Lean Six Sigma: Methoden zur Produktionsoptimierung

Von Jörg Niemann, Benedikt Reich und Carsten Stöhr

Die Lean Six Sigma Werkstatt beschreibt wichtige praxisrelevante Methoden und Werkzeuge in der Optimierung von industriellen Produktionsstrukturen. Neben den theoretischen Grundlagen wird für jede Methode umfangreiches „Hands-on“ Übungsmaterial mit Lösungen bereitgestellt, um eine anwendungsnahe Wissensvermittlung zu gewährleisten. Das Buch unterstützt damit insbesondere Lehrende und Lernende bei der Vorbereitung und Durchführung ganzer Unterrichtseinheiten, die dann als Gruppenarbeiten in 13 Workshops vertiefend eingeübt und praxisnah durchgespielt werden können. Die spielerische Anwendung der Theorie über mehrere Spielrunden befähigt die Lernenden, die Methoden in der Praxis zu nutzen und den Erkenntnisgewinn im industriellen Umfeld anzuwenden.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Springer Vieweg
• Erscheinungsdatum: 4. Juni 2021
• ISBN: 9783662630082

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© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2021

J. Niemann et al.Lean Six Sigmahttps://doi.org/10.1007/978-3-662-63008-2_1

1. Einleitung

Jörg Niemann¹  , Benedikt Reich² und Carsten Stöhr²

(1)

Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Hochschule Düsseldorf, Düsseldorf, Deutschland

(2)

Düsseldorf, Deutschland

1.1 Einordnung des Buches

Alle in diesem Buch vorgestellten Methoden dienen zur Prozessoptimierung im Unternehmen. Doch welche Bedeutung und Relevanz haben die Methoden in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit? Erzeugen die Methoden auch eine Steigerung des Unternehmenswertes? Diese Frage soll im Folgenden genauer betrachtet werden. Die Wertschaffung im Unternehmenswert lässt sich über den Economic Value Added (EVA oder Geschäftswertbetrag GWB) messen.

Wie in der Abb. 1.1 zu sehen ist, kann erst ein ökonomischer Wert geschaffen werden, wenn der operative Gewinn (Net Operating Profit After Taxes) die Kapitalkosten deckt. Die Kapitalkosten setzen sich wiederum aus dem Anlagevermögen und dem Working Capital (WC) sowie den Kapitalkostensatz zusammen. Der Stellhebel für eine Unternehmenswertsteigerung liegt mit den Methoden der Produktionsoptimierung im Bereich des Working Capital. Das Working Capital ist definiert als [1]:

$$ WC= Liquide\ Mittel+ kurzfristige\ Forderungen+ Vorr\ddot{a} te- Verbindlichkeiten $$../images/481469_1_De_1_Chapter/481469_1_De_1_Fig1_HTML.png

Abb. 1.1

Geschäftswertbeitrag [1]

Das Working Capital stellt sowohl eine Größe für die Zahlungskraft dar, da sich das Umlaufvermögen i. d. R. schnell in liquide Mittel umwandeln lässt (im Gegensatz zum Anlagevermögen) als auch eine Größe für den Finanzierungsbedarf eines Unternehmens. Kann das WC gesenkt werden, führt dies zu einer Reduzierung des Finanzierungsbedarfs und damit zu einer Verbesserung der Kapitalrentabilität sowie verbesserten Zinsaufwendungen. Anhand der Definition des WC lässt sich bereits der Stellhebel des Umlaufvermögens fixieren, der mittels der operativen Exzellenz optimiert werden kann. Dabei soll durch die Anwendung der Lean Managementphilosophie sowie den Methoden der Produktionsoptimierung, prozessbezogen eine durchgehende Wertsteigerung erreicht und damit das Unternehmen nachhaltig gestärkt werden [1, 2].

Das WC wird primär bestimmt durch Prozesse die auf Vorräte, Forderungen und Verbindlichkeiten einwirken. Diese Prozesse sind zum einen das Einnahmemanagement (Order-to-Cash), Vorratsmanagement (Total-Supply-Chain) sowie das Ausgabenmanagement (Purchase-to-Pay). Im Folgenden liegt der Fokus auf dem Vorratsmanagement und der damit verbundenen Reduzierung der Bestände. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass immer eine ganzheitliche Betrachtung der drei aufgeführten Prozesse erfolgen muss, um Insellösungen zu vermeiden. Um die Bestände zu minimieren, lassen sich verschiedene Zwischenziele formulieren. So kann z. B. mithilfe der SMED die Rüstzeit verkürzt oder durch die Anwendung von Poka Yoke Ausschuss und Verschwendungen reduziert werden. Auch lassen sich über eine Wertstromanalyse die vorhandenen Transportwege, Lager und Prozesse optimieren, um so eine Reduzierung des Bestandes zu erreichen [1].

