TPS und SPS: Maximale Ausnutzung aller Ressourcen

TPS und SPS: Maximale Ausnutzung aller Ressourcen

Das Toyota-Produktionssystem (TPS) gilt als eines der ausgereiftesten Systeme der Produktions- und Arbeitsorganisation. Allerdings ist es speziell für die Automobilbranche entwickelt worden. Um die enormen Vorteile dieser Methodik für alle Produktionsbranchen nutzen zu können, modifizierte Hitoshi Takeda es zum Synchronen Produktionssystem (SPS). Seit 1997 ist Takeda mit seinem Beratungsunternehmen SPS Management Consultants auch in Deutschland (Düsseldorf) vertreten. Die erzielten Ergebnisse bei der Implementierung seines Systems in deutschen Unternehmen machen SPS zu einer Erfolgsgeschichte in Deutschland.


Die Vorteile von SPS

Viele Methoden und Verfahren, die Sie schon von anderen Systemen wie Kaizen, Kanban, QM etc. her kennen, werden Sie auch beim SPS wieder finden. Es sind die spezielle Kombination, die Klarheit und einige ganz besondere Merkmale, die ich im Folgenden beschreibe, die SPS zu einem so effektiven Werkzeug machen.

Der Markt fordert neue Produktionskonzepte

Im Gegensatz zu früher haben sich die Anforderungen an einen Produktionsbetrieb heute drastisch geändert:

* Durch die offenen Grenzen haben Sie es nicht mehr nur mit der Konkurrenz im eigenen Land zu tun, Sie sind gezwungen, sich einem globalen Wettbewerb zu stellen.
* Die Kundenanforderungen werden immer individueller und differenzierter. Der Trend geht eindeutig weg von einer identischen Massenproduktion hin zu einer individuellen, kundenorientierten Fertigung. Bedenken Sie einmal, wie viele Modellvarianten es heute im Automobilbereich im Vergleich zu früher gibt. Das Schlüsselwort heißt nicht mehr maximale Stückzahl, sondern maximale Variationsvielfalt.
* Die Nachfragesituation ändert sich oft rapide. Für Sie bedeutet das: Sie müssen die Produktion in kurzer Zeit erhöhen oder herunterfahren können. Dazu benötigen Sie ein Lieferantenmanagement, mit dem Sie auf diese Veränderungen reagieren können.
* Der Kunde ist nicht mehr bereit, lange auf ein Produkt zu warten. Die schnellere Lieferzeit wird zu einem deutlichen Wettbewerbsvorteil.

Wenn Sie sich in Ihrem Betrieb mit ähnlichen Situationen konfrontiert sehen, dann sollten Sie sich SPS auf jeden Fall einmal näher anschauen und einen Einsatz in Erwägung ziehen.

Zielsetzung von SPS

Auf diese geänderten Anforderungen gehen alle Lean-Production-Konzepte (schlanke Produktion) ein, zu denen auch SPS zählt. SPS verfolgt ein zentrales Ziel: die Prozessausführung „Just-in-Time“. Das bedeutet:

* Direkt nach dem Eingang der Warenbestellung beginnt die Produktion.
* Alle Prozessabläufe werden möglichst parallel bearbeitet.
* Die exakte Kundenspezifikation lässt sich sofort in die Produktionsprozesse implementieren.
* Die Auslieferung an den Kunden erfolgt genau zum gewünschten Termin.

Die Vorteile, die sich durch das Erreichen dieser Ziele ergeben, sind vielfältig. So lassen sich mit SPS nicht nur die Kosten senken, sondern auch deutliche Wettbewerbsvorteile erlangen.

Just-in-Time statt Lagerhaltung

Durch den Just-in-Time-Gedanken entfällt jegliche Lagerung sowohl von zugekauften und erstellten Halbzeugen wie auch von auszuliefernden Endprodukten. Jede Komponente ist dann am richtigen Ort, wann sie gebraucht wird.

