GEMBAN talo ja sen merkitys standardoinnille

GEMBAs Wohnung und ihre Bedeutung für die Standardisierung

Die Eckpfeiler von KAIZEN sind: Eliminierung von Verschwendung, 5S und Standardisierung. Das 5S-Programm hat vier grundlegende Ziele, von denen das erste Sauberkeit, Ordnung und die Aufrechterhaltung der Arbeitssicherheit ist, wofür 5S am bekanntesten ist. Es hat viele andere Zwecke, wie die Minimierung von halbfertigen Produkten (WIP), es ist die Grundlage der Pull-Produktion oder Lean-Produktion, und es ist auch einer der ersten drei Eckpfeiler von Kaizen. Dieses Gesamtkonzept wird als sogenanntes Gemba-Haus (Masaaki Imai/Toyota) beschrieben, das die Verbesserung des Kundenwerts in der Produktionszelle durch Maßnahmen in verschiedenen Räumen des Hauses bedeutet, Abbildung 1.
Diese Präsentation konzentriert sich auf die Eckpfeiler von Kaizen, mit deren Hilfe die Standardisierung der Produktionszelle erreicht wird.

Abbildung 1. Gemba-Haus, der Ort, an dem der Kundenwert verbessert wird

Standardisierung bedeutet die Schaffung einer konsistenten Methode zur Ausführung von Aufgaben und Verfahren, wobei von funktionalen Standards die Rede ist, die sich auf QDC-Themen konzentrieren, um die Kundenanforderungen zu erfüllen. Es gibt auch Managementstandards, aber auf diese werde ich in diesem Zusammenhang nicht eingehen. Wenn man das Wort Standardisierung betrachtet, ist sein Synonym in gewisser Hinsicht „Jeder“. Die Standardisierung von Maschinen bedeutet, dass idealerweise jeder die Maschine bedienen kann, die Standardisierung von Vorgängen bedeutet, dass jeder die Aufgabe ausführen kann. Bei komplexen Maschinen und Prozessen beeinflusst jedoch das persönliche Fachwissen, dass jeder mit dem erforderlichen Fachwissen die Aufgabe ausführen kann.


Die erste Phase der 5S-Methode, 1S, beginnt mit einer Überprüfung der aktuellen Situation, während der Informationen über die Produktionszelle gesammelt werden, um anstehende Maßnahmen durchzuführen und als Grundlage für einen Verbesserungsplan zu dienen. Die Informationen sind beispielsweise mittels Pareto-Analyse gesammelte Daten über auftretende Probleme. Diese Phase ist auch mit der ersten Phase des Deming-Kreises, der Planungsphase, verbunden und ist Teil des Qualitätszirkels, d.h. der 10-Schritte-Methode. Außerdem wird ein Plan erstellt, um unnötige Gegenstände in der Zelle zu entfernen. Die Phase 1S wird nicht überstürzt angegangen, da die Maßnahmen auf einer Datenanalyse, d.h. einer Analyse der mittels Pareto-Analyse gesammelten Informationen, basieren müssen.


Die zweite Phase, 2S, wird am besten durch den Slogan „Alle Dinge an ihren Platz und für alle Dinge ein Platz“ beschrieben. Dies beinhaltet auch die Neuanordnung der Maschinen in der Produktionszelle. 1S und 2S werden in der Regel parallel durchgeführt.


Vereinfachen und Organisieren ist die Grundlage jeder Standardisierung. Dazu gehören die Standardisierung von Maschinen, Abläufen, Zeichnungen, Bürovorgängen, Lagern, Kommunikation sowie den Standorten von Waren und Geräten. Diese Phase umfasst eine Ursachenanalyse mittels Ursache-Wirkungs-Diagramm + 5W, um die Ursachen von Problemen zu identifizieren. Die Analyse konzentriert sich auf Probleme, die durch die Pareto-Analyse aufgedeckt wurden. Basierend darauf entwickelt die Gruppe eine Lösung zur Bewältigung der Probleme. Die Lösung erfordert visuelle Steuerung, was jede Kommunikationsmethode in der Arbeitszelle bedeutet, die auf einen Blick anzeigt, wie die Arbeit ausgeführt werden soll. Zum Beispiel, wo sich die Werkzeuge befinden, die Standardarbeitsreihenfolge, wie viele Komponenten sich in der Box befinden, die auszuführende Arbeitsphase usw.
In dieser Präsentation konzentriere ich mich auf die Standardisierung der Produktionszelle. Die zuvor beschriebene 10-Schritte-Methode, d.h. der Qualitätszirkel, ist ein Werkzeug, um ein neues, effizienteres Layout zu erstellen und eine effizientere Arbeitsweise und einen Arbeitsstandard, d.h. das Standardarbeitsblatt, zu etablieren. Da der Qualitätszirkel dem PDCA-Zyklus von Deming folgt, dauert die Phase 2S bis zu 2-4 Monate, da alle 10 Schritte durchlaufen werden müssen. Daher ist es ratsam, ein Gantt-Diagramm zu erstellen, um die Umsetzung zu organisieren und zu überwachen.