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass geeignete Maßnahmen, von denen ausgewählte im Buch vorgestellt werden, einen hohen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens haben. So kann der Vorrat sowie daraus resultierend das Working Capital verringert werden. Dies hat zur Folge das die Kapitalkosten des Unternehmens sinken und der Unternehmenswert gesteigert werden kann.

Das Buch gliedert sich hierzu in einzelne in sich abgeschlossene Kapitel, in denen jeweils Methoden zur Optimierung der Produktionsstrukturen vorgestellt werden.

In Abb. 1.2 ist der grundsätzliche Aufbau des Buches dargestellt. Kaizen, also der „Wandel zum Besseren, bewegt sich dabei stets im Spannungsfeld bzw. den Zielgrößen der Verbesserung der Durchlaufzeit, der funktionalen Flexibilität des Produktionssystems sowie der Steigerung der Produktqualität. Das Lean Six Sigma stellt hierzu Werkzeuge und Methoden bereit, mit dem diese Transformation gelingen soll. Die folgenden Kapitel des Buches greifen insbesondere Methoden und Werkzeuge auf, die in der industriellen Praxis besonders häufig eingesetzt werden. In jedem Kapitel werden zunächst die theoretischen Grundlagen erläutert, die dann folgend in praktischen „Hands-on-Übungen ausprobiert und eingeübt werden sollen. Die Aufgaben sind dabei für Kurse ausgelegt, in denen die praktischen Übungen in Kleingruppen durchgeführt werden können. Für den Trainer/Kursleiter befinden sich im Anhang eines jeden Kapitels Vorlagen für Tabellen, Arbeitsaufgaben, Schablonen und Lösungsvorschläge als Unterstützung zur praktischen Durchführung und Anleitung der Teilnehmer.

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Abb. 1.2

Das magische Dreieck des Kaizens

Literatur

1.

Klepzig H-J (2014) Working Capital und Cash Flow. Finanzströme durch Prozessmanagement optimieren, 3., überarb. Aufl. Gabler, Wiesbaden

2.

Keuper F, Sauter R (Hrsg) (2014) Unternehmenssteuerung in der produzierenden Industrie. Konzepte und best practices. Springer Gabler, Wiesbaden

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J. Niemann et al.Lean Six Sigmahttps://doi.org/10.1007/978-3-662-63008-2_2

2. 5S – Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu, Shitsuke

Jörg Niemann¹  , Benedikt Reich² und Carsten Stöhr²

(1)

Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Hochschule Düsseldorf, Düsseldorf, Deutschland

(2)

Düsseldorf, Deutschland

2.1 Einordnung der Methode

5S ist ein Lean-Werkzeug für das systematische Aufdecken von Verschwendungen, wobei die Anfangsbuchstaben nach fünf japanischen Begriffen benannt sind [1]. Mit dem Begriff des 5S wird in der Regel ein ordentlicher und aufgeräumter Arbeitsplatz verbunden sowie der Sicherstellung, das dieser Zustand erhalten bleibt [2].

Es zeigt sich jedoch (Abb. 2.1), dass diese Darstellung der Ziele von 5S nicht sachgerecht ist, denn 5S ist mehr als eine Methode zu Schaffung von Ordnung. 5S ist eine Grundlage jedes Lean-Management-Ansatzes und für die Anwendung der PDCA-Methodik eine Voraussetzung [2–5].

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Abb. 2.1

5S im Spannungsfeld von Kaizen

2.2 Beschreibung der Methode

Die 5S-Systematik, bzw. in der deutschen Fachliteratur auch als 5A bezeichnet [6], lässt sich dabei in folgende Bausteine gliedern:

Seiri : Das Seiri (Aussortieren) beschreibt die Trennung von Notwendigem und Nichtnotwendigem am Arbeitsplatz. Dabei wird nicht mehr benötigtes Material vom Arbeitsplatz entfernt. Dies bezieht sich im Besonderen auf zu hohe Umlaufbestände als auch auf unnötiges, überzähliges und defektes Werkzeug, unnötige Maschinen, fehlerhafte Teile sowie auf nicht benötigte Papiere und Dokumente [1, 6]. Ziel ist es, den Arbeitsplatz hierdurch übersichtlich zu halten und Verschwendungen für das Heraussuchen eines Werkzeugs zu vermeiden. Hierdurch erhöht sich zudem die Qualität, indem Schäden am Produkt durch die Verwendung eines falschen Werkzeugs vermieden werden [4].

