So steigern Sie die Effizienz Ihrer Produktion mit dem Synchronen Produktionssystem (SPS)

So steigern Sie die Effizienz Ihrer Produktion mit dem Synchronen Produktionssystem (SPS)

Für viele Betriebe ist das Synchrone Produktionssystem (SPS) ein geeignetes Konzept, um mit radikal geänderten Marktund Nachfragestrukturen besser zurechtzukommen. Zahlreiche Unternehmen in Deutschland sind bereits dazu übergegangen, ihre Produktion auf SPS umzustellen. Die Carl Zeiss GmbH, Trumpf Werkzeugmaschinen und die Firma Renz, der größte Hersteller von Briefkastenanlagen in Europa, sind 3 eindrucksvolle Beispiele.

Die Marktbedingungen haben sich in jüngerer Zeit für viele Unternehmen drastisch verändert:

* In vielen Branchen wollen Kunden heute qualitativ hochwertige Produkte, individuell gestaltet, in kurzer Lieferzeit und dennoch kostengünstig.
* In vielen Branchen herrscht ein starker Konkurrenzdruck. Dabei sitzen die Wettbewerber nicht nur in Hamburg oder Stuttgart, sondern beispielsweise auch in China. Dort wird zu ganz anderen Kosten produziert.
* Es geht immer weniger darum, dasselbe Produkt in größtmöglicher Stückzahl zu fertigen. Um den vielfältigen Wünschen der Kunden entsprechen zu können, müssen heute unterschiedlichste Produkte und Produktvarianten realisiert werden.
* Viele Betriebe sind mit einer starken Fluktuation der Nachfrage konfrontiert. Da heißt es, die Produktionsweise sowohl auf Lieferschwankungen als auch auf kleinere Losgrößen einzustellen.
* Kunden wünschen kurze Lieferzeiten. Schnelle Lieferung wird zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil.

Wenn Sie den Eindruck haben, dass die gegenwärtige Produktionsweise in Ihrem Unternehmen den aktuellen Herausforderungen nicht mehr angemessen ist, sollten Sie prüfen, ob Sie ein SPS-Projekt initiieren wollen.

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Was ist SPS und welche Vorteile hat es für Sie?

Das Synchrone Produktionssystem (SPS) ist eine in Japan entwickelte besondere Form der „Lean Production“, die auf dem Toyota-Produktionssystem (TPS) beruht. Während dieses speziell für die Automobilproduktion entwickelt wurde, eignet sich SPS auch für die Anwendung in anderen Branchen. SPS enthält eine Reihe von Methoden, wie Kaizen, Kanban, QM etc. SPS zielt auf die Synchronisation aller Prozesse auf der Grundlage des Just-in-time-Gedankens. Mit SPS lassen sich die Durchlauf- und Lieferzeiten verkürzen, die Qualität von Prozessen und Produkten verbessern, Lager abbauen und die Produktivität steigern.


Checkliste: Lohnt sich SPS für Sie?

Prüfen Sie bitte anhand der folgenden Checkliste, ob Sie in Ihrem Bereich oder in Ihrem Unternehmen Bedingungen vorfinden, die für die Einführung dieser Produktionsmethode sprechen.

Bedingungen Ja Nein
Sie haben es mit einem stark fluktuierenden Auftragseingang zu tun.    
Sie haben viele Produkte und Produktvarianten in Ihrem Angebot.    
Ihre Kunden erwarten schnelle Lieferung.    
Sie sind hohem nationalem und internationalem Konkurrenzdruck ausgesetzt.    
Sie haben hohe Lagerbestände und -kosten.    
Sie haben den Eindruck, dass die Durchlaufzeiten zu lang sind.    
Es gibt erhebliche Defizite sowohl bei der Produkt- als auch bei der Prozessqualität.    

Schritt 1: Informieren, überzeugen und motivieren

SPS muss nach dem Top-Down-Prinzip von der Unternehmensführung getragen werden. Doch selbst wenn Sie nicht auf dieser Ebene tätig sind, können Sie aktiv werden. Geben Sie den Anstoß für ein SPS-Projekt, indem Sie ein Konzept erarbeiten und dieses der Geschäftsleitung vorschlagen.

