Die acht Ver­schwen­dungs­ar­ten im Lean Manu­fac­tu­ring und wie man sie mit Hil­fe digi­ta­ler Werk­zeu­ge ver­mei­den kann!

Im Lean Manu­fac­tu­ring wird häu­fig von den sie­ben bzw. den acht Arten der Ver­schwen­dung gespro­chen. Mit die­sen acht Ver­schwen­dungs­ar­ten (jap. Muda) sind Inef­fi­zi­en­zen von Pro­duk­ti­ons- oder Mon­ta­ge­pro­zes­sen gemeint. Aber auch anglie­dern­de Fer­ti­gungs­be­rei­che, wie die Mate­ri­al­wirt­schaft oder die Instand­hal­tung kön­nen von Ver­schwen­dung betrof­fen sein. Ziel bestimm­ter Lean Manu­fac­tu­ring-Ansät­ze ist die Redu­zie­rung die­ser Ver­schwen­dung in wert­schöp­fen­den und unter­stüt­zen­den Pro­zes­sen. Durch die­se Redu­zie­rung kön­nen erheb­li­che Pro­duk­ti­vi­täts­po­ten­zia­le geho­ben wer­den, aber auch die Fer­ti­gungs­qua­li­tät kann gestei­gert wer­den. Und wie über­all wo Ver­schwen­dung besei­tigt wird sin­ken auch die Kos­ten, da Mate­ri­al, Zeit oder ande­rer Auf­wand ein­ge­spart wird. 

Es lohnt sich also, die Ver­schwen­dungs­ar­ten genau zu ken­nen und zu wis­sen, mit wel­chen Werk­zeu­gen die­se Ver­schwen­dung ver­mei­den kann! In die­sem Bei­trag geben wir Ihnen die­ses Wis­sen ger­ne wei­ter und zei­gen, wie durch digi­ta­le Werk­zeu­ge Effi­zi­enz­po­ten­zi­al in der Pro­duk­ti­on geho­ben und Ver­schwen­dung ver­mie­den wer­den kann.

Wel­che Arten der Ver­schwen­dung gibt es?

Die acht Ver­schwen­dungs­ar­ten im Lean Manu­fac­tu­ring kann man sich sehr gut an der fol­gen­den Esels­brü­cke merken:

D  O  W  N  T  I  M  E

Die ein­zel­nen Buch­sta­ben ste­hen dabei jeweils für eine Ver­schwen­dungs­art: Defect, Over­pro­duc­tion, Wai­t­ing, Non-Uti­li­sing Per­son, Trans­por­ta­ti­on, Inven­to­ry, Moti­on und Extra Pro­cess. Durch das Abstel­len der Ver­schwen­dung kön­nen Still­stands­zei­ten von Fer­ti­gun­gen mas­siv redu­ziert wer­den. Im Fol­gen­den möch­ten wir Ihnen jede die­ser Ver­schwen­dun­gen erläu­tern und Ihnen Hilfs­mit­tel für deren Mini­mie­rung an die Hand geben.

Checkliste Verschwendungsarten

1. Defect

Defects — oder auf deutsch Män­gel — sind Feh­ler, die bei der Fer­ti­gung eines Pro­duk­tes ent­ste­hen kön­nen. Es gibt unter­schied­li­che Ursa­chen für Män­gel und es sind zusätz­li­che Res­sour­cen nötig, um die­se zu behe­ben. Män­gel an Pro­duk­ten kön­nen nie voll­stän­dig aus­ge­schlos­sen wer­den, jedoch kön­nen orga­ni­sa­to­ri­sche Maß­nah­men ergrif­fen wer­den, die­se zu minimieren.