5S-Karte

Es ist ein Werkzeug, mit dessen Hilfe die Anordnung von Teilen, Werkzeugen, Geräten und Maschinen in einer Zelle in der Reihenfolge des Arbeitsablaufs überprüft wird. Es hilft, den bestmöglichen Standort für die oben genannten Gegenstände zu finden.
Die Karte wird vor dem 2S-Vorgang aus der aktuellen Situation (Zickzack-Karte) und der nachfolgenden Situation, Abbildung 3, gezeichnet. Sie kann zur Bewertung sowohl kleiner als auch großer Bereiche verwendet werden, z. B. zur Bewertung einer einzelnen Zelle, einer Produktionslinie oder einer gesamten Abteilung.

Abbildung 2. ZiG-ZaG-Karte


Prinzipien für die Gestaltung eines guten Layouts


Maschinen und Geräte (Abbildung 3)
- Wenn Maschinen in einem U-förmigen Layout angeordnet sind, ergibt sich eine gekrümmte Steuerung des Materialflusses und der Bewegung der Mitarbeiter in der Zelle, wodurch der Mitarbeiter zum Anfang des Prozesszyklus geleitet wird.

Abbildung 3. Optimale Platzierung von Maschinen und Geräten

Materialbearbeitung

  • Vermeiden Sie mehrfaches Bearbeiten von Teilen
  • Drehen Sie die Lagerbehälter für Teile in eine ergonomisch günstige Position, vom Boden weg und zum Benutzer geneigt.
  • Die Behälter müssen leicht austauschbar sein, ohne die Arbeit zu unterbrechen.
  • Versuchen Sie, einen Ein-Stück-Fluss für die Produktion in dieser Zelle zu entwickeln.

Ergonomie des Arbeitnehmers und unnötige Bewegungen/Wegstrecken

  • Gekrümmte Bewegungen sind am besten, vermeiden Sie alle unnötigen und hin- und hergehenden Bewegungen.
  • Minimieren Sie die Anzahl der Gehschritte, optimal ist ein Schritt in Kombination mit einer Drehung.
  • Ziehen Sie die Schaffung eines zusätzlichen Zwischenlagers für WIP (Work-in-Progress) im Prozess in Betracht, um Hin- und Herbewegungen oder Leerlaufzeiten zu vermeiden, die aus einem unausgeglichenen Prozess resultieren, bedingt durch unterschiedliche Produktionskapazitäten der Maschinen in der Arbeitszelle (wenn kein WIP-Lager in einem unausgeglichenen Prozess vorhanden ist, führt dies dazu, dass man an einer Maschine wartet, während an einer anderen ständig gearbeitet wird).
  • Vermeiden Sie verschiedene Hindernisse zwischen den Mitarbeitern, z. B. große Tafeln, Förderbänder oder Maschinen. Dies fördert die Möglichkeiten zur Teamarbeit, eine effiziente Ausbalancierung der Arbeit am Montageplatz und verbessert die Arbeitsmöglichkeiten für viele Mitarbeiter im Prozess.


Standardisiert

  • Fördert sichere Arbeitsbedingungen.
  • Alle Bewegungen des Arbeitnehmers sind klar erfasst und in sequenzieller Reihenfolge auf dem Standardarbeitsblatt identifiziert, das an der Wand des Arbeitsplatzes angebracht ist.
  • Die Standardarbeitsmethode wird zu einem Messinstrument, das sich zur Grundlage entwickelt, auf der eine etablierte und eigenständige Arbeitszelle aufgebaut wird.
  • Der Standort aller Lagerbehälter, WIP und Zellmöbel muss deutlich auf dem Zellenboden mit Klebeband oder Farbe markiert werden. Dies muss auch maßstabsgerecht auf dem Standardarbeitsblatt eingezeichnet sein.

 

Standardisierte Arbeit

  • Sie fördert sichere Arbeitsbedingungen und dient als Leitfaden für die Handlungen des Arbeitnehmers, indem sie den effizientesten Weg zur Ausführung einer Tätigkeit aufzeigt. Darüber hinaus verbessert sie die Produkt- und Betriebsqualität und erleichtert die Identifizierung und Eliminierung von Verschwendung im Prozess.
  • Wie aus dem Gemba-Haus ersichtlich, ist standardisierte Arbeit die Grundlage aller Kaizen-Aktivitäten. Ihre Struktur besteht aus drei Elementen: der Taktzeit, der Arbeitsreihenfolge und dem Standardprozessbestand.
  • In der Serienproduktion und bei wiederholten Schritten bedeutet Taktzeit die pro Stück benötigte Arbeitszeit, um die erforderliche Tagesproduktionsmenge zu erreichen.
  • Die Reihenfolge der Arbeitsausführung bedeutet die Reihenfolge, in der die Arbeit im Prozess durchgeführt wird.
  • Der Standardprozessbestand ist die minimale Anzahl von Werkstücken, die für die Arbeit in der Arbeitszelle unerlässlich ist. Die Größe und der Standort des Standardprozessbestands werden auf dem Standardarbeitsblatt dokumentiert.

