Masterarbeit Bei Der Fa. Continental: Einführung Eines Lean-konzepts Aus Dem Toyota-produktionssystem, Das Heijunka Prinzip.

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Masterarbeit Einfu ¨ hrung eines Lean-Konzepts aus dem Toyota-Produktionssystem Das Heijunka Prinzip Burak Civan Matrikelnummer: 2276687 Continental Automotive GmbH Betreuung durch Herrn Dieter Duffner Universit¨ at Duisburg Essen Lehrstuhl f¨ ur Transportsysteme und -logistik Professur f¨ ur Technische Logistik Betreuer: Prof. Dr. -Ing. Bernd Noche und M.Sc. Emre Koc Versicherung an Eides Statt Ich versichere an Eides statt durch meine untenstehende Unterschrift,  dass ich die vorliegende Arbeit – mit Ausnahme der Anleitung durch die Betreuer– selbst¨ andig und ohne fremde Hilfe angefertigt habe,  dass ich alle Stellen, die w¨ortlich oder ann¨ahernd w¨ortlich aus fremden Quellen entnommen sind, entsprechend als Zitate gekennzeichnet habe,  dass ich ausschließlich die angegebenen Quellen (Literatur, Internetseiten, sonstige Hilfsmittel) verwendet habe und  dass ich alle entsprechenden Angaben nach bestem Wissen und Gewissen vorgenommen habe, dass sie der Wahrheit entsprechen und dass ich nichts verschwiegen habe. Mir ist bekannt, dass eine falsche Versicherung an Eides Statt nach §156 und nach §163 Abs. 1 des Strafgesetzbuches mit Freiheitsstrafe oder Geldstrafe bestraft wird. Ort, Datum Unterschrift i ii Sperrvermerk: In dieser Masterarbeit sind Gesch¨aftsgeheimnisse der Continental Automotive GmbH enthalten. Eine Weitergabe oder Vervielf¨altigung der Arbeit sowie die Verwertung und Mitteilung ihres Inhalts ist ohne ausdr¨ uckliche schriftliche Genehmigung der Continental Automotive GmbH, Heinrich–Hertz Straße 45, 78052 Villingen– Schwenningen, nicht gestattet. Inhaltsverzeichnis Versicherung an Eides Statt i Inhaltsverzeichnes iii Abbildungsverzeichnes vi Tabellenverzeichnes x Abku ¨ rzungsverzeichnes xi 1 Einleitung 1.1 Kurzfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 M¨ ogliche auftretende Probleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Thesis Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Continental Villingen 2.1 Continental AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Der Standort Villingen . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Produkt–Portfolio Villingen . . . . . . . . . . . 2.3.1 Variantenvielfalt–DTCO . . . . . . . . . 2.4 Leiterplattenfertigung . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 Fertigungslinien . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 Materialfluss DTCO Systemleiterplatten 1 1 2 4 . . . . . . . 6 6 8 10 10 11 13 15 . . . . . . . 17 18 18 23 26 26 31 32 4 Heijunka 4.1 Definition–Heijunka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 Verbesserung von EPEI Mittels Heijunka . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2 Nachteile der Heijunka Produktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 33 34 36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 3.1 Anzahl der Fortschritte hin zur Lean Thinking . . . 3.1.1 Verstehen des Wertes und der Verschwendung 3.1.2 Value Stream Mapping–Value Stream Design 3.1.3 Kontinuierliche Fluss–Erzeugung . . . . . . . 3.1.4 Pull–System Erzeugung . . . . . . . . . . . . 3.2 5S–Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 SMED–Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inhaltsverzeichnis 4.2 4.3 4.4 iv 4.1.3 Eigenschaften der Non-Heijunka Produktion . . . . . . . . . . . Heijunka–orientierte Fertigung“ gegen¨ uber Fertigung nach Auftrag“ ” ” Durchf¨ uhrungschritte eines Heijunka-orientierten Produktionssystems 4.3.1 Auswahl einer Produktfamilie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 Durchf¨ uhren einer Wertstromanalyse . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 Auswahl einer PPS–Methode und Value Stream Design . . . . 4.3.4 ABC–XYZ Analyse f¨ ur die Bestimmung der HR–Varianten . . Heijunka-Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ¨ 4.4.1 Ubersicht Kurz- und Langfristplanung . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2 Produktionsplanung / Bedarfsplanung . . . . . . . . . . . . . . 4.4.3 Planungsprozess–Leiterplattenfertigung . . . . . . . . . . . . . 5 Heijunka–orientierte Fertigung 5.1 Heijunka Lego Simulation . . . . . . . . . 5.1.1 Anfangsbedingungen . . . . . . . . 5.1.2 Kurzfassung . . . . . . . . . . . . . 5.1.3 Simulationsergebnisse . . . . . . . 5.2 What–If Tabellen . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Fehlteilmanagement . . . . . . . . 5.2.2 Planung/Heijunka Board . . . . . 5.2.3 Leiterplatten Kapazit¨at/Best¨ande 5.2.4 FIFO–Puffer . . . . . . . . . . . . 5.2.5 Montage . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.6 Information Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 37 38 38 38 43 47 49 49 52 53 . . . . . . . . . . . 56 56 57 57 62 64 64 65 66 67 67 68 6 Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit der Produktion auf Bestellung“ ” 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 Push-System im Vergleich zum kombinierten hybriden Pull-System R¨ uckstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1 R¨ uckstand Leiterplattenfertigung . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2 R¨ uckstand Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Visualisierung–Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.1 Heijunka Tafeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.2 Supermarkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.3 FIFO-Visualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Key Point Indicators (KPIs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R¨ ustzeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bullwhip–Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Zusammenfassung A Anhang A A.1 Simulation Anh¨ ange . . . . . A.2 R¨ ustzeiten Anh¨ ange . . . . . A.3 R¨ uckstand Montage Anh¨ange A.4 Bullwhip Effekt Anh¨ ange . . 69 69 70 70 74 76 76 79 81 84 88 90 93 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 99 106 107 108 Inhaltsverzeichnis Literaturverzeichnis v 111 Abbildungsverzeichnis 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 L¨ ander mit Standorten der Continental AG . . . . . . F¨ unf starke Divisionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umsatz–Anteile der Divisionen in % . . . . . . . . . . Organisationschart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Werk Villingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Produkt–Portfolio Villingen . . . . . . . . . . . . . . . DTCO–Mengenger¨ ust . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hallenlayout der Leiterplattenfertigung . . . . . . . . . Aufbau einer Standard SMD Fertigungslinie . . . . . . Reflow-L¨ ottechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Technik Selektivl¨ oten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prozessablauf DTCO Systemleiterplatten . . . . . . . Materialfluss, DTCO System- und Displayleiterplatten Materialfluss DTCO Systemleiterplatten–Schritt 1 . . Materialfluss DTCO Systemleiterplatten–Schritt 2 . . Materialfluss DTCO Systemleiterplatten–Schritt 3 . . Materialfluss DTCO Systemleiterplatten–Schritt 4 . . Materialfluss DTCO Systemleiterplatten–Schritt 5 . . Materialfluss DTCO Systemleiterplatten–Schritt 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 8 9 9 10 11 12 13 13 13 14 15 15 15 16 16 16 16 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 Definition der Verschwendung f¨ ur Unternehmen . . . . . . . . . . . . . . Verschwendung beim Transport der DTCO Rohleiterplatten. . . . . . . Unn¨ otige Bewegung und schlechter Arbeitsprozess im Werk–Villingen . Transportwagen mit Federn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mein Praktikumsprojekt Direkttransport mittels Tablettspenderwagen“ ” Push Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorgehensweise Value Stream Mappping–Design . . . . . . . . . . . . . Beispiel–Value Stream Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Value Stream Mapping und Design Symbole . . . . . . . . . . . . . . . . Fließ Prinzip–Nachfrageorientierte Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . Zieh Prinzip–Nachschuborientierte Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . Nachschubgesteuertes Pull–System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sequentielles Pull–System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kombiniertes Pull–System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachschubgesteuertes Pull–System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sequentielles Pull System f¨ ur Lowrunner–Varianten . . . . . . . . . . . . Kombiniertes Pull–System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kombiniertes Pull–System, Hybride-L¨osung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 20 21 22 22 23 24 24 25 26 26 27 28 29 30 30 30 31 vi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . List of Figures vii 3.19 5S–Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.17 4.16 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 Peitscheneffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Durchlaufzeit in der traditionellen Produktion Planung . . . . . Durchlaufzeit in der nivellierten Produktion Planung . . . . . . Produktion bei normaler Praxis ohne Heijunka . . . . . . . . . Produktion mit Heijunka Prinzip–Produktion Levelling . . . . Value Stream Mapping in der Leiterplattenfertigung . . . . . . Pacemakerprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswahl einer PPS–Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Option 1: Kombiniertes Pull System mit der Hybride L¨osung“ ” Option 1–Value Stream Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . Option 1–Bestandsbewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Option 2: Nachschubgesteuertes Pull–System . . . . . . . . . . Option 2–Value Stream Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . Option 2–Bestandsbewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Option 3: Sequentielles Pull System . . . . . . . . . . . . . . . Option 3–Bestandsbewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Option 3–Value Stream Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . ABC / XYZ–Analyse der Systemleiterplatten . . . . . . . . . . ¨ Ubersicht Kurz- und Langfristplanung . . . . . . . . . . . . . . Vorziehung der Kapazit¨ at . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planungsprozess in SAP Ebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . Heijunka Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Visualisierung auf dem Heijunka Board mit farbigen Karten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 35 35 37 37 39 40 43 44 44 44 45 45 46 46 46 47 48 49 52 52 54 54 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 Lego Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simulation Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sitzplan der Heijunka Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prinzipieller Aufbau eines Simulationsplatzes . . . . . . . . . . . . . . . Ein Exampler FIFO–Puffer zwischen den Prozessen . . . . . . . . . . . . Heijunka Lego Simulation Erkl¨arung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leiterplatten Supermarkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FIFO–Puffer zwischen SMD Linie 1 und 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . Einhaltung des FIFO–Prinzips mit Hilfe der ICT Karten . . . . . . . . . FIFO–Einhaltung nach der Exotenbest¨ uckung . . . . . . . . . . . . . . . Ergebnisse der Lego Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Systemleiterplatten Supermarkt in der Realit¨at im High–Runner Bereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 58 58 59 59 60 61 62 63 63 64 64 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 Push–System, Value Stream Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kombiniertes hybrides Pull–System in der Leiterplattenfertigung . . . Die Situation der Leiterplatten Planung nach dem Push-Prinzip . . . . Fr¨ uhere Situation der Liniensteuerung-Listen nach dem Push-Prinzip . Bestandsaufbau f¨ ur High-Runner Varianten . . . . . . . . . . . . . . . Heutige Situation der Leiterplatten Planung mit Heijunka-Produktion R¨ uckstand an LR-Varianten und eine HR-Variante . . . . . . . . . . . R¨ uckstand an HR-Varianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planauft¨ age ohne zeitliche Visualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 70 71 72 73 73 74 75 76 . . . . . . . . . List of Figures 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16 viii . . . . . . 78 78 79 80 81 82 6.17 6.18 6.19 6.20 6.21 6.22 6.23 6.24 6.25 6.26 6.27 6.28 6.29 Heijunka Board Visualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Heijunka Plan: ausgedruckte Papiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lager/Inventory Systemleiterplatten bei der Montage . . . . . . . . . . . . Supermarkt in der Leiterplattenfertigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Supermarkt–Prozessbeschreibung in der Systemleiterplattenfertigung . . . Layout Plan des Supermarkts in der Leiterplattenfertigung . . . . . . . . ¨ Baustellen-Anderungen nach Heijunka Implementierung in der Leiterplattenfertigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Magazine ohne FIFO Visualisierung vor Heijunka Implementierung . . . . FIFO–Einhaltung nach Exotenbest¨ uckung mit Hilfe EST Karten . . . . . FIFO–Steuerung in der Leiterplattenfertigung . . . . . . . . . . . . . . . . EPEI-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Work in Progress Best¨ ande System- und Displayleiterplatten . . . . . . . Finished Goods Best¨ ande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weitere KPIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schlechter R¨ ustwechsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verbesserte R¨ ustwechsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auftragsfertigung im Vergleich zur Heijunka–Fertigung . . . . . . . . . . . Bullwhip–Effekt, Auftragsfertigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bullwhip–Effekt, Heijunka-Fertigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bullwhip Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 83 83 83 84 85 86 87 88 89 90 90 91 92 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 Werk Villingen . . . . . . . . . . . . DTCO . . . . . . . . . . . . . . . . . Pull Systeme in der Lean Production kombiniertes hybrides Pull-System . R¨ uckstand Leiterplatten vorher . . . R¨ uckstand Leiterplatten nachher . . Push System gegen¨ uber Heijunka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 93 94 94 96 96 98 A.1 Highrunner-Varianten, SMD Linie 1, Simulation-Arbeitszeiten A.2 Lowrunner SMD Linie 1 Arbeitszeiten . . . . . . . . . . . . . A.3 SMD Linie 1- R¨ ustzeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.4 Highrunner SMD Linie 2 Arbeitszeiten . . . . . . . . . . . . . A.5 Lowrunner SMD Linie 2 Arbeitszeiten . . . . . . . . . . . . . A.6 SMD Linie 2- R¨ ustzeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.7 Highrunner Exotenbest¨ uckung Arbeitszeiten . . . . . . . . . . A.8 Lowrunner Exotenbest¨ uckung Arbeitszeiten . . . . . . . . . . A.9 Highrunner ICT 1 - 2 Arbeitszeiten . . . . . . . . . . . . . . . A.10 Lowrunner ICT 1 - 2 Arbeitszeiten . . . . . . . . . . . . . . . A.11 Chipkartenschacht Arbeitszeiten am Montag . . . . . . . . . . A.12 Endmontage Arbeitszeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.13 Changeover converted to Simulation time . . . . . . . . . . . A.14 Maschine KPIs- Frontend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.15 Maschine KPIs- Backend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.16 Supermarkt Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.17 Brick Berechnung Frontend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 99 99 100 100 100 100 100 101 101 101 101 102 102 103 103 104 List of Figures A.18 Brick Berechnung Backend . . . . . A.19 Rohleiterplatten . . . . . . . . . . . A.20 Rohleiterplatten . . . . . . . . . . . A.21 R¨ uckstand Montage . . . . . . . . . A.22 eiPROD Planauftr¨ age, 27.01.2015 . . A.23 Ge¨ anderte Planauftr¨ age, 27.01.2015 . A.24 eiPROD Planauftr¨ age, 28.01.2015 . . A.25 Ge¨ anderte Planauftr¨ age, 28.01.2015 . A.26 eiPROD Planauftr¨ age, 29.01.2015 . . A.27 Ge¨ anderte Planauftr¨ age, 29.01.2015 . A.28 eiPROD Planauftr¨ age, 30.01.2015 . . A.29 Ge¨ anderte Planauftr¨ age, 30.01.2015 . ix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 106 106 107 108 108 108 109 109 109 110 110 Tabellenverzeichnis 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 DTCO Produkt–Fixierung: 3 Tage im PPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gl¨ attung des Kundenbedarfes im Produktionsplan–Tafel . . . . . . . . . . . Gl¨ attung der Planauftragssumme u ¨ber eine abgestimmte Produktionsmenge Planauftr¨ age nach MRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ge¨ anderte Planauftr¨ age nach dem Heijunka–Prinzip . . . . . . . . . . . . . Heijunka Frontend Planungstool: Einplanung der Kanbankarten 1 . . . . . . Heijunka Frontend Planungstool: Einplanung der Kanbankarten 2 . . . . . . x 50 51 51 53 53 55 55 Nomenklatur Abbreviation VS Villingen Schwenningen KPI Key Point Indicator eiPROD einplanung PRODuction HR High Runner LR Low Runner FIFO First Input First Output SMD Surface Mount Device ICT In Circuit Test SMED Single Minute Exchange of Die CEP Central Electronic Plan WIP Workl In Progress DTCO Digital TaChOgraph PPT Production Planung Tafel VSM Value Stream Mapping VSD Value Stream Design PCB Printed Circuit Board MAB Montage