IPL-Magazin 30 | Januar 2015 | Autor: Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier


Betriebsunterbrechungen und Stillstand der Produktionsketten über einen längeren Zeitraum können verheerende Folgen für das eigene Unternehmen haben. Der Verlust von Marktanteilen, gesunkener Shareholder Value und mögliche Imageeinbußen stehen auf dem Spiel.


Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier

Globalisierung und Internet haben deutlich spürbare Konsequenzen für Unternehmen: mehr Transparenz, mehr Wettbewerber und, in der Folge, gestärkte Kunden. Für die Unternehmen bedeutet dies neben einem stei­genden Kostendruck insbesondere eines, der Kunde kann seine Forderung nach individuellen Lösungen immer besser durchsetzen. Die daraus resul­tierende Variantenvielfalt stellen die Produktion und Logistik vor immer neue Herausforderungen. Mit Lean Production versucht man seit Langem einen Gegenpol zu schaffen und stellt die Standardisierung in den Mittelpunkt des Strebens. Dass dies nicht immer gelingt, zeigt die aktuelle Diskussion um In­dustrie 4.0. Die dezentrale Einzelauftragsfertigung steht hier im Mittelpunkt. Die Problematik ‚Variantenvielfalt‘ aber nicht ganz neu ist, wie das Beispiel ‚Quick Response Manufacturing‘ (QRM) zeigt. Bei QRM handelt es sich um einen organisatorischen Ansatz zur Beherrschung von Variantenvielfalt, wel­cher bereits in den 90er Jahren entwickelt wurde. Ist jetzt der Zeitpunkt für eine Renaisance gekommen?

Welcher dieser drei Ansätze führt ans Ziel? Im Folgenden sollen die drei Ansätze kurz vorgestellt und hinsichtlich Ihres Potenzials verglichen werden.
 

Lean Production

Mit dem Buch ‚The Machine that changed the world’ wurde Lean Production 1991 schlagartig in der westlichen Welt bekannt. Mit einem Bündel an Me­thoden werden darin Unternehmensprozesse durchleuchtet, standardisiert und stabilisiert. Höchste Qualität und geringe Kosten sind die Folge. Kern der Vorgehensweise ist das Streben, jede Art von Verschwendung (7 Muda) zu vermeiden. Durch Einführung einfacher und transparenter Abläufe soll die Entstehung von Fehlern von vorne herein bereits vermieden werden.

Lean Production besteht aus einer Fülle von Methoden. Beispielhaft ge­nannt seien TQM, Kaizen, Kanban, Andon, SMED oder auch Autonomation. Sie stehen untereinander in Wechselbeziehung und bedingen einander. Die volle Wirkung entfaltet Lean deswegen nur, wenn es einem Unternehmen gelingt, alle Methoden zu installieren. Wesentliche Voraussetzung dafür ist die Bereitschaft, die Firmenkultur anzupassen. Dieser umfassende Wandel beginnt beim Top Management und hat sich über alle Hierarchieebenen hin­weg zu vollziehen.

 

Die jeweilige Führungskraft muss die Philosophie verkörpern. Punktuelle ‚Rückfälle‘ in alte Verhaltensweisen zerstören das Vertrauen nachhaltig und verhindern damit den fachlichen Erfolg der einzelnen Methoden.
 

Würdigung von Lean Production:

Obwohl Lean Production seit nunmehr über 20 Jahren in Europa bekannt ist, haben noch längst nicht alle Unternehmen die Potenziale vollständig er­schlossen. Gerade in der Standardisierung von Abläufen liegt der Schlüssel zum Aufbau von Erfahrung im Umgang mit Prozessen und Produkten. Die Lernkurve der Mitarbeiter wird angehoben und Verschwendung vermieden.

Und doch birgt die Standardisierung auch Probleme. So lassen sich zwar Prozesse in der Massen- oder Sortenfertigung vereinheitlichen, für die Ein­zelauftragsfertigung existieren jedoch Grenzen. Definitiv sollten auch in der Einzelauftragsfertigung längst nicht alle Abläufe immer wieder neu gestaltet werden, aber die Erzeugung kundenspezifischer Produkte verlangt häufig auch die Individualisierung von Produktionsprozessen – sei es auch nur eine Anpassung der Stückzeiten. Eine Taktung wird damit deutlich erschwert oder gar unmöglich.
 