Pro­zes­se soll­ten grund­sätz­lich so gestal­tet wer­den, dass Feh­ler bzw. Män­gel gar nicht erst ent­ste­hen. Die­ses Prin­zip nennt sich im Kon­text des Lean Manu­fac­tu­ring Poka-Yoke. Bei­spiels­wei­se kön­nen Mon­ta­ge­auf­nah­men so kon­stru­iert wer­den, dass Bau­tei­le nur in einer mög­li­chen Aus­rich­tung ein­ge­baut wer­den kön­nen. Auch durch eine auto­no­me Qua­li­täts­si­che­rung, dem soge­nann­ten Jido­ka-Prin­zip, kön­nen Feh­ler recht­zei­tig auf­ge­deckt und beho­ben wer­den. Durch In-Line-Prü­fung bestimm­ter Arbeits­schrit­te kann so direkt am Ort der Wert­schöp­fung eine Fehl­mon­ta­ge erkannt und umge­hend beho­ben werden.

Eine wei­te­re Lean Manu­fac­tu­ring Metho­de ist die Nut­zung von “Stan­dard Work”. Die­se Metho­de umfasst die detail­lier­te Beschrei­bung und Dar­stel­lung wich­ti­ger Infor­ma­tio­nen zum Fer­ti­gungs­pro­zess. Sie glie­dert die Arbeit in klein­tei­lig beschrie­be­ne Arbeits­schrit­te. Im Deut­schen wird dies häu­fig als Werker­as­sis­tenz beschrie­ben. Die­se stellt sicher, dass der Werker direkt vor Ort alle Infor­ma­tio­nen zu einem wie­der­hol­ge­nau­en Arbeits­ab­lauf vor­fin­det und bei spe­zi­fi­schen Fra­ge­stel­lun­gen schnell Hil­fe bekommt.

2. Over­pro­duc­tion

Über­pro­duk­ti­on tritt meist dann auf, wenn die Mit­ar­bei­ter in der Fer­ti­gung kei­nen Über­blick über den Gesamt­pro­zess haben. Sie fer­ti­gen dann an den ein­zel­nen Arbeits­sta­tio­nen so viel, dass die fol­gen­den Arbeits­sta­tio­nen über­las­tet wer­den. Damit wer­den Zwi­schen­la­ger schnell über­füllt und der Mate­ri­al­be­stand im work-in-pro­gress nimmt ste­tig zu. Damit bin­det die Über­pro­duk­ti­on beträcht­li­che Men­gen an Betriebs­ka­pi­tal und kann zu wei­te­ren Arten der Ver­schwen­dung führen.

Die Ver­schwen­dungs­art Over­pro­duc­tion kann durch eine bes­se­re Pla­nung und Koor­di­na­ti­on des Mon­ta­ge­pro­zes­ses mini­miert wer­den. Durch Nut­zung eines Kan­ban-Sys­tems kann ein Pull-Prin­zip in der Fer­ti­gung eta­bliert wer­den, das Zwi­schen­la­ger sogar über­flüs­sig macht.

Auch das öffent­li­che Anzei­gen von Takt­zei­ten und der ver­blei­ben­den Takt­zeit aller Arbeits­sta­tio­nen kann hel­fen, Über­pro­duk­ti­on zu mini­mie­ren. Durch ein Andon-Board kann die Takt­zeit und vie­le wei­te­re Kenn­zah­len auf Groß­an­zei­gen in der Werks­hal­le ange­zeigt wer­den. Somit weiß jeder Mit­ar­bei­ter wie viel Zeit noch bis zur Fer­tig­stel­lung des Arbeits­schrit­tes ver­bleibt und Eng­päs­se wer­den sicht- und abstellbar!

3. Wai­t­ing

War­te­zei­ten sind grund­sätz­lich nicht wert­schöp­fend. Mit­ar­bei­ter sind wäh­rend­des­sen untä­tig, da sie aus irgend­ei­nem Grund die Arbeit unter­bre­chen müs­sen. Die­se War­te­zei­ten kön­nen durch Mate­ri­al­män­gel an den Arbeits­sta­tio­nen ent­ste­hen. Aber auch Stö­run­gen an Betriebs­mit­teln wie Maschi­nen oder Werk­zeu­gen kön­nen dazu füh­ren, dass die Arbeit unter­bro­chen wer­den muss. Nicht zuletzt kön­nen die­se Unter­bre­chun­gen auch durch feh­len­des Wis­sen von neu­en, in der Ein­ar­bei­tung befind­li­chen Mit­ar­bei­tern ent­ste­hen, wenn die­se Fra­gen zu bestimm­ten Arbeits­gän­gen haben.