ABruf PPS Produktions- Planung und Steuerungssystem CDP Customer Demand und Planning PSS Production Scheduling und Sequencing OEE Overall Equipment und Effectiveness TEEP Total Effektive Equipment Performance xi Gewidmet meiner Liebe, Diana Gonzalez. . . xii Kapitel 1 Einleitung 1.1 Kurzfassung In L¨andern mit einem hohen Lohnniveau wie zB. in Deutschland, ist auch der Kostenaufwand stetig ansteigend. Daher ist es f¨ ur die Firmen notwendig, effektiver zu arbeiten, die Ausgaben zu senken, stets nach Verbesserungen zu suchen und alles an Verschwendungsm¨ oglichkeiten auszuschalten, um auch in Zukunft wirtschaftlich erfolgreich zu sein. Toyota entwickelte in den 50er-Jahren ein Produktionssystem, das verschiedene Arten von ¨ Verschwendung ausschließen will. Als ¨argste Verschwendung gilt die Uberproduktion. Hier werden Produkte hergestellt, welche auf dem Markt keinen Absatz erzielen. Daher w¨are eine Produktion im Kundentakt notwendig. Dieser Kundentakt ¨andert sich jedoch fast jeden Tag, da die Kundennachfrage nicht stabil und unvorhersehbar ist. Den Produktionstakt t¨ aglich anzupassen ist jedoch ineffizient, da die Mitarbeiter und auch die Maschinen durch die st¨ andige Angleichung der Fliessbandgeschwindigkeit und der Neuabstimmung der Arbeitsinhalte u ¨berfordert sind. Die Aufgabenstellung von Heijunka ist die Erstellung eines langfristigen, stabilen und ausgeglichenen Produktionsplanes[1]. Viele europ¨ aische Firmen entwickelten ab dem Jahr 2000 eigene Produktionssystem, welche fast alle die elementaren S¨ aulen ,,Takt“ – ,,Flow“ – ,,Pull‘ ‘– ,,Perfektion“ zur Grundlage haben[2]. Hierbei steht:  Streben nach ,,Perfektion“ f¨ ur einen Verbesserungsprozess 1 Kapitel 1. Einleitung  Bedarfgesteuertes System, ,,Pull statt Push“  Fließende Prozesse erzeugen, ,,Flow“  Genau Spezifikation des Wertes aus Kundensicht, ,,Takt“ 2 Das Fundament des jeweiligen Modells tr¨agt diese elementaren S¨aulen. Als Grundvoraussetzung dient bei fast allen Methoden sowohl die ,,Standardisierung“, die ,,Eliminierung von Verschwendung“ als auch die ,,Gl¨attung und Nivellierung der Produktion“[2]. Als Heijunka bezeichnet man diese ,,nivellierte Produktion“, die f¨ ur die Erreichung einer gleichm¨ aßigen Auslastung in allen Produktionsstufen der Wertsch¨opfungskette unbedingt notwendig ist. Ein harmonischer Produktionsfluss bei kleineren Best¨anden ist ohne Verwendung dieser Methode nicht m¨oglich[2]. Doch vor allem Zulieferfirmen k¨onnen sich nicht mit der Einf¨ uhrung dieser Methode anfreunden, da anfangs h¨ ohere Investitionskosten durch die notwendige Abtaktung der Prozessschritte in den Anlagen erforderlich sind. Diese Firmen u ¨bersehen den Vorteil der Produktnivellierung: die Kosteneinsparungen w¨ahrend der gesamten Projektlaufzeit[2]. Auflistung einiger Kosteneinsparungsm¨oglichkeiten[2]:  Geringerer logistischer Aufwand,  ¨ Optimale Fl¨ achennutzung an unfertigen Teilen durch das Vermeiden von Uberproduktion,  Richtige Verwendung von Einkaufspotentialen durch stabile Lieferanten-Abrufe bez¨ uglich Bestandsreduktion,  Schnellere Reaktionsf¨ ahigkeit auf St¨orungen durch k¨ urzere Durchlaufzeiten, und  Weniger Komplexit¨ atskosten. 1.2 M¨ ogliche auftretende Probleme L¨auft eine Produktion nicht harmonisch, so k¨onnen die auftretenden Probleme in ihrer Auswirkung und Tragweite leichte Unterschiede aufweisen. Es sind jedoch haupts¨achlich Kapitel 1. Einleitung 3 vier Punkte, in denen die grunds¨atzlich auftretenden Probleme zusammengefasst werden k¨onnen[1]: Problem durch unberechenbare Kundennachfragen: Wenn ein Kunde f¨ ur eine ganze Woche bestimmte Mengen aus verschiedenen Produktvarianten bestellt und sp¨ ater kurzfristig die Bestellung einer Variante in eine andere mit großer Menge ¨ andert, so ergibt sich ein Produktionsproblem, das nur durch das Vorhandensein großer Endproduktlager zu l¨osen ist. Dabei entstehen jedoch hohe Lager- und Nebenkosten[1]. ¨ Problem durch Uberproduktion: ¨ Uberproduktion, die ¨ argste aller Verschwendungsarten, ergibt sich meist, wenn die Produktionsfertigung nicht in kleinen Losgr¨oßen erfolgt, sondern auf Maximum an Produktmenge (Ausbringungsmenge) und R¨ ustkostenersparnis ausgerichtet ist. Auch hier entstehen durch die notwendigen großen Lagerfl¨ achen erhebliche Nebenkosten. Es ist also ratsam, entsprechend der tats¨ achlichen Kundennachfrage kleine Produktmengen herzustellen[1]. Problem durch unausgeglichene Ressourcen-Nutzung Manchmal ist die Zahl der Kundenauftr¨age gering und die vorhandene Kapazit¨at wird nicht ausgesch¨ opft. Manches Mal jedoch ist die Zahl der Kundenauftr¨age so hoch, dass die vorhandenen Fertigungskapazit¨aten bei weitem u ¨berschritten werden. Hier erfolgt eine ¨ ¨ Uberlastung von Mensch und Maschine durch Uberstunden bzw. zus¨atzliche Schichten, um die Anforderungen zu erf¨ ullen. Auch bei dieser Art der Produktion erfolgt Verschwendung ¨ bzw. Uberlastung. Problem durch ungleichm¨ aßige Anforderungen an vorgelagerte Prozesse: Dies ist das ¨ argste Problem einer nicht-harmonischen oder unausgeglichenen Produktion, besonders bei mehrstufigen Prozessketten und Supply–Chains. Ein Betrieb produziert von Montag bis Mittwoch Produkt A und von Donnerstag bis Freitag Produkt B. Steigt die Nachfrage nach einem Produkt schlagartig an, so wird es problematisch. Um f¨ ur alle m¨oglichen Extremf¨ alle ger¨ ustet zu sein, m¨ ussen Zulieferer große Lagerbest¨ande bzw. auch Resourcen anlegen, um auch in Spitzenzeiten die Kundennachfrage jederzeit erf¨ ullen zu k¨onnen. Um entsprechend der schwankenden Kundennachfrage L¨osungen zu finden, sind in der Produktion fast t¨ aglich Feuerwehraktionen notwendig. Dieses Problem bezeichnet man als Bullwhip–, Peitschen– oder Lawinen–Effekt[1]. Kapitel 1. Einleitung 1.3 4 Thesis Outline Im Kapitel 1 werden die Methode, die Zielsetzung und die Grenzen der Abschlussarbeit erkl¨art. Thesis Outline ist f¨ ur die Leser gemacht. In diesem Kapitel wird ausserdem die Ausgangssituation der Arbeit erkl¨art. Kapitel 2 gibt einen kurzen Einblick in die Leiterplattenfertigung, ihre Funktionsbereiche und ihre Maschinen bei Continental-Villingen. In diesem Kapitel wird besonders die Digital Tachograph (DTCO) Produktfamilie bez¨ uglich DTCO Systemleiterplatten n¨aher betrachtet. F¨ ur die Leser ist es besser verst¨andlich, den Prozessablauf und die Magazinund Wagengr¨ oßen der DTCO Systemleiterplatten in Abbildungen zu betrachten. Im Kapitel 3 werden die theoretischen Grundlagen der Lean-Produktion (der schlanken Produktion) n¨ aher betrachtet, besonders aufgrund der engen Verbundenheit mit Heijunkadie Definition der Verschwendung, das Value Stream Mapping, Kanban und das Fließprinzip. Es gibt auch einen kurzen Einblick in die Single Minute Exchange of Die–Methode (SMED-Methode) Im Kapitel 4 wird ein Heijunka Literatur¨ uberblick in Kombination mit Heijunka in den Continental-Elektronik-Werken gegeben. Danach werden Heijunka Durchf¨ uhrungsschritte f¨ ur die ausgew¨ ahlte Produktfamilie DTCO n¨aher betrachtet. Eines der Pull Systeme (nachschubgesteuert, sequenziell oder kombiniert) wird f¨ ur die bereits angewendete Produktion ¨ festgelegt und anschließend ein kurzer Uberblick in die Produktionsplanung auf kurz- und langfristigen Ebenen in Zusammenhang mit Heijunka/Gl¨attung des Kundenbedarfs gegeben. Es wird ausschließlich der Heijunka Planungsprozess in der Leiterplattenfertigung beschrieben, sowohl der t¨ agliche Produktionsplanungsprozess als auch der Wochenplan f¨ ur die Surface Mount Device–Fertigung (SMD-Fertigung). Kapitel 5 erfolgt die Erkl¨ arung der Durchf¨ uhrung der Heijunka Lego Simulation f¨ ur die DTCO Produktfamilie und des bereits in der Villingen-Leiterplattenfertigung verwendeten kombinierten Pull-Systems mit der Hybrid-L¨osung. Die Simulationsergebnisse werden diskutiert und mit dem in der Vergangenheit bei der Leiterplattenfertigung verwendeten Push System verglichen. Die vorherige Produktionsstrategie ,,Push Prinzip“ wird im Kapitel 6 mit der Produktionsstrategie ,,Pull Prinzip“ –konkreter gesagt– ,,Heijunka–kombiniertes Pull System mit Kapitel 1. Einleitung 5 der Hybrid-L¨ osung“ verglichen. Zum Vergleich werden die ausgew¨ahlten Key Point Indicators (KPI) gemessen und ausgewertet. Außerdem werden verschiedene Aspekte beider Prinzipien bez¨ uglich R¨ uckstand, Visualisierung, Mitarbeiterzufriendenheit, Planungsprozess und R¨ ustzeiten miteinander verglichen. Kapitel 2 Continental Villingen 2.1 Continental AG Am 8. Oktober 1871 wurde die Continental–Caoutchouc–Gutta–Percha–Compagnie als Aktiengesellschaft in Hannover gegr¨ undet. Der Hauptsitz befindet sich nach wie vor in Hannover. Am Anfang der Gr¨ undung wurden beispielsweise gummierte Stoffe, Massivbereifungen f¨ ur Kutschen und Fahrr¨ader sowie Weichgummiwaren hergestellt. Zwischen den Jahren 1961-1990 erfolgte durch Akquisitionen und die Gr¨ undung internationaler Gemeinschaftsunternehmen der Ausbau des Gesch¨afts in Europa und Amerika. Heute ist Continental ein globaler Konzern mit 300 Standorten in 49 L¨andern. Die verschiedenen Standorte rund um den Globus kann man in Abb. 2.1 sehen[3]. 6 Kapitel 2. Continental Villingen 7 Abbildung 2.1: 300 Standorte in 49 L¨andern in der Continental AG[3] In der Abb. 2.1 kann man weltweit die Standorte der Fa. Continental sehen. Nach u ¨ber 140 Jahren Innovation und Fortschritt ist Continental heute eine der gr¨oßten Automotive Unternehmen weltweit und seit 2007 unter den Top f¨ unf der Automobilzuliferern. In den letzten 20 Jahren entwickelte die Continental AG nicht nur Reifen und Notlaufsysteme, sondern auch Schl¨ usseltechnologien f¨ ur Antriebsstrang, Hybrid- und Elektroantriebe, Fahrwerksdynamik, Fahrerassistenz, Fahrsicherheitssysteme innerhalb der Automobilindustrie. Im Jahre 2013 erwirtschaftete die Continental AG einen Umsatz von 33.3 Mrd. Euro und hat weltweit u unf ¨ber 177.000 Mitarbeiter an 300 Standorten in 49 L¨andern. F¨ starke Divisionen und ihre Umsatzanteile sind in Abb. 2.2 und 2.3 dargestellt[3]. Kapitel 2. Continental Villingen 8 Abbildung 2.2: F¨ unf starke Divisionen[3] Abbildung 2.3: Umsatz–Anteile der Divisionen in %[3] 2.2 Der Standort Villingen In dem Standort in Villingen–Schwenningen (VS) sind ca. 1400 Mitarbeiter besch¨aftigt (Abb. 2.5). Der Standort geh¨ ort zu der Division Interior“, Business Unit Commercial ” ” Vehicles & Aftermarket“, sowie zu den Segmenten Tachographs, Telematics & Services“ ” und Vehicle Electronics“ (Abb. 2.4). ” Kapitel 2. Continental Villingen Abbildung 2.4: Organisationschart[3] Abbildung 2.5: Werk Villingen[3] 9 Kapitel 2. Continental Villingen 2.3 10 Produkt–Portfolio Villingen Abbildung 2.6: Produkt–Portfolio Villingen[3] In der Abb. 2.6 sieht man die Produkte, die am Standort Villingen produziert werden. Zu dem Produkt Portfolio des Standortes in Villingen geh¨ort Tachographen, Kitas, KombiInstrumente, Fahrer Arbeits-Platz, Control Units[4]. Innerhalb dieser Arbeit wird nur der DTCO1 betrachtet. 2.3.1 Variantenvielfalt–DTCO DTCO (Digital Tachograph) ist eine der Hauptprodukte, die bei der Continental–Villingen produziert wurden (Abb.2.7). Es gibt verschiedene Releasen sowie System 2.0 1381, System 2.1 1381, System 2.2 1381 und System Gus. System 3283. 1 DTCO bedeutet Digitaler Tachograph und ist ein Mautabrechnungsger¨ at f¨ ur LKW ab 12 Tonnen Gesamtgewicht. In Deutschland wird der DTCO von einer autorisierten Werkstatt in den LKW installiert und in Betrieb gesetzt. Zurzeit liegt die Maut zwischen 0,125 und 0,214 Euro pro Kilometer[5]. Kapitel 2. Continental Villingen 11 Abbildung 2.7: DTCO–Mengenger¨ ust[6] 2.4 Leiterplattenfertigung In der Abbildung 2.8 sieht man verschiedene Bereiche in der LP-Fertigung. Hier wird jede Bereich kurz erl¨ autert. Auftragssteuerung: Hier werden die Auftr¨age erstellt, Rohmaterialien bestellt. Leiterplattenbestu ¨ ckung: Surface Mount Device (SMD) und Through Hole Device (THD) Linien bedienen sich f¨ ur die Leiterplattenbest¨ uckung. Leiterplatten sind das Gehirn eines Meßger¨ ates, in SMD(1+2) des Digital Tachographs (DTCO). Elektronische Bauteile werden auf Rohleiterplatten best¨ uckt. Diese Bauteile sind mit Hilfe der Leiterbahnen miteinander verbunden und erzeugen eine elektronische Funktion f¨ ur das Endprodukt. Bei der Continental Villingen werden diese SMD und Exoten Komponenten/Bauteile voll automatisch (modernste Best¨ uckungstechnik) montiert. In-Circuit Test (ICT) und Trennen: An der ICT werden die Leiterplatinen getestet und zugeschnitten. Danach werden Sie in den Supermarktbereich gebracht. Patenoster: In diesem Bereich werden SMD Bauteile der Leiterplatten ein- und auslagert. Bei Materialbedarf werden die Rollen an Linien gescannt. Dadurch wird im Paternoster ein Materialauftrag ausgel¨ ost und innerhalb von 2 Stunden an die SMD Linie geliefert. Diese volle Bauteilrolle wird dann in das Materialregal an der SMD Linie eingelagert. Durch diese automatisierte Materialbestellung an SMD Linie (1+2) wird eine kontinuierliche Materialversorgung der Linien erreicht/gew¨ahrleistet. Kapitel 2. Continental Villingen 12 Lackieren: Elektronische Baugruppen sind bei Ihrer Herstellung und im Feldeinsatz dem Einfluss der Umgebungsbedingungen (Luftfeuchtigkeit, Einbauort. . . ) ausgesetzt. Luftfeuchtigkeit und Wasser f¨ uhren zu einer elektrisch leitf¨ahigen Verbindung zu benachbarten Kontaktfl¨ achen. Dadurch k¨ onnen St¨orungen oder Kurzschl¨ usse zum Ausfall des Ger¨ates f¨ uhren. Um diesem vorzubeugen, werden die Leiterplatten mit einem Schutzlack u ¨berzogen. Dieser D¨ unnschichtlack wird mit einer programmierbaren Maschine auf die Leiterplatte aufgespr¨ uht und danach im Vertikal Ofen f¨ ur ca. 30 Minuten ausgeh¨artet. Gas Fr¨ ase: Hier werden die Leiterplatten getrennt. Abbildung 2.8: Hallenlayout der Leiterplattenfertigung[7] Kapitel 2. Continental Villingen 2.4.1 13 Fertigungslinien Die Leiterplattenfertigung besteht aus insgesamt f¨ unf SMD Linien (zwei davon f¨ ur DTCO) und vier THD Fertigungslinien (eine davon f¨ ur DTCO2 ). SMD Linien(1+2) und THT Linien ¨ahneln sich in ihrem Aufbau, jedoch stehen unterschiedliche Maschinen zur Verf¨ ugung. Heijunka ist nur f¨ ur DTCO, also nur f¨ ur SMD Linie(1+2) einzusetzen. Deshalb werden innerhalb dieser Arbeit SMD Linie(1+2) n¨aher betrachtet. Den Aufbau einer Fertigungslinie zeigt Abbildung 2.9. Abbildung 2.9: Aufbau einer Standard SMD Fertigungslinie f¨ ur DTCO Leiterplatten[4] An den SMD Linien werden die Leiterplatinen mit den Bauteile best¨ uckt und per ReflowL¨ottechnik gel¨ otet (Abb. 2.10). Abbildung 2.10: Reflow-L¨ ottechnik Abbildung 2.11: Selektivl¨oten Leiterplatten werden an der Exotenbest¨ uckung mit der Technik Selektivl¨oten verl¨otet (Abb. 2.11). 2 eine THD ist f¨ ur DTCO Rohleiterplatten bestimmt und wird im Sprachgebrauch Exotenbest¨ uckung genannt. Die Differenz zu den anderen THD Linien, ist dass bei der Exotenbest¨ uckung alle Bauteile automatisch best¨ uckt werden. Bei den anderen THD Linien werden Bauteile mit der Hand best¨ uckt Kapitel 2. Continental Villingen 14 Prozessablauf DTCO Systemleiterplatten in der Leiterplattenfertigung Um den Lesern den Prozessablauf der DTCO Systemleiterplatten besser verst¨andlich zu machen, werden hier jeder einzelne Schritt des DTCO–Materialflusses in der Leiterplattenfertigung erkl¨ art. Abbildung 2.12: Prozessablauf DTCO Systemleiterplatten[8] Kapitel 2. Continental Villingen 15 Abbildung 2.13: Materialfluss, DTCO System- und Displayleiterplatten[7] 2.4.2 Materialfluss DTCO Systemleiterplatten Der Transportwagen/Tablettspender3 mit Federn wird mit den Rohleiterplattenp¨ackchen am Haupt-Lager-Ort (HLO) beladen und in die Leiterplattenfertigung an die SMD Linie1 gebracht. Ein Transportwagen entspricht 18 P¨ackchen. Ein P¨ackchen entspricht 20 Nutzen bzw. 40 St¨ uck Leiterplatten (Abb. 2.14). Abbildung 2.14: Schritt 1 Abbildung 2.15: Schritt 2 Nachdem die Rohleiterplatten LX4 in der SMD Linie 1 best¨ uckt werden, werden sie zum sogenannten Pufferplatz der SMD Linie 2 gebracht. Magazin–Gr¨oße der DTCO Systemleiterplatten entspricht 22 Nutzen, 44 St¨ uck. Auf einem Wagen stehen vier Magazine (Abb. 2.15). 3 Transport und Bereitstellung von Rohleiterplatten mittels Tablettspenderwagen war mein Praktikumsprojekt. Dieses Projekt beinhaltet die Lieferung von Rohleiterplatten mittels Tablettspenderwagen vom Zentrallager direkt zu den jeweiligen SMD-Linien. Hier wurden Lastenhandhabungen und dynamische Muskelarbeit erheblich reduziert. Ferner f¨ allt auch zeitaufwendiges Umsortieren der Beh¨ alter weg. Somit entsteht ein Mehrgewinn an Ergonomie und eine erfolgreiche Umsetzung des CBS (Continental Business System)-Modells. 4 LX: obere Seite der Leiterplatten Kapitel 2. Continental Villingen 16 L15 wird an der SMD Linie 2 best¨ uckt und anschließend nach dem FIFO-Verfahren an den Puffer der Exotenbest¨ uckung gebracht (Abb. 2.16). Abbildung 2.16: Schritt 3 Abbildung 2.17: Schritt 4 Bei der Exotenbest¨ uckung werden die Leiterplatinen best¨ uckt und an den FIFO–Puffer vor ICT gebracht. Nach Exotenbest¨ uckung werden die Magazin Gr¨oße der Systemleiterplatten auf 11 Nutzen (22 St¨ uck) reduziert (Abb. 2.17). An der ICT werden die Leiterplatinen getestet und zugeschnitten. Danach werden Sie in den Supermarktbereich gebracht (Abb. 2.18). Abbildung 2.18: Schritt 5 Abbildung 2.19: Schritt 6 LP werden von Verantwortlichen aus der Montage nach der Planauftr¨age-Montage (eiPROD (einplanen Produktion)6 ) abgeholt. Eine Kiste entspricht 6 Leiterplatten. Ein Bodenroller besteht aus maximal 20 Kisten (120 St¨ uck). 