Industrie 4.0

Industrie 4.0 geht zurück auf eine Initiative der Bundesregierung aus dem Jahr 2011 mit dem Ziel, Unternehmen für die Produktion von Industriepro­dukten besser zu rüsten. Der Name ‚Industrie 4.0‘ soll verdeutlichen, dass sich dahinter die vierte industrielle Revolution verbirgt. Darunter ist die Ver­netzung der im Unternehmen existierenden Informations- und Kommuni­kationssystem zu verstehen. Sie dient der Flexibilisierung und Individuali­sierung der Produktion sowie der Integration von Kunden und Lieferanten. Im Kern soll dies durch die technische Integration von sogenannten Cyber-physischen-Systemen (CPS) in Produktion und Logistik sowie die Anwen­dung des Internets der Dinge und Dienste in industriellen Prozessen erreicht werden. Als Konsequenz ergeben sich neue Formen der Wertschöpfung und neue Geschäftsmodelle. Ebenso werden Auswirkungen auf die gesamte Arbeitsorganisation erwartet.

Aufgabe der CPS ist es, virtuelle und reale Welten miteinander zu verbin­den. Die entstehenden Kommunikationsprozesse sollen die Dezentralisie­rung von Entscheidungen fördern. Die zentrale Planung und Steuerung wird ersetzt durch eine Verlagerung der Entscheidung an die Stelle in der Wert­schöpfung. Akteure im Internet der Dinge sind nicht nur Menschen, sondern auch Maschinen, Produkte, Vorrichtungen, Aufträge usw. Zur Beherrschung der Kommunikationsstrukturen ist der Einsatz modernster IuK-Technologie erforderlich.
 

Würdigung von Industrie 4.0:

Ein Grund, warum Computer Integrated Manufacturing (CIM) zu Anfang der 90er Jahre zum Scheitern verurteilt war, war das Fehlen der heute verfüg­baren IuK-Technologie. Sie bildet nun den Schlüssel zu Industrie 4.0. Den­noch erscheinen die Inhalte von Industrie 4.0 auch heute noch sehr futuris­tisch. Die in vielen Unternehmen vorliegenden Software-Architekturen sowie der betriebliche Alltag unterscheiden sich dramatisch von den skizzierten Soll-Prozessen. In den meisten vorliegenden Veröffentlichungen zu diesem Thema wird auch kein Versuch unternommen, diese Lücke zu schließen. Begriffe, wie CPS, bleiben sehr abstrakt und vage. Den Praktikern fehlt jede Vorstellung, wie Industrie 4.0 auf den eigenen Betrieb übertragen werden kann. Um die Lücke zu schließen, sind große Investitionen in Forschung, die betriebliche Infrastruktur sowie in die Weiterbildung erforderlich. Bis zur flächendeckenden Einführung von Industrie 4.0 werden deswegen noch einige Jahre vergehen – sofern Industrie 4.0 nicht das gleiche Schicksal ereilt wie CIM. Aber auch wenn Industrie 4.0 nicht flächendeckend in den Unternehmen eingeführt wird, so sind viele Ansätze bereits heute sinnvoll und könnten kurzfristig realisiert werden.
 

Quick Response Manufacturing (QRM)

Bei QRM handelt es sich um einen Ansatz, der sich auf die Verkürzung von Durchlaufzeiten konzentriert und dabei alle Unternehmensbereiche einbe­zieht. QRM ist also nicht primär ein produktionsorientierter Ansatz, sondern erstreckt sich über sämtliche administrativen Prozesse wie Einkauf, Kon­struktion, Produktionsplanung und Vertrieb. Der Kunde soll mit hoher Ge­schwindigkeit sein individuelles Produkt erhalten. Zu diesem Zweck werden Erkenntnisse aus dem Lean Production und aus der klassischen MRP-gestützten Planung genutzt und kombiniert. Die im Unternehmen zumeist vorhandenen ERP-Systeme werden nicht überflüssig, sondern sogar in die Vorgehensweise integriert.

