anzahl der vorstehenden Kennzahlen ist für ein Bewertungssystem aber zu groß und muss situationsspezifisch angepasst werden. Eine Auswahl von Kennzahlen, stellvertretend für die erbrachte Produktionsleistung, ist damit erforderlich. Die Auswahl darf aufgrund der implizit bestehenden Wechselwirkungen jedoch nicht zur (unbewussten) Übergewichtung einzelner Aspekte führen.

Die vorstehende Aufstellung belegt auch, welche hohe Bedeutung die Durchlaufzeit als Bewertungsgrundlage für die Produktionsleistung einnimmt. Die Auswahl muss dem gerecht werden. Die Höhe der Faktorkosten (z.B. Lohnkosten für einen Mitarbeiter, Abschreibung einer Maschine) kann im laufenden Betrieb hingegen vernachlässigt werden, da sie nicht beeinflusst werden kann. Sie ist lediglich relevant im Augenblick einer Vergabeentscheidung (z.B. wo wird ein Produkt produziert?).

Die oben angeführten Anforderungen an die Produktion weisen eine starke Vernetzung auf. Zudem wirken externe Randbedingungen, deren Einfluss die Aussage des Kennzahlensystems verfälschen. Dies trifft insbesondere auf den konjunkturellen Einfluss sowie die Produktkomplexität zu. So führt bei starker Kundenachfrage (=Hochkonjunktur) ein hoher Auftragsbestand zu hoher Auslastung und zu langen Lieferzeiten. Sinkt die Nachfrage, so kann mit geringerer Auslastung auch eine kürzere Lieferzeit problemlos erzielt werden. Die Ausbringung steigt bzw. fällt in gleichem Maß.

Durch eine heterogene Produktkomplexität (technologischer Anspruch, Neuanläufe, Anzahl Bearbeitungsschritte, Teilevielfalt, usw.) können sich die durch die Produktion zu leistenden Arbeitsinhalte über die Zeit hinweg stark verändern. In der Konsequenz ergeben sich ebenfalls veränderte Durchlaufzeiten (bedingt durch neue Rüst- und Stückzeiten) sowie unterschiedliche Produktivzeiten. Die reale Leistung der Produktion hat sich in keinem der beiden Fall zum Schlechteren oder auch zum Besseren verändert. Ein ideales Kennzahlensystem sollte somit gegenüber derartigen Effekten (weitgehend) resistent sein.

Aufbau eines unternehmensspezifischen Kennzahlensystems

Zum Aufbau eines produktionsnahen Kennzahlensystems ist es also wichtig, sich über die Wechselwirkungen der Kennzahlen im Klaren zu sein. Transparenz verschafft ein sogenannter Treiberbaum, wie er exemplarisch in Bild 2 dargestellt ist.
 

Abb. 2. :  Hierarchischer Treiberbaum zur Visualisierung des Wirkungszusammenhangs von Produktionskennzahlen


Die im Bild enthaltenen Pfeile vermitteln die Wirkrichtung der in der jeweiligen Kennzahl abgebildeten Effekte auf die logisch, nachgeordneten Kennzahlen. Welche Auswahl an Kennzahlen in einem Unternehmenssystem zur konkreten Anwendung kommt, muss immer unternehmensspezifisch entschieden werden. Ratsam ist die Nutzung von Kennzahlen,
 

  • in denen Effekte gebündelt werden. Dies dient zur Reduzierung der erforderlichen Kennzahlenvielfalt.
  • die auf unterschiedlicher (Aggregierungs-)Ebene im Treiberbaum liegen. Die Verantwortlichen werden damit in die Lage versetzt, trotz des angesprochenen Bündelungseffektes, die Ursachen für Wertentwicklungen zu erkennen.
  • die leicht erhebbar sind oder, noch besser, in den betrieblichen Datenbanken ohnehin bereits vorliegen.


Legt man diese Regeln zugrunde, so könnte ein betriebliches Kennzahlensystem schon mit drei Werten die geforderte Transparenz liefern:
 

  • Nutzfaktor (als das Verhältnis von Produktivzeit zur Schichtzeit): der Faktor sagt damit aus, wie viel Prozent der zur Verfügung stehenden Zeit wirklich wertschöpfend genutzt werden kann. Je geringer der Wert ausfällt, desto schlechter ist die organisatorische Abstimmung zwischen den Produktionsfaktoren. In Unternehmen mit einer Betriebsdatenerfassung (BDE) kann die Produktivzeit leicht ermittelt werden. Ist keine BDE installiert, so ist näherungsweise eine Berechnung möglich mit Hilfe der Kennzahlen Auslastung bzw. Durchsatz und Durchlaufzeit.
     
  • Flussfaktor (als das Verhältnis von wertschöpfender Stückzeit zur Auftragsdurchlaufzeit): mit dieser Kennzahl wird ersichtlich, in welchem Umfang (durch Liegen, Warten oder Rüsten) die Durchlaufzeit eines Produktionsauftrags abgebremst wird. Das vorhandene Potenzial in einer Produktion ergibt sich aus der Differenz zum theoretischen Flussfaktor mit dem Wert ‚1'. Die Daten zur Berechnung des Flussfaktors können aus den Arbeitsplänen und (ggf. elektronischen) Auftragsdaten leicht entnommen werden.  
  • Ausbringung: Die Kennzahl ist proportional zur Auslastung und zu den Stückkosten. Sie liefert damit eine wesentliche Aussage über die wirtschaftliche Nutzung der Produktion und ermöglicht den  Produktionsmitarbeitern einen unmittelbaren Rückschluss auf den (durch sie beeinflussbaren) betrieblichen Erfolg, ohne den rechnerischen Umweg über die Buchhaltung nehmen zu müssen. Sie kann einfach je Schicht, je Tag oder beliebige andere Zeiteinheiten ermittelt werden.
     
Mit den vorstehenden, beispielhaften Kennzahlen gelingt es auf einfache Weise, alle relevanten Ebenen des Treiberbaums aus Bild 2) abzudecken. Gleichzeitig erfolgt eine Aussage zur Betriebsorganisation (Nutzfaktor), zur Logistik (Flussfaktor) und zur Wirtschaftlichkeit (Ausbringung).
 
Die einseitige Optimierung des Produktionssystems wird verhindert und ein ausgewogener Betrieb gefördert.
 
Richtwerte für die praktische Anwendung liefert der nachstehende Beitrag in der Rubrik „SCM — Daten & Fakten“.