Schlanke Montage – mehr Effizienz dank Lean Management

Schlanke Montageplätze oder Montagestraßen sind hauptsächlich aus der Automobilbranche bekannt. Die Philosophie der schlanken Produktion oder der Lean Production findet jedoch industrieübergreifend Anwendung. Dabei steht im Vordergrund, innerhalb der Arbeitsprozesse Wertschöpfung von Verschwendung zu trennen und die Verschwendung zu eliminieren oder zumindest zu reduzieren. Insbesondere bei maximaler Auslastung und der Abarbeitung von Rückständen ist es wichtig, freie Kapazitäten zu schaffen. Eine Optimierung nach den Lean-Prinzipien macht dies möglich.

Ziele und Nutzen der Arbeitsplatzoptimierung

Das Ziel der Montageoptimierung ist, den Arbeitsprozess so zu organisieren, dass Kapazitäten effi-zienter genutzt und die Durchlaufzeit eines Auftrags verkürzt werden können. Durch eine gezielte Analyse sowie die Trennung von Wertschöpfung und Verschwendung werden Potenziale für eine effekti-vere und effizientere Montage aufgezeigt. Die Implementierung von Lean-Prinzipien wie Pull, One-Piece-Flow, Takt und Null Fehler resultiert in einem geregelten Ablauf der Montage.

Folgende Ziele werden dabei angestrebt:

Reduzierung der Durchlaufzeit
Effizientere Nutzung von Ressourcen wie z.B. der Mitarbeiterkapazität
Steigerung des Reaktionsvermögens in Bezug auf Änderungen in Montageplanung oder Kundenwünschen
Schnellere Fehlererkennung

Häufig vorgefundener Zustand und damit verbundene Probleme

Viele Unternehmen bauen ihre Montagearbeitsplätze mit guten Ansätzen auf, setzen aber oftmals wichtige Punkte in Bezug auf Arbeitsorganisation und Steuerung der Montage nicht optimal um. So sind Montageplätze oft entweder nicht ausreichend oder zu umfangreich mit Werkzeugen oder den benötigten Teilen ausgestattet. Dadurch verliert der Mitarbeiter wertvolle Zeit mit Suchen, Umräumen von Teilen und Rüsten von Werkzeugen. Dies sind typische Verschwendungsarten. Zudem wird oftmals in großen Losgrößen montiert und unabhängig von der Kapazität der nachgelagerten Station gefertigt. Dies bezeichnet man als sog. „Inselfertigung”, bei der jede Arbeitsstation völlig entkoppelt von den anderen Stationen arbeitet. Ziel dabei ist eine hohe Produktivität des einzelnen Arbeitsplatzes und die Realisierung von Skalen effekten, unabhängig vom Gesamtoptimum. Die daraus resultierenden Konsequenzen:

Die „Inselfertigung” verringert die Reaktionsfähigkeit der gesamten Montage, da Kapazitäten über einen langen Zeitraum an ein Los gebunden sind.
Zwischen den zeitlich nicht aufeinander abgestimmten und völlig voneinander entkoppelten Arbeitsstationen lagern Halbfertigteile, die Kapital und Mitarbeiterkapazitäten binden.
Der Auftrag erreicht die Endkontrolle erst, wenn alle Artikel der Auftragslosgröße gefertigt worden sind. Bei Fehlern ist dies problematisch, da dann ganze Aufträge demontiert, der Fehler behoben und wieder neu montiert werden müssen.

Als Resultat werden Liefertermine nicht eingehalten und Kapazitäten für Folgeaufträge nicht optimal verwendet. Dies birgt wiederum die Gefahr von Rückständen.

Ansätze für Optimierungsmaßnahmen

Die hier vorgestellten Ansätze für Optimierungsmaßnahmen stammen aus der Lean-Philosophie und haben sich bei vielen Unternehmen bereits bewährt. Im Vordergrund steht dabei, das Produkt nach den vier LeanPrinzipien Pull, One-Piece-Flow, Takt und Null Fehler zu fertigen und den Arbeitsplatz so zu strukturieren, dass Verschwendung eliminiert wird. In Montagen wird dabei oft auf eine Montagelinie umgestellt. Dadurch wird die Durchlaufzeit reduziert, die Reaktionsfähigkeit gesteigert, Fehler werden früher erkannt und Kapazitäten freigesetzt. Zudem verringert sich das gebundene Material an Warteplätzen. Für eine schlanke Montage sind daher die vier folgenden Prinzipien der Lean-Philosophie unabdingbar:

Pull: Montagestrassen anstatt Fertigungsinseln

Die Umstellung von „Fertigungsinseln” auf Montagestraßen bedeutet auch die Umstellung von Einzelarbeitsplätzen auf Teamarbeit. In diesem ersten Schritt werden die Arbeitsstationen aneinandergekoppelt. Das bedeutet, dass der Artikel durch die Montage gezogen (Pull) wird, indem immer nur dann montiert wird, wenn die nachgelagerte Station auch abnehmen kann. Oft helfen dabei Bereitstellungsflächen zwischen den Stationen. Auf diesen Flächen kann nur eine bestimmte Anzahl von Teilen abgelegt werden. Wichtig ist, dass wirklich nur diese Flächen als Zwischenlagerplatz verwendet werden und die Lose nach dem „First in, first out”-Prinzip von der Bereitstellungsfläche genommen werden. Sind alle Plätze belegt, muss die davor produzierende Station aufhören und entweder warten oder anderweitig eingesetzt werden, bis wieder ein Platz auf der Bereitstellungsfläche frei ist. Die Leitsprüche „Ist was weg, muss was hin” und „Ist nichts weg, darf nichts hin” sind hierbei maßgebend. Durch diese Kopplung werden Lagerbestände zwischen den Stationen erst einmal begrenzt und als Konsequenz abgebaut. Das „First in, first out”-Prinzip garantiert, dass die Reihenfolge der Lose und der damit verbundenen Kundenaufträge eingehalten wird.

One-Piece-Flow: die Losgrösse auf 1 setzen

Nachdem das System auf eine „ziehende Montage” (Pull) umgestellt wurde, wird die Losgröße verringert. Ziel sollte dabei immer der One-Piece-Flow sein, sprich eine Losgröße von 1. Der Artikel wird somit von einer Arbeitsstation zur nächsten in der Stückzahl eins weitergereicht. Die Reduktion der Losgröße verringert die Durchlaufzeit eines Artikels, da dieser nicht mehr auf die anderen noch in seinem Los zu produzierenden Artikel warten muss, sondern direkt weitergegeben und verarbeitet wird. Zudem reduzieren die kleineren Lose die Zwischenlager und somit die Kapitalbindung. Des Weiteren erhöht diese Vorgehensweise die Flexibilität: Da sich die Durchlaufzeit eines Artikels verkürzt, können andere Aufträge von der Produktionsplanung und -steuerung schneller eingeschleust werden, wenn dies nötig ist.

Takt: Austaktung von Arbeitsschritten

Ziel der Austaktung ist es, die Arbeitsinhalte so zu verteilen, dass jede Arbeitsstation die gleiche Zeit benötigt. Eine Produktion kann in einer bestimmten Zeit nur so viel Output erzielen, wie die langsamste Station produzieren kann. In einer genauen Betrachtung der einzelnen Arbeitsstationen muss der jeweilige Engpass identifiziert und nach Lösungen gesucht werden, wie die Zeit gleichmäßig auf alle Stationen verteilt werden kann. Ziel ist es, die Engpässe und damit verbundene Zwischenlagerstufen abzubauen. Bei einer erfolg reichen Austaktung wird der Artikel von einer Station zur nachgelagerten Station gereicht, gerade wenn diese ihren Artikel ebenfalls weitergibt. Zwischenlager und Wartezeiten werden somit minimiert.

Null Fehler: eine ständige Qualitätskontrolle

Das Null-Fehler-Prinzip besagt, dass kein Artikel weitergegeben werden darf, bei dem Probleme oder Fehler aufgetreten sind. Fehlerhafte Artikel werden aussortiert und zu einem späteren Zeitpunkt oder von einer anderen Person korrigiert. Somit wird die Montage der folgenden Artikel nicht unterbrochen. Durch eine schnellere Durchlaufzeit und Erreichung der Endkontrolle können bis dahin nicht erkannte Fehler bemerkt und daraufhin bei den noch zu montierenden Artikeln korrigiert oder vermieden werden. Dies wiederum senkt die allgemeine Fehlerquote und somit die Nacharbeitszeit.

Fazit

Oft auftretende Herausforderungen für Unternehmen im Hinblick auf Liefertreue, Rückstände sowie Produktionsplanung und -steuerung können mit Hilfe der Einführung der Lean-Philosophie erfolgreich bewältigt werden. Die Philosophie zielt darauf ab, Verschwendung zu minimieren oder im besten Fall zu eliminieren, ohne große Investitionen in z. B. neue Maschinen, mehr Mitarbeiter oder mehr Anlagen zu tätigen. Die Umstellung auf eine Montage, in der Aufträge in kleinen Losgrößen über mehrere aneinan-dergekoppelte und ausgetaktete Stationen fließen, schafft Kapazitäten, sorgt für eine höhere Flexibilität, reduziert Bestände und minimiert Fehler. Zudem ermöglicht sie eine bessere Aussagefähigkeit, wie lange ein Artikel in der Fertigung benötigt. Dies führt zu einer größeren Transparenz zwischen Produktion und Vertrieb, was wiederum eine präzisere Kommunikation mit den Kunden und damit eine höhere Kundenzufriedenheit zur Folge hat.