 

Wesentliche Bausteine von QRM bilden

 

  • der organisatorische Aufbau von sogenannten QRM-Zellen. Dies stellt eine Zusammenfassung von Arbeitsplätzen zu selbständig agie­renden Einheiten dar.
  • das Verständnis vom Zusammenhang zwischen Auslastung und Durchlaufzeit. Hohe Auslastung führt nicht nur zu einer langen Durch­laufzeit, sondern ist in den meisten Fällen auch nicht wirtschaftlich,
  • die Einführung einer Produktionsplanung und –steuerung nach dem POLCA-Prinzip

 

Das POLCA-Prinzip sieht eine Grobplanung der Termine mithilfe des be­kannten MRP2-Verfahrens vor. Allerdings wird nicht auf der Ebene von ein­zelnen Maschinen geplant, sondern die QRM-Zelle als planerische Einheit hinterlegt. Die im Tagesgeschäft erforderliche Detailplanung erfolgt auf der Basis eines Pull-Prinzips mit POLCA-Karten.

Auslöser ist nicht das Unterschreiten eines Bestandswertes, sondern die Verfügbarkeit von Kapazität. Nur wenn die Auslastung einer QRM-Zelle einen Neustart erlaubt und gleichzeitig ein Kundenauftrag vorliegt, wird eine Materialanforderung per POLCA-Karte an die vorausgehende Zelle abgege­ben und das Material schließlich bereitgestellt.
 

Würdigung des QRM-Verfahrens:

QRM gestattet es, die Vorgehensweise von Lean Production mit der IT-Architektur der handelsüblichen ERP-Systeme zu kombinieren. Der un­ternehmensweite Ansatz und die Integration aller Organisationseinheiten machen die Einführung zu einem strategischen Projekt.

Es fordert ein Umdenken angefangen vom Top Management bis hin zum Mit­arbeiter an der Maschine. Die Ergebniswirkung ist beachtlich. Anders als bei Lean Production steht nicht die Standardisierung im Vordergrund, sondern die Beschleunigung der Prozesse und folglich eine Erhöhung der Flexibilität.

Damit ist QRM losgelöst von speziellen Softwarelösungen und prädestiniert für die variantenreiche Einzelauftragsfertigung.

Was ist der richtige Weg?

Einfachheit und Transparenz von Prozessen ist immer noch der Beherr­schung von Komplexität durch Softwarelösungen vorzuziehen. Die Augen vor innovativen IuK-Lösungen zu verschließen, ist jedoch ebenso die falsche Schlussfolgerung. Sind die Prozesse einfach, stabil und nachvollziehbar, so kann mithilfe von innovativen DV-Architekturen ein weiterer Effizienzsprung erzielt werden.

Resultierender Vorteil, auch die DV-Architektur ist dann einfach, stabil und nachvollziehbar – und sogar die Implementierungskosten bleiben dann überschaubar.

Aus diesem Grund stellt sich nicht die Frage, welche der drei skizzierten Phi­losophien im Unternehmen zum Einsatz kommt. Vielmehr ist es eine Kombi­nation der Ansätze, welche erfolgsversprechend erscheint.

Je nach Reifegrad der Organisation sollte der nächste Schritt gewagt wer­den. Dabei erscheint es sinnvoll, eine Reihenfolge einzuhalten:

Abbildung 1: Lean Production, QRM und Industrie 4.0 stehen nicht konkurrierend nebeneinander, sonder ergänzen sich optimal

 

An erster Stelle sollte die Standardisierung der Abläufe stehen. Hier erscheint Lean Production als die Philosophie mit dem größten Erfolgspotenzial.

Erst wenn die Standardisierung ausgereizt ist und die Individualisierung der Produkte und Abläufe die Weiterentwicklung hemmt, sollte über die Einfüh­rung von QRM nachgedacht werden. Aufgrund der resultierenden Umorga­nisation im Betrieb wird die Komplexität eines Betriebes ersetzt durch viele kleine, flexible und überschaubare QRM-Zellen. Sie erleichtern später die Implementierung von Software. Es werden keine gewaltigen Softwarepakete benötigt, sondern kleine, an die Bedürfnisse angepasste Lösungen.

Mit dem Wissen aus Industrie 4.0 kann damit ein Know-How bereitgestellt werden, welches die einzelnen Zellen in einem übergreifenden Konzept in­tegriert und auch dezentrale Entscheidungen dem betrieblichen Gesamtop­timum unterordnet.

Es resultiert ein methodischer Ansatz, in welchem die drei dargestellten Philosophien einander ergänzen und durch einen kontinuierlichen Entwick­lungsprozess im Unternehmen weiterentwickelt werden können – s. Bild 1.