Die 3 Hauptziele von SPS

Nach Aussagen der SPS-Berater ist jedes Unternehmen in der Lage, durch die Installation von SPS innerhalb von 3 bis 5 Jahren ein Weltspitzenniveau erreichen zu können. Dieses Ziel wird durch 3 wesentliche Schritte erreicht:

1. Ziel: Schnellere Durchlaufzeiten

Ein wesentlicher Teil der SPS-Maßnahmen dient der Reduzierung der Durchlaufzeiten. Das geschieht z. B. durch drastische Verkürzung der Umrüstzeiten bei gleichzeitiger Erhöhung der Umrüstfrequenz. Dadurch werden die Umlaufbestände in hohem Maß reduziert.

2. Ziel: Bessere Qualität

Die Reduzierung und Vermeidung aller Arten von Verschwendung als Ziel des SPS fordern die Reduzierung der Ausschuss- und Nachbearbeitungsquoten. Produktionsergebnisse, die nicht genutzt werden können, sind eine Verschwendung von Kosten und Ressourcen. So kann die Zielsetzung aus einem SPS-Projekt lauten: die Senkung der Nachbearbeitungsquote von 1 % auf 1 ‰.

3. Ziel: Höhere Mitarbeiterproduktivität

Die Erhöhung der Mitarbeiterproduktivität wird gerade von Seiten der Gewerkschaften und Belegschaft sehr misstrauisch betrachtet. Dabei geht es beim SPS überhaupt nicht um eine höhere Arbeitsbelastung. Ganz im Gegenteil, optimierte Arbeitsabläufe, eine verbesserte Arbeitsorganisation, die Vermeidung von Doppelarbeiten, eine damit verbundene erhöhte Mitarbeitermotivation sind für den Einzelnen durchaus positive Veränderungen.

Für diese Branchen eignet sich SPS

Gerade kleinere und mittelständische Unternehmen profitieren am meisten bei der Einführung von SPS. Eine große Produktpalette, zahlreiche Varianten einzelner Produkte bei kleineren Stückzahlen sind die idealen Merkmale eines optimalen SPS-Einsatzes.

Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG, führender Hersteller von Werkzeugmaschinen für die Blech- und Materialbearbeitung, Lasertechnik, Elektronik und Medizintechnik, Stammsitz in Ditzingen bei Stuttgart, stellte die Produktion 1998 schrittweise auf ein synchrones System um. Trumpf wurde von Hitoshi Takeda unterstützt und war 2002 Preisträger des Wettbewerbes „Die Fabrik des Jahres“. Heute nennt Trumpf sein Fertigungssystem SYNCHRO und hat ein eigenes Beratungsunternehmen (Trumpf Consulting) gegründet.
Fischer Automotive Systems in Horb a. N. stellt Produkte für die Automobilindustrie her. Die Firma begann 2001 mit der Einführung von SPS und entwickelte dieses dann zum Fischer Process System (FPS) weiter. Auch Fischer hat eine eigene Beratungsfirma gegründet.
Ein weiteres Beispiel ist die Festtool GmbH mit Sitz in Neidlingen, Hersteller von Werkzeugen und Arbeitssystemen sowie Preisträger „Beste Fabrik des Jahres“ 2006 für das beste Montagesystem. Bei Festtool wurde SPS in den Jahren 2001/2002 eingeführt. Gegründet als Einmannbetrieb im Jahre 1925 ist die Firma Renz heute mit 500 Mitarbeitern der größte Hersteller von Briefkastenanlagen in Europa. Die Produktpalette umfasst 10 Modellgruppen mit sehr hoher Variantenvielfalt. Damit wird den unterschiedlichsten Vorstellungen von Haus- und Wohnungsbesitzern über Größe, Form, Funktion, Farbe und architektonischen Zweck ihrer Briefkästen entsprochen. Mit Unterstützung von Hitoshi Takeda begann das Unternehmen im Jahr 2003, die Produktion nach den Prinzipien von SPS umzustellen. Das Fertigungssystem nennt sich heute Renz-Synchron-Organisa-tion (RSO), denn es umfasst zwischenzeitlich die gesamte Organisation. Neben der Produktion wurden bei Renz auch der Verkauf, der Einkauf und die Buchhaltung an die Prinzipien des SPS angepasst.