5 6 L1: untere Seite der Leiterplatten eiPROD ist eine SAP Transaktion, wo man die Planauftr¨ age in der Produktion einplant Kapitel 3 Theoretische Grundlagen der Lean Produktion Lean bedeutet u ur Produktion m¨oglichst ohne Ver¨bersetzt schlank, mager“ und steht f¨ ” schwendung. Lean hat sich seit der Industrialisierung u ¨ber viele revolution¨are und entwicklungsm¨ aßig wichtige Schritte entwickelt und ist vor allem durch das Toyota Produktions ” System“ heute ein Begriff. Anfang der 90er Jahre verstand man unter Lean haupts¨achlich schlanke Hierarchien. Heute versteht man Lean wieder richtig, n¨amlich Produkte m¨oglichst ohne Verschwendung jeglicher Art entsprechend Kundenbedarf und Kundenanforderungen herzustellen bzw. in Kurzform: Verschwendung auf ein Minimum zu senken. Die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen haben sich ver¨andert, der Wettbewerb hat sich versch¨arft. Um in Zukunft als Unternehmen erfolgreich zu sein, ist eine Ver¨anderung der Methoden und Verhaltensweisen notwendig[9]. Lean steht f¨ ur eine Unternehmensphilosophie, die Verschwendung eliminiert und damit den notwendigen Aufwand an Resourcen und Zeit verringert. Produziere keine Verschwen” dung! Produziere das, was ben¨ otigt wird, dann, wenn es ben¨otigt wird, in der Menge, in der es ben¨ otigt wird, fehlerfrei“ und Werte ohne Verschwendung schaffen“[9]. Beispiele ” f¨ ur Lean-Anwendungen in der Produktion1 : Verk¨ urzung der Durchlaufzeit, Reduzierung der Umlaufbest¨ ande, Nachfragesteuerung, Fehlervermeidung, Arbeitsplatzgestaltung, Zellengestaltung, R¨ ustzeitoptimierung, Instandhaltung[10]. Die Lean Produktion zielt auf ein bedarfsgesteuertes System: Pull statt Push“ ” 1 Lean-Anwendungen findet man nicht nur in der Produktion, sondern auch in B¨ uro und Administration 17 Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 3.1 3.1.1 18 Anzahl der Fortschritte hin zur Lean Thinking Verstehen des Wertes und der Verschwendung F¨ ur ein Unternehmen ist es sehr wichtig zu unterscheiden, was von Wert und was Verschwendung ist. Im allgemeinen ist Verschwendung der unsachgem¨aße Einsatz von begrenzten Ressourcen, wie Geld, Zeit, Material, Arbeitskraft, etc. Als Verschwendung wird im Sinne von Lean alles das bezeichnet, was f¨ ur den Kunden nicht von Wert ist. 60 Prozent der Produktion wird als Verschwendung bezeichnet. Die Abb 2.1 beschreibt die Wertsch¨ opfungskette einer Produktion. Nur ein kleiner Teil der Produktionszeit (ca. 10%) tr¨agt zur Wertsch¨ opfung bei. Im Sinne von Lean werden auch nicht wertsch¨opfende Schritte (ca. 30%), die jedoch f¨ ur das Unternehmen notwendig sind, z.B. Rechnungsstellung, als Verschwendung bezeichnet (Abb. 3.1). Ohne diese erforderlichen Schritte (=notwendige Verschwendung) kommt es h¨ aufig gar nicht erst zum Produkt. Diese erforderlichen Schritte sollten jedoch reduziert werden[11]. Abbildung 3.1: Definition der Verschwendung f¨ ur Unternehmen[7] Eine der wichtigen Herausforderungen der Lean-Philosophie ist die Wertsch¨opfungsorientierung[12]. Deshalb sollte eine Identifikation des Wertstroms im Unternehmen in Richtung Lean durchgef¨ uhrt werden[13]. Als wertsch¨opfend bezeichnet man eine T¨atigkeit, die unmittelbar auf das Produkt einwirkt und es im Sinne des Kundenwunsches fehlerfrei ver¨andert. Der Kunde ist im eigentlichen Sinne nur bereit, f¨ ur die wertsch¨opfenden Schritte an seinem Produkt zu bezahlen. Zur Bereitstellung von Produkten sind im allgemeinen Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 19 zus¨atzliche Aktivit¨ aten notwendig, die erforderlich, jedoch nicht wertsch¨opfend sind, im Sinne von Lean auch als Verschwendung bezeichnet werden. Wertsch¨ opfende Schritte einer Fertigungskette sind z.B. unter anderem Lackieren, BauteileBest¨ uckung, Fr¨ asen. Erforderliche Schritte in der Kette sind z.B: Rechnungsstellung, Personalplanung (kein Wert, aber notwendig). Die Schritte, die als Verschwendung bezeichnet werden k¨ onnen, sind z.B. folgende: Fehlerhafte Produkte, dadurch Nacharbeit, Warten, hohe Best¨ ande, Transport. Ein anderes Beispiel: Das Bohren eines Loches in ein Geh¨ause zum sp¨ateren Verschrauben wird als wertsch¨ opfend bezeichnet, der Verfahrensweg zum Bohrer, zu den Bohrkoordinaten, hingegen nicht. Die unmittelbare Verwertung von Informationen zu einem gew¨ unschten Ergebnis ist wertsch¨ opfend, die R¨ uckfragen und Korrekturen hingegen nicht. Die 8 Arten der Verschwendung ¨ Uberproduktion, Best¨ ande (Lagerhaltung), unn¨otige Bewegung (Bearbeitung), Transport, ¨ Wartezeit, Fehler(Schlechtteile), Arbeitsprozess–Ubererf¨ ullung (Verschwendung von Produktionsprozess), Auftragsabwicklung[14]. In manchen Quellen sind auch sieben Arten von Verschwendung zu finden. Klaus Erlach hat in seinem Buch die Auftragsabwicklung“ als eine achte Verschwendung definiert. ” Jeffrey K. Liker und David Meier haben allerdings die achte Art von Veschwendung als Ungenutzte Kreativit¨ at/F¨ ahigkeiten von Mitarbeitern“ in ihrem Buch The Toyota Way ” ” Fieldbook“ definiert[15]. Diese 8 Arten von Verschwendung sind an Hand folgender Beispiele zu sehen: ¨ 1. Uberproduktion: Erh¨ ohte Pufferbest¨ande, ben¨otigte Zusatzfl¨achen, große lose versus R¨ usten. Lean Ziel : Minimierung des Arbeitszeitbedarfs (Zero Handling), Minimierung der R¨ ustzeiten(Zero Setup)[16]. 2. Best¨ ande (Lagerhaltung): Hohe Sicherheitsbest¨ande, zu große Beh¨altnisse[16]. 3. unn¨ otige Bewegung (Bearbeitung): Schwererreichbare Teile, Doppelhandlung durch fehlende Beh¨ alterstandards[16]. 4. Transport: Lange Transportwege, Leerfahrten[16]. 5. Wartezeit: Mitarbeiter wartet auf Material, Auftrag oder Prozessende. Lean Ziel : Minimierung der Wartezeit (Zero Lead Times)[16]. Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 20 6. Fehler (Schlechtteile): Viele Reparaturen, hohe Ausschussraten. Lean Ziel : Schnellste Fehlerbeseitigung und vorbeugende Instandhaltung(Zero Breakdown)[16]. ¨ 7. Schlechter Arbeitsprozess – Ubererf u ¨ llung: Komplexe Abl¨aufe, unn¨otige Bearbeitungsschleifen[16]. 8. Auftragsabwicklung - Kreativit¨ at/Fahigkeiten von Mitarbeitern Weitere Beispiele f¨ ur Verschwendung: R¨ usten von Produkt zu Produkt, Zwischenlager am Arbeitsplatz, Produktion u ¨ber den Bedarf, Aufbau von Best¨anden, Transport vom Lager zur Linie, Warten auf eine Maschine, Nacharbeit am Produkt, Abpacken fehlerhafter Produkte[17]. W¨ahrend meines Praktikum bei der Continental AG hatte ich drei Arten von Verschwendung beim Transport der DTCO Rohleiterplatten P¨ackchen vom Hauptlager an die Linien entdeckt. Das Erste war die Verschwendung beim Transport (Abb. 3.2). Abbildung 3.2: Verschwendung beim Transport der DTCO Rohleiterplatten[7] In der Abb 3.2 beschreibt der rote Weg den Logistik-Ablauf von DTCO System und Gus. Er ist 149 Meter lang. Der blaue Weg beschreibt meine Empfehlung des Logistik-Ablaufs und ist 97 Meter lang. Wie sie hier sehen k¨onnen, spart man bei jeder Fahrt 50 meter. Das ist so lang wie eine SMD Linie. Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 21 Abbildung 3.3: Verschwendungarten–unn¨otige Bewegung und schlechter Arbeitsprozess in Continental Villingen In den Abb 3.3 sieht man andere Verschwendungsarten (Bewegung und Arbeitsprozess), die ich auch beim Logistikablauf von DTCO Rohleiterplatten P¨ackchen endeckt habe. Auf dem rechten Bild kann man schwer erreichbare Teile sehen. Paletten und Kisten kosten viel Zeit. Der Prozess kann als schlechter Prozess klassifizert werden. Auf dem linken Bild sieht man eine andere Art von Verschwendung (Verschwendung bei der Bewegung). Die Kisten, die dort stehen, geh¨oren zur Linie 5 und die Kisten, die daneben stehen, geh¨oren zur Linie 1. Was auch sein kann, die erste Ebene und zweite Ebene geh¨oren zu den unterschiedlichen Linien. Bevor die Rohleiterplattenp¨ackchen an die Linie gebracht werden, m¨ ussen sie sortiert werden. Den hier betriebenen Such- und Sortieraufwand kann man als Verschwendung bei der Bewegung bezeichnen. Der Transport der DTCO Rohleiterplatten P¨ackchen u ur die anderen Rohmaterialien. ¨ber die Eingangsschleuse ist auch nicht gut f¨ Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 22 W¨ahrend meines Praktikums war ich an der LP-Fertigung bei Continental-Villingen t¨atig und nach intensiver Pr¨ ufung der Transportwege f¨ ur DTCO Rohleiterplatten P¨ackchen habe ich mich dazu entschlossen, dass es die beste L¨ osung w¨are, die P¨ackchen in einem Transportwagen mit Federsystem zu transportieren. Dadurch wird viel unn¨ otige Prozesszeit eingespart, viele Verschwendungsarten bei dem Transport vermieden (ohne Palette, Kiste und Logis- Abbildung 3.4: Transportwagen mit Federn tikzug) und die Arbeiter m¨ ussen die P¨ackchen nicht st¨andig anheben, da sie aufgrund des Federsystems immer auf der gleichen Arbeitsh¨ohe sind. Seit dem 10.12.2014 sind diese Transportwagen im Einsatz. Meine Praktikumsaufgabe habe ich damit erfolgreich abgeschlossen. Abbildung 3.5: Mein Praktikumsprojekt Direkttransport mittels Tablettspenderwa” gen“: Ergonomischer und ¨ okonomischer Erfolg durch Weglassen von Zwischenschritten[7]. Außerdem wurde dieses Projekt im M¨arz in Berlin in Continental Ergonomie–Netzwerk– Konferenz 2015 pr¨ asentiert. Dort hat mein Praktikumsprojekt bei harter Konkurrenz bei Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 23 ca. 43 Projekten von den Europa Continental Standorten einen achtbaren 9. Platz gemacht. Als Erfolge meines Praktikumsprojektes lassen sich folgende nennen: K¨orperliche Entlastung der Mitarbeiter, Reduzierung von Ausf¨allen, Entzerrung des Materialflusses. 3.1.2 Value Stream Mapping–Value Stream Design Definition Value Stream Mapping = Wertstromanalyse (VSM) ist eine Lean-Methode zur Analyse des gegenw¨ artig notwendigen Material- und Informationsflusses, mit dem ein Produkt (oder Service) an den Kunden gebracht wird. VSM wird u ¨blicherweise in einer Lean-Umgebung“ ” verwendet, um M¨ oglichkeiten zur Verk¨ urzung der Produktionszeit festzustellen. Durch ¨ VSM wird ein gemeinsames Verst¨andnis des Ist-Wertstroms geschaffen sowie ein Uberblick u ¨ber den Material- und Informationsfluss im gesamten Wertsch¨opfungsprozess. Beim VSM werden die Verbindungen zwischen Material- und Informationsfluss aufgezeichnet[18]. Value Stream Design = Wertstromdesign (VSD) entspricht der Verwendung von Werkzeugen und Methoden des Produktionssystems, um die analysierten Wertstr¨ome darzustellen und zu verbessern[18]. Ziel Im Fokus eines VSMs steht in erster Linie die Visualisierung, Identifizierung, Verringerung bzw. komplette Beseitigung der Verschwendung innerhalb der Produktion. Genauso wichtig von Bedeutung ist aber auch die Verk¨ urzung der Durchlaufzeiten sowie der Minderung Best¨ande (Rohstoffe, Umlaufbestand, Fertigungsmaterial)[18]. Abbildung 3.6: Push Prinzip steht im Gegensatz zu den Lean Prinzipien. In Lean Produktion wird auf ein Bedarfsgesteuertes System “Flow oder Pull statt Push” hin gearbeitet. VSM ist ein wichtiges Lean Tool, um die ganze Logistikkette zu mappen und heraus zu finden, wo das Push Prinzip auftritt, und dies gleichzeitig vermeidet[18]. Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 24 Vorgehensweise Das Mapping bzw. die Aufzeichnung startet mit der Bestimmung der Kundenanforderung. Dazu muss die Kundentaktzeit kalkuliert werden. Der n¨ achste Aufzeichnungsschritt ist das Zeichnen des BasisProduktionsprozesses. Es wird dann unter jeden Prozess eine Datenbox gezeichnet. Danach wird die Standort- und Inventarmenge erfasst und die entsprechenden, zugeh¨origen Inventarsymbole hinzugef¨ ugt (sie zeigen, wo der Fluss stoppt!). Ein LKWSymbol und ein breiter Pfeil geben Hinwei- Abbildung 3.7: Vorgehensweise Value Stream Mappping–Design[18] se auf die Bewegung der Endprodukte an den Kunden. Auf der anderen Seite der Aufzeichnung geschieht das gleiche f¨ ur den Lieferanten. Zu allerletzt wird der Informationsfluss hinzugef¨ ugt. Basierend auf dem Ergebnis, kann die Materialbewegung zwischen den Prozessen unter Verwendung entsprechender Symbole hinzugef¨ ugt werden. Unterhalb der Prozessboxen und dem Inventar–Dreieck“ ist ” eine Zeitlinie dargestellt, um die Produktionsvorlaufzeit zu ermitteln[19]. Abbildung 3.8: Beispiel–Exampler Value Stream Mapping[19] Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 25 Kurzfassung VSM ist der Ausgangspunkt f¨ ur jegliche Lean-Aktivit¨aten. VSM ist ein hilfreiches Stiftund Papierwerkzeug, um den Materialfluss und die Informationen zu sehen und zu verstehen. Es zeigt die Verbindung zwischen Material- und Informationsfluss. Das Ziel von VSM ist immer, ein Lean-VSD zu unterzeichnen und durchzuf¨ uhren. Ein gegenw¨artiger ¨ Status (Zustand) ohne zuk¨ unftigen Status (ohne Anderung in der Zukunft) wird in der Lean-Produktion als Verschwendung bezeichnet[19]. Abbildung 3.9: Value Stream Mapping und Design Symbole[7] Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 3.1.3 26 Kontinuierliche Fluss–Erzeugung Die wirksamste Art zu produzieren ist ein Kontinuierlicher Durchlauf“. Dies bezieht sich ” auf die Produktion von einem Teil nach dem anderen, bei welchem jedes Teil sofort zum n¨achsten Prozessschritt u ¨bergeht, ohne dabei Stagnationen zu verursachen[19]. Das heißt, f¨ uhrt man einen kontinuierlicheren Fluss ein, so ist die Vereinfachung sofort durch die K¨ urzung bzw. Abschaffung der Zwischenplanung und der dazugeh¨origen Ware in der Produktion sichtbar[19]. Abbildung 3.10: Fließ Prinzip–Nachfrageorientierte Steuerung[19] 3.1.4 Pull–System Erzeugung Abbildung 3.11: Zieh Prinzip–Nachschuborientierte Steuerung[19] Bei den klassischen Produktionsplanung-und Steuerungssystem (PPS)-Methoden erfolgt die Steuerung aller bzw. fast aller Anlagen ganz individuell u ¨ber ein Fertigungssteuersystem. Bei der Heijunka-Methode wird jedoch die Reihenfolge nur an einer Stelle im Produktionsfluss festgesetzt. Diese Stelle nennt man den ,,Schrittmacher“. Alle anderen Prozesse erfolgen u ¨ber Selbststeuerung, die vorgelagerten Prozesse u ¨ber Kanban, die nachgelagerten Prozesse u ¨ber First Input First Output (FIFO)–Prozess mit Mengenbegrenzung, den sogenannten FIFO-Bahnen. Es ergeben sich die folgenden Steuerungsprinzipien (Pull–Systeme)[20]: Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 27 Nachschubgesteuertes Pull-System2 Hier erfolgt der letzte Fertigungsschritt u ¨ber die Steuerung nach der Heijunka-Methode, dem h¨ aufigsten Anwendungsprinzip[20]. Vorteil: Bei Fehlmengen bzw. Teilen schlechter Qualit¨ at, wird die gesamte Menge als verbraucht“ eingestuft. Diese Menge wird u ¨ber ” Kanban selbststeuernd nachproduziert. Ist die Zahl der Vorfertigungs-Varianten hoch, so st¨oßt dieses System insofern an seine Grenzen, da sich auch die Komponenten-Best¨ande sowie die dazu notwendigen Lagerfl¨achen erh¨ohen[20]. Abbildung 3.12: Nachschubgesteuertes Pull–System[20] Sequentielles Pull–System3 Hier befindet sich der zu steuernde Schrittmacher in einem vorgelagerten Produktionsprozess. Ab dieser Produktionsstufe steuern sich alle nachfolgenden Prozesse u ¨ber FIFOBahnen selbst. Diese FIFO-Bahnen sorgen f¨ ur den Ablauf verschiedener Varianten in der richtigen vorgegebenen Reihenfolge sowie f¨ ur eine integrierte indirekte Steuerung bez¨ uglich Verbrauch. Das heißt, wenn der Bestand an vorhandenen Pufferpl¨atzen auf der FIFO-Bahn das Limit (Maximum) erreicht hat, muss der vorgelagerte Produktionsschritt gestoppt wer¨ den, damit ein Uberlauf verhindert wird[20]. Dieses Verfahren verwendet man in der Packagesteuerung. In seinen Grundz¨ ugen (Grundprinzipien) ¨ ahnelt diese Packagesteuerung sehr stark der Convip-Steuerung (Constant– Work–In– Process). Dadurch erzielt man im gesamten Prozessablauf niedrige Baugruppenund Komponenten-Best¨ ande, sowie geringe Durchlaufzeiten mit hoher Reduktion an Lagerfl¨achen[20]. 2 3 Nachschubgesteuertes Pull-System heißt auf Englisch Repleshment Pull-System“ ” Sequentielles Pull–System“ heißt auf Englisch Sequential Pull-System“ ” ” Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 28 Abbildung 3.13: Sequentielles Pull–System[20] Instabile Prozesse k¨ onnen bei diesem System durch Ausschuss bzw. Nacharbeit problematisch werden, da die Mengen, welche beim Schrittmacher-Prozess eingeplant wurden, im Produktionsverlauf nur zum Teil bei der Endmontage ankommen[20]. Dadurch werden die angeforderten Mengen an Gebinde der jeweiligen Produkt-Variante ¨ nicht erreicht, was wiederum zu Uberoder Unterbest¨anden f¨ uhrt. Ist die Anzahl verschiedener Komponenten hoch, so m¨ ussen weitere Stellpl¨atze f¨ ur angebrochene KomponentenBeh¨alter vorgehalten werden. Auch die Gebinde der Produkt-Variante, die nicht voll gef¨ ullt sind, m¨ ussen zwischengepuffert werden. Beim erneuten Beginn der Endmontage mit der entsprechenden Komponenten-Variante, muss man, um das FIFO- Prinzip einzuhalten, zuerst den angebrochenen Komponenten-Beh¨alter zur Endmontage-Linie bringen und entleeren. Dies ist ein Prozess, der von den Mitarbeitern eine enorme Disziplin verlangt, da man davon ausgehen kann, dass nahe der Endmontage-Linie mehrere angebrochene Beh¨alter verschiedener Komponenten vorhanden sind. Weiters sind zur Fertigung einer Produkt-Variante mehrere verschiedene Baugruppen gleichzeitig notwendig, die in unterschiedlichen Mengen gepuffert werden m¨ ussen. Ist eine andere ben¨otigte Baugruppe nicht in ausreichender St¨ uckzahl vorhanden, so f¨ uhrt es sogar dazu, dass volle Beh¨alter zwischengepuffert werden m¨ ussen[20]. Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 29 Kombiniertes Pull–System4 Folgende Aspekte sind typisch f¨ ur das Kombinierte Pull–System“[19]: ”  L¨ asst sich das Fließ– Prinzip nicht anwenden, so wird f¨ ur High- und Middle Runners der Produktions-Kanban verwendet[19].  Low-Runner werden nach Kundenauftrag produziert[19].  Die FIFO–Linie hat Einfluß auf die Kanban-Menge, da man ein zus¨atzliches Los ber¨ ucksichtigen muss[19].  ¨ Uber das Heijunka-Board l¨asst sich die Produktionsrate kontrollieren[19].  