Die Umstellung in der Fertigung ist eine unvermeidliche Stillstandszeit. Gleichzeitig kann und sollte sie nach den Standards der schlanken Produktion optimiert werden.
Ein Umrüstungsprozess ist ein Wechsel von Maschinen, Personen oder Produkten zwischen - oder sogar während - eines Fertigungsprozesses. Stillstandszeiten sind eine "Verschwendung" in der schlanken Produktion, da die Zeit damit verbracht wird, darauf zu warten, dass die Produktionslinien oder Maschinen wieder mit voller Effizienz hochfahren.
Das Problem bei der einfachen "Optimierung" von Umstellungen ist, dass es so viele Arten von Umstellungen gibt: Werkzeug- und Materialwechsel, Änderung der Maschineneinstellungen, Produktwechsel, Schichtwechsel, Reinigung der Ausrüstung usw.
Wenn Sie versuchen, die Umstellung als ein einzelnes Problem zu behandeln, indem Sie nur die Ausfallzeiten zählen, übersehen Sie all die anderen Arbeitsabläufe, die Sie unabhängig davon optimieren könnten.
Lassen Sie uns ins Detail gehen, wie Sie den Ansatz Ihres Betriebs zur Optimierung der Umstellung wirklich analysieren können, indem wir Ihnen 3 verschiedene Möglichkeiten erläutern, wie Sie unnötige Ausfallzeiten bei der Umstellung richtig reduzieren können.
Planung Ihres Audits: Identifizierung der "3 Ups" der Umstellung
Die meisten Menschen bezeichnen die Umstellung beiläufig als das notwendige Einrichten von Systemen, damit diese ordnungsgemäß funktionieren. Das "Einrichten" ist jedoch nur eine der drei Arten der Umstellung, die in fast jeder Produktionsanlage vorkommen.
Es ist ein wichtiger erster Schritt, die Arten von Umrüstungsprozessen, die in Ihrem Betrieb vorkommen, genau zu beschreiben. Dann können Sie jede Art von Umstellung mit voller Aufmerksamkeit prüfen.
Schließlich umfasst jede Art von Umstellung separate Aktionen, die von den Arbeitern durchgeführt werden, und es ist am besten, wenn Sie in Ihren SOPs und Arbeitsanweisungen genau sind, da die Arbeiter sonst improvisieren müssen, was zu menschlichen Fehlern führt.
Umstellung der Einrichtung
Das Umrüsten umfasst das Auswechseln von Geräten gegen andere Gerätetypen. Dazu gehört manchmal auch, dass Mitarbeiter spezielle Maschinen je nach Bedarf zu verschiedenen Arbeitsplätzen bringen und wieder abholen.
Dazu gehört auch der Austausch mechanischer Teile, die für die Herstellung verschiedener Produktlinien benötigt werden und nach der Inbetriebnahme nicht mehr angepasst werden können.
Diese Art der Umstellung lässt sich am besten optimieren, indem man die geplanten Verfahren festlegt und die Arbeiten koordiniert, die zwischen den Aufträgen an der Produktionslinie durchgeführt werden müssen. Ein Beispiel hierfür ist das Vorbereiten von Werkzeugen und das Sammeln von Materialien. Ein hervorragendes Instrument zur Optimierung dieser Art von Umstellung ist die Wertstromanalyse.
Umstellung bei der Inbetriebnahme
Die Umstellung bei der Inbetriebnahme umfasst die Feinabstimmung von Maschinen nach deren Einschalten. Zu den Arten von Anlaufanpassungen gehören Staus, Blockierungen und Änderungen bei der Qualitätskontrolle.
Die meisten Probleme, die zur Umstellung beim Anfahren führen, sind auf Schwankungen in der Produktion zurückzuführen. Es gibt viele Lean-Tools, die bei der Beseitigung von Schwankungen helfen, aber ein zuverlässiges Werkzeug ist die OEE, die Gesamtanlageneffektivität, mit der man beginnen kann. Die OEE-Verfolgung stellt sicher, dass Prozessfehler, die durch fehlerhafte Anlagen verursacht werden, sofort behoben werden.
Clean-Up-Umstellung
Die Umstellung bei der Reinigung umfasst den Austausch von Materialien, Komponenten und Produkten aus der Produktionslinie. Das kann so einfach sein wie das Austauschen eines nationalen Produktetiketts gegen ein internationales Etikett in einer anderen Sprache.
Andererseits kann die Reinigung sehr umfangreich sein, einschließlich der Demontage und Sterilisierung von Anlagen nach der Handhabung von pharmazeutischen Wirkstoffen.