Franz-Josef Krainbucher, Technischer Direktor der Firma Renz: „Als Bauzulieferer fordert der Markt heute von uns eine schnelle Lieferung kleinster Stückzahlen bis zur Stückzahl ‚eins‘, und dies bei hoher Variantenvielfalt. Beste Qualität und günstiger Preis sind eh selbstverständlich. Obwohl die Firma Renz über eine modern eingerichtete Fertigung verfügt, reichten die bisherigen konventionellen Rationalisierungsmaßnahmen nicht mehr aus – die Erfolgsschritte wurden immer kleiner und der Aufwand immer höher. Wir lernten Herrn Takeda kennen, der uns einen anderen Denkansatz beibrachte nämlich: alle internen Prozesse im Zusammenhang zu sehen, Verschwendungen‘ zu erkennen und dauerhaft zu eliminieren, die bei Mitarbeitern vorhandene Kompetenz und Kreativität zu wecken und zu koordinieren.

Rückblickend können wir ca. 3 Jahre nach Einführung der synchronen Fertigung in unseren Werken feststellen, dass sich bei besserer Qualität die Durchlaufzeiten um ca. 50 % reduziert haben. Die Zwischenlagerbestände wurden um ca. 40 % abgebaut, Rüstzeiten haben sich um bis zu 80 % verkürzt.“

Checkliste: Lohnt sich SPS für Sie?

Sie haben es mit einem stark fluktuierenden Auftragseingang zu tun.  
Sie bieten viele Produkte und Varianten an.  
Ihre Kunden erwarten schnell Lieferungen.  
Sie sind einem hohen nationalen und internationalen Konkurrenzdruck ausgesetzt.  
Sie haben hohe Lagerbestände und Lagerkosten.  
Sie kämpfen mit langen Durchlaufzeiten.  
Die Produktqualität weist erhebliche Defizite auf.  
Es kommt häufig zu Störungen im Produktionsablauf.  

Voraussetzung für SPS

Ordnung und Sauberkeit (siehe 6 S) sowie das Beschreiben des aktuellen Zustandes (Standardisierung) am Arbeitsplatz sind die Voraussetzungen, um im Betrieb eine kontinuierliche Verbesserung umzusetzen. Das erreichte Niveau gilt es dann nachhaltig zu sichern und in kleinen Schritten ständig weiter zu verbessern. Alle weiteren Schritte bauen auf den 6 S und der Standardisierung auf. Der japanische Kaizen-Spezialist Hitoshi Takeda behauptet, dass es kein Kaizen ohne Standardisierung gibt. Nachfolgend sind die 6 S, Standardisierung und alle darauf aufbauenden weiteren relevanten Schritte beschrieben.


1. Schritt: 6 Grundprinzipien stehen am Anfang

Mit 6 S werden die 6 Grundprinzipien bezeichnet, die in der japanischen Sprache alle mit einem S beginnen:

# *Vereinfachen (Seiri):* Es werden alle nicht benötigten Teile aussortiert. Nur das, was Sie unmittelbar brauchen, bleibt am Arbeitsplatz.
# *Ordnen (Seiton):* Sie ordnen alle benötigten Teile, das Material, die Werkzeuge, alle Hilfsmittel und Vorrichtungen so an, dass der Mitarbeiter sie mühelos finden, verwenden und zurücklegen kann.
# *Reinigen (Seiso):* Der gesamte Arbeitsbereich samt Boden, Maschinen und Einrichtungen soll durch regelmäßiges Reinigen sauber gehalten werden.
# *Stabilisieren (Seiketsu):* Erhalten Sie den geordneten und gesäuberten Zustand aufrecht. Es soll sich nichts Überflüssiges am Arbeitsplatz befinden.
# *Disziplin (Shitsuke):* Durch die ersten 4 S wird das Arbeitsumfeld positiv verändert, aber nur durch die notwendige Disziplin lässt sich das Erreichte auch erhalten. Dazu müssen Sie ständige Kontrollen durchführen.
# *Gewöhnung (Shukan):* Durch das ständige Praktizieren werden das Erlernte und Angeordnete verinnerlicht und langsam zur Gewohnheit.