Durch die Ver­bes­se­rung von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­ka­nä­len in der Fer­ti­gung kön­nen die­se War­te­zei­ten mini­miert wer­den. Durch Ad-Hoc-Mel­dun­gen über feh­len­des Mate­ri­al kann die Mate­ri­al­wirt­schaft schnellst­mög­lich das benö­tig­te Mate­ri­al bereit­stel­len. Eben­so kann der Schicht- oder Pro­duk­ti­ons­lei­ter durch eine digi­ta­le Mel­dung von Fra­gen der Werker schnell ein­grei­fen und Gegen­ma­ßen ergrei­fen. So kann die Still­stands­zeit der Fer­ti­gung signi­fi­kant redu­ziert wer­den. Durch die Aus­wer­tung der ein­ge­ge­be­nen Stö­rungs­grün­de für die Unter­bre­chun­gen kön­nen im Anschluss ziel­ge­rich­tet Pro­zess­ver­bes­se­run­gen durch­ge­führt wer­den. Dies erhöht die Kapa­zi­tät und Qua­li­tät der Mon­ta­ge­pro­zes­se. In unse­rem White­pa­per zum The­ma Alarm­ma­nage­ment fin­den Sie wei­te­re Infor­ma­tio­nen zu Kom­mu­ni­ka­ti­ons­ka­nä­len in Fertigungsumgebungen.

4. Non-Uti­li­sing Person

Die­se Ver­schwen­dungs­art gehört im Sin­ne des Toyo­ta-Pro­duk­ti­ons­sys­tems eigent­lich nicht zu den sie­ben ursprüng­li­chen Arten der Ver­schwen­dung. Den­noch haben unzu­rei­chend aus­ge­bil­de­te Mon­ta­ge­mit­ar­bei­ter einen erheb­li­chen Ein­fluss auf die Fer­ti­gungs­qua­li­tät und die Kapa­zi­tät eines Fer­ti­gungs­pro­zes­se und die gesam­te Orga­ni­sa­ti­on. Aber nicht nur feh­len­des Know-How (zum Bei­spiel von neu­en oder häu­fig wech­seln­den Mit­ar­bei­tern), son­dern auch nicht erkann­te Talen­te oder nicht beach­te­te Ver­bes­se­rungs­ideen ber­gen ein erheb­li­ches Ver­schwen­dungs­po­ten­zi­al. Wer­den die­se Talen­te oder Ver­bes­se­rungs­ideen nicht beach­tet, hat das direk­te Aus­wir­kun­gen auf die Moti­va­ti­on und das Enga­ge­ment der ein­zel­nen Mitarbeiter.

Lösungs­mög­lich­kei­ten für die­se Her­aus­for­de­run­gen sind bei­spiels­wei­se der Ein­satz von Werker­as­sis­tenz­sys­te­men. Mit Hil­fe sol­cher digi­ta­ler Werk­zeu­ge kön­nen Infor­ma­tio­nen rund um den Mon­ta­ge­pro­zess direkt an den ein­zel­nen Arbeits­sta­tio­nen über Touch-Panel abge­ru­fen wer­den. Dies betrifft bei­spiels­wei­se Arbeits­an­wei­sun­gen in Form von pdf-Doku­men­ten, Check­lis­ten, Bil­dern oder Vide­os. Die­se Doku­men­te, die nor­ma­ler­wei­se nur in Form von Papier­do­ku­men­ten umständ­lich ein­seh­bar sind, hel­fen gera­de neu­en Mit­ar­bei­tern sich in die Mon­ta­ge­pro­zes­se ein­zu­ar­bei­ten. Aber auch alt­ge­dien­te Mit­ar­bei­ter haben bei sel­ten gefer­tig­ten oder sehr kom­ple­xen Vari­an­ten der Pro­duk­te häu­fig Bedarf an sol­chen Infor­ma­tio­nen. Die schnel­le und unkom­pli­zier­te Bereit­stel­lung sorgt dafür, dass die­se Doku­men­te auch genutzt wer­den und nicht nur in Schub­la­den verstauben.

