IPL-Magazin 34 | Januar 2016 | Autor: Manuel Fuchs

Durch Economies of Scale, Arbeitsteilung, Produktrationalisierung, erhöhter Maschinenauslastung und automatisierter Produktion wird seit Henry Ford versucht, Kosten zu minimieren.

Die zunehmend mächtigeren Anforderungen des Kunden an die Märkte nach Individualität spiegeln sich heute jedoch vermehrt in höherer Produktvielfalt und unberechenbarer Nachfrage wieder und unterminieren so das Konzept der Massenproduktion nachhaltig.

 

Manuel Fuchs

Preiswettbewerb alleine ist heute keine gangbare Geschäftsstrategie mehr und muss durch andere Aspekte wie Qualität, Flexibilität, Lieferfähigkeit und, im Zeitalter von Same Day Deliveries, durch kurze Lieferzeiten ergänzt werden. Das sind die Stellschrauben für Unternehmen, um in einem dynamischen Wettbewerbsumfeld einen Wettbewerbsvorsprung zu erarbeiten und zu verteidigen.


Eine Erweiterung des klassischen Produktionsansatzes auf neue Kundenanforderungen lässt sich erstmals in Japan erkennen.

Anfang der 1990er-Jahre erschien ein Buch mit dem Titel „Die zweite Revolution in der Automobilindustrie“.
Die Autoren James P. Womack, Daniel T. Jones und Daniel Roos hatten als Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology, 5 Jahre lang im Rahmen des International Motor Vehicle Program (IMVP) die Unterschiede in den Entwicklungs- und Produktionsbedingungen der Automobilindustrie untersucht. Dabei wurden die Prinzipien eines in Hinblick auf Effizienz und Qualität überlegenen Entwicklungs- und Produktionssystems herausgearbeitet und als Schlanke Produktion (Lean Production) bezeichnet.

Abb. 1: QRM im Vergleich zu anderen Produktionsansätze

Weltweiter Benchmark für Schlanke Produktion war und ist das „Toyota-Produktionssystem“.
Zentraler Aspekt im Lean Management ist die Vermeidung von Muda (Verschwendung), Mura (Unausgeglichenheit) und Muri (Überbeanspruchung). Verschwenderische Aktivitäten und lange Durchlaufzeiten werden etwa durch Just in Time (JIT), Auftragsnivellierung, verbesserte Lieferanten- und Kundenbeziehungen, Total Quality Management (TQM), Poka Yoke und Pull-Steuerungen  reduziert. Lean Management wird deshalb  mit dem Produktivitätsbegriff verbunden, d.h. der Fähigkeit, die Unternehmensressourcen effizient zu nutzen und zu optimieren, sowie eine Harmonisierung des Durchsatzes in der Batch-Fertigung zu erreichen.

So erfolgreich Lean Management in vielen Branchen mit Erfolg bereits eingeführt ist, stößt es doch bei zunehmender Kundenspezifität und Varianz an seine Grenzen. Im Quick Response Manufacturing (QRM) findet sich ein neues Fertigungsparadigma, das auf die neuen Marktanforderungen reagiert und die Idee des Lean Managements erweitert.

QRM ist eine Organisationsstrategie und Erweiterung der Time-Based Competition, und ein umfassender Ansatz, um Geschwindigkeit im Unternehmen einzuführen. QRM wurde gestaltet, um in Umfeldern zu funktionieren, wo Produkte hoch kundenspezifisch sind, Kundenbedürfnisse stark unterschiedlich sind und eine hohe Anzahl an Produkten mit variablem Bedarf vorliegt. QRM greift diese Variabilität durch organisatorische Flexibilität und Verständnis der Systemdynamik, durch neue Konzepte wie Time-Slicing und durch die Nutzung der Warteschlangentheorie zum Management von Kapazität und Losgrößen in prozessorientierten QRM-Zellen an.

QRM ist dabei eine Corporate Strategy, die nicht nur den Shopfloor betrifft, sondern das gesamte Unternehmen. Differenziert wird QRM zu der bestehenden Methodik des Lean Managements, welche dem QRM nicht entgegenstehen, für das QRM jedoch unterstützend wirken. Wird mit „Lean Management“ erreicht, die Verschwendung und Komplexität in einem Unternehmen zu reduzieren und auf wertschöpfende Tätigkeiten zu fokussieren, wird zusätzlich mit QRM der bedeutende Wettbewerbsfaktor „responsiveness to the customer“ entscheidend gestärkt oder gar erst ermöglicht. Im Zentrum von QRM steht die schnelle Reaktion auf Bedarfsschwankungen und Variantenreichtum, sowie eine individuelle Auftragsfertigung.

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 kundenspezifischen Merkmalen hergestellt werden.

Die Problematik einer Lean-Management Strategie in einem Umfeld der Einzelauftragsfertigung soll exemplarisch anhand des Pull-Steuerungs-Prinzips anschaulich dargestellt werden:



Abb. 2: Vor- und Nachteile einer Pull-Steuerung nach Kanban


Ein Produktionsplanungs- und Steuerungssystem im Sinne von QRM ist das High-Level MRP-System, welches durch POLCA-Karten (Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization) gesteuert wird. Ein MRPSystem unterstützt die Produktionsplanung in der Einplanung von Aufträgen auf Grundlage von Lieferterminen sowie der Bestandsplanung. Das MRPSystem arbeitet jedoch 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. Das System steuert die Bestandshöhe, die Materialbestellungen und die Rückwärtsterminierung nach Liefertermin, basierend auf der DLZ. Die DLZ orientiert sich dabei an der DLZ der QRM-Zelle und nicht an den Bearbeitungszeiten je Bearbeitungsschritt. Veränderungen der DLZ durch Optimierungen in der Zelle 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.

Die POLCA-Karten verbinden zwei aufeinander folgende QRM-Zellen. Diese Karten rotieren zwischen diesen Zellen 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. Das POLCASystem 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 die DLZ je Zelle 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. POLCA hilft hochfrequentierte Engpässe im System zu identifizieren und fokussiert dadurch die Handlungsfelder von Optimierungsmaßnahmen.


Abb.3: Meilensteine im QRM-Projekt

Die IPL Beratung GmbH ist aktuell damit beauftragt, den Aftermarket-Bereich eines namhaften Kunden mit mehr als 60 Mio. € Umsatz pro Jahr nach den Gestaltungsprinzipien von QRM zu optimieren.

Ziel ist es, die Durchlaufzeit über den gesamten Auftragsdurchlauf zu reduzieren sowie die Liefertreue zu erhöhen. Der Fokus liegt dabei auf Nichtlagerteilen, welche auftragsspezifisch zugekauft, gefertigt und montiert werden müssen. Die wichtigsten Meilensteine im QRM-Projekt werden in Abbildung 3 dargestellt.