Da die Low-Runner-Teile intensive Betreuung ben¨otigen, sollte man sich jeden Tag die M¨ uhe machen, sie zusammenzufassen[19]. Abbildung 3.14: Kombiniertes Pull–System[7] Hier verbindet man die zwei bereits genannten Steuerungsprinzipien, wobei die Vorteile beider Systeme genutzt werden. Die Nachteile lassen sich nicht ganz entfernen, jedoch begrenzen[20]. 4 Kombiniertes Pull–System heißt auf Englisch ” Mixed-Pull System“ Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 30 Im kombinierten Pull–System werden die beiden unten genannten Pull-Systeme kombiniert[20]. Abbildung 3.15: Nachschubgesteuertes Pull-System5 f¨ ur Highrunner- und Middlerunner Varianten[7] Abbildung 3.16: Sequentielles Pull System6 f¨ ur Lowrunner–Varianten[7] Abbildung 3.17: Kombiniertes Pull–System ist die Kombination des nachschubgestuerten und sequentiellen Pull-Systems[19]. 5 Nachschubgesteuertes Pull-System heißt auch Synchronisierte Produktion oder Verbrauchsorientierte Steuerung 6 Sequentielles Pull System heißt auch FIFOorientierte Steuerung Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 31 Die Hybride L¨ osung vom Kombinierten Pull–System Abbildung 3.18: Hybride L¨ osung bei der Continental Villingen ist ein kombiniertes Pull– System. Allerdings wird die Produktion mittels des Heijunka Prinzips nur im FrontendProzess nivelliert. Im Backend-Prozess erfolgt keine Produktionsnivellierung mit Heijunka. Deshalb wird dieses System ,,Hybride L¨osung vom kombinierten Pull-System“ genannt[7]. 3.2 5S–Methode Im Arbeitsumfeld kommt es durch diese Methode zu ersten konkreten Ver¨anderungen, welche durch ein neues Ordnungsbewusstsein bzw. Einhalten von Standards auf Dauer erhalten bleiben. 5S ist die Grundvoraussetzung f¨ ur gute Qualit¨at und hohe Produktivit¨at, sowie mehr als nur Ordnung und Sauberkeit, denn zentral ist es die Einf¨ uhrung und nachhaltige Einhaltung von Standards. Dar¨ uber hinaus wird damit eine Basis f¨ ur weitere Ver¨anderungen bez¨ uglich Lean Initiativen geschaffen[19]. Abbildung 3.19: 5S–Methode Kapitel 3. Theoretische Grundlagen der Lean Produktion 32 Mit Hilfe der 5S Methode verst¨arkt man Ordnung und Sauberkeit, die Effizienz der Arbeitsabl¨ aufe, die Sensibilisierung der Mitarbeiter bez¨ uglich Verschwendung am Arbeitsplatz, einen sorgsamen Umgang mit Arbeitsmitteln, die Fl¨achen- und Raumverf¨ ugbarkeit, die Arbeitssicherheit. Gleichzeitig reduziert man Suchzeiten, Reaktionszeiten, Fehlerwahrscheinlichkeit sowie die Einarbeitungszeit f¨ ur neue Mitarbeiter[19]. 3.3 SMED–Methode Bei Continental-Villingen ist die SMED-Methode in der Leiterplattenfertigung bereits im ¨ Einsatz. Deshalb folgen hier Uberblick und Erkl¨arung der SMED-Methode. SMED-Methode: Die ,,Single Minute Exchange of Die“-Methode, auf deutsch ,,die R¨ ustzeitreduzierung“, ist eine systematische Vorgehensweise, um die R¨ ustzeiten einer Maschine zu verringern. SMED k¨ onnte man auch ,,Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich“ u ¨berlegen[19]. Als Beispiele f¨ ur SMED-Methode sind folgende zu nennen[19]:  Produktivit¨ atserh¨ ohung durch Erh¨ohung des Anteils der Produktionszeit,  erlaubt eine systematische Reduzierung der Losgr¨oßen,  Reduktion der Best¨ ande,  Verminderung der R¨ ustzeit,  Verbesserung der Lieferf¨ ahigkeit durch nur noch geringe Auswirkungen der R¨ ustzeiten auf die Durchlaufzeit. Kapitel 4 Heijunka Auf dem Weg zur optimalen Produktionsplanung und -steuerung gibt es keine Generall¨osungen. In den zentralen Elektronikwerken (CEP1 ) unterscheiden sich die Prozesse ¨ derart, dass nur flexibel einsetzbare Methoden zum Erfolg f¨ uhren k¨onnen. Um Uberproduktionen zu verhindern, die Liefersicherheit gegen¨ uber Kunden zu verbessern, Lagerbest¨ande zu verringern und Zulieferungsprozesse zu stabilisieren, werden seit letzten Jahren an vielen Produktionslinien im CEP Continental die Lean-Methoden Kanban2 und Heijunka angewendet[21]. 4.1 Definition–Heijunka Heijunka ist ein japanisches Wort f¨ ur etwas zu nivellieren (zu gl¨atten). Man kann nat¨ urlich fragen: Was wird hier eigentlich nivelliert? Mit dem Heijunka Prinzip werden in folgenden Punkten nivelliert [22]:  das Einpendeln Produkt Menge (The levelling of volume).  das Einpendeln Produkt Variantenmischung (The levelling of mix).  das Einpendeln Arbeitskraft (The levelling of manpower). 1 CEP: Central Electronic Plant Kanban kommt aus Japan und bedeutet, Karte. Im Jahr 1947–Urspringliche Entwicklung von Kanban bei Toyota Motor Corporation 2 33 Kapitel 4. Heijunka 34 Heijunka wird laut einer internen Quelle auch bezeichnet als Gleichm¨aßige Aufteilung von ” Produktionsmenge und Variantenmischung w¨ahrend der Produktionszeit“ bzw. als Zeit” lich gleichm¨ aßige Verteilung von Produktionsmenge und Produktvarianten“. Dadurch erfolgt die Umsetzung eines unregelm¨aßigen Kundenbedarfs in einen vorhersehbaren gleichm¨ aßigen Produktionsprozess[23]. In einigen Quellen gibt es Unterschiede bei den Begriffen Gl¨atten“ und Nivellieren“. Beim ” ” Nivellieren“ wird die Produktionsmenge einer Periode f¨ ur jedes Produkt so eingeteilt, dass ” jeden Tag die gleiche St¨ uckzahl produziert wird. Beim Gl¨atten“ liegt der Unterschied zum ” Nivellieren im Hauptaugenmerk auf die Tagesmenge. Nach der Stabilisation der nivellierten Produktionsweise wird mit dem Gl¨atten die Tagesmenge in Teilmengen unterteilt. Abbildung 4.1: Produktiongl¨attung mit Heijunka: Mit Hilfe des Heijunka Prinzipes wird Produktion auf gleichem Niveau erreicht[19] Dieses Prinzip wird gew¨ ohnlich in Kombination mit anderen Schl¨ ussel Lean Prinzipien benutzt, um den Arbeitsablauf zu stabilisieren und erm¨oglicht reibungsloses, gleichmassiges Nachfragen (Demand) bez¨ uglich (fluss)aufw¨artsverlaufender Operationen. Heijunka bringt die bestm¨ ogliche Verwendung der Resourcen, erschafft maximale Flexibilit¨at f¨ ur ¨ Anderungen im Kundenbedarf. Heijunka ist eines der wichtigsten Konzepte um den Produktionsprozess zu stabilisieren[24]. 4.1.1 Verbesserung von Every Part Every Interval (EPEI) Mittels Heijunka Bei normaler Praxis ohne Heijunka (Built to order) kann die Durchlaufzeit innerhalb einer bestimmten Produktfamilie bez¨ uglich Lieferzeit f¨ ur die Produktfamilie l¨anger dauern. Bei Verwendung von Heijunka Levelling werden l¨angere Durchlaufzeiten vermieden, um die Flexibilit¨ at zu erh¨ ohen[19]. Kapitel 4. Heijunka 35 Auf dem Bild 4.2 und 4.3 sieht man eine Situation vor und nach dem (Heijunka) Levelling. Auf dem oberen Bild dauert die Durchlaufzeit vor Heijunka Levelling f¨ ur die High Runner (HR) Produkte A, B, C zusammen 3 Tage und die Produktionsequenz ist nicht gleichm¨aßig. Auf dem unteren Bild wird die Durchlaufzeit f¨ ur HR Produkte mit Hilfe des Heijunka Levellings von 3 Tagen auf 1 Tag reduziert und die Produktionssequenz ist gleichm¨aßig geworden. Jeden Tag wird von jeder Highrunner Variante in gleicher Menge produziert. Als Konsequenz m¨ ussen die R¨ ustzeiten optimiert werden. Das ist eine der wichtigsten Vorteile der Heijunka Durchf¨ uhrung in der Fertigung[25]. Abbildung 4.2: Durchlaufzeit f¨ ur A-B-C Produktfamilie in der traditionellen Produktion Planung (Built to Order Prinzip)[4] Abbildung 4.3: Durchlaufzeit f¨ ur A-B-C Produktfamilie in der nivellierten Produktion Planung (Heijunka Prinzip)[4] Kapitel 4. Heijunka 36 Die andere Frage ist, warum wird die Produktion u ¨ berhaupt levelliert? Mittels der nivellierten Produktion werden die Best¨ande schneller und reibungsloser abgebaut. Durch Reduzierung der Best¨ande/Inventory werden die Kosten minimiert. System Instabilit¨ at wird durch Nivellierung ausgeglichen, damit der Peitscheneffekt (Bullwhip ” Effekt)“ vermieden wird. Durch die stabilisierte Produktion werden die optimierten Ressourcen genutzt. (optimale Auslastung von Mensch und Maschine)[19]. Der Kundenbedarfsabruf (Customer Calls Off) ¨andert sich stetig in Zeit und St¨ uckzahl (Menge). Der ausschließende Peitscheneffekt–Bullwhip Effekt“ kann durch Heijunka Ein” ” pendelung“ vermieden werden. Heijunka Production Leveling“ ist eine Methode, mit der ” wir so gut wie m¨ oglich die Varianz in der Produktionsmenge reduzieren, um die ben¨otigten Ressourcen zu optimieren[19]. 4.1.2 Nachteile der Heijunka Produktion Heijunka ist nicht unbedingt in jeder Produktion nutzbar. Es ben¨otigt viele Daten und ist nicht einfach im Umgang. Software Tools f¨ ur large Scale Heijunka Leveling ist meist nicht ausreichend. Dies kollidiert mit den Lean Werten. Heijunka kann nicht sofort implementiert werden und braucht einen vorhersehbaren Kundenbedarf. Vorhersage von Kundenbedarf ist f¨ ur die Produktion oft nicht zuverl¨assig. Der Kundenbedarf kann von Tag zu Tag variiert werden. Deshalb kann Heijunka nur in einem Lean Environment erfolgreich sein. F¨ ur die Implementierung des Heijunka ist Disziplin und große Planungsaufwand notwendig[19]. 4.1.3 Eigenschaften der Non-Heijunka Produktion Ressource: Mittels des Heijunka Prinzipes werden die Vorrichtungen und Arbeitskraft bestimmt, um Spitzenbedarfswerte zu erreichen. Arbeitskraftproduktivit¨at ist nicht unter Kontrolle[26]. Materialfluss: Dieser wird durch hohe Losgr¨oßen bestimmt. Daher sind die Work in ¨ Progress (WIP) Best¨ ande sehr hoch. Oft treten beim Uberpr¨ ufen des Rohmaterialstocks Fehlbest¨ ande auf[26]. Kapitel 4. Heijunka 37 Zeitplan Manipulation3 : Ablaufplan (Arbeitsplan) wird stetig ge¨andert. Deshalb fehlt ¨ dem Lieferanten oft die zeitliche Auftragsmenge, um auf die Anderungen flexibel reagieren zu k¨onnen[26]. 4.2 Heijunka–orientierte Fertigung“ gegenu ¨ ber Fertigung ” ” 4 nach Auftrag“ Beim Built to Order Prinzip“ wird der Ablauf entsprechend den zeitlichen Kundenan” forderungen getroffen (Just in Time–JIT). Beim Heijunka Prinzip findet der Ablauf im Ganzen in einem vorgegebenen Zeitraum statt. Finished Good Supermarkt Best¨ande / Endprodukt-Supermarkt-Best¨ ande sind in Built to Order Prinzip“ geringer als mit Hei” junka, da bei Heijunka h¨ ohere Supermarkt-Best¨ande aufgebaut werden, um in k¨ urzeren Perioden/Zeitr¨ aumen hohen Kundenbedarf zu decken[19]. Abbildung 4.4: Produktion bei normaler Praxis ohne Heijunka (Built to order)[19] Abbildung 4.5: Produktion mit Heijunka Prinzip–Produktion Levelling[19] Beim ”Built to Order Prinzip“ gibt es unvorhersehbare Arbeitsplanungen, wogegen es bei Heijunka vorhersehbare Arbeitsplanungen gibt. Beim ”Built to Order Prinzip“ wird eine hohe Variation beim Kundenbedarf an den Lieferant weitergeleitet. Mit anderen Worten, es wird die an den Lieferanten u ¨bermittelte Stabilit¨at verringert. Im Gegensatz dazu bringt es beim Heijunka Prinzip f¨ ur den Lieferanten weitergeleitete Stabilit¨at und reduzierte Best¨ ande entlang der gesamten Lieferkette. Folglich wird der Bullwhip Effekt(= Peitscheneffekt), der beim ”Built to Order Prinzip“ auftritt, mit der Heijunka Produktion vermieden (siehe Abb. 4.4 und 4.5). 3 Es kann auch als Schedule, Arbeitsplan oder Ablaufsplan benennen. Fertigung nach Auftrag kann auch ,,Auftragsfertigung“ oder ,,Produktion auf Bestellung“ benennen. Auf English heißt es ,,Built to Order“ oder ,,Push Prinzip“ 4 Kapitel 4. Heijunka 4.3 38 Durchfu ¨ hrungschritte eines Heijunka-orientierten Produktionssystems 4.3.1 Auswahl einer Produktfamilie Eine Produktfamilie ist eine Menge von Produkten, die durch ¨ahnliche Prozesse gehen und einer ¨ahnlichen Bearbeitung unterliegen. Es ist am besten, in Betracht zu ziehen, dass eine Produktfamilie einer Gruppe von Produkten entspricht, die alle ¨ahnliche Abw¨artsprozesse durchlaufen. Unter Abw¨ artsprozess versteht man den Produktfluss, der nach dem Schrittmacher Prozess bis zum Kunden fließt[27]. 4.3.2 Durchfu ¨ hren einer Wertstromanalyse Im Kapitel 3 wurde das Value Stream Mapping und Design erkl¨art. VSM5 werden implementiert, um die Verschwendungen zu definieren und den Pacemakerprozess zu bestimmen[19]. Nach einer Produktfamilienauswahl ist die Zeit des Prozessablaufs dieser Produktfamilie zu mappen. Der einzige Lean– Weg daf¨ ur ist Value Stream Mapping(siehe Kapitel 2). VSM wird verwendet, um die Verschwendung zu finden, sie zu elimieren und den Pacemakerprozess zu bestimmen[19]. Abbildung 4.6 zeigt den Value Stream Mapping der Leiterplattenfertigung. SMD6 Linie 2 ist Schrittmakerprozess (engl. Pacemaker oder Bottleneck) in der gesamten Werkstromkette. Aus der Sicht der Planung gibt es zwei seperate Planungspunkte, einen f¨ ur Systemleiterplatten und einen f¨ ur Displayleiterplatten. Um Planungsaufwand zu vermeiden, werden bei der Heijunka Implementierung meistens mehrere Planungspunkte vermieden. T¨agliche Liniensteurungslisten in Excel werden vom Linemanager erstellt und an die Linien erbracht. Deshalb gibt es keine Wochenvorschau oder –plan. Ein Printed Circuit Board (PCB)7 Auftrag hat insgesamt 2,5 Tage Durchlaufzeit vor der Montage und 4 Tage vor der Lieferung. Montage Abruf (MAB)8 Heuristik belegt t¨agliche Kundenauftr¨age, bei vorgegebener max. Tagesmenge (ohne Priorit¨aten). Durch kurzfristige Priorit¨atenanderungen 5 VSM: Value Stream Mapping SMD: Surface Mount Device 7 Auf Deutsch heißt es Leiterplatten oder kurz LP 8 MAB ist eine SAP Transaktion 6 Kapitel 4. Heijunka 39 Abbildung 4.6: Value Stream Mapping in der Leiterplattenfertigung f¨ ur DTCO System/ Display Leiterplatten[7] kann nur eine geringe oder gar keine Flexibilit¨at der Produktion gesprochen/gew¨ahrlestet werden[28]. Kapitel 4. Heijunka 40 Abbildung 4.7: Pacemakerprozess10 [19] Bestimmung des Pacemaker Prozesses Um den Planungsaufwand zu vermeiden, w¨are ein einziger Planungspunkt f¨ ur die Produktion ideal. Der Kundenablaufplan soll an nur einen Produktionsprozess u ¨bergeben werden (Theoretisch). Diese Planung muss nur u ¨ber den Pacemaker Prozess9 laufen. Es ist zu beachten, dass Materialtransfers vom Pacemaker abw¨arts fließend stattfinden m¨ ussen (Abb 4.7). Nach der Durchf¨ uhrung eines Value Stream Mappings f¨ ur die ausgew¨ahlte Produktfamilie in der Leiterplattenfertigung in Continental-Villingen wurden die SMD Linie 2 als Pacemakerprozess ausgew¨ ahlt. Nun fragen sie warum das SMD Linie 2 des Pacemacherprozesses ist? Dieses Faktum wird in Kapitel 5 (siehe Heijunka Lego Simulation) genauer erl¨autert. Dieser Prozess bestimmt sozusagen die Geschwindigkeit der Produktion. Er steuert das Tempo und den Rythmus der Produktion und muss von daher kontinuierlich an den Kundenbedarf gekoppelt werden. Wenn man das Supermarkt Pull System benutzt und in der Produktion nur Pacemaker Prozess plant, sind alle anderen vor- und nachkommenden Prozesse theoretisch von ihm ¨ abh¨angig und es ist nicht notwendig, diese zus¨atzlich zu planen. Ein kleiner Ubergangspuffer ist m¨ oglich. Der Materialfluss in all den vorkommenden Prozessen kann beispielsweise mit der Kanbankarten gesteuert werden. Vom Pacemaker Prozess muss das Material idealerweise durch alle nachfolgenden Prozesse mit dem FIFO Prinzip fließen[29]. Ein Bespiel dieser Situation zeigt die Abbildung 4.7. 9 Pacemakerprozess: wird auch als Schrittmacherprozess oder Bottleneck(Flaschenhals) Prozess genannt, wird als der langsamste Prozessschritt auf die gesamten Wertsch¨ opfungskette definiert und wird mit Hilfe von Value Stream Mapping (Wertstromanalyse) bestimmt 10 Pacemakerprozess kann auch als Bottleneck-, Schrittmacher-, Engpass- oder Tiefpassprozess benennen. Kapitel 4. Heijunka 41 Im Pacemaker Process wird die Produktionsmenge mittels des Heijunka Boards11 nivelliert. Bestimmung der Taktzeit Die Taktzeit bestimmt das Produktionstempo, um der Quote der Kundenanforderung zu entsprechen. Die Produktion muss mit der Kundenanforderung Schritt halten. Die Taktzeit wird in der Theorie als Kundenbedarf im Verh¨altnis zur verf¨ ugbaren Arbeitszeit definiert (verf¨ ugbare Arbeitszeit geteilt durch den Kundenbedarf). In der Regel wird die Produktion mit dem Abruf des Kundenauftrages geregelt[30]. T aktzeit = available work time per shif t customer demand per shif t (4.1) ¨ Wenn alle Produktionsprozesse zu Taktzeit synchronisiert sind, wird das Risiko einer Uberproduktion automatisch eliminiert. Die Ideal Situation bei der Bestimmung der Taktzeit Die Taktzeit wird berechnet und den (verantwortlichen) Mitarbeitern mitgeteilt. So sind sich die Mitarbeiter der relevanten Taktzeit bewusst. Produktionsziele werden klar ermittelt und werden deutlich auf die Taktzeit eingerichtet. Der Produktionsfortschritt wird gemessen und kann jederzeit w¨ ahrend der Schicht eingesehen und mit den Zielen verglichen werden. Die Ausfallzeiten (z.B. bei Stillstand) werden notiert um entsprechende Massnahmen dagegen zu unternehmen. Die Zykluszeit wird so nah wie m¨oglich an die Taktzeit ¨ angepasst, das ist der Idealzustand. Die Produktionslinien werden in Ubereinstimmung mit der Taktzeit eingestellt und laufen somit gleichm¨assig. EPEI Bestimmung Das Zeitintervall gibt an, wie lange es dauert, um alle Produkte einer bestimmten Produktfamilie zu produzieren. Außerdem ist dieses Zeitintervall eine Maßeinheit f¨ ur Losgr¨oßen und Flexibilit¨ at. Je kleiner die Losgr¨oßen , desto flexibler ist der Ablauf. Ebenso kann man ¨ bei kleineren Intervallen auf Anderungen im Kundenbedarf flexibel reagieren. Andrerseits sind jedoch bei der Erstellung kleinerer Intervalle sehr schnelle Umr¨ ustzeiten (Changeover Time) und hohe Maschinen Reliabilit¨at (Maschinen-Zuverl¨assigkeit) notwendig. 