5. Trans­port

Trans­port beinhal­tet alle Bewe­gun­gen von Mate­ri­al inner­halb eines Pro­duk­ti­ons­pro­zes­ses. Dies betrifft Roh­ma­te­ri­al, ein­zel­ne Bau­grup­pen aber auch fer­ti­ge Erzeug­nis­se. Durch einen ver­zö­ger­ten oder nicht opti­ma­len Trans­port von Mate­ri­al kann es zu einer Viel­zahl von Pro­ble­men bis hin zum Still­stand der Fer­ti­gung kom­men. Außer­dem kön­nen Beschä­di­gun­gen von Pro­duk­ten dazu füh­ren, dass die Pro­dukt­qua­li­tät lei­det. Die­se nega­ti­ven Aus­wir­kun­gen der Trans­port­pro­zes­se beru­hen auf unter­schied­li­chen Ursa­chen. Ein schlech­tes Fabrik-Lay­out kann zu lan­gen und unüber­sicht­li­chen Trans­port­ket­ten füh­ren. Außer­dem kön­nen schlecht aus­ge­rich­te­te Fer­ti­gungs­pro­zes­se dazu füh­ren, dass sich Mate­ri­al in den Zwi­schen­la­gern staut und den Pro­duk­ti­ons­pro­zess behindert. 

Auch bei die­ser Ver­schwen­dungs­art spie­len Kom­mu­ni­ka­ti­ons­mit­tel eine ent­schei­den­de Rol­le. Mit­ar­bei­ter in der Fer­ti­gung kön­nen Mate­ri­al­eng­päs­se nur sehr lang­sam mel­den, wenn die rich­ti­gen Werk­zeu­ge feh­len. Die Logis­tik­mit­ar­bei­ter reagie­ren dann zu spät auf ein­zel­ne Fahr­auf­trä­ge und die Fer­ti­gung muss unter­bro­chen wer­den, bis das Mate­ri­al ange­lie­fert wurde.

Durch eine Wert­strom­ana­ly­se kann ein Bild über den sequen­zi­el­len Fluss der Roh­stof­fe oder Bau­grup­pen erstellt wer­den. In die­sem wird deut­lich, an wel­chen Stel­len der Fer­ti­gung Pro­ble­me mit der Mate­ri­al­ver­sor­gung zu erwar­ten sind. Die Pro­zes­se kön­nen dann auf die­ser Basis ver­bes­sert wer­den. Eine wei­te­re Mög­lich­keit ist die Ein­füh­rung von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­werk­zeu­gen, mit denen Mit­ar­bei­ter Mate­ri­al­män­gel früh­zei­tig mel­den kön­nen. Die auto­ma­ti­sche Über­wa­chung von Mate­ri­al­be­stän­den über Sen­so­ren an den Ent­nah­me­ein­rich­tun­gen kann zu auto­ma­ti­siert ein­ge­stell­ten Fahr­auf­trä­gen für die Logis­tik füh­ren. Durch die Mes­sung der Zei­ten zwi­schen Mel­dung und Lie­fe­rung der benö­tig­ten Tei­le kann die Logis­tik­ket­te außer­dem fei­ner geplant und opti­miert werden.

6. Inven­to­ry

Die Ver­schwen­dung im Inven­to­ry, also in den Lager­ein­rich­tun­gen, ent­steht durch einen unnö­tig hohen Mate­ri­al­be­stand in den ein­zel­nen Lagern der Fer­ti­gung. Eine Ursa­che ist die Fehl­pla­nung von Sicher­heits- oder Mel­de­be­stän­den. Eine ande­re Ursa­che ist, dass die Pro­duk­ti­ons­ge­schwin­dig­keit nicht an die Nach­fra­ge ange­passt ist. Auch unzu­ver­läs­si­ge Lie­fe­ran­ten oder lan­ge Rüst­zei­ten kön­nen Ursa­che von Lager­ver­schwen­dung sein.