Wenn diese Schritte nicht konsequent durchgeführt werden, lassen sich die weiteren Bemühungen wie Optimierung der Arbeitsabläufe, Reduzierung der Umrüstzeiten und die Verbesserung der Logistik nicht effektiv umsetzen.


2. Schritt: Nivellieren und Glätten

Ihre Kunden wünschen sich möglichst kurze Lieferzeiten. Daraus entsteht für Sie die Forderung, in Verkaufsgeschwindigkeit zu produzieren. Die Fertigungssteuerung muss dazu das Fertigungsvolumen und die Fertigungsvielfalt nivellieren (Unterteilung in Tagesmengen) und glätten (die Tagesmengen in Teilmengen unterteilen). Dadurch werden die Auswirkungen der Berge und Täler der Kundennachfrage auf ein Mindestmaß reduziert.

!sites/default/files/uploads/img/Vivellieren2.JPG(Vivellieren2.JPG)!

Für die Fertigungssteuerung ist dies eine komplexe Aufgabenstellung. Durch gezielte Kundenbefragungen bezüglich Ihres zu erwartenden Bedarfs, kann der Verkauf zu einer Glättung der Fertigung beitragen. Dabei müssen Sie berücksichtigen, dass es sich lediglich um Prognosen und nicht um gesicherte Erkenntnisse handelt.

3. Schritt: Rüstzeiten reduzieren

In vielen Unternehmen werden Güter ausschließlich nach produktionstechnischen Begebenheiten gefertigt, ohne zu wissen, wann und wie viel davon verkauft wird. Werden Mitarbeiter und Maschinen beschäftigt, weil sie nun mal da sind, und die produzierten Waren auf Lager gelegt? Das ist die klassische Losfertigung. Wenn Sie Ihren Kunden eine hohe Produktvielfalt bieten, ist eine Einzelstückfertigung effektiver: Erst wenn der Auftrag eingeht, beginnt die Fertigung. Dabei wird weitgehend ohne Lager gearbeitet.

Damit dies funktioniert, müssen die Durchlaufzeiten vom Eingang des Vormaterials bis hin zur Auslieferung kürzer sein als die gewünschte Lieferzeit. Nur so ist es möglich, erst nach Auftragseingang mit der Produktion zu beginnen. Das Ziel: Ein gewünschtes Teil genau zum richtigen Zeitpunkt produzieren zu können bezieht sich dabei auch auf alle internen Kunden-Lieferanten-Beziehungen. Für die Durchlaufzeiten sind neben den Prozessen selbst die Rüstzeiten von maßgeblicher Bedeutung. In den Rüstzeiten wird die Produktion unterbrochen, um die Anlagen für einen Produktwechsel vorzubereiten. Um die Rüstzeiten zu reduzieren, bieten sich mehrere Maßnahmen an:

* Die Werkzeuge, die man für die Fertigung eines Teils benötigt, werden in Werkzeugwagen vorgerüstet und leicht zugänglich bereitgestellt.
* Ermitteln Sie gemeinsam mit den Mitarbeitern den optimalen Rüstvorgang und machen Sie ihn zum Standard.
* Nutzen Sie Multiwerkzeuge, die automatisiert auf andere Aufgaben umprogrammiert werden können.

*Beispiel Firma Renz:* Früher wurden die Pressenwerkzeuge in Regalen gelagert. Die Entnahme erfolgte mit einem Hubstapler, der das Werkzeug dann zur Maschine transportierte. Heute lagern die Werkzeuge auf Wagen. Die Mitarbeiter können sie mit einer einfachen Vorrichtung entnehmen und in die Presse einsetzen. Durch diese Maßnahme konnten die Umrüstzeiten drastische reduziert werden:

* Hydraulikpresse: von 7 auf 3 Minuten
* Schuler-Presse: von 90 Minuten auf 11 Minuten
* Trumpf-Stanzzentrum: von 25 auf 3 Minuten
* Gehäuseautomat: von 128 auf 57 Minuten