Abbildung 4. Auf dem Standardarbeitsblatt dargestellte Arbeitsreihenfolge

Abbildung 4 zeigt das Bild von zwei zusammenwirkenden Zellen, dargestellt auf dem Standardarbeitsblatt. Daraus gehen die Standardarbeitsreihenfolge, der Standardprozessbestand, das Layout, die Positionen der Teile, die Positionen der Arbeitsplätze, die Kritikalität der Phase, die Qualitätsprüfung, die Berücksichtigung der Arbeitssicherheit usw. hervor.

Der Deming-Kreis im Deming-Kreis (Abbildung 5)

Wie oben beschrieben, bedeutet Plan die Erstellung eines Verbesserungsplans im Vergleich zur aktuellen Version, basierend auf den gesammelten Daten. Do bedeutet die Umsetzung dieses Plans in die Praxis mit Hilfe des Qualitätszirkels (10-Schritte-Methode), d.h. das Durchlaufen des PDCA-Zyklus, Check bedeutet die Überprüfung, ob die vorgenommene Verbesserung die gesetzten Ziele erreicht, und Action bedeutet die Verhinderung des erneuten Auftretens des behandelten Problems und die Standardisierung der neuen Methode.

Abbildung 5. Deming-Kreis


Es gibt auch den SDCA-Zyklus (Standardize, Do, Check, Action), der die Stabilisierung des Arbeitsergebnisses der mit der neuen PDCA-Methode geschaffenen Produktionszelle bedeutet, so dass die Anzahl der produzierten Teile immer die gewünschte ist, ohne Schwankungen.


Beispiel für die Produktionseffizienz und Standardisierung von Durchbruchstechnologien


Die unten beschriebene Produktionszelle für Schlauchleitungen, Produktion mit einem Kontakt, ist das effizienteste bekannte System zur Herstellung von Schlauchleitungen weltweit. Ich habe es zusammen mit einem Hersteller von Baugruppen und der Universität Tampere entwickelt. Die darin enthaltenen Innovationen sind revolutionär und einzigartig. Beispiele hierfür sind: Produktgesteuerte digitale Produktion, berührungslose Bestellung von Komponenten vom Besteller bis zum Fertigungsprozess, automatische Aufzeichnung von Fertigungs- und Materialinformationen pro Schlauchleitung, 100% Rückverfolgbarkeit aller Baugruppen maschinenbezogen, Laser- und Tintenstrahlmarkierung für Schläuche, Fehlerrate auf Automobilniveau für die hergestellten Schlauchleitungen, Einzelstückfluss, FIFO usw.


Ich vergleiche seine Effizienz unten mit der Chargenproduktion und der Mehrlinien-Lean-Produktion.

Abbildung 6. Vergleich von Produktionssystemen

Vorteile der produktgesteuerten Produktion und Vergleiche mit der Lean-Produktion

  • Produkte haben ein digitales Modell, das im Herstellungsprozess verfolgt wird.
  • Rüstzeiten Null oder nahezu Null (Set-up time).
  • Der Werkzeugbedarf sinkt erheblich (Tooling).
  • 3D-Druck als Beispiel, auch Lasermarkierung und numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen.
  • CAD-CAM als früher digitaler Vorfahre.
  • Reduzierung der Behandlungsanzahl, da das Produkt in derselben Zelle hergestellt wird.
  • Der Bedarf an Produktionssequenzierung und -planung sinkt.
  • Mehrere verschiedene Kundenaufträge können gleichzeitig bearbeitet werden, ohne dass die Gefahr einer Verwechslung besteht.
  • Separate Qualitätskontrolle und Fehleranalyse wurden vollständig eliminiert.
  • Die Fehlerquote ist vergleichbar mit dem Niveau der Automobilindustrie.
  • Fähig zu großen Variationen im selben Fertigungssatz.
  • Die Anzahl der Komponentenhandhabungen sinkt radikal.
  • Drei verschiedene Fertigungsphasen werden gleichzeitig für das Produkt durchgeführt.
  • Ermöglicht den Einzelstückfluss und die Pull-Steuerung.
  • Verlegt die Komponentenfertigung näher an die Montagelinie des Hauptlieferanten.
  • Vereinfachtes Materialmanagement, effiziente Anpassung und Informationsaustausch in der Lieferkette.

Oben habe ich die Standardisierung von Arbeit und Layout als Ergebnis der ersten beiden Teile der 5S-Methode unter Anwendung der 10-Schritte-Methode behandelt. In meinem nächsten Artikel werde ich die 5S-Methode insgesamt in Bezug auf Sauberkeit, Ordnung und Arbeitssicherheit sowie ihren Beitrag zum TPM-Betrieb behandeln.


Pentti Enlund
MexLink Oy

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