11 Heijunka Board wird im Kapitel 4, Seite 55 erl¨ autert. Kapitel 4. Heijunka 42 Innerhalb einer Periode (Schicht, Tag oder Woche) werden umso mehr Zyklen durchlaufen, je kleiner die Kennzahl EPEI12 ist. Das Ziel ist das Erreichen m¨oglichst kleiner Losgr¨oßen, wo bei der Produktion bei den R¨ ustzeiten minimale geringe Unterbrechungen auftreten. Dadurch kann man kurze Durchlaufzeiten erreichen, mit weniger Best¨anden und hohen Wertsch¨ opfungsanteilen (hohen Anteilen an Wertsch¨opfung)[31]. Durch das R¨ usten der Anlage entstehen in einem optimalen Zustand keine Zeitverluste. Somit kann die Losgr¨ oße 1“ produziert werden, ohne Anbringungsmenge pro Zeitein” heit zu verlieren. Hier nimmt die Kennzahl EPEI den kleinsten m¨oglichen Wert an, was wiederum nur Sinn macht, wenn eine Produkteinheit gleichzeitig einer Verpackungseinheit entspricht. Andernfalls ergibt sich die Bestimmung der minimalen Losgr¨oße durch die kleinste Versandeinheits-Menge[31]. Werden innerhalb des Produktionsmusters Zyklusmengen einer Produkt-Variante zu einem Los zusammengefasst, so schw¨ acht sich in mehrstufigen Produktionsprozessen die Wirkung von Nivellierung und Gl¨ attung ab. Als Folge werden zwar die R¨ ustvorg¨ange weniger, die Schwankungen in den vorgelagerten Prozessen jedoch wieder st¨arker[31]. 12 EPEI: Every Part Every Interval Kapitel 4. Heijunka 4.3.3 43 Auswahl einer PPS–Methode13 und Value Stream Design In diesem Schritt werden verschiedene Alternativen diskutiert und anschließend wird eine Alternative ausgew¨ ahlt. Eine Entscheidung, wo die Nivellierung implementiert und, wo ein Supermarkt aufgebaut werden muss, geh¨ort ebenfalls zu diesem Schritt. Abbildung 4.8 zeigt verschiedene Optionen, die in CEPs (Central Electronic Plants) bei Fa. Continental bei der Heijunka Durchf¨ uhrung umgesetzt werden k¨onnen. Abbildung 4.8: Auswahl einer PPS–Methode (Produktionsplanungsteuerungssystem–Methode): Verschiedene Optionen mit Heijunka m¨oglich 13 PPS: Produktionsplanungs- und Steuerungsmethode und Kapitel 4. Heijunka 44 Option 1: Kombiniertes Pull System mit der Hybride L¨ osung“: ” Erste Option Hybrid Solution“ wurde bei ” der Continental Villingen implementiert (Abb.4.9). Diese Option wird innerhalb dieser Arbeit fortlaufend detailliert erkl¨art. Bei dieser Option wird SMD14 gegl¨attet Abbildung 4.9: Option 1: Kombiniertes Pull und Backend ist im Bedarf. Es gibt zwei System mit der Hybride L¨osung“[7] ” Planungspunkte: Einen am Frontend (SMD Linie 1) und den anderen am Backend (Montage). Es wird die Produktionsmenge u ¨ber Heijunka-Board in SMD Linie 1 gegl¨atet. Endmontage produziert JIT15 nach Fertigungsplan. Abbildung 4.10: Option 1–Value Stream Design: Kombiniertes Pull-System mit der Hybride L¨osung“ in der Leiterplattenfertigung[7]. ” Positive Aspekte: Der w¨ ochentliche Heijunka Plan wird von Heijunka Planern erstellt. Daher gibt es einen vorsehbaren Arbeitsplan f¨ ur die Woche bei High Runner Varianten (siehe Heijunka Plan). Hier werden die LP Produktion und Montage durch Abbildung 4.11: Option 1: Bestandsbewertung[7] Best¨ande abgekoppelt, daher gibt es ein geringeres Risiko f¨ ur Produktionsst¨orungen. Die Montage kann nach dem Heijunka-Plan 14 15 Surface Mount Device Just in Time Kapitel 4. Heijunka 45 erfolgen. Bei den anderen Optionen wird durch einen Finished Goods Supermarkt (FGSupermarkt) ein h¨ oherer FG-Bestand erreicht. Negative Aspekte: Es gibt immer noch zwei Planungspunkte, n¨amlich die Endmontage und Leiterplattenfertigung. Option 2: Nachschubgesteuertes Pull–System Bei zweiter Option Nachschubgesteuertes ” Pull–System“ wird folgend auf Backend auch die Frontend nivelliert. Es gibt nur einen Planungspunkt bei dieser Option. Zwei Superm¨ arkte zu implementieren ist auswendig und extra Platz notwendig. Abbildung 4.12: Option 2: Nachschubgesteuertes Pull–System[7] Abbildung 4.13: Option 2–Value Stream Desing: Nachschubgesteuertes Pull–System[7] Bei dieser Option erfolgt die Planung u ¨ber die Montage. Nach der Gl¨attung der Montage mit FG-Supermarkt erfolgt auch die Gl¨attung der LP-Fertigung, da die Leiterplattenfertigung von der Montage pull“ gesteuert (Kanban) wird. ” Kapitel 4. Heijunka 46 Positive Aspekte: Obwohl die Montage nicht der Pacemakerprozess ist, erfolgt bei dieser Option die Planung nur u ¨ber die Montage. Aufgrund der Abkopplung der Prozesse durch Best¨ ande wird ein geringe- Abbildung 4.14: Option 2: Bestandsbewertung[7] res St¨ orungsrisiko erreicht. Aufgrund einer kurzen Wiederbeschaffungszeit im FG Supermarkt wird eine kurze Reaktionszeit/Lieferzeit zum Kunden bei High Runner-Varianten gew¨ahrleistet (FG-Supermarkt). Durch Gl¨attung der Montage wird die Produktionsmenge auch in der Systemleiterplatten gegl¨attet. Negative Aspekte: Das Durchf¨ uhren zweier Superm¨arkte ist aufwendig, und es ist schwer, beide gleichzeitig synchronisiert zu steueren. Bei dieser Option muss die Leiterplattenfertigung von SAP-Planung (eiPROD) zu manueller Planung (Heijunka) umgewandelt werden. Es erfolgt keine Engpassprozess-Planung (keine Planung an der SMD Linien). Das steht deutlich im Gegensatz zu den Lean-Prinzipien. Option 3: Sequentielles Pull System Bei der dritten Option fließt die Produktion vom Frontend zum Backend, und es gibt nur einen FG Supermarkt. Bei dieser Option gibt es einen minimal Bestand, und sie ben¨ otigt den geringsten Abbildung 4.15: Option 3: Sequentielles Pull Planungsaufwand. Diese Option ben¨otigt System[7] stabile Prozesse und Flexibilit¨at in der Fertigung. Bei der Continental Villingen wurde diese Option auch diskutiert, bevor Heijunka implementiert wurde. Positive Aspekte: Bei dieser Option wird die Planung nur u ¨ber die Bottleneckprozesse gesteuert. Hier wird ein idealer Materialfluss erreicht. Dieser Materialfluss ohne Systemleiterplatten-Supermarkt verursacht eine hohe Reduktion der WIP Abbildung Best¨ande von 55 % (Abb. 4.17). Dieser Ma- 4.17: Option Bestandsbewertung[7] 3– terialfluss wird u ¨ber einen Finished Good-Supermarkt gesteuert. Bei dieser Option wird Kapitel 4. Heijunka 47 Abbildung 4.16: Option 3–Value Stream Design: Sequentielles Pull System[7] der Planungsaufwand bei der Montage (f¨ ur Linienlogistiker) komplett eliminiert (die Montage muss nicht mehr separat geplant werden.). Negative Aspekte: Die hohe Variantenvielzahl der Endprodukte verursacht eine hohe Planungskomplexit¨ at und einen großen Platz f¨ ur den FG Puffer. Aufgrund der hohen FGBest¨ande wird die Wiederbeschaffungszeit erh¨oht. Steuerung Montage: Dies Option ist gegen¨ uber Produktionsst¨orungen (Ausbringung) und Schwankungen der Kundennachfrage nicht flexibel genug, da die Prozesse nicht von den Best¨anden abgekoppelt sind, sondern von dem FIFO Prinzip gesteuert werden. Produktionsst¨ orungen m¨ ussen u ¨ber FG Puffer abgefangen werden, dadurch hoher FG-Bestand notwendig. 4.3.4 ABC–XYZ Analyse fu ¨ r die Bestimmung der HR16 –Varianten Zuerst wird eine ABC-Analyse bez¨ uglich der in einem Zeitintervall ben¨otigten Menge durchgef¨ uhrt, um festzustellen, welche Erzeugnisvarianten der Anlagen-Produktfamilie f¨ ur eine feste Einplanung in einem Zyklus geeignet sind. Die Mengen der einzelnen Erzeugnisvarianten werden dabei absteigend sortiert und in die Kategorien A (h¨ochste Mengen), B (mittlere Mengen) und C (kleinere Mengen) eingeteilt. Anschließend erfolgt eine XYZAnalyse, welche die Mengen-Schwankungen der einzelnen Erzeugnisvarianten innerhalb des Zeitintervalls ermittelt[31]. 16 HR: High Runner Kapitel 4. Heijunka 48 Erzeugnisvarianten mit geringen Schwankungen - sie weisen einen geringen Wert des Variationskoeffizienten Vi auf - werden als X-Teile, diejenigen mit mittleren Schwankungen als Y-Teile und diejenigen mit starken Schwankungen als Z-Teile bezeichnet. Die Schwankung der betreffenden Erzeugnisvariante ist umso st¨arker, je gr¨oßer der Variationskoeffizient ist. F¨ ur eine Nivellierung und Gl¨ attung eignen sich daher Erzeugnisvarianten mit hohen Bedarfsmengen und geringen Schwankungen besonders gut. Wenn der Fertigwaren-Bestand Schwankungen auffangen soll, so ist zu entscheiden, welche Erzeugnisvarianten als Exoten bezeichnet werden und welche fix in den Produktionsablauf u ¨bernommen werden[31]. In der LP– Fertigung Continental-Villingen gibt es ca. 51 System-Leiterplatten-Varianten (¨ uber 4 Wo) von 74 aktiven System-Leiterplatten-Varianten bei aktuell ca. 1.900 St¨ uck/Tag Fertigungsvolumen. – Davon 15 High Runner (HR) laut Definition entspr. ca. 80 % Mengenanteil (1.500 Stck./Tag), – Davon 5 Heijunka-wu ¨ rdige“ High Runner (1 Std. Produktion pro Tag / 1 Trolley/ ” 120 Stck.) entspr. ca. 60 % Mengenanteil (1.100 Stck./Tag), – Daher ca. 46 LowRunner entspr. ca. 40% Mengenanteil (750 Stck./Tag) (Siehe Abb. 4.18). Abbildung 4.18: ABC / XYZ–Analyse der Systemleiterplatten[7] Kapitel 4. Heijunka 4.4 49 Heijunka-Plan ¨ Bevor der Heijunka Plan detailliert erkl¨art wird, wird zun¨achst kurz ein Uberblick u ¨ber den Planungsprozess im gesamten Supply Chain Management (Lieferketten-Management) gegeben. 4.4.1 ¨ Ubersicht Kurz- und Langfristplanung Die Absatzplanung (langfristige Planung) im Customer Demand Planning / Kundenbedarfsplanung (CDP) wird von der Kundenlogistik immer gegen Monatsende gemacht. Dabei ist die Kundenlogistik f¨ ur die ersten 12 Monate verantwortlich. Die folgenden Monate 12-18 liegen in der Verantwortung des Vertriebs. Kurzfristig (i.d.R. f¨ ur die n¨achsten 12 Wochen) sind jedoch immer die aktuellen Kundenabrufe entscheidend f¨ ur die Planung im Production Scheduling and Sequencing (PSS), erst danach wird mit den Zahlen aus der Absatzplanung geplant (Abb. 4.19) ¨ Abbildung 4.19: Ubersicht Kurz- und Langfristplanung Die Aufgabe der Materialbedarfs- und Beschaffungsplanung ist es, den zur Fertigung des Produktionsprogramms ben¨ otigten Bedarf an Material und Vorprodukten zu ermitteln und die rechtzeitige und kostenoptimale Beschaffung sicherzustellen. Kapitel 4. Heijunka 50 Kurzfristplanung (Heute bis in 12 Wochen) Hier wird die t¨ agliche17 Planung18 anhand des Kundenbedarfs erstellt. Diesen Horizont kann man als Beruhigter Horizont/Bereich“ beschreiben. Bei diesem Horizont wird die ” ” Fixierung19 “ gemacht. Die Fixierungszeit wird aus den Durchlaufzeiten der Produkte bestimmt. Die Fixierung ist f¨ ur jede Produktfamilie unterschiedlich. Bei der Continental Villingen hat ein Kombiinstrument acht Tage, eine TSU20 zw¨olf Tage Fixierungszeit. F¨ ur DTCO Produkte entspricht die Fixierung 3 Tage (Siehe Tabelle 4.1). Diese 3 Tage stimmen mit der Durchlaufzeit DTCO u ¨ber ein. DLZ DTCO = DLZ LP + DLZ Montage: 2,5 Tage + 0,5 Tage= 3 Tage DLZ: Durchlaufzeit Hier erfolgt eine Bestandsentwicklung f¨ ur zw¨olf Wochen anhand des Kundenbedarfs (Kundenorientierung). Darauf folgt eine schnellere Beurteilung der Bedarfs- und Bestandssituation f¨ ur Fertigerzeugnisse21 Tabelle 4.1: DTCO Produkt–Fixierung: 3 Tage im Produktplantafeln (PPT) 17 Fr¨ uher wurden hier die Wochenmengen geplant, t¨ agliche Planung ist eine neue Application Hier erfolgt die Festsetzung des Begriffs Tagesbedarf“ bei den Fertigerzeugnissen und Baugruppenn ”¨ 19 Die Fixierung bedeutet, es erfolgt keine Anderung der Planauftr¨ age mehr 20 TSU: ist eine Produktfamilie wie DTCO 21 Unterdeckungen (Fehlteil), Ein-/Auslaufsteuerung, Beschaffung/Anlieferung (Fremdbezug) 18 Kapitel 4. Heijunka 51 Gl¨ attung der Bedarfsspitzen im PPT im Kurzfristhorizont Hier ist ganz wichtig der Begriff Gl¨attung“. In den PPT (Produktionsplantafeln) werden ” die Summe der Planauftr¨ age auf eine abgestimmte Menge gegl¨attet. Tabelle 4.2: Gl¨ attung des Kundenbedarfes: Die Summe–Planauftr¨age gegl¨attet u ¨ber eine abgestimmte Produktionsmenge (1900 St¨ uck) Was bedeutet hier gl¨ atten“ ? Aktuell liegt der Kundenbedarf bei den DTCO Produkten ” zwischen 400-5000 St¨ uck pro Tag (siehe Tabelle 4.2). Planauftr¨age hingegen liegen um die 1900 St¨ uck pro Tag. DTCO Varianten werden u uck) ¨ber eine abgestimmte Menge (1900 St¨ gegl¨attet. Tabelle 4.3: Gl¨ attung der Planauftragssumme u ¨ber eine abgestimmte Produktionsmenge Absatzplanung (Langfristplanung) (Woche 13-78) Aufgabe der Absatzplanung ist es, die zuk¨ unftige Kundennachfrage in ihrer H¨ohe und zeitlichen Verteilung zu prognostizieren[32]. ¨ Hier erfolgt ab der 13. Woche t¨aglich die Ubernahme der CDP-Planung. Es gibt eine abgestimmte Produktionsmenge (Planauftr¨age-Summe) pro Woche. Hier kann man nicht Kapitel 4. Heijunka 52 von einer Gl¨ attung sprechen. Allerdings werden hier auch Urlaubswochen ber¨ ucksichtigt und entsprechend Kapazit¨ at reduziert. Bei der DTCO Produktion vor der Summerzeit lag die Menge der Produkte, welche an den Kunden geliefert wurde, bei 22000 St¨ uck pro Woche. W¨ahrend der Summerzeit lag diese Menge bei etwa 8000 St¨ uck pro Woche. Da vor der Sommerzeit noch freie Kapazit¨aten vorhanden sind, wird die Produktion des Produktes vorgezogen (Abb. 4.20). Abbildung 4.20: Vorziehung der Kapazit¨at 4.4.2 Produktionsplanung / Bedarfsplanung Abb. 4.21 zeigt den Planungsprozess in der SAP22 Ebene. Abbildung 4.21: Continental Villingen- Planungsprozess in SAP Ebene[7] 22 SAP APO/P3: SAP Advanced Planning and Optimization/ Perfekte Planung Prozess; SAP ERP / VIL: SAP Enterprise Resource Planning/ Villingen Kapitel 4. Heijunka 4.4.3 53 Planungsprozess–Leiterplattenfertigung Heijunka Planung f¨ angt gleich danach an, wenn Linemanager (Auftragsteuerung) u ¨ber SAP (eiPROD) die Planauftr¨ age von der Kundenlogistik bekommen hat. In der Tabelle. 4.4 sieht man alle Lowrunner und Highrunner Varianten bei DTCO Systemleiterplatten und Kitas. Vier High Runner Varianten sind gelb markiert. Tabelle 4.4: Planauftr¨age nach MRP, 29.01.2015 Tabelle 4.5: Ge¨ anderte Planauftr¨age nach dem Heijunka–Prinzip, 29.01.2015 Es gibt zwei Excel Tabellen Tools, die man bei der Heijunka Planung ben¨otigt. Das Erste ist das Heijunka Wochenplan Tool, mit der der Heijunka Planer freitags f¨ ur die kommende Woche eine Wochenplan erstellt. W¨ahrend meiner Abschlussarbeit hatte ich diesen Plan jede Mittwoch Woche erstellt. Abbildung 4.22 zeigt einen examplarischen Heijunka Plan von der KW 4–5, 2015 vom diesen Tool. In dieser Abbildung sieht man die Aufteilung der Produktionsmenge und Produktionsmischung auf die Wochentagen. Am Samstag wird nur der Sicherheitsbestand produziert. Dieser Plan wird dann auf dem Heijunka Board mit den farbigen Karten visualisiert. Eine Bespiel von der Visualisierung kann man in der Abbildung 4.23 sehen Im Heijunka Wochenplan Tool k¨onnen die Best¨ande und der Kundenbedarf u ¨ber SAP Kapitel 4. Heijunka 54 Abbildung 4.22: Exampler Heijunka Plan-KW 4-5, 2015 Abbildung 4.23: Visualisierung auf dem Heijunka Board mit farbigen Karten heruntergeladen werden. In diesem Tool wird eine ABC-XYZ Analyse u ¨ber die kommenden vier Wochen durchgef¨ uhrt, um Highrunnervarianten f¨ ur die n¨achste Woche zu bestimmen. Meist sind diese Highrunnervarianten jede Woche gleich. Außerdem wird in diesem Tool die Produktionsmenge und Produktionsmischung auf den folgenden Samstag und die Wochentagen gleich aufgeteilt. Am Samstag wird nur der Sicherheitsbestand produziert. Danach wird f¨ ur diese HR Varianten u ¨ber 4 Wochen lang Kundenbedarf der durchschnittliche Bedarf pro Tag berechnet, um die ben¨otigten Kanbankarten pro Tag zu berechnen. Die Anzahl der Kanban Karten wird bei der Erstellung des w¨ochentlichen Heijunka (Wochen)planes benutzt. Der Heijunka Wochenplan wird dann an den Linemanager in der Fertigung zugesendet. Kapitel 4. Heijunka 55 Mitarbeiter in LM sollen jetzt ein anderes Excel IT Tool benutzen, n¨amlich das Heijunka Frontend Planungstool, bei dem die Best¨ande Montage (Backend) mit dem Supermarkt und den Z¨ ahlpunktbest¨ anden in der LP-Fertigung (Frontend) verglichen und die umsetzbaren Kanban Karten berechnet werden. Dieses Tool wird in der Tabelle 4.6 gezeigt. Tabelle 4.6: Heijunka Frontend Planungstool: Einplanung der Kanbankarten: Erster Schritt, 29.01.2015 Tabelle 4.7: Einplanung der Kanbankarten: Zweiter Schritt, 29.01.2015 Danach soll der Mitarbeiter den Heijunka Plan der Woche ¨offnen und jede Variante nach Plan durchgehen. Wenn die Anzahl an umsetzbaren Kanbankarten im Heijunka Frontend Planungstool gr¨ oßer als die Anzahl der Kanbankarten im Heijunka Wochenplan ist, so soll die Anzahl im Heijunka Wochenplan ausgedruckt und eingeplant werden. Ist die Anzahl kleiner, dann nur die Menge, die im Heijunka Frontend Planungstool eingesetzt werden kann (gr¨ oßer Null). Bei Minuszahlen und Null darf nichts umgesetzt/ ausgedruckt werden. Danach werden Kanbankarten ausgedruckt. Bei einer HR Variante A2C87311200 gibt es in SAP (eiPROD) keine Planauftr¨age (siehe Tabelle 4.4). Nach Heijunka aber m¨ ussen 2 Kanban Karten (siehe Tabelle 4.6 ind 4.7) mit 240 St¨ uck eingeplant werden. Um Heijunka zu folgen, muss der Mitarbeiter in diesem Fall den neuen Auftrag f¨ ur HR Variante erstellen, obwohl es an dem Tag f¨ ur sie keine Planauftr¨ age gibt. Bei einer anderen High Runner Variante A2C91592500 gibt es einen Auftrag mit einer Menge von 192 St¨ uck. Nach Heijunka sollten 4 Kanbankarte (480 St¨ uck) umgesetzt werden. Das bedeutet, dass der Mitarbeiter die Menge erh¨ohen muss. Kapitel 5 Heijunka–orientierte Fertigung 5.1 Heijunka Lego Simulation Logistische Systeme k¨ onnen verh¨altnism¨aßig einfach mit einem Simulationssystem analysiert werden, wenn das Instrument die geeigneten Beschreibungsmechanismen anbietet. Es gibt einige Simulation Software Programme wie Dosimis 3, Technomax Simulation, mit der man die Produktion, den Material- und Prozessfluss simulieren kann. Eine andere, sehr interessante Simulationsmethode ist die Lego-Simulation. Hier wird die Produktion Abbildung 5.1: Lego Simulation in Continental Villingen nach der Heijunka Implementierung simuliert und die Ergebnisse diskutiert. Konkreter gesagt: Erste Option Hybrid Solution“1 wurde bei der Continental ” Villingen simuliert. 1 siehe Abbildung 4.9 56 Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 5.1.1 57 Anfangsbedingungen Folgende Punkte wurden in der Simulation abstrahiert.  Wartungszeiten SMD2 Linie 2, Exotenbest¨ uckung, ICT3 1, ICT 2 nicht ber¨ ucksichtigt.  