Ronny Fritsche - Methodenentwicklung zur ganzheitlichen Rüstprozessoptimierung

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Produktbeschreibung

Immer kürzere Produktlebenszyklen, die verstärkte Individualisierung der Produkte sowie die zunehmende Internationalisierung der Leistungsvermarktung führen zu einer steigenden Variantenvielfalt und induzieren immer häufigere Variantenwechsel in der Produktion. Die damit einhergehenden Rüstzeiten von Betriebsmitteln stellen die Hauptursache für Maschinenstillstände dar, was auch eine Studie von Steinhilper et al. in 137 produzierenden Unternehmen bestätigt. Häufiges und langes Rüsten verursacht jedoch nicht nur Stillstandzeiten und Verluste bzgl. der Gesamtanlageneffektivität, sondern ist überdies Treiber für große Lose und infolgedessen für mangelnde Flexibilität sowie hohe Bestände. Die Notwendigkeit zur Reduzierung von Rüstzeiten ist gleichermaßen Ergebnis und Herausforderung des gewandelten und zunehmend dynamischen Wettbewerbsumfelds produzierender Unternehmen. Mittels Zeit- und Wegeaufnahmen sowie der Methode Single Minute Exchange of Die (SMED) können mit kompakten Mitteln und kostengünstigen Maßnahmen erhebliche Verbesserungen erreicht werden, die Rüstzeitreduzierungen zwischen 10 und 50 Prozent ermöglichen. Obschon etablierte Methoden wie SMED eine signifikante Reduzierung der Rüstzeit erlauben, bieten sie in Bezug auf die quantitative Bewertung der Rüstzeitreduzierung sowie hinsichtlich der Entscheidung, ob sich die Umsetzung der entwickelten Maßnahmen zur Rüstzeitreduzierung technischwirtschaftlich lohnt, kaum Orientierung. Als Entscheidungsgrundlage stehen lediglich die zur Umsetzung notwendigen Investitionen und die Veränderung der betriebsmittelbezogenen Rüstzeit zur Verfügung, wobei die Rüstzeitreduzierung überwiegend zu Maschinenstundensätzen bewertet wird. Im Gegensatz dazu ermöglichen die in dieser Arbeit entwickelten Methoden eine multikriterielle und damit ganzheitliche Bewertung von Maßnahmen zur Optimierung der Rüstzeiten eines Betriebsmittels. Dazu wird die SMED-basierte Analyse der Rüstzeit durch eine nach Personal und Betriebsmittel differenzierte Betrachtung von Rüstzeiten und Rüstkosten präzisiert und zur Rüstprozessoptimierung erweitert. Die im Falle einer Maßnahmenumsetzung resultierenden Effekte der Rüstprozessoptimierung werden mittels geeigneter Kennzahlen bezüglich ihrer Wirkungen auf Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Ressourceneffizienz quantitativ bewertet. Dies legt den Grundstein für eine ganzheitliche Rüstprozessoptimierung und schließt die Rüstkosten, die Stückzahlkapazität, die Produktivität, die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Efficiency, kurz OEE) sowie den Rüstgrad genauso ein, wie das Flexibilitätsmaß Every Part – Every Interval (EPEI) und die Materialeffizienz des Betriebsmittels. Darauf aufbauend sind Methoden zur systematischen Ableitung von Handlungsoptionen für eine mögliche Losgrößensenkung enthalten. Angesichts der Interdependenzen zwischen den Effekten der Rüstprozessoptimierung und der Losgrößensenkung erfolgt mittels eines Nomogramms die Visualisierung des Losgrößenhandlungsraums. In diesem Nomogramm wird die Gesamtwirkung der Rüstprozessoptimierung in Abhängigkeit von der Ausprägung der Effekte sowie von der Senkung der Losgröße vergleichend dargestellt. Neben der auf diese Weise gebotenen Entscheidungsunterstützung auf quantitativer Basis, versetzen die vorgestellten Methoden zur ganzheitlichen Rüstprozessoptimierung den Anwender damit in die Lage, unter Berücksichtigung des unternehmensspezifischen Zielsystems systematisch eine Handlungsempfehlung abzuleiten. Die ganzheitliche Rüstprozessoptimierung wurde industriell erprobt und validiert. Mit ihrer Hilfe war es möglich, betriebsmittel- und personalbezogene Rüstzeiten – und damit die Rüstkosten – signifikant zu senken. Darüber hinaus konnte mit den Methoden zur ganzheitlichen Rüstprozessoptimierung eine Handlungsoption identifiziert werden, die unter Berücksichtigung der betriebsmittelbezogenen Prioritäten einen im Sinne des unternehmensspezifischen Zielsystems optimalen Kompromiss der teilweise konfligierenden Teilziele ermöglicht und auf diese Weise eine effiziente Optimierung der Rüstprozesse erlaubt. Der gesamtwirtschaftliche Nutzen der entwickelten Methoden begründet sich erstens durch ihre breite und kompakte Anwendbarkeit unabhängig von Branche, Unternehmensgröße oder Produktionstechnologie, zweitens durch ihre zukunftsweisende Integration der Materialeffizienz für eine nachhaltigkeitsorientierte Produktion, drittens durch ihre Nutzungsmöglichkeit sowohl als „stand-alone“-Lösung als auch im Rahmen der integrierten Methodenlandschaft eines unternehmensspezifischen Produktionssystems sowie viertens durch ihren Beitrag zur Systematisierung von Umsetzungsentscheidungen zur Rüstprozessoptimierung auf Basis einer quantitativen und ganzheitlichen Entscheidungsgrundlage. Im Endergebnis fördert die Anwendung der Methoden zur ganzheitlichen Rüstprozessoptimierung die Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen in Bezug auf Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Ressourceneffizienz.