Hauptpunkt der Station 5: Das “Dice Game”

Mittels eines Würfelspiels wurde eine kleine  Produktion inkl. deren Logistik simuliert. Jede Gruppe simulierte einen Produktionsbetrieb mit 6 Fertigungseinheiten die voneinander abhängig und hinsichtlich der Kapazität exakt auf die Marktnachfrage abgestimmt waren. Die Leistungen differierten jedoch (Würfel) bei jeder Einheit. Gemessen wurde schlussendlich nach jeder Runde der Durchsatz zwischen der ersten Fertigungseinheit und dem Kunden. In der zweiten Periode des Spiels konnten zwei Stationen mit Zusatzkapazitäten ausgestatten werden. In der dritten und letzten Periode wurde die Produktionskette auf 3 Stationen verkürzt. Das Ergebnis unserer Würfelsimulation wurde abschließend mit einer Simulationssoftware von Herrn Olsowski verfeinert bzw. um einige Punkte ergänzt.

Lernziele waren:
- Begreifen von Abhängigkeiten bei mehrstufiger Fertigung
- Engpässe und deren Auswirkung auf das gesamte System erkennen
- Unterschied zwischen Kapazität und Leistung kennenlernen
- Reduzieren der Fertigungstiefe und Kapazitätserweiterung beurteilen lernen

Zwischen den einzelnen Versuchen bzw. Simulationen wurden folgende Steuerungskonzepte im Rahmen der Produktionslogistik : MRPII (Uwe Rehmann), Engpasssteuerung (Thomas Pieber), Fortschrittszahlen (Stefan Bickel), KANBAN (Dario Ivandic). Handouts zu den Präsentationen finden sich im LMS:

Auszug der wesentlichen Punkte aus dem Handout MRPII: (siehe auch…)

MRP – “Manufacturing Resource Planning” wurde in den achziger Jahren aus dem MRP “Material Requirements Planning” weiterentwickelt. Die Weiterentwicklungen betrafen folgende Funktionen:
- Resourcenabgleich auf unterschiedlichen Ebenen
- Integration der strategischen Ebene der langfristigen Planung in den PPS-Prozess
- streng hierarchische und sequentielle Planungslogistik mit Rückkopplungsschleifen

Man spricht auch von einem Regelkreissystem, da die erforderlichen Informationen für die Fertigung immer wieder aktualisiert werden und diese für die Neuplanung in das Materialfluss-Steurungssystem einfließen.

Es werden grudnsätzlich zwei Grundtypen von Materialfluss-Steurungssystemen unterschieden:
Push-System: Es werden Bestellungen und Fabriksaufträge durch den Planbedarf ausgelöst.
Pull-System: Es steuert der Verbrauch das Wiederauffüllen des Lagers.

Auszug der wesentlichen Punkte aus dem Handout Engpasssteurung:

Das von Goldratt entwickelte und seit 1980 in den USA eingesetzte System zur
Engpasssteuerung wurde unter dem Namen „OPT-(Optimized Production Technology)-System bekannt. Ausgangspunkt dieser Engpasssteuerung stellt die Überlegung dar, dass auftretende Engpässe einen wesentlichen Einfluss auf die Höhe des Materialdurchsatzes innerhalb der Produktion haben. Durch die Identifikation und optimale Belegung bzw. Auslastungen von Engpässen kann deshalb eine bessere Auslastung sämtlicher Betriebsmittel, eine Reduktion der Durchlaufzeiten sowie eine Bestandssenkung erreicht werden. Goldratt u.a. unterstellen, dass die Summe der Einzeloptima nicht zugleich das Gesamtoptimum ist und entwickelt bestimmt OPT-Regeln:

1. Den Fertigungsfluss, nicht die Kapazität abgleichen.
2. Der Nutzungsgrad einer Leistungseinheit, die keine Engpass darstellt, wird nicht durch die Kapazität, sondern durch andere Abhängigkeiten und Begrenzungen im System bestimmt.
3. Bereitstellung und Nutzen einer Kapazität sind nicht gleichbedeutend,
4. Eine im Engpass verlorene Stunde bedeutet eine verlorene Stunde für das gesamte System.
5. Eine Stunde, die da gewonnen würde, wo sich kein Engpass befindet, ist bedeutungslos.
6. Engpässe bestimmen den Durchsatz.
7. Das Transportlos soll nicht mit dem Verarbeitungslos identisch sein und darf es in Fällen auch nicht (es sollte in der Regel kleiner sein).
8. Die Produktionslose sollen variabel und nicht festgelegt sein.
9. Wenn Pläne aufgestellt werden, sind alle Voraussetzungen gleichzeitig zu überprüfen. Durchlaufzeiten sind das Ergebnis einer Plans und können nicht im Voraus festgelegt werden.

Die Identifikation, Steuerung und Optimierung von Engpässen erfolgen in fünf Schritten:
1. Identifikation der Engpässe und Klassifizierung
2. Maximale Ausnutzung des Enpasses
3. Alles dem Engpass unterordnen
4. Engpass verbreitern
5. Wiederholung der Prozedur bei Schritt 1

Auszug der wesentlichen Punkte aus dem Handout KANBAN: (siehe auch…)

Der Begriff „Kanban“ kommt aus dem Japanischen und bedeutet je nachdem, welche Literatur man zur Übersetzung her nimmt entweder Karte, Signalkarte, Tafel oder Signaltafel. Aber das Prinzip ist klar definiert. Eine bedarfsorientierte Produktionssteuerung bildet die Hauptfunktion dieser, 1947 von Toyota entwickelten Methode zur Prozesssteuerung.

Weiter wichtig um ein Kanban führen zu können sind sog. Kanban-Behälter. Diese sind nichts anderes als Kunststoffbehälter in den verschiedensten Variationen, welche eine schnelle und saubere Materialbereitstellung ermöglichen (z.B. in Form eines Rollenlagers, auf dem diese Behälter bewegt werden können).
Die nächste Steigerung stellt dann noch die sog. „Kanban-Tafel“ dar, in die dann die Karten gesteckt werden können, die Prioritäten sind nach Farben sortiert. Steckt die Karte im grünen Fach = Teil kann produziert werden, -> Gelb = Teil soll produziert werden, -> Rot = Teil muss sofort produziert werden.
Voraussetzungen für den Einsatz von Kanban sind:
Kurze Rüstzeiten
Wiederkehrende Prozesse
Akzeptanz von Leerlauf bei Mitarbeitern und Anlagen
Flexible Betriebsmittel („Kanban