Geber (SMD 1), Displays, Kitas (SMD 2) nicht explizit ber¨ ucksichtigt.  Low Runner-Varianten zu vier gr¨oßeren Auftr¨agen zusammengefasst.  Weitergabemengen ab SMD 1 bis ICT entspricht Magazingr¨oßen und nicht W¨agen.  Magazingr¨ oßen einheitlich auf 24 angepasst, obwohl insbesondere nach Exoten eine geringere Magazingr¨ oße verwendet wird.  ICT: Low Runner werden in einzelnen Magazinen aus dem vorgelagerten FIFO entnommen, nicht in W¨ agen o.¨a. Alle Abrufmengen aus dem Leiterplatten-Supermarkt wurden auf 24 gerundet, um Teilmengen zu vermeiden. Initiale Leiterplatten-Supermarktbest¨ ande: A2C90832200= 600 St¨ uck, A2C91592500= 240 St¨ uck, A2C87311200= 360 St¨ uck, A2C90832900= 480 St¨ uck, A2C92721201= 360 St¨ uck. Initiale Low Runner-Best¨ ande nach ICT: Low Runner DTCO System 1 = 120 St¨ uck, Low Runner DTCO GUS System = 120 St¨ uck, Low Runner DTCO System 2= 216 St¨ uck, Low Runner DTCO System 3= 384 St¨ uck. 5.1.2 Kurzfassung Um eine effektive Simulation durchzuf¨ uhren, werden die Tische entsprechend der ProzessReihenfolge gestellt (Siehe Abb. 5.2 und 5.3). Das Rohmaterial-Lager und der Heijunka 2 3 Surface Mount Device In-Circuit Test Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 58 Plan werden durch den ersten Tisch symbolisiert. An jedem Tisch sitzt ein Person mit einer Stoppuhr. Nach der Produktionszeit sollen die Teile weitergegeben werden. Abbildung 5.2: Simulation Layout Abbildung 5.3: Sitzplan der Heijunka Simulation Zwischen den Prozessen gibt es FIFO4 Puffer. Ein FIFO–Puffer sieht so aus wie in der Abbildung 5.5. Um das FIFO-Prinzip in der Simulation richtig einhalten zu k¨onnen, wird etwas Technik angewendet. Bei jeder Annahme eines Steins muss der rechteckige weiße Stein auf- oder abw¨ arts bewegt werden, damit das FIFO-Prinzip eingehalten wird (Siehe Abbildung 5.5). Prinzipieller Aufbau eines Simulationsplatzes zeigt in der Abbildung 5.4 4 First In First Out Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 59 Abbildung 5.4: Prinzipieller Aufbau eines Simulationsplatzes Abbildung 5.5: Ein Exampler FIFO–Puffer zwischen den Prozessen SMD Linie 1 stellt den Heijunka-Planungspunkt dar. Entsprechend ist nach den im Heijunka-Plan vorgegebenen Zeiten und Varianten zu fertigen. Kanban-Gr¨oße ist 120 St¨ uck (in der Realit¨ at auch so), dies entspricht f¨ unf Steinen. F¨ ur High-Runner Varianten wird eine Kanban-Karte (Fliese) vom Heijunka-Board und ein Stein (Magazin) aus Rohmateriallager entnommen (Tisch ganz links in Abbildung 5.3). Eine Kanban-Karte (Fliese) wird mit dem Stein (Magazin) zusammengef¨ ugt. Dieser Stein mit der Kanban-karte nach der angegebenen Zeit (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.1) in den nachgelagerten FIFO–Puffer weitergegeben (Siehe Abbildung 5.8). Weitere Magazine werden weitergegeben (keine Kanban-Karte anbringen), bis Kanban vollst¨andig ist. Low Runner werden in Magazingr¨ oßen (1 Stein) nach den unten angegebenen Zeiten weitergegeben (Simulation Anh¨ ange–Abbildung A.2). Bei jedem R¨ ustwechsel (Farbwechsel) wird Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 60 Abbildung 5.6: Heijunka Lego Simulation Erkl¨arung die Station f¨ ur die angegebene Zeit freigelassen (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.3). SMD Linie 2 produziert in der Sequenz, die durch das vorgelagerte FIFO vorgegeben wird. F¨ ur High-Runner Varianten wird ein Magazin aus vorgelagertem FIFO entnommen und nach der angegebenen Zeit (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.4) (mit dem Stoppuhr) in das nachgelagerte FIFO weitergegeben. Weitere Magazine werden wie erstes Magazin (ohne Kanban-Karte) weitergegeben. Low Runner werden in Magazingr¨oßen (ein Stein) nach den unten angegebenen Zeiten (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.5) weitergegeben. Bei jedem R¨ ustwechsel (Farbwechsel) wird die Station f¨ ur die angegebene Zeit freigelassen (Simulation Anh¨ ange–Abbildung A.6). Exotenbestu ¨ ckung produziert in der Sequenz, die durch das vorgelagerte FIFO vorgegeben wird. F¨ ur High-Runner Varianten wird ein Magazin aus vorgelagertem FIFO entnommen und nach der angegebenen Zeit (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.7) in das nachgelagerte FIFO weitergegeben. Weitere Magazine werden wie erstes Magazin (ohne Kanban-Karte) weitergegeben. Low Runner werden in Magazingr¨oßen (1 Stein) nach den unten angegebenen Zeiten weitergegeben (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.8). Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 61 ICT 1–2 produziert in der Sequenz, die durch das vorgelagerte FIFO vorgegeben wird. F¨ unf Magazine (120 St¨ uck) werden aus vorgelagertem FIFO entnommen und zur Weitergabemenge hinzugef¨ ugt. Sie werden demnach nach der unten angegebenen Zeit in den Leiterplatten Supermarkt weitergegeben (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.9). Leiterplatten Supermarkt kann man in der Abb 5.7 sehen. Weitere Magazine werden wie erstes Magazin (ohne Kanban-Karte) weitergegeben. Erreichen Low Runner die ICT 2, so gelten folgende Simulationszeiten (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.10). Abbildung 5.7: Leiterplatten Supermarkt Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 62 Chipkartenschacht produziert nach Vorgabe eines Produktionsplans (Simulation Anh¨ ange– Abbildung A.11). Ein Stein entspricht 24 Teilen. Steine entsprechend Produktionsplan aus Leiterplatten-Supermarkt entnehmen und nach der vorgegebenen Zeit an nachgelagerten Prozess weitergeben (Simulation Anh¨ange–Abbildung A.11). Endmontage produziert in der Sequenz, die durch das vorgelagerte FIFO vorgegeben wird (Simulation Anh¨ ange–Abbildung A.12). 5.1.3 Simulationsergebnisse FIFO–Puffer nach SMD Linie 1 l¨auft voll w¨ahrend eines Tages, weil die Zykluszeit SMD-Linie 1 k¨ urzer als die Zykluszeit SMD-Linie 2 ist. Mit anderen Worten, die SMD Linie 1 ist schneller als SMD Linie 2. Bevor das Heijunka Prinzip in der Leiterplattenfertigung implementiert wurde, basierte die Steuerung zwischen den Prozessen auf der Push“ ohne Visualisierung mit FIFO-Karten. Aufgrund der FIFO-Karten hat sich ” die FIFO-Einhaltung zwischen den Prozessen nach Heijunka Implementierung verbessert (Siehe Abbildung 5.9). Mit der Simulation wurde best¨atigt, dass die SMD-Linie 2 der Bottleneckprozess der gesamten Produktion ist. Abbildung 5.8: W¨ ahrend eines Tages l¨auft der FIFO–Puffer zwischen SMD Linie 1 und 2 voll, weil die Zykluszeit SMD-Linie 1 k¨ urzer als die Zykluszeit SMD-Linie 2 ist. FIFO Puffer nach Exotenbestu ¨ ckung: Die Verteilung des Flusses der WIPs an ICT1 bzw. ICT2 erfolgt wie in der Realit¨at. Bei High Runner Varianten werden Auftr¨age (in ihrer kompletten WIP-Menge) nach Flip-Flop an ICT1 bzw. ICT2 verteilt. So ist Einhaltung von FIFO innerhalb jedes Auftrags garantiert. Bei Low-Runner Varianten darf jeder Auftrag Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 63 Abbildung 5.9: Einhaltung des FIFO–Prinzips mit Hilfe der ICT Karten zerst¨ uckelt werden (in der Simulation nach jedem LEGO-Stein 4x2). Einhaltung von FIFO ist irrelevant (Siehe Abbildung 5.10). Abbildung 5.10: FIFO–Einhaltung nach der Exotenbest¨ uckung Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 64 Supermarkt Dimensionierung soll noch mal u uft werden. In der Abbildung 5.11 ¨berpr¨ sieht man die blauen High Runner–Varianten, so wie in der Realit¨at sind sie außerhalb der Grenzen des Supermarkts. Abbildung 5.11: Ergebnisse der Lego Simulation: Leiterplatten Supermarkt mit Legosteinen 5.2 Abbildung 5.12: Systemleiterplatten Supermarkt in der Realit¨at im High– Runner Bereich: Bei machen High– Runner Varianten ist die Supermarkt Dimensionierung außerhalb Kapazit¨at What–If Tabellen Nach Implementierung des Heijunka ist es wichtig, die Probleme zu erkennen und korrektive Maßnahmen dagegen zu unternehmen. Mitarbeiter wissen, was gemacht werden soll, wenn ein Problem in Heijunka auftritt. Dazu werden die What If Tabellen vorbreitet. Hier in diesem Kapitel werden alle Probleme, die in der Fertigung bez¨ uglich Heijunka auftreten k¨onnten, diskutiert und die L¨ osungen vorgeschlagen. 5.2.1 Fehlteilmanagement 1. Was passiert, wenn Material fu ¨ r alle Varianten fehlt? Dieses Problem ergibt sich auf Grund des fehlenden Rohmaterials. Mit anderen Worten: In der Leiterplattenfertigung ist kein Bestand vorhanden. Dieses Problem kann von den Mitarbeitern, die in der Auftragssteuerung (Linemanager) arbeiten, durch eiPROD in SAP mittels Verf¨ urbarkeitspr¨ ufung ermittelt werden. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Andere Produkte werden an SMD-Linien produziert. Umverteilung der Mitarbeiter oder Schicht-Absagen durch Absprache mit dem Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 65 Schichtf¨ uhrer/Werkleiter sind ebenfalls m¨oglich. Die Planauftr¨age auf dem Heijunka Board m¨ ussen ge¨ andert werden. Die t¨agliche SMD-Planung muss verz¨ogert werden, bis die Rohleiterplatten vorhanden sind. 2. Was passiert, wenn Material fu ¨ r eine Variante fehlt? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Die relevante Variante wird u ¨bersprungen, n¨achste Variante aus dem Heijunkaboard wird vorgezogen. Die Sachnummer, die nicht produziert werden kann, wird aufgeschoben bis das Material da ist. Hier muss man noch die erwartete Lieferzeit herausfinden. Bis das Material eingelangt ist, wird die Produktion nach eiPROD eingeplant. 3. Was passiert, wenn Material im Haus ist, jedoch gesucht wird? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Das Material wird gesucht. Erfolgen keine Aktionen bei einer Zeit von bis zu 1 Stunde, so wird die Sequenz verschoben. Wird das Material innerhalb 1h gefunden, so wird die Sequenz weitergefahren. Wird das Material nicht gefunden, so wird die Sequenz u ¨bersprungen. 4. Was passiert, wenn Teile vom Los in den repair loop gehen? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Die Teile werden schnellstm¨oglich repariert bzw. als Ausschuss geschrieben. 5.2.2 Planung/Heijunka Board ¨ 1. Was passiert bei Anderungen und Neuanl¨ aufen in LP Varianten? Wer pflegt neue Sachnummern etc. ein? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Die neue Sachnummer wird auf dem Supermarktboard vom Heijunka-Planer ge¨andert und im w¨ochentlichen Heijunka-Planungstool eingetragen. Die Produktdaten m¨ ussen eingespielt werden. 2. Was passiert, wenn der Planer krank bzw. nicht anwesend ist? Wer u ¨ ber¨ nimmt die Planung bzw. die Uberpr u ¨ fung? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Die Vertretung wird geregelt und trifft entsprechende Entscheidungen. W¨ahrend meiner Abschlussarbeit habe ich jeden Freitag den w¨ ochentlichen Heijunka-Plan erstellt. Wenn ich nicht anwesend war, hat meine Kollegin meine Vertretung u ¨bernommen. Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 66 3. Was passiert, wenn im Heijunka Kanban IT Tool weniger Karten sind als im Heijunka-Wochenplan geplant? Welche Menge wird produziert, die geplante Menge im Heijunka-Wochenplan oder die verfu ¨ gbare Menge im Heijunka Kanban IT Tool? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Es wird nur die Menge produziert, die im Hei” junka Kanban IT Tool“ verf¨ ugbar ist, nicht mehr. Die geplante Menge im HeijunkaWochenplan wird u ¨bersprungen. 4. Das Report Tool Frontend Villingen (t¨ agliche SMD Planungstool), der Heijunka-Wochenplan und eiPROD (md04) unterscheiden sich gravierend! Die Menge der umsetzbaren roten Kanbankarten ist im Tool Report Tool Frontend ” Villingen“ wesentlich geringer als sie laut der Planauftr¨age und dem R¨ uckstand in eiPROD sein m¨ usste. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Hier wird das Supply Chain Management informiert und nach eiPROD produziert. 5.2.3 Leiterplatten Kapazit¨ at/Best¨ ande 1. Was passiert, wenn Leiterplatten Sonderschichten eingeholt werden mu ¨ ssen? Sind Kapazit¨ atsprobleme vorhanden, so mu atzliche Sonderschich¨ ssen zus¨ ten eingeholt werden. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Bis Mittwoch 12:00 m¨ ussen diese Sonderschichten angemeldet sein. Diese Information wird an den Betriebsrat weitergeleitet. 2. Was passiert, wenn der Supermarkt voll ist? Im Supermarktboard ist keine freie Stellfl¨ache mehr vorhanden. Shopfloor Action–Vorgehensweise: In Absprache mit der Montage wird eine alternative Stellfl¨ ache erstellt, die Entnahme erfolgt nach dem FIFO-Prinzip 3. Was passiert, wenn die SMD Linien im Ru ¨ ckstand sind? Die Leiterplattenfertigung an den SMD-Linien kann durch Produktion anderer Produkte (z.B. Geberleiterplatten), durch Inventory oder Abwesenheiten, durch technische St¨ orungen oder Urlaubstage in R¨ uckstand geraten. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Wenn die Linie 5 freie Kapazit¨at und Personal hat, werden andere Produkte an dieser Linie 5 produziert. Bei gr¨oßerem R¨ uckstand Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 67 wird der Heijunka-Plan neu erstellt und die Belegungspl¨ane der SMD-Linien angepasst. 4. Was ist, wenn Leiterplatten fehlen (Im SM ist weniger Bestand als im System)? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Der Bestand der Leiterplatten in den SupermarktLagerpl¨ atzen wird gepr¨ uft (abgesuchert). Bei R¨ ucksprache mit SMD-Linien wird eine Bestandskorrektur unternommen. 5.2.4 FIFO5 –Puffer 1. Was passiert, wenn der FIFO-Puffer vor SMD 2 voll ist? Technische St¨ orungen an SMD2 Linien und die Produktion anderer Produkte verursachen es, dass der FIFO-Puffer vor SMD 2 voll ist. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Hier wird die SMD-Linie 2 gepr¨ uft, ob sie umger¨ ustet werden kann, ansonsten wird die Linie abgestellt und Mitarbeiter zu den anderen Linien umverteilt. 2. Was passiert, wenn der FIFO-Puffer vor THT voll ist? Hier sorgen technische St¨ orungen an THT daf¨ ur, dass der FIFO-Pufferplatz voll ist. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Hier wird THT gepr¨ uft, ob es umger¨ ustet werden kann, ansonsten wird die Linie abgestellt und die Mitarbeiter umverteilt. Alternativ kann ein anderer Stellplatz f¨ ur Magazine gesucht werden. 3. Was passiert, wenn der FIFO Puffer vor ICT voll ist? Aufgrund technischer St¨ orungen an ICT kann der FIFO-Puffer vor ICT voll sein. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Alternativ wird hier auf einem anderem ICT produziert. Parallelproduktion, schnellstm¨oglichen Best¨ande-Abbau, andernfalls werden die vorgelagerten Prozesse gepr¨ uft, ob umger¨ ustet werden kann, oder die Linie wird abgestellt und die Mitarbeiter auf die anderen Linien umverteilt. 5.2.5 Montage 1. Was passiert, wenn kein Leergut aus dem Lager bestellt werden kann? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Esklation to Leergut Managament. Wenn das 5 FIFO: First Input First Output Kapitel 5. Heijunkaorientierte Fertigung 68 Leergut kurzfristig nicht von Leergut-Management beschafft werden kann, wird die Montage informiert, dass die Leerbeh¨alter direkt zur Leiterplattenfertigung zu schicken sind. 2. Was passiert, wenn die Leiterplatten nicht am richtigen Lagerplatz im Supermarkt vorhanden sind? Shopfloor Action–Vorgehensweise: Die Leiterplatten werden im Supermarkt-Bereich gesucht. Werden sie gefunden, so wird der Stellplatz bzw. der Bestand gegebenenfalls korrigiert. Werden sie nicht gefunden, dann wird der Line-Manager miteinbezogen. 3. Was passiert bei Fehlteilen in der Endmontage? Bsp: Fehlende Blende Shopfloor Action–Vorgehensweise: Hier wird den Liefertermin f¨ ur die fehlende Blende gekl¨ art. Kann das Fehlteil nicht am gleichen Tag beschafft werden, so wird gepr¨ uft, ob auf ein anderes Produkt umger¨ ustet werden kann. Andernfalls produziert SMD weiter. Die Montage kann die Kapazit¨at wieder aufholen. 5.2.6 Information Technology(IT) 1. Was passiert, wenn es nicht mo ¨glich ist, die Kanbankarte auszudru ¨ cken? bzw. der Drucker nicht geht? Heijunka Kanban IT Tool h¨angt sich beim Drucken auf. Shopfloor Action–Vorgehensweise: Hier wird versucht zu reparieren. IT wird informiert. Bis der Drucker oder Heijunka Kanban IT Tool wieder funktioniert, wird ohne Kanbankarte produziert. Kapitel 6 Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit der Produktion auf ” Bestellung“ 6.1 Push-System im Vergleich zum kombinierten hybriden Pull-System Die vorherige Produktionsstrategie basierte bei der Continental-Villingen auf dem ,,Push Prinzip“. Dies wird in dieser Arbeit auch oft ,,Produktion auf Bestellung“ genannt. Das Value Stream Mapping des urspr¨ unglichen Zustands der Produktion sieht man in der Abbildung 6.1. Ab KW 34, 2014 wurde eine der PPS-Methoden1 in der Produktion implementiert. F¨ ur die im Rahmen des Heijunka Projektes in Continental-Villingen verwendete PPS-Methode wird mittels dieser Arbeit eine Begrifflichkeit aus der Heijunka-Literatur zugeordnet. Diese in Continental-Villingen angewandte PPS-Methode wird im Verlauf dieser Arbeit als ,,kombiniertes hybrides Pull-System“ oder ,,kombiniertes Pull-System mit halber gegl¨ atteter bzw. nivellierter Produktion“ bezeichnet (siehe Abb. 6.2). 1 PPS: Produktionsplanung- und Steuerungssystem: Es gibt drei PPS-Methoden: nachschuborientiertes, sequentielles oder kombiniertes Pull-System 69 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 70 Abbildung 6.1: Push–System, Value Stream Mapping: Vor Heijunka Durchf¨ uhrung basierte die Leiterplattenfertigung auf Push–System Abbildung 6.2: Kombinierte hybrides Pull–System in der Leiterplattenfertigung: Mittels Heijunka Prinzip wurde Leiterplattenfertigung von Push System in kombiniertes PullSystem umgewandelt. 