Durch die Nut­zung von Lean Manu­fac­tu­ring Werk­zeu­gen wie Kan­ban kann der Mate­ri­al­be­stand an die Kun­den­nach­fra­ge ange­passt wer­den. Durch die­ses Pull-Prin­zip kön­nen Mate­ri­al­be­stän­de in der Waren­ein- und ‑aus­gangs­be­rei­chen, aber auch zwi­schen den Arbeits­sta­tio­nen dras­tisch gesenkt wer­den. So wird der Kapi­tal­ein­satz für Roh­stof­fe, Zwi­schen­pro­duk­te und End­pro­duk­te erheb­lich gesenkt. Auch über eine Just-in-time oder Just-in-sequence Belie­fe­rung ein­zel­ner Mon­ta­ge­sta­tio­nen kann das Mate­ri­al­ma­nage­ment ver­bes­sert wer­den. Auch hier spie­len digi­ta­le Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tools wie­der eine wich­ti­ge Rol­le. Durch die bedarfs­ge­rech­te, früh­zei­ti­ge Rück­mel­dung von Mon­ta­ge­schrit­ten kann das für das nächs­te Werk­stück benö­tig­te Mate­ri­al pass­ge­nau zur Ver­fü­gung gestellt werden.

7. Moti­on

Die­se Ver­schwen­dungs­art beschreibt unnö­ti­ge, nicht wert­schöp­fen­de Bewe­gun­gen von Mate­ri­al oder Men­schen im Fer­ti­gungs­pro­zess. Ein nicht opti­mal ein­ge­rich­te­ter Arbeits­platz, bei dem die Abstän­de zu not­wen­di­gen Werk­zeu­gen oder Bau­tei­len zu groß sind, führt dazu, dass der Mit­ar­bei­ter viel Zeit mit nicht wert­schöp­fen­der Bewe­gung ver­bringt. Dies erhöht die Takt­zei­ten und auch die Mit­ar­bei­ter­mo­ti­va­ti­on sinkt durch eine gewis­se Frus­tra­ti­on. Ein wei­te­rer Gesichts­punkt die­ser Ver­schwen­dungs­art sind unnö­ti­ge Lauf­we­ge bei der Mel­dung von Stö­run­gen oder Mate­ri­al­be­darf. Auch das Ein­se­hen von gedruck­ten Arbeits­an­wei­sun­gen oder Zeich­nun­gen in der Fer­ti­gung kann dazu füh­ren, dass Zeit ver­schwen­det wird.

Abhil­fe schaf­fen hier Lean Pro­duc­tion Metho­den wie 5S. Die­se Metho­de sorgt dafür, dass die Arbeits­sta­tio­nen gut orga­ni­siert sind. Die 5 “S” ste­hen hier­bei für die japa­ni­schen Begriffe

Vor allem der Punkt Sei­ket­su (Stan­dar­di­sie­ren) kann durch ein Werker­as­sis­tenz­sys­tem mit detail­lier­ten Arbeits­be­schrei­bun­gen, Zeich­nun­gen oder Check­lis­ten unter­stützt wer­den. Dadurch wird es neu­en Mit­ar­bei­tern schnell mög­lich, sich in die Arbeits­ab­läu­fe ein­zu­fin­den. Aber auch erfah­re­ne Mit­ar­bei­ter pro­fi­tie­ren durch ein Nach­schla­ge­werk für kom­ple­xe oder sel­ten gefer­tig­te Pro­duk­te und Varianten.

8. Extra Process

Über­mä­ßi­ge Ver­ar­bei­tung von Pro­duk­ten fin­det immer dort statt, wo ein Arbeits­gang dop­pelt aus­ge­führt wird. Dies kann an schlech­ter Doku­men­ta­ti­on von Fer­ti­gungs­schrit­ten oder feh­len­der Abstim­mung der Pro­zes­se unter­ein­an­der her­vor­ge­ru­fen wer­den. Bei­spiels­wei­se wer­den Daten zu einem Arbeits­schritt dop­pelt erfasst, das Werk­stück wird an meh­re­ren Arbeits­sta­tio­nen gerei­nigt oder es wer­den mehr C‑Teile als not­wen­dig ver­wen­det. Die Stan­dar­di­sie­rung von Pro­zes­sen kann die­se Ver­schwen­dungs­art wei­test­ge­hend eli­mi­nie­ren. Dazu gehört die Berei­ni­gung von Pro­zes­sen mit Blick auf unnö­ti­ge Doku­men­ta­ti­on oder dop­pel­te Prozessschritte.