Sorgen Sie dafür, dass von Anfang an alle betroffenen Mitarbeiter aktiv einbezogen werden. Veranstalten Sie Work – shops zum Thema. Sie können nicht unbedingt damit rechnen, nur auf Begeisterung zu stoßen. Verweisen Sie auf die guten Ergebnisse, die etwa Zeiss, Trumpf und Renz mit SPS erzielt haben. Erfahrungen zeigen, dass die Facharbeiter in der Produktion eher bereit sind, SPS mitzutragen, und aktiv mitwirken. Mehr Skepsis kommt von der Ebene der Meister und Abteilungsleiter. Wichtig ist vor allem, dass schnell überzeugende Ergebnisse sichtbar werden.

Schritt 2: Starten Sie mit einem Modellprozess

Die gesamte Produktion von heute auf morgen auf SPS umzustellen wird nicht funktionieren. Beginnen Sie mit der Auswahl eines geeigneten Pilotprojekts, indem Sie ein einzelnes Produkt oder eine Produktfamilie auswählen und deren Prozesse einer genauen Betrachtung unterziehen. Dieser Modellbereich bildet dann die Keimzelle für die weitere Umsetzung des SPS in anderen Bereichen.


Schritt 3: Bilden Sie ein SPS-Projektteam

Damit die Sache in Schwung kommt, bilden Sie ein Team und starten damit ein offizielles SPS-Projekt. Das Team stellen Sie aus den Mitarbeitern des Modellbereichs und aus anderen Bereichen, speziell aus der Qualitätssicherung, dem Betriebsmittelbau und der Logistik, zusammen. Neben technischen Kenntnissen sollten die Teammitglieder auch über Kompetenzen in Projektmanagement, Präsentation und Moderation verfügen. Idealerweise werden einzelne Mitarbeiter vom Tagesgeschäft freigestellt, damit sie sich ganz auf ihre SPS-Aufgaben konzentrieren können.


Schritt 4: Erfassen Sie den Ist-Zustand

Skizzieren Sie den Ist-Zustand der Material- und Informationsflüsse mittels einfacher Symbole. So bekommen Sie den Gesamtprozess in den Blick.

Suchen Sie nach allen Arten von Verschwendung

Studien zeigen, dass der Anteil wertschöpfender Arbeit, d. h. solche, für die der Kunde bereit ist zu bezahlen, bei vielen Prozessen in Unternehmen sehr klein ist. Um das zu ändern, müssen Sie versuchen, durch geeignete Maßnahmen den Anteil wertschöpfender Arbeit zu erhöhen. Das können Sie erreichen, wenn Sie die notwendige, aber nicht wertschöpfende Arbeit reduzieren und die Verschwendung (japanisch „Muda“) radikal beseitigen.

Suchen Sie gemeinsam mit Ihren Teammitgliedern nach Verschwendungen in dem Prozess. Achten Sie besonders auf diese 7 Arten von Verschwendung:

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Die häufigste Form der Verschwendung ist Überproduktion, die daher rührt, dass nach dem „Push“-Prinzip gearbeitet wird. Jeder Prozess produziert als ,,isolierte Insel“ ohne Rücksicht auf den tatsächlichen Bedarf des nachgeordneten Kundenprozesses. Jeder Prozess optimiert seine Losgrößen und produziert nach einem Rhythmus, der aus seiner Perspektive sinnvoll erscheint. Die liefernden Prozesse produzieren dann Teile, die von den nachgelagerten Prozessen zu diesem Zeitpunkt noch nicht benötigt werden. Das führt zu einem ungleichmäßigen Arbeitsfluss und dem Aufbau von Zwischenlagern. Zusätzliche Lagerflächen und Transportbewegungen werden nötig und insgesamt verlängert sich die Durchlaufzeit.

Indem Sie die verschiedenen Arten von Verschwendung unterscheiden, können Sie sie gezielt ausmerzen. Häufig wissen die Mitarbeiter an ihren Arbeitsplätzen am besten, welche Arten von Verschwendung bei ihnen auftreten und wie sie zu beseitigen sind. Allerdings sollten Sie auch andere Mitarbeiter, die bereits bewiesen haben, dass sie ein gutes Auge für das Erkennen von Verschwendung entwickelt haben, zum Erkennen und Eliminieren mit heranziehen.