6.2 6.2.1 Ru ¨ ckstand Ru ¨ ckstand Leiterplattenfertigung R¨ uckstand beschreibt den Umstand oder die Planauft¨age, welche zu sp¨at produziert bzw. geliefert wurden. Vor Heijunka Durchf¨ uhrung (Vor KW 34) wurde der R¨ uckstand an HRVarianten von Montag bis Freitag kontinuierlich erh¨oht. Um diesen R¨ uckstand auszugleichen wurden Samstags- und Sonntagsschichten eingef¨ uhrt (Siehe Abbildung 6.3). Im vorherigen Push-System wurde von Montag bis Freitag gezielt ein R¨ uckstand erzeugt. Die Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 71 Gr¨ unde f¨ ur diesen gezielten R¨ uckstand k¨onnen variieren. Erster und wichtigster Grund ist, dass die Leiterplattenfertigung in drei Schichten an sechs Tagen arbeitet, wohingegen die Montage nur in zwei Schichten an f¨ unf Tagen arbeitet. Unterschiedliche Schichtmodelle k¨onnen die Folge aus unterschiedlichen Taktzeiten sein. In der Leiterplattenfertigung liegt die Taktzeit bei etwa 25-30 Sekunden, w¨ahrend sie bei der Montage 15 Sekunden betr¨agt. Der zweite Grund kann die Auslastung der Maschine sein. Hierbei k¨onnen die Planauftr¨age die Kapazit¨ aten der Anlage u ¨berschreiten. Bei High-Runner Varianten wird jedoch mit der Heijunka Produktion der R¨ uckstand in der Leiterplattenfertigung w¨ ahrend der Woche reduziert, da am Samstag Sicherheitsbestand von High-Runner Varianten aufgebaut wird (Siehe Abbildung 6.5). Abbildung 6.3: Die Situation der Leiterplatten Planung nach dem Push-Prinzip, Vorherige Sitaution vor Heijunka Durchf¨ uhrung: Bei High-Runner Varianten wurde der R¨ uckstand von Montag bis Freitag erh¨oht. Vor der Heijunka Durchf¨ uhrung gab es Liniensteuerungslisten zwischen allen Linien2 f¨ ur die Mitarbeiter, um dem Arbeitsablauf folgen zu k¨onnen. Damals gab es auch Priorit¨atenlisten in der Auftragsplanung. Linemanager plante die Planauftr¨age nach Priorit¨atenlisten. Durch Heijunka Implementierung entfallen die Steuerungslisten im Backend und die Priorit¨atenlisten in der Auftragsplanung. Die Steuerungslisten im Backend entfallen mit der Heijunka Produktion, da der Durchgang von Frontend auf Backend3 und zwischen Backend 2 3 Hier werden die Prozesse (SMD Linie 1, SMD Linie 2, Exotenbest¨ uckung, ICT) gemeint Hier werden die Prozesse von SMD Linie 2 auf Exotenbest¨ uckung gemeint. Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 72 Prozessen4 mit FIFO-Prinzip gesteuert werden. Daher werden keine Steuerungslisten mehr ben¨otigt. Durch Heijunka Produktion werden die Pl¨anauftr¨age der DTCO Systemleiterplatten (außer GUS) in der Liniensteuerungstabelle als Heijunka zusammengefasst. F¨ ur die anderen Leiterplatten (Kitas, Impulsgeber..) werden immer noch Liniensteuerungstabellen ben¨otigt, da bei den Varianten das Heijunka Prinzip noch nicht implementiert wurde5 . F¨ ur SMD Linie 2 gibt es auch noch Liniensteuerungstabelle,da hier neben den DTCO Systemleiterplatten auch die Display-Leiterplatten produziert werden. Abbildung 6.4: Fr¨ uhere Situation der Liniensteuerung-Listen nach dem Push-Prinzip: Vor der Heijunka Durchf¨ uhrung gab es Liniensteuerungslisten im Frontend6 und Backend7 4 Hier sind die Prozesse von Exotenbest¨ uckung auf ICT-In Circuit Test gemeint F¨ ur Geber und Kitas Varianten wird Heijunka ab August 2015 implementiert. 7 Hier sind mit dem Begriff Frontend die Prozesse SMD Linie 1 und 2 gemeint. 7 Hier sind mit dem Begriff Backend Exotenbest¨ uckung und ICT1-2 gemeint. 5 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” Abbildung 6.5: Bestandsaufbau f¨ ur High-Runner Varianten: Gezielter Bestandsaufbau an HR am Samstag, der w¨ ahrend der Woche abfließt. Gleichm¨aßige Vollbelegung der PCB Fertigung an HR-Varianten Abbildung 6.6: Heutige Situation der Leiterplatten Planung mit Heijunka-Produktion: Heijunka wurde nur f¨ ur die Produkt Familie–DTCO Systemleiterplatten implementiert. DTCO Systemleiterplatten Varianten wurden in der Liniensteuerungsliste zusammengefasst. In der Zeitraum-Heijunka werden die Planauftr¨age nach Heijunka Board produziert. 73 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 6.2.2 74 Ru ¨ ckstand Montage In der Abbildung 6.7 sieht man, dass nach der Heijunka Durchf¨ uhrung der R¨ uckstand bei der DTCO Low-Runner Varianten gesenkt wurde. Das h¨angt jedoch nicht nur von dem Heijunka Prinzip ab, sondern auch von der aktuellen Produktionsplantafel des Jahres (Kundenbedarf). Wie bereits im Kapitel 4, S.51 beschrieben, werden in den PPTs (Produktionsplantafel) die Summe der Planauftr¨age nach dem aktuellen Bedarf auf eine abgestimmte, t¨ agliche Menge gegl¨attet. In der PPT 2014 liegt der t¨agliche Kundenbedarf bei etwa 2200 St¨ uck, wohingegen die PPT 2015 dieser t¨agliche Bedarf bei nur 1800 St¨ uck liegt. Abbildung 6.7: R¨ uckstand an LR-Varianten und eine HR-Variante: A2C90832200 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” Abbildung 6.8: R¨ uckstand an HR-Varianten, A2C87311200, A2C90832300, A2C91592500 75 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 6.3 76 Visualisierung–Planung Das Pull-System ist ein Beispiel f¨ ur die Bedeutung der Trennung von sichtbaren und nicht sichtbaren Werkzeugen des Lean Managements. Die Produktion der Leiterplattenfertigung wurde durch die Implementierung des Heijunka Prinzips von Push in Pull umgewandelt. Ziel des Pull-Systems ist die nivellierte Fertigung. Dies wird in der Fertigung am Heijunka Board sichtbar, wo die Kanban-Karte nivellierende Funktion hat und den Takt der Fertigung vorgibt. Der PSS- (Production Scheduling and Sequencing) und der MPS-Prozess (Master Production Schedule) sind die fehlenden Elemente des Pull-Systems, die nicht sichtbar sind. Hier erfolgt die Nivellierung des Kundenbedarfs sowohl im langfristigen, mittelfristigen als auch im kurzfristigen Zeitraum (Siehe Kapitel 4, section 4.4). 6.3.1 Heijunka Tafeln In einem Pull-System dient das Heijunka Board als Instrument zur Umsetzung der nivellierten Fertigung. Diese vorangegangene Nivellierung wird durch das Heijunka Board umgesetzt. Es speichert gleichzeitig die Kanban-Karten und fungiert als Visual Management System. Auftr¨ age werden in das Heijunka Board abgelegt bzw. in die Taschen gesteckt. Reihenfolge wird von oben nach unten abgearbeitet (Siehe 6.10). Beim Push System in der LP-Fertigung wurden die Planauftr¨age in einen kleinen schwarzen Kasten gesteckt. Es gibt gab hier keine Wochenvorschau oder zeitliche Visualisierung der Produktion. Damals gab es f¨ ur DTCO Systemleiterplatten Liniensteuerungslisten sowie bei den anderen Leiterplatten, die die Auftr¨age in der richAbbildung 6.9: Planauft¨ age in einer kleinen Kiste ohne zeitliche Visualisierung tigen Reihenfolge hielten. Mit Heijunka Durchf¨ uhrung werden DTCO Systemleiter- platten nicht mehr in der Liniensteuerungslisten, sondern im Heijunka Board visualisiert. Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 77 Es gab vorher auch die Priorit¨ atenliste, die mit Heijunka Implementierung vermieden werden. T¨ agliche Produktionsplanungsprozesse fu ¨ r die SMD-Fertigung Das Heijunka-Board ist die Grundlage des t¨aglichen Produktionsplanungsprozesses f¨ ur die SMD-Fertigung. Hierzu fasst der SMD-Planer in Absprache mit dem Produktsteuerer den Kundenbedarf der unterschiedlichen Varianten entsprechend der Kanban-Losgr¨oßen auf Kanban-Karten in einer Excel-Datei zusammen. Die Kanban-Karten repr¨ asentieren somit die eigentlichen Produktionsauftr¨age einer Linie und werden von dem zust¨ andigen Mitarbeiter der Auftragssteuerung gedruckt und an das Heijunka-Board (bei HR8 Varianten) befestigt (Siehe Abbildung 6.10). Wochenplan fu ¨ r die SMD-Fertigung Neben der t¨ aglichen SMD-Produktionsplanung auf dem Heijunka-Board erfolgt eine Wochenplanung in einer Excel-Datei. Die Kanban-Karten werden der Reihe nach abgearbeitet und l¨osen jeweils die Produktion der vordefinierten Anzahl an Leiterplatten in der SMDFertigung aus. (Detallierte Prozess Beschreibung siehe Kapitel 4) 8 High Runner Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 78 Abbildung 6.10: Heijunka Board Visualisierung Nachdem das Heijunka Prinzip in der Leiterplattenfertigung implementiert wurde, wurde der Heijunka Plan jede Woche Freitag A0 ausgedruckt und neben das Heijunka Board aufgeh¨ angt (Siehe Abb. 6.11). Die Auftr¨ age sind zwar auf dem Heijunka Board ersichtlich, doch es ist f¨ ur die Mitarbeiter noch nicht klar, welche Auf- Abbildung 6.11: Heijunka Plan: ausgedruckte Papiere tr¨age High oder Low Runner sind, weil keine deutliche Visualisierung mit farbigen Karten auf dem Heijunka Board erfolgte (Siehe Abb. 6.10). Ich hatte die Idee, dass statt einem seperat auf Papier ausgedruckten Heijunka Plan, eine Visualisierung des Heijunka Plans direkt an das Heijunka Board mit farbigen Karten f¨ ur die Mitarbeiter besser w¨are, damit sie wissen, welche Auftr¨age zu den Highoder Low Runnern geh¨ oren. Das Problem mit dem auf Papier ausgedruckten Heijunka Plan ist, dass dieser nicht flexibel gegen Produktionsst¨orungen ist und der Lauf der Wochentage nicht mehr ge¨ andert werden kann, was f¨ ur die Mitarbeiter verwirrend ist. Farbige Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 79 Karten erm¨ oglichen außerdem eine Visualisierung des w¨ochentlichen Arbeitsablaufs und sind flexibel bez¨ uglich Darstellungen von St¨orungen in den Produktionsabl¨aufen. 6.3.2 Supermarkt Vor der Heijunka Implementierung gab es ein Lager/Inventory bei der Montage ohne Visualisierung. Mitarbeiter sollten nach allen Varianten suchen. Listen im Backend entfallen aufgrund eines Supermarkt Boards in der Leiterplattenfertigung. Backend produziert nach einem Produktionsplan (eiPROD). Supermarkt Prozessbeschreibung kann man in der Abbildung 6.14 sehen. Nach der Heijunka Implementierung gibt es jetzt einen Supermarkt mit einem Supermarkt Board und Magnet Stellplatz in der LP-Fertigung (Siehe Abb 6.13). Abbildung 6.12: Lager/Inventory Systemleiterplatten bei der Montage ohne Visualisierung vor Heijunka Implementierung DTCO Systemleiterplatten werden nach dem Fr¨asen auf Wanzelwagen gestellt. Sie werden direkt an der Fr¨ ase gez¨ ahlt und gebucht. DTCO Systemleiterplatten werden dann auf eine neue Supermarktstellfl¨ ache an einem freien Platz abgestellt und auf dem Supermarktboard kenngezeichnet. Mitarbeiter sucht zuerst freie Fl¨ache auf dem Stellplatz-Board. Die Leiterplatten werden auf eine freie Stellfl¨ ache gestellt (Pro Parkplatz darf nur eine Variante sein). Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 80 Abbildung 6.13: Visualisierung mit einem Supermarkt in der Leiterplattenfertigung in Pull-System mit dem Heijunka Prinzip Anschließend wird ein Magnet vom Stellplatz-Board genommen und im Supermarkt-Board bei der gelieferten Variante eingeschmissen. Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 81 Abbildung 6.14: Supermarkt –Prozessbeschreibung in der Systemleiterplattenfertigung 6.3.3 FIFO-Visualisierung Beim Built to Order Prinzip in der Leiterplattenfertigung wurden die LP zwischen den Maschinen in den Magazinen mit einem Wagen transportiert. Allerdings gab es keine Visualisierung bei den Wagen mit FIFO-Karten. Beim Pull-System mit Heijunka in der Leiterplattenfertigung werden die FIFO-Karten an Wagen befestigt. Dadurch wird FIFOEinhaltung verbessert. Mit der Durchf¨ uhrung der Heijunka wurden die Schienen entfernt und neue Parkpl¨atze f¨ ur die DTCO Systemleiterplatten erstellt. Jeder Puffer hat eine Kartenfarbe. Beim Liefern wird vorderste Karte aus Box genommen und an Magazinwagen angebracht. Beim Entnehmen wird anschließend nach n¨achster Nummer geschaut (z.B. Wagen 8 wurde leer Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 82 Abbildung 6.15: Layout Plan des Supermarkts in der Leiterplattenfertigung: Layout Fl¨ achenplanung wurde ausgearbeitet, die Fl¨achen werden abgeklebt und beschriftet ¨ Abbildung 6.16: Baustellen-Anderungen nach Heijunka Implementierung in der Leiterplattenfertigung. Rot markierte Bereiche werden nach Heijunka Implementierung neu gebaut. – N¨achster Wagen = 9). Wenn der Wagen leer ist, wird die Nummer als hinterste Karte wieder in die Box gelegt. Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” Abbildung 6.17: Magazine ohne FIFO Visualisierung vor Heijunka Implementierung Abbildung 6.18: FIFO Einhaltung nach Exotenbest¨ uckung mit Hilfe EST Karten Abbildung 6.19: FIFO–Steuerung in der Leiterplattenfertigung 83 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 6.4 84 Key Point Indicators (KPIs) Nach der Heijunka Implementierung werden wichtige Key Point Indicators (KPIs) gefolgt und bewertet. Unten sind die wichtigsten KPIs9 -Werte, die bei Continental Villingen mit einer Hybrid-L¨ osung bewertet wurden. Every Part Every Interval10 Beim Built to Order Prinzip dauert es durchschnittlich 1,5 Tage bis alle High Runner Varianten produziert wurden. Mittels Heijunka Produktion wird dieser Wert von 1,5 auf 1 reduziert. Abbildung 6.20: EPEI-Wert 9 10 Key Point Indicators F¨ ur Definition EPEI = siehe Kapitel 4 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 85 Work in Progres Best¨ ande Work in Progress Best¨ ande zeigen die gesamten St¨ uckzahlen: Alle, die im Werk verf¨ ugbar sind, die nach der Auftragserstellung produziert, aber noch nicht geliefert wurden, die noch in Bearbeitung in einer Maschine sind oder im Supermarkt auf die Lieferung warten. Work in Progress Best¨ ande werden jede Woche am Mittwoch bei der Montage und in der Leiterplattenfertigung von SAP APO/P 3 rausgenommen. Vor der Heijunka Implementierung Abbildung 6.21: Work in Progress Best¨ande Systemleiterplatten in der Leiterplattenfertigung und bei der Montage liegt der WIP Wert in der Leiterplattenfertigung f¨ ur DTCO Systemleiterplatten durchschnittlich bei etwa 3564 St¨ uck und f¨ ur DTCO Displayleiterplatten bei etwa 3133 St¨ uck pro Woche. Nach der Heijunka Implementierung haben WIP-Best¨ande f¨ ur beide System und Display Leiterplatten in der Leiterplattenfertigung absteigende Tendenz (siehe Abb.6.21). Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 86 Vor der Heijunka Implementierung liegt der WIP11 -Wert bei der Montage f¨ ur DTCO Systemleiterplatten durchschnittlich bei etwa 8402 St¨ uck und f¨ ur DTCO Displayleiterplatten bei etwa 8929 St¨ uck pro Woche. Nach der Heijunka Implementierung haben WIP-Best¨ande f¨ ur beide System und Display Leiterplatten bei der Montage ansteigende Tendenz (siehe Abb.6.21). Das h¨angt jedoch nicht nur von dem Heijunka Prinzip ab, sondern auch von der aktuellen Produktionsplantafel des Jahres (Kundenbedarf). Wie bereits im Kapitel 4, S.51 beschrieben, werden in den PPTs (Produktionsplantafeln) die Summe der Planauftr¨age nach dem aktuellen Bedarf auf eine abgestimmte, t¨agliche Menge gegl¨attet. Bei der PPT 2014 liegt der t¨ agliche Kundenbedarf bei etwa 2200 St¨ uck, wohingegen bei der PPT 2015 dieser t¨agliche Bedarf bei nur 1800 St¨ uck liegt. Finished Goods-Best¨ ande Eine der anderen KPIs12 , die bei der Heijunka Bewertung sehr wichtig sind, sind die Finished Goods-Best¨ ande (Endproduktsbest¨ande). Vor der Heijunka Implementierung liegt dieser Wert bei etwa 11.834. Nach der Heijunka Implementierung hat dieser Wert absteigende Tendenz (siehe Abb. 6.22). Abbildung 6.22: Finished Goods Best¨ande 11 12 Work in Progress Key Point Indicators Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” Weitere KPIs Abbildung 6.23: Weitere KPIs 87 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 6.5 88 Ru ¨ stzeiten In Kapitel 413 wurde erkl¨ art, dass die R¨ ustzeiten in einer heijunkaorientierten Fertigung optimiert werden k¨ onnen, da die Fertigung aufgrund der Gl¨attung in kleineren Losgr¨oßen stattfindet. In der Leiterplattenfertigung bei der Continental-Villingen ist jedoch die SMED-Methode14 bereits im Einsatz, wodurch ein sehr schneller R¨ ustwechsel an den SMD Maschinen gew¨ ahrleistet wird. Vorher wurde nicht nur das Best¨ uckungsprogramm der SMD-Maschine auf manuelle Weise durchgef¨ uhrt, sondern auch die Auftragseingabe im Markierungslaser musste manuell get¨atigt werden. Außerdem war die Umstellung erst nach Erf¨ ullung des kompletten Auftrags der einen Variante m¨ oglich. Deshalb waren die R¨ ustzeiten relativ lang. Abbildung 6.24: Schlechter R¨ ustwechsel Durch das automatische Lasern an SMD-Best¨ uckern wird eine automatische Programmvorgabe f¨ ur Multi-Auftr¨ age erm¨ oglicht. Durch diese Multi-Auftrags-Funktion wird der manuelle Aufwand, der seitens der Bediener enstand, komplett eliminiert. Daher entfallen die R¨ ustzeiten zwischen den DTCO Systemleiterplatten-Varianten. Jedoch entstehen dennoch R¨ ustzeiten bei der Umstellung der Produktion von DTCO Systemleiterplatten auf Leiterplatten anderer Produktfamilien15 . Der Grund daf¨ ur ist neben der Anderung des 13 Seite 34 SMED-Methode: ,,Single Minute Exchange of Die “-Methode, auf deutsch ,,die R¨ ustzeitreduzierung“ ist eine systematische Vorgehensweise zur Verringerung der R¨ ustzeiten einer Maschine. SMED k¨ onnte man auch ,,Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich“ u ¨bersetzen. 15 zum Beispiel Kitas, Display, Geber Leiterplatten 14 Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 89 Best¨ uckungsprogramms auch die Umstellung der Maschinen-Breite f¨ ur die unterschiedlichen Gr¨ oßen der Nutzen16 . Abbildung 6.25: Verbesserte R¨ ustwechsel Das Heijunka Prinzip hat daher keine R¨ ustoptimierung f¨ ur DTCO Systemleiterplatten (High-Runner oder Low-Runner Varianten) mitgebracht. Der sehr schnelle R¨ ustzeitenwechsel an den SMD-Linien f¨ ur DTCO Systemleiterplatten-Varianten bietet demnach ein sehr geeignetes Umfeld f¨ ur die Heijunka Durchf¨ uhrung. Zurzeit aktuell l¨ auft ein neues Heijunka Projekt f¨ ur die Produktfamilie Geber. Zun¨achst muss hierf¨ ur eine PPS-Methode ausgew¨ahlt werden. Falls f¨ ur dieses Projekt auch das hybride kombinierte Pull-System angewendet wird, so m¨ ussten die R¨ ustzeiten f¨ ur die Geber LP an den SMD-Linien optimiert werden. Anders als bei der DTCO LP gibt es f¨ ur die Geber LP mehrere unterschiedliche Rohleiterplatten17 . Bei Umr¨ usten der GeberRohleiterplatten-Varianten m¨ ussen die jeweiligen L¨otpasten-Schablonen ge¨andert und Rohmaterialen Nummern am Laser eingescannt werden18 . Im Rahmen von Heijunka muss demnach bei kleineren Losgr¨ oßen ¨ofter umger¨ ustet werden. Dies kann eine Steigerung der Gesamt-R¨ ustzeit f¨ ur die Geber-LP Fertigung zur Folge haben (Anh¨ange: Abb. 8.19 und Abb.8.20). 