4. Schritt: Nachfrage steuert die Produktion

Mit einem SPS stellen Sie Ihre Fertigung von einer schiebenden (Push) auf eine ziehende (Pull) Produktion um. Ein Push-System produziert (schiebt) die Produkte auf den Markt, bei einem Pull-System werden die Waren vom Käufer in den Markt gezogen. Das Produktionsvolumen ist in einem Push-System fest definiert, bei einem Pull-System muss es sich an eine geänderte Nachfrage anpassen können. Im Gegensatz zur klassischen Losfertigung fließt ein Produkt durch die Produktionsketten. Um eine solche Fließproduktion aufbauen zu können, werden die Maschinen und Anlagen in der Reihenfolge der Arbeitsschritte möglichst dicht aufgestellt.

In den meisten Fällen lässt sich ein Zwischenlager für Halbzeuge nicht vollständig vermeiden. Unterschreitet der Lagerbestand einen Minimalwert, wird eine definierte Sollmenge nachproduziert. Halten Sie diese Puffermengen möglichst gering und passen Sie die Mengen permanent nach unten an.


5. Schritt: Produktion im Gleichtakt

Die Taktzeit ist ein fest vorgegebener Zeitraum, in dem ein Produkt hergestellt wird. Um dem SPS-Anspruch der Synchronizität gerecht zu werden, ist sowohl zu langsames als auch zu schnelles Produzieren zu vermeiden.

Wird eine Komponente in 4 Produktionstakten hergestellt, so muss sie im 5. Takt in das Endprodukt integriert werden. Würden nur 3 Takte benötigt, muss die Komponente zwischengelagert werden, bei 5 Takten entsteht eine Wartezeit für das Endprodukt.

6. Schritt: Reduzieren Sie Verschwendung

Mit einem SPS sind Sie in der Lage, den Anteil der wertschöpfenden Arbeit zu erhöhen. In der Praxis stellt sich immer wieder heraus, dass gerade dieser Teil der Arbeit prozentual nur einen geringen Anteil ausmacht. Aber in dieser Zeit wird die Leistung erbracht, für die der Kunde bereit ist zu zahlen. Außer dem wertschöpfenden Anteil finden Sie noch 2 weitere Arbeitskomponenten:

* notwendige, aber nicht produktive Arbeiten und
* Verschwendung.

Ziel eines SPS ist es, Ersteres zu reduzieren und Letzteres zu vermeiden. Verschwendungen sind nicht immer leicht zu erkennen. Am besten suchen Sie sich einzelne Prozesse heraus und analysieren sie anhand der folgenden Punkte auf mögliches Verschwendungspotenzial. Verschwendung durch:

* Überproduktion
* Wartezeiten
* Transport
* Bearbeitung
* Lagerhaltung
* Bewegung
* Produktion von Ausschuss

Aufgrund von Betriebsblindheit lässt sich eine Verschwendung oft nicht erkennen. Lassen Sie Ihre Mitarbeiter einmal Prozesse in anderen Bereichen oder Abteilungen beobachten und analysieren. Die unbedarfte Fragestellung „Warum machen Sie das so?“ bringt oft verblüffende Ergebnisse hervor.

7. Schritt: Qualität ohne Ausschuss

Die klassische Losfertigung ist in Bezug auf die Produktionsqualität relativ fehlertolerant. Schlechte Komponenten können einfach aussortiert werden, da genügend Puffer im Lager vorhanden ist. Aus diesem Grund sind der Druck und der Anreiz, die Qualität der Prozesse zu verbessern, nicht besonders hoch. Beim SPS bedeutet eine fehlerhafte Komponente auch ein nicht verwertbares Produkt. Aus diesem Grund werden hochqualitative Prozesse erzwungen, die dann wiederum zu Produkten mit erstklassiger Qualität ohne jeden Ausschuss führen.

* **Selbstverständlich können Sie den Spezial-Report auch unabhängig von einer Newsletter-Anmeldung anfordern. Schreiben Sie uns dazu bitte eine kurze E-Mail mit Link zu dieser Seite.

Copyright © 2019 Produktionsportal. Impressum | Datenschutz