Je nach Art Ihrer Produktion gibt es Gesundheits- und Sicherheitsstandards, die für die Produktqualität und -zuverlässigkeit streng eingehalten werden müssen. Informieren Sie sich über die cGMP, d. h. die aktuellen guten Herstellungsprozesse, sowie über die ISO-Anforderungen für Ihre Branche.
Anwendung des SMED-Verfahrens
SMED steht für Single Method Exchange of Die. Sie wurde von Shigeo Shingo, dem Paten des Toyota-Produktionssystems und Pate der schlanken Produktion, entwickelt. SMED ist ein etwas komplizierterer Prozess mit 7 separaten Schritten, aber man hört ihn oft in Verbindung mit der Umstellung, weil er speziell für diese beiden Anforderungen entwickelt wurde.
Hier sind die 7 grundlegenden Schritte von SMED, vereinfacht zum Verständnis:
1. Beobachten Sie die aktuelle Methodik
Dies sollte jedem bekannt sein, der über die Lean-Methoden von TPS gelesen hat: einfach ausgedrückt, genchi genbutsu, oder "Geh und sieh!" Die aktive Inspektion der aktuellen Praktiken in Ihrer Fabrik ist zweifellos der beste Weg, um sich einen Überblick über Ihre Stärken und Schwächen zu verschaffen. Sehen Sie sich an, wie sich die Umstellungsprozesse über einen ganzen Arbeitstag hinweg tatsächlich abspielen, und Sie werden ein Verständnis für die praktischen Grenzen gewinnen.
2. Trennen Sie interne und externe Aktivitäten
"Interne" Tätigkeiten werden nur bei angehaltener Produktion ausgeführt. "Externe" Tätigkeiten können gleichzeitig mit der letzten Charge eines Auftrags oder während des Starts der ersten Charge des nächsten Auftrags ausgeführt werden.
Ein gutes Beispiel für eine externe Tätigkeit ist das Holen der benötigten manuellen Werkzeuge, wie Schraubenschlüssel oder Schweißbrenner, bevor der vorherige Montageschritt beendet ist.
3. Umwandlung interner Aktivitäten in externe Aktivitäten
Möglicherweise können Sie nicht alle Aktivitäten umwandeln, und wenn das der Fall ist, sollten Sie es nicht zu kompliziert machen. Konvertieren Sie stattdessen nur dort, wo es möglich ist und Sinn macht.
Eine gute Umstellung ist zum Beispiel das Vorheizen von Werkzeugen, damit sie genau dann bereit sind, wenn sie gebraucht werden.
4. Vereinfachen Sie verbleibende interne Aktivitäten
Die Optimierung liegt im Detail - Shigeo Shingo hat einmal gesagt, dass erst die letzte Umdrehung einer Schraube die Montage festigt. Das vorherige Drehen der Schraube ist nur die Bewegung, die notwendig ist, um das endgültige Drehmoment zu erreichen. Mit anderen Worten: Vereinfachen Sie die auf der Fertigungslinie erforderlichen Bewegungen, indem Sie die Montage zu einem möglichst integrierten Prozess machen.
Wenn ein Arbeiter nur die Drehmomentwerte überprüfen muss, um die Qualität zu gewährleisten, muss er nicht jede Schraube von Anfang bis Ende manuell einbauen. Verlangen Sie lediglich, dass der Arbeiter die Drehmomentwerte der Schrauben nach der automatischen Montage prüft.
5. Externe Aktivitäten rationalisieren
Dieser Schritt ähnelt dem vorhergehenden: Rationalisieren Sie Ihre externen Aktivitäten mit der gleichen Sorgfalt wie Ihre internen Aktivitäten. Dies geschieht, damit sie in Bezug auf Aufwand, Bewegung und Funktion mit den internen Aktivitäten gleichzusetzen sind.
6. Erfassen Sie Ihre neue Dokumentation
Da dieser Schritt-für-Schritt-Prozess in den Details verwurzelt ist, müssen Sie die Prozessverbesserungen, die Sie vornehmen, dokumentieren, damit Sie beim ersten Durchgang nichts Entscheidendes übersehen.
Dies ist auch wichtig, um standardisierte Verbesserungen innerhalb Ihrer Belegschaft zu etablieren, was im letzten Abschnitt dieses Artikels ausführlicher behandelt wird.
7. Spülen und Wiederholen
Shigeo Shingo berichtet, dass Sie bei jeder Iteration der SMED-Methode mit einer Verbesserung der Rüstzeiten um 45 % rechnen sollten. Im Idealfall sollte die Umstellung unter 10 Minuten liegen.
Dies kann mehrere Iterationen in Anspruch nehmen, während Sie mit der Praktikabilität Ihrer Arbeitsablaufänderungen experimentieren, also machen Sie sich keinen Stress, wenn Sie diese Marke nicht sofort erreichen.