Seiton : Das Seiton (Aufräumen) beschreibt die Herstellung einer sichtbaren Ordnung, die den Prozess unterstützt. Dies umfasst die Bereitstellung der Arbeitsmittel in einwandfreiem Zustand sowie ergonomisch griffbereit an einem festgelegten und standardisierten Platz [1]. Es ist sinnvoll, die Plätze zu markieren, da dadurch fehlende Werkzeuge bemerkt werden.

Seiso : Das Seiso (Arbeitsplatz sauber halten) beschreibt die allgemeine Sauberkeit des Arbeitsplatzes. Durch die Sauberkeit werden Fehler schneller erkannt und Qualitätsmängel durch Verschmutzungen und Fremdkörper vermieden [4]. Abnutzungserscheinungen an der Betriebsausstattung werden sofort ersichtlich und ungeplante Maschinenstopps sowie kostenintensive Schäden können vermieden werden. Ein geordneter Arbeitsplatz führt demnach nachweislich zu einer höheren Mitarbeiterzufriedenheit [6].

Seiketsu : Mit dem japanischen Begriff Seiketsu ist die Standardisierung von Arbeitsabläufen in einzelnen Prozessschritten gemeint [1]. Neue Mitarbeiter können durch eine vorherige Standardisierung der Tätigkeit besser trainiert werden. Es gilt hierbei, dass Arbeitsanweisungen und Abläufe zur Routine werden [6]. Im Bereich der Mitarbeitereinweisung verfolgt das Lean-Management einen anderen Ansatz als die klassische Sicht. In der klassischen Sicht bekommt der Mitarbeiter zusätzlich zu einer Einweisung Dokumente bereitgestellt, aus denen er sich in Standards einarbeiten kann. Die Lean Management Sichtweise sieht vor, dass ein neuer Mitarbeiter so lange eingearbeitet wird, bis er ohne Unterlagen den Standard einhalten kann. In der westlichen Welt wird Seiketsu vor allem hinsichtlich der Einarbeitung der Mitarbeiter falsch verstanden. Seiketsu soll keine möglichst schnelle Einarbeitung gewährleisten, sondern eine höchstmögliche Qualität der Arbeit und gesteigerte Motivation des Mitarbeiters. Die Standardisierung der Tätigkeit im Rahmen des KVP [4].

Shitsuke : Im Rahmen von Shitsuke (stets anwenden und verbessern) haben Mitarbeiter und Führungskräfte dafür Sorge zu tragen, dass die erreichten Standards nicht mehr unterschritten werden. Darüber hinaus soll der kontinuierliche Verbesserungsprozess initiiert werden [4], indem Mitarbeiter Vorschläge zur Eliminierung von Muda erarbeiten.

2.3 Workshop 1 „Bausatzmontage"

In dem folgenden Abschnitt werden, durch eine Simulation mithilfe eines Lego-Bausatzes, die oben erläuterten 5S in einem interaktiven Seminar dargestellt. Dafür gilt es jeweils Gruppenweise drei Übungsdurchläufe zu absolvieren, die jeweils kleiner Änderungen enthalten, um so das Theorieverständnis in kleinen Schritten zu entwickeln und den Optimierungsgedanken darzulegen.

Es gilt in jeder Runde einen Lego-Bausatz nach Anleitung zusammenzubauen und die benötigte Zeit zu messen. Ist die erste Übungsrunde absolviert, gilt es, den bereits zusammengebauten Lego-Bausatz, zur nächsten Gruppe weiterzureichen und in der folgenden Übungsrunde einen unbekannten neuen Lego-Bausatz zusammenzubauen. Durch die Weitergabe nach jeder einzelnen Übungsrunde und dem damit verbunden neuen Bausatz am Anfang jeder Runde, soll das Optimierungsergebnis besser dargestellt werden, da somit ein Lerneffekt ausgeschlossen und die gesamte Optimierung der 5S-Methodik angerechnet werden kann.

2.3.1 Durchführung

2.3.1.1 Erster Übungsdurchlauf

1.

Jede Gruppe erhält eine Kiste, indem der Lego-Bausatz gemischt enthalten ist. Zusätzlich zu dem Bausatz werden noch weitere – nicht benötigte – Lego-Bausteine sowie Papierschnipsel hinzugefügt, die eine ungeordnete sowie unsaubere Umgebung simulieren sollen.

2.

Diesen Bausatz gilt es dann nach der entsprechenden Bauanleitung zusammenzubauen (Abb. 2.2).

3.

Des Weiteren ist die benötigte Zeit mittels einer Stoppuhr zu messen und in einer Tabelle (Abb. 2.3) einzutragen.

4.

Weitergabe des Bausatzes an die Folgende Gruppe.

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Abb. 2.2

LEGO® Bauanleitung

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