16 Ein Nutzen beinhaltet zu bearbeitende Rohleiterplatten.Die Menge der Rohleiterplatten pro Nutzen variiert je nach Produkt-Familie zwischen 2-32 Rohleiterplatten. 17 In DTCO Systemleiterplatten gibt es nur ein Sorte von Rohleiterplatten 18 F¨ ur die Geber Rohleiterplatten gibt es vier verschiedene Pastenschablonen und acht Rohleiterplatten Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 6.6 90 Bullwhip–Effekt Aus SAP eingeholte Daten haben gezeigt, dass der Bullwhip-Effekt nicht nur fr¨ uher im Push System sondern auch mit der Heijunka Nivellierung/Gl¨attung an HR–Varianten auftritt. Abbildung 6.26: Auftragsfertigung im Vergleich zur Heijunka–Fertigung Obwohl wir mit dem Heijunka Wochenplan jeden Tag von allen Varianten gleiche Mengen produzieren m¨ ochten, erlaubt dies der schwankende Kundenbedarf nicht (Frontend Report Tool). Der w¨ ochentliche Heijunka Plan muss jeden Tag mit dem R¨ uckstand Montage bzw. dem Kundenbedarf verglichen werden. Abbildung 6.27: Bullwhip–Effekt, Auftragsfertigung Wenn es der Kundenbedarf nicht erlaubt, die Mengen, die im Heijunka Wochenplan stehen, einzuplanen, so wird die Heijunka Nivellierung/Gl¨attung nicht eingesetzt. Der Bullwhip Effekt tritt deshalb trotzdem auf. Deshalb bezeichne ich die, in Continental-Villingen Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” 91 eingesetzte Heijunka, eine streng kundenorientierte Heijunka. Der im Push System auftretende Bullwhip Effekt hat sich mit dem ”kombinierten hybriden Heijunka Pull-System” verringert, wurde jedoch nicht ganz eliminiert. Abbildung 6.28: Bullwhip–Effekt, Heijunka-Fertigung Kapitel 6. Vergleichen des Heijunka-Prinzips mit Built to Order“ Prinzip ” Abbildung 6.29: Bullwhip Effekt f¨ ur die High-Runner Varianten in der Leiterplattenfertigung 92 Kapitel 7 Zusammenfassung Die Continental AG wurde 1871 gegr¨ undet und ist ein b¨ orsennotierter Konzern der Au-tomobilzulieferbranche mit Sitz in Hannover. Seit 2008 ist die Schaeffler KG nach ¨ dem Ubernahmeangebot Großaktion¨ar mit 46 % der Firmenanteile. Abbildung 7.1: Werk Villingen 2013 erzielte sie mit weltweit 177.762 Besch¨aftigten einen Umsatz von 33,3 Milliarden Euro. Das Unternehmen gliedert sich in f¨ unf Gesch¨aftsbereiche mit insgesamt 16 Marken. Der Standort Villingen (Abb. 7.1) geh¨ort zum Bereich Interior“ und besch¨aftigt etwa 1400 ” Mitarbeiter. Zur Produktpalette geh¨oren unter anderem komplette Fahrerarbeitspl¨atze, digitale Tachographen, Kombiinstrumente, Mautger¨ate und Sensoren f¨ ur Getriebe. Eines der wichtigsten Hauptprodukte ist DTCO (Abb 7.2). Es besteht aus SystemLeiterplatten, Display-Leiterplatten, FrontAbbildung 7.2: DTCO blende, Drucker-Schublade und Chipkar- tenschacht. Diese Bauteile werden bei der End-Montage zum End-Produkt DTCO zusammengef¨ ugt. In der Leiterplattenfertigung werden die elektronische Bauteile auf Leiterplatinen mit der Reflow- und Selektiv-L¨otetechnik best¨ uckt. Nach der Best¨ uckung erfolgt der elektronische Test der Leiterplatten in ICT sowie die Lagerung in der SupermarktLeiterplattenfertigung, um dort von der Montage abgeholt zu werden. 93 Kapitel 7. Zusammenfassung 94 Toyota hat in den 50er-Jahren ein Produktionssystem entwickelt, das verschiedene Arten von Verschwendung in Produktion ausschließen will. Heute nennt man dieses Produktionssystem: Lean Produktion. Lean Produktion vermeidet Push System und erzielt einen kontinuierlichen Fluss f¨ ur alle Produkt-Familien an jeder Stelle der Produktion (keine Best¨ande, keine Wartezeit). Allerdings ist in der Realit¨at der ideale kontinuierliche Fluss f¨ ur die ganze Produktion leider physikalisch nicht m¨oglich. Daher setzt sich die Lean Produktion das Ziel, dort, wo das Fluss-Prinzip nicht m¨oglich ist, Pull-Systeme zu erzeugen. In der Lean Produktion gibt es haupts¨achlich drei m¨ogliche Pull-Systeme, die man erzeugen k¨onnte (Abb. 7.3). Abbildung 7.3: Pull Systeme in der Lean Production Heijunka bedeutet Produktions-Nivellierung oder -Gl¨ attung und kommt in diesen drei Pull-Systemen zum Einsatz. Jedoch ist der Heijunka-Planungspunkt bez¨ uglich der Stelle, an der die Produktions- menge nivellliert wird, bei diesen drei Pull-Systemen unterschiedlich. Bei der Abbildung 7.4: kombiniertes hybrides PullSystem Continental-Villingen wurde nicht ein konventionelles kombiniertes Pull Systems sondern ein spezielles System von kombiniertem Pull-System implementiert. Dieses spezielles Pull-System wird im Verlauf dieser Arbeit als ,,kombiniertes hybrides Pull-System“ oder ,,kombiniertes Pull-System mit halber gegl¨atteter bzw. nivellierter Produktion“ bezeichnet. Daher wird f¨ ur das, im Rahmen des DTCO Heijunka Projektes in Continental-Villingen verwendete Pull-System mittels dieser Arbeit eine Begrifflichkeit aus der Heijunka-Literatur zugeordnet. Kapitel 7. Zusammenfassung 95 Mit Lego-Steinen wird die Heijunka Produktion simuliert und die auftretenden Probleme bestimmt. Mittels dieser Simulation haben wir erkannt, dass die SMD Linie 2 der Bottleneckprozess der gesamten Wertsch¨opfungskette ist, da die FIFO-Puffer nach SMD Linie 1 w¨ahrend eines Tages immer voll l¨auft. (In der Simulation sind die Displayleiterplatten vernachl¨ assigt, in der Realit¨ at produziert die SMD Linie 2 auch Displayleiterplatten.) Es ist der langsamste Prozess auf der gesamten logistischen Kette. Eines der anderen Ergebnisse ist, dass die Supermarkt- und FIFO-Puffer-Dimensionierungen noch einmal u uft ¨berpr¨ werden m¨ ussen, da sie im Verlauf der Simulation manchmal voll gelaufen sind. Mittels der What-If Tabelle werden f¨ ur die, in der Heijunka Simulation bestimmten und andere m¨ oglichen auftretenden Probleme die L¨osungen angeboten. Diese m¨oglichen auftretenden Probleme werden in sechs Bereiche unterteilt: Fehlteilmanagement, HeijunkaBoard, Kapazit¨ at/Best¨ ande, FIFO-Puffer, Montage und IT. Wie in der Thesis-Outline erkl¨ art wurde, liegt der Hauptfokus dieser Arbeit im Vergleich vom vorher in Continental-Villingen verwendeten Push System zum danach eingesetzten Heijunka kombinierten Pull System. Es ist notwendig, folgende wichtige Parameter zu vergleichen: Kapitel 7. Zusammenfassung 96 Ru ¨ ckstand Leiterplattenfertigung: Im Push System fr¨ uher wird bei den High Runner Varianten in der Leiterplattenfertigung t¨aglich von Montag bis Freitag gezielt ein R¨ uckstand erzeugt. Dieser gezielte R¨ uckstand wird dann am Samstag abgebaut. Reicht der Samstag nicht aus, so wird auch am Sonntag in Sonderschichten produziert. Abbildung 7.5: R¨uckstand Leiterplatten vorher Zu den Gr¨ unden f¨ ur diesen gezielten R¨ uckstand geh¨oren die Maschinenauslastung, die unterschiedlichen Taktzeiten sowie die Schichtmodelle in der Leiterplattenfertigung und bei der Montage. Mit der Heijunka Produktion wird dieser R¨ uckstand an HR-Varianten als Sicherheitsbestand eine Woche vorgezogen produziert. Bei Bedarf wird im Verlauf der Woche auf diesen Bestand zur¨ uckgegriffen. Das hat die Flexibilit¨at an HR- Varianten erh¨oht und den damit verbundenden R¨ uckstand der Leiterplattenfertigung an HRAbbildung 7.6: R¨ uckstand Leiterplatten nachher Varianten verringert. Ru ¨ ckstand Montage: Nach den SAP- Daten wurde der R¨ uckstand Montage (fehlende Leiterplatten f¨ ur Montage) an LR Varianten verringert. Dies ist jedoch nicht nur von der Heijunka Produktion sondern auch vom aktuellen Kundenbedarf abh¨angig. Bei High Runner Varianten kann man nicht u ¨ber eine Verbesserung sprechen. Bei den HR- Varianten war der R¨ uckstand Montage so gut wie fr¨ uher. Visualiesierung: Drei wichtige Elemente f¨ ur die Visualisierung sind: Heijunka Tafel, Supermarkt und FIFO-Einhaltung. Heijunka Tafel : Fr¨ uher steckten im Push-System alle Planauftr¨age in schwarzen Kisten. Jetzt werden die Planauftr¨ age an die Heijunka Tafel gesteckt, nach dem vom Heijunka Planer vorbereiteten Heijunka Wochenplan. Damit wird eine zeitliche Abfolge der Planauftr¨ age erreicht. Die Heijunka Tafel ist der Ort, wo man die t¨agliche SMD-Planung/den Kapitel 7. Zusammenfassung 97 t¨agliche Ablauf von HR Planauftr¨agen, den w¨ochentlichen Produktionsplan und die R¨ uckstande von gestern oder vorgestern gleichzeitig verfolgen kann. Supermarkt: Die Leiterplatten lagerten fr¨ uher bei der Montage ohne Supermakt Board und Magnet Stellplatz. Die Mitarbeiter mussten jede einzelne Leiterplatten Variante suchen. Mit einem Supermarkt mit Board und Magnetstellplatz in der Leiterplattenfertigung wurde der Suchaufwand f¨ ur die Mitarbeiter geringer. FIFO-Einhaltung: Mit den FIFO-Karten hat sich die FIFO-Einhaltung in der Leiterplattenfertigung zwischen den Prozessen verbessert. Key Point Indicators: Der EPEI-Wert war im Push Prinzip durchschnittlich 1,6. F¨ ur ein Push- System in der Produktion war der Wert 1,6 sehr gut. Mit der Heijunka Produktion hat sich dieser Wert von 1,6 auf 1 noch verbessert. In vielen anderen Werken liegen die EPEI-Werte an HR Varianten bei etwa 4-5. In solchen Werken ist es aus der Sicht des EPEI-Wertes sinnvoller, die Heijunka Nivellierung/Gl¨attung zu implementieren, um die Lieferzeiten verk¨ urzen und die Flexibit¨at bez¨ uglich Kunden zu erh¨ohen. Die seit der Heijunka Durchf¨ uhrung von der SAP eingeholten Daten ergaben, dass sich die WIP Best¨ ande von System- und Display-LP bei den Leiterplatten verringert haben, wohingegen die WIP Best¨ ande von System- und Display-LP bei der Montage angestiegen sind. Des Weiteren haben die FG Best¨ande und Turnrate ansteigende Tendenz. Diese Werte h¨ angen jedoch nicht nur von der Heijunka Nivellierung/Gl¨attung sondern auch von der aktuellen Produktionsplanstafel bez¨ uglich Kundenbedarf ab. Ru ustzeiten f¨ ur DTCO Systemleiterplatten waren aufgrund des automa¨ stzeiten: Die R¨ tischen Auftragslesens an den SMD-Best¨ uckern bereits sehr gut. Daher hat die Heijunka Durchf¨ uhrung aus Sicht der R¨ ustzeitverbesserung nicht viel gebracht. Sehr gute R¨ ustzeiten waren bereits das perfekte Umfeld f¨ ur die Heijunka Implementierung an Systemleiterplatten. In den Werken, die keine gute R¨ ustzeit aufweisen, w¨ urde vielleicht die Heijunka Durchf¨ uhrung eine R¨ ustzeitoptimierung zur Folge haben. Es gibt ein laufendes Heijunka Projekt f¨ ur andere Produkt-Familie Geber. Aufgrund der verschiedenen Rohleiterplatten m¨ ussen die Geberleiterplatten ¨ ofter umger¨ ustet werden als DTCO-LP. Bei diesem Projekt wurde noch keine der PPS-Methoden ausgew¨ahlt. Falls dort auch eine Heijunka Nivellierung/Gl¨ attung an SMD Linien eingesetzt wird, kann diese Heijunka Nivellierung/Gl¨attung zu vermehrtem Umr¨ usten bez¨ uglich l¨angeren R¨ ustzeiten f¨ uhren. Kapitel 7. Zusammenfassung 98 Bullwhip Effekt: Aus SAP eingeholte Daten haben gezeigt, dass der Bullwhip-Effekt nicht nur fr¨ uher im Push System sondern auch mit der Heijunka Nivellierung/Gl¨attung an HR- Varianten auftritt. Obwohl wir mit dem Heijunka Wochenplan jeden Tag von allen Varianten gleiche Mengen produzieren m¨ochten, erlaubt dies der schwankende Kundenbedarf nicht (Frontend Report Tool). Der w¨ochentliche Heijunka Plan muss jeden Tag mit dem R¨ uckstand Montage bzw. dem Kundenbedarf verglichen werden. Wenn es der Kundenbedarf nicht erlaubt, die Mengen, die im Heijunka Wochenplan stehen, einzuplanen, so wird die Heijunka Nivellierung/Gl¨attung nicht eingesetzt. Der Bullwhip Effekt tritt deshalb trotzdem auf. Deshalb bezeichne ich die, in Continental-Villingen eingesetzte Heijunka eine streng kundenorientierte Heijunka. Der im Push System auftretende Bullwhip Effekt hat sich mit dem ”kombinierten hybriden Heijunka Pull-System” verringert, wurde jedoch nicht ganz eliminiert. Abbildung 7.7: Push System gegen¨ uber Heijunka Anhang A Anhang A A.1 Simulation Anh¨ ange Abbildung A.1: Highrunner-Varianten, SMD Linie 1, Simulation-Arbeitszeiten Abbildung A.2: Lowrunner SMD Linie 1 Arbeitszeiten Abbildung A.3: SMD Linie 1- R¨ ustzeiten . 99 Anh¨ ange 100 Abbildung A.4: Highrunner SMD Linie 2 Arbeitszeiten Abbildung A.5: Lowrunner SMD Linie 2 Arbeitszeiten Abbildung A.6: SMD Linie 2- R¨ ustzeiten Abbildung A.7: Highrunner Exotenbest¨ uckung Arbeitszeiten Abbildung A.8: Lowrunner Exotenbest¨ uckung Arbeitszeiten . Anh¨ ange 101 Abbildung A.9: Highrunner ICT 1 - 2 Arbeitszeiten Abbildung A.10: Lowrunner ICT 1 - 2 Arbeitszeiten Abbildung A.11: Chipkartenschacht Arbeitszeiten am Montag Abbildung A.12: Endmontage Arbeitszeiten Anh¨ ange 102 Abbildung A.13: Changeover converted to Simulation time Abbildung A.14: Maschine KPIs- SMD Linien Anh¨ ange 103 Abbildung A.15: Maschine KPIs- Exoten, ICT 2, ICT 1, Chipkartenschacht und Endmontage Abbildung A.16: Supermarkt Berechnung u ¨ber Bedarf Anh¨ ange 104 Abbildung A.17: Brick Berechnung Frontend-SMD Linien Anh¨ ange Abbildung A.18: Brick Berechnung Backend- Exoten, ICT 2, ICT 1, Chipkartenschacht und Endmontage 105 Anh¨ ange A.2 106 Ru ange ¨ stzeiten Anh¨ Abbildung A.19: Rohleiterplatten Abbildung A.20: Rohleiterplatten Anh¨ ange A.3 107 Ru ange ¨ ckstand Montage Anh¨ Abbildung A.21: R¨ uckstand Montage Anh¨ ange A.4 108 Bullwhip Effekt Anh¨ ange Abbildung A.22: eiPROD Planauftr¨age, 27.01.2015 Abbildung A.23: Ge¨anderte Planauftr¨age, 27.01.2015 Abbildung A.24: eiPROD Planauftr¨age, 28.01.2015 Anh¨ ange 109 Abbildung A.25: Ge¨anderte Planauftr¨age, 28.01.2015 Abbildung A.26: eiPROD Planauftr¨age, 29.01.2015 Abbildung A.27: Ge¨anderte Planauftr¨age, 29.01.2015 Anh¨ ange 110 Abbildung A.28: eiPROD Planauftr¨age, 30.01.2015 Abbildung A.29: Ge¨anderte Planauftr¨age, 30.01.2015 Literaturverzeichnis [1] Patrick Tepaß. Entwicklung eines Konzepts zur Nivellierung der Montage von Instrumentenkombis: Nach den Prinzipien des Toyota-Produktionssystems(Heijunka). Master’s thesis, Hochschule Bochum, Februar 15.02.2013. S1-2. [2] Prof. Dr. J¨ urgen Schr¨ oder. Das modifizierte Heijunka: Notwendige Anpassungen der Methode des Produktionsausgleichs. Hearausgeber: Der Pr¨ asident der Technischen Hochschule Ingolstadt, pages S5–6, M¨arz 2014. doi: ISSN1612-6483. URL www.thi.de. Heft Nr. 28 aus der Reihe Arbeitsberichte - Working Papers. [3] Continental AG. Interne Quelle. Pres¨antation, Steffen Zwink, September 2014. [4] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation - Werk Villingen, Januar 2014. [5] Unbekannte Quelle. [6] Continental AG. Interne Quelle. Pres¨antation,Heijunka Pilot DTCO , Assenmacher & K¨ afer, 05 2014. [7] Eigene Darstellung. [8] Continental AG. Interne Quelle, Continental Busines System (CBS) Brosch¨ ure, W. Yahya. [9] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. S1-2. [10] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. S22. [11] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. S48. 111 Bibliography 112 [12] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. S6. [13] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. S13. [14] Klaus Erlach. Wertstromdesign, Der Weg zur schlanken Fabrik. Springer, 2007. doi: ISBN978-3-540-37178-6. URL [email protected],www.wertstromdesign.de. S 111. [15] David Meier Jeffrey K. Liker. The Toyota Way Fieldbook. McGraw-Hill, 2006. doi: 10.1036/0071448934. S 35. [16] Continental AG. Continental Busines System (CBS) Brosch¨ ure, . [17] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. S50. [18] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. S53-55. [19] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Lean Basics, Training Karben, Michael Schwarz, September 2012. [20] Prof. Dr. J¨ urgen Schr¨ oder. Das modifizierte Heijunka: Notwendige Anpassungen der Methode des Produktionsausgleichs. Hearausgeber: Der Pr¨ asident der Technischen Hochschule Ingolstadt, pages S23–24–25, M¨arz 2014. Heft Nr. 28 aus der Reihe Arbeitsberichte - Working Papers. [21] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, . [22] Andreas Tegel. Analyse und Optimierung der Produktionsgl¨ attung f¨ ur MehrproduktFließlinien. Springer Gabler, 2010. doi: 10.1007/978-3-8349-3587-8. URL www. springer-gabler.de. Geleitwort. [23] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, . [24] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation - CBS by CEP FIFO- KANBANHeijunka, . [25] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Heijunka Motivation & Theory, Dr. Peter Stangner, Changchun, July 2013. Bibliography 113 [26] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation - CBS by CEP FIFO- KANBANHeijunka, . S94. [27] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation - CBS by CEP FIFO- KANBANHeijunka, . S104. [28] Continental AG. Interne Quelle. Pres¨antation,Heijunka Pilot DTCO , Assenmacher & K¨ afer, 05 2014. S14. [29] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation - CBS by CEP FIFO- KANBANHeijunka, . S106. [30] Continental AG. Interne Quelle. CBS Pres¨antation, Michael Schwarz, Supply Chain Management Automotive, . S75. [31] Prof. Dr. J¨ urgen Schr¨ oder. Das modifizierte Heijunka: Notwendige Anpassungen der Methode des Produktionsausgleichs. Hearausgeber: Der Pr¨ asident der Technischen Hochschule Ingolstadt, M¨ arz 2014. Heft Nr. 28 aus der Reihe Arbeitsberichte - Working Papers. [32] Professor Dr. Hans-Otto G¨ unther. Produktionsprogrammplanung bei variantenreicher Fließproduktion. Springer Gabler, 2012. doi: 10.1007/978-3-658-02092-7. URL www. springer-gabler.de.