Auch hier kommt die Lean Manu­fac­tu­ring Metho­de 5S , die wir im vor­he­ri­gen Punkt bereits bespro­chen haben, zum Ein­satz. Durch die Stan­dar­di­sie­rung von Arbeits­plät­zen und das Selek­tie­ren von unnö­ti­gen Ele­men­ten in den Pro­zes­sen und an den Arbeits­sta­tio­nen kön­nen dop­pel­te Pro­zes­se leicht erkannt und ange­passt wer­den. Auch durch Kai­zen und die damit ein­her­ge­hen­den Ver­ein­fa­chun­gen der Pro­zess­ab­läu­fe kann die­se Ver­schwen­dungs­art ange­gan­gen werden.

 

Wie unter­stüt­zen digi­ta­le Werk­zeu­ge Sie bei der Eli­mi­nie­rung der Verschwendungsarten?

Vie­le unse­rer Kun­den fan­gen an, die acht Ver­schwen­dungs­ar­ten im Lean Manu­fac­tu­ring erst ein­mal sicht­bar zu machen. Dies erfolgt in der Regel über ein digi­ta­les Alar­mie­rungs- und Anzei­ge­sys­tem. Den Werkern an den Arbeits­sta­tio­nen wird es dabei mit­tels eines Touch-Panels ermög­licht, Feh­ler im oder Fra­ge­stel­lun­gen zum Pro­duk­ti­ons­pro­zess zu mel­den. Dadurch wer­den die­se Mel­dun­gen für den Fer­ti­gungs- oder Schicht­lei­ter sicht­bar. Die­ser kann dann schnell dar­auf reagie­ren und aku­te Maß­nah­men ergrei­fen. Durch die Spei­che­rung und Aus­wer­tung der Mel­dun­gen kön­nen im Nach­hin­ein Opti­mie­run­gen an den Mon­ta­ge­sta­tio­nen, den Betriebs­mit­teln und den Fer­ti­gungs­pro­zes­sen vor­ge­nom­men werden.

Ein zwei­ter Schritt stellt für vie­le unse­rer Kun­den ein Werker­as­sis­tenz­sys­tem dar. Hier­bei wer­den an den ein­zel­nen Arbeits­sta­tio­nen Doku­men­te wie Zeich­nun­gen, Check­lis­ten, Bil­der oder Vide­os ange­zeigt, die den Pro­duk­ti­ons­pro­zess detail­liert beschrei­ben. Zusätz­lich kön­nen Daten zum Pro­zess oder zum Pro­dukt (z.B. Seri­en­num­mern, Mess­wer­te aus Prüf­an­la­gen und vie­les mehr) erfasst und aus­wert­bar gemacht wer­den. Auch die Zei­ten, die für einen bestimm­ten Mon­ta­ge­schritt benö­tigt wer­den, wer­den so trans­pa­rent, was eine detail­lier­te Aus­tak­tung ein­zel­ner Arbeits­sta­tio­nen und der gesam­ten Linie ermöglicht.

Wich­tig ist es aber bei der Ein­füh­rung sol­cher digi­ta­ler Werk­zeu­ge, von Anfang an groß zu den­ken, aber klein zu begin­nen. Ansons­ten kön­nen Mit­ar­bei­ter in der Fer­ti­gung und in den unter­stüt­zen­den Berei­chen schnell über­for­dert wer­den. Wei­ter­hin ist es wich­tig, Know-How-Trä­ger der Fer­ti­gungs­pro­zes­se schon in der Pla­nungs­pha­se ein­zu­bin­den. Dies sind vor allem die Mit­ar­bei­ter in der Fer­ti­gung! Die­se wis­sen, wor­an es häu­fig hakt und wel­che Pro­zess­schrit­te unklar sind bzw. bei wel­chen es häu­fig zu Feh­lern kommt.

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