Implementierung von standardisierten Umrüstungspraktiken
Wenn es darum geht, die Umrüstzeiten zu verkürzen, wenden die Hersteller häufig die bisherigen Methoden an - SMED und die 3-Ups-Methode - und bleiben dabei stehen. Das ist ein Fehler.
Leider bedeutet dies, dass ihre revolutionären Verbesserungen in der Produktion nur von kurzer Dauer sind. Im Laufe der Zeit erodieren die aktualisierten Standards aufgrund mangelnder Dokumentation, Verwirrung über die besten Praktiken und das Vertrauen auf gewohnheitsmäßige Abkürzungen, die für die Arbeiter natürlicher sind.
Um hier Abhilfe zu schaffen, muss Ihre Dokumentation über die Aufzeichnung von Daten hinausgehen und sich bis in die Werkstatt erstrecken, wo sie für das Just-in-Time-Lernen nützlich sein kann.
Wertstrom-Mapping
Die Optimierung von Fertigungsprozessen erfordert eine Koordination der Arbeitsabläufe, die einer fein abgestimmten Symphonie mechanischer Instrumente gleicht. Es ist leicht, sich zu sehr auf ein Instrument zu konzentrieren, wenn man den gesamten Orchesterakkord hören sollte.
Mit anderen Worten: Lassen Sie nicht zu, dass eine Produktionslinie Ihre anderen Produktionslinien in den Schatten stellt oder aufhält, weil Sie versuchen, einen Punkt auf einmal zu optimieren, anstatt das gesamte Ökosystem.
“Eine Produktionsstätte kann ihre Betriebsabläufe effizient verbessern, indem sie kritische Vorgänge identifiziert, die sich auf die Gesamtproduktion, Qualität und Lieferung der Einrichtung auswirken. Nach der Identifizierung dieser Vorgänge kann jeder einzelne von ihnen im Hinblick auf die Entwicklung einer Prozesslandkarte untersucht werden, um die wichtigen Merkmale einer Produktionsanlage zu verstehen.”
Verbesserung der Produktionsumstellung und der Optimierung. Procedia Manufacturing Vol. 11, 2017, pp 2042-2050.
An dieser Stelle kommt die Wertstromanalyse ins Spiel. Es ist gut, detaillierte Verfahren für jeden einzelnen Produktionsprozess zu haben. Noch besser ist es, diese Feinabstimmung mit einer kohärenten Roadmap koordinierter Arbeitsabläufe für das gesamte Werk zu verbinden. Auf diese Weise können Sie Ihre gesamte Produktionsstätte auf einen Blick sehen und Anpassungen just-in-time vornehmen.
Arbeitsanweisungen
Schließlich, aber vielleicht am wichtigsten, müssen Sie Ihre Verbesserungen an Ihre Mitarbeiter weitergeben. Sie können alle Optimierungen der Welt auf dem Papier durchführen, aber Sie brauchen eine genaue und konsequente Umsetzung, um die von Ihnen prognostizierten Ergebnisse tatsächlich zu sehen.
Dies geschieht am besten durch visuelle und interaktive Arbeitsanweisungen für jede Teilaufgabe, die in der Fertigung anfällt. Einige Hersteller ziehen es vor, dies über ihr MES oder ERP zu tun, aber wenn Sie detaillierte Arbeitsanweisungen entwerfen, sollten diese nicht nur ein nachträglicher Gedanke oder ein einfaches Addendum zu Ihrer bestehenden digitalen Plattform sein.
Denn jede Abweichung oder Unklarheit stellt für Ihre Mitarbeiter einen großen Schmerzpunkt bei der Montage dar, und genau hier können Fehler (und möglicherweise noch mehr Ausfallzeiten!) auftreten.
Hier sind einige Dinge, die extrem wichtig sind, mit Worten und Bildern zu erklären, damit sie vollständig verstanden werden und eingehalten werden können:
- Verwendung von Zwischenvorrichtungen, wenn möglich
- Parallele Arbeitsgänge für geringe Ausfallzeiten
- Eliminierung der Notwendigkeit ständiger Anpassungen
- Verwendung funktioneller Klemmen oder Verzicht auf Befestigungsmittel
- Vollständiges Verständnis der Funktion von Arbeitsprozessen
Das waren viele Informationen, aber wenn Sie die praktische Anwendung der Umstellung in einer Fabrik wirklich revolutionieren wollen, lohnt es sich, Ihre Abläufe vollständig zu überprüfen. Glücklicherweise verfügt jede dieser 3 Methoden über zahlreiche Lean-Tools, die Sie auf Ihrem Weg der kontinuierlichen Verbesserung unterstützen.