Stellen Sie einen „Pareto-Tisch“ auf. Richten Sie einen Tisch ein, auf dem alle fehlerhaften Teile gesammelt werden. Dafür hat sich der Name „Pareto- Tisch“ eingebürgert. Bei den täglich stattfindenden Meetings diskutieren Sie mit den beteiligten Mitarbeitern die Ursachen für die Fehler und erarbeiten Lösungen. Da Fehler meist Ursachen und Auswirkungen über mehrere Stufen hinweg haben, lassen sich gemeinsam bessere Lösung finden. Damit senken Sie die innerbetriebliche Fehlerquote.

Schritt 5: Erarbeiten Sie den gewünschten Soll-Zustand

Nivellieren und Glätten der Produktion: eine Aufgabe für die Fertigungssteuerung Um dem Wunsch der Kunden nach kurzen Lieferzeiten entsprechen zu können, muss mit Verkaufsgeschwindigkeit produziert werden. Je stärker der Auftragsbestand an den einzelnen Arbeitsstationen schwankt, umso größer müssen die Puffer sein. Daraus folgt die Empfehlung: Nehmen Sie die Schwankungen raus.

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Es ist Aufgabe der Fertigungssteuerung, das Fertigungsvolumen und die Fertigungsvielfalt zu nivellieren (Unterteilen in Tagesmengen) und zu glätten (die Tagesmengen in Teilmengen unterteilen). Dadurch werden die Auswirkungen der Berge und Täler bei der Kundennachfrage auf ein Mindestmaß reduziert. Je kleiner Sie diese Sollmenge in den Puffern halten können, umso geringer der Platzbedarf, die Bestände und damit die Kapitalbindung. Hinsichtlich der Lagerbestände geben Sie klare Zielsetzungen für eine Reduzierung an:

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Von der Los- zur Einzelstückfertigung Wird auch in Ihrem Unternehmen, wie in vielen anderen, produziert, ohne zu wissen, ob oder wann man die Produkte verkaufen kann? Werden Mitarbeiter und Maschinen einfach irgendwie beschäftigt und die Produkte auf Lager gelegt? Das ist die klassische Losfertigung, die mit vielen Lagern arbeitet.

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Weist Ihre Produktpalette eine hohe Typenvielfalt auf, fahren Sie besser mit einer Einzelstückfertigung: Erst wenn der Auftrag eingeht, beginnt die Fertigung.

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Und zwar wird der Auftrag so gefertigt, dass das Produkt zum gewünschten Liefertermin fertig ist und ausgeliefert werden kann. Es wird weitgehend ohne Lager produziert. Damit gehören volle Lager der Vergangenheit an.

Damit dies funktioniert, muss allerdings die Durchlaufzeit vom Eingang des Vormaterials über die vor- und letztgelagerten Prozesse bis hin zur Auslieferung kürzer sein als die vom Kunden gewünschte Lieferzeit. Denn nur so ist es möglich, erst nach Auftragseingang mit der Produktion zu beginnen. Dies ermöglicht es Ihrem Unternehmen, eine große Anzahl an Produktvarianten anzubieten, und das – im Idealfall – ganz ohne Fertigteillager. Einzelstückfertigung funktioniert wie das „Imbissbudensystem“.

An der Imbissbude tritt ein Kunde an die Theke und gibt seine Bestellung auf. Die Fertigung beginnt: Die Pommes frites werden in das heiße Öl geworfen, das Würstchen erhitzt, der Pappteller bereitgestellt. Das ist Auftragsfertigung mit einer Durchlaufzeit von etwa 3 Minuten.

*Beachten Sie:* Die Imbissbude hat kein Ausgangslager, arbeitet aber noch mit einem Materiallager (die Brötchen, die Würstchen und die tiefgefrorenen Pommes frites).

Nach einer erfolgreichen Umstellung auf Einzelstückfertigung wird ein Produkt idealerweise erst dann und in „Losgröße 1“ gefertigt, wenn es benötigt wird. Dies gilt nicht nur für Kundenaufträge, sondern auch für Teile, die intern für den nächsten Fertigungsschritt gebraucht werden. So lassen sich Bestände reduzieren und Durchlaufzeiten senken. In der Einzelstück- und Teilesatzfertigung gibt es keine Zwischen- und Endlager mehr, in die auf Vorrat produziert wird. An die Stelle der Lager treten Warenhäuser, in denen eine definierte Menge vorgehalten wird.

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Die Verkleinerung der Losgrößen hat ein häufigeres Umrüsten der Maschinen zur Folge. Das macht eine Verkürzung der Rüstzeiten erforderlich. Rüstzeiten lassen sich beispielsweise dadurch verkürzen, dass die Werkzeuge, die man für die Fertigung eines Teils benötigt, in Werkzeugwagen vorgerüstet und leicht zugänglich bereitgestellt werden.,

Praxisbeispiel Fa. Renz: Verkürzung der Umrüstzeiten Während die Pressenwerkzeuge vorher in Regalen gelagert waren, mit Hubstaplern entnommen und zur Presse gebracht werden mussten, sind sie nun auf Wagen gestellt, von wo aus sie vom Mitarbeiter mithilfe einer einfachen Vorrichtung in die Presse eingesetzt werden können. Die Umrüstzeiten wurden drastisch verkürzt:
* Hydraulikpresse: früher 7 Minuten, heute 3 Minuten
* Schuler-Presse: früher 90 Minuten, heute 11 Minuten
* Trumpf-Stanzzentrum: früher 25 Minuten, heute 3 Minuten
* Gehäuseautomat: früher 128 Minuten, heute 57 Minuten

Stellen Sie von einer schiebenden auf eine ziehende Produktion um

SPS stellt von einer schiebenden auf eine ziehende Produktion (Pull-System) um. Während ein Push-SystemProdukte weitgehend unabhängig vom Kundenbedarf herstellt, reagiert ein Pull-System unmittelbar auf den Auftragseingang. Das heißt, wenn die Verkäufe schwanken, muss auch entsprechend schwankend produziert werden.

Das Pull-System gilt für alle Fertigungsschritte: Der Bedarf im nachgelagerten Arbeitsprozess stößt die Tätigkeit im vorgelagerten Arbeitsprozess an. In einem „Pull-System“ stellt ein Prozess nur das her, was der nächste Prozess benötigt, und erst dann, wenn er es benötigt. Wenn die Mindestmenge erreicht ist, wird bis zur vorher bestimmten Sollmenge (Puffer) nachproduziert. Das Produkt fließt ohne Wartezeit von Bearbeitungsschritt zu Bearbeitungsschritt.

Erst wenn nach Entnahmen die Mindestmenge erreicht ist, wird bis zur vorher bestimmten Sollmenge (Puffer) nachproduziert. Das ist das Supermarkt-Prinzip: Dort wird nachgelegt, wenn die Warenmenge im Regal unter ein bestimmtes Minimum fällt. Je kleiner Sie diese Sollmenge halten können, umso geringer der Platzbedarf, die Bestände und damit die Kapitalbindung. SPS hat das hohe Ziel, die Warenhäuser ganz abzuschaffen und zu einem Puffer von 1 zu kommen.

So funktioniert die Produktion in synchronisierter Taktzeit …

Die Taktzeit ist ein fest vorgegebener Zeitraum, in dem ein Teil hergestellt wird. Synchron meint, dass der Fertigungsprozess über alle Fertigungsstufen hinweg so getaktet ist, dass Zwischenlager überflüssig werden. Dabei durchläuft jedes/r einzelne Teil/Satz alle Stationen ohne Unterbrechung im Takt. Bildlich vorstellen kann man sich das wie ein Orchester, das nach dem Taktstock des Dirigenten spielt. Je besser die Arbeiten an den einzelnen Bearbeitungsstationen aufeinander abgestimmt (getaktet) sind, umso kleiner die notwendigen Zwischenlager.

Für eine möglichst kontinuierliche Fließfertigung ermitteln Sie die geeigneten Taktzeiten, nach denen gearbeitet wird. Sie errechnen die Taktzeit einer Arbeitsstation, indem Sie die reguläre Arbeitszeit eines Tages durch die vom nachgelagerten Prozess täglich benötigte Stückzahl dividieren. Montage nach Takt erfordert von allen Beteiligten zielgerichtete Anstrengungen, um schnelle Reaktionszeiten bei Problemen zu gewährleisten, Ursachen ungeplanter Stillstandszeiten zu eliminieren und um die Rüstdauer zu reduzieren.

…und mit standardisierter Arbeit

ie Arbeits- und Bewegungsabläufe an den einzelnen Arbeitsplätzen werden erfasst, optimiert und dann als Standard festgelegt. Dabei sind die Abläufe präzise zu beschreiben. Dies ist kein einmaliger Vorgang, sondern wird im Laufe der Zeit weiter verbessert. Dazu eignen sich Kaizen-Maßnahmen, d. h. ein Prozess kontinuierlicher Verbesserungen. Nur wenn Sie Standards definiert haben, ist Kaizen möglich.

Schritt 6: Wie Sie den Soll-Zustand umsetzen

Als Projektleiter haben Sie nun die Aufgabe, zusammen mit Ihrem SPS-Team einen Umsetzungsplan zu erarbeiten, der im Einzelnen beschreibt, wie der Soll-Zustand erreicht werden soll. Sie ermitteln die notwendigen Schritte und legen deren Reihenfolge fest. Ferner bestimmen Sie die zu erreichenden Meilensteinziele und -termine sowie die Verantwortlichkeiten.

Sie müssen die Umsetzung weiterhin kontrollieren. Die synchrone Produktion funktioniert nur dann reibungslos, wenn alle Arbeitsschritte in sicheren Prozessen ablaufen und hochwertige IO-Teile (IO = In Ordnung, d. h. Gutteile) hervorbringen. Denn jedes Ausschussteil und Schlechtteil (NIO = Nicht in Ordnung) macht einen Teilesatz unvollständig und zieht einen unvorhergesehenen Fertigungsvorgang nach sich.

Als Projektleiter gehört es daher zu Ihren Aufgaben, jedem Mitarbeiter deutlich zu machen, dass er selbst die Verantwortung für die Qualität an seiner Arbeitsstation hat. Er muss daher regelmäßig messen, ob die Prozesse in den definierten Grenzen laufen.

Sie werden feststellen, dass im Laufe der Zeit weitere Verbesserungsmöglichkeiten erkannt werden. Nutzen Sie diese und verbessern Sie den Prozess mit den bekannten Kaizen-Methoden. Die bei der Optimierung des Ablaufs bei der Produktfamilie gesammelte Erfahrung bildet dann die Keimzelle für weitere Umsetzungen in anderen Bereichen.

Es wird dann Ihre Aufgabe und die Ihres Teams sein, die Ergebnisse des Modellbereichs auf andere Bereiche und schließlich auf die ganze Produktion zu übertragen.


So strukturieren Sie Ihr SPS-Projekt

1. Informieren Sie sich weiter über SPS. Machen Sie eine Web-Recherche. Besuchen Sie die Website von Hitoshi Takeda: www.takedasps.de. Erkundigen Sie sich bei Unternehmen, die SPS bereits umgesetzt haben, nach deren Erfahrungen.
2. Thematisieren Sie SPS bei einem der nächsten Management- Meetings.
3. Machen Sie eine erste Bestandsaufnahme Ihrer jetzigen Produktion. Wo sind die entscheidenden Schwachstellen?
4. Evaluieren Sie die Vorteile von SPS für Ihren Betrieb. Könnte eine synchrone Produktion Vorteile haben und umsetzbar sein?
5. Wählen Sie einen Modellprozess aus und erarbeiten dafür ein Grobkonzept. Bitten Sie die Geschäftsleitung um Zustimmung zu dessen Realisierung.
6. Stellen Sie ein SPS-Team zusammen.
7. Untersuchen Sie gemeinsam im Team den ausgewählten Prozess nach den zentralen SPS-Kriterien.
8. Erarbeiten Sie mit den betroffenen Mitarbeitern ein verbessertes Produktionskonzept und einen Umsetzungsplan.
9. Setzen Sie die erarbeiteten Maßnahmen um und kontrollieren Sie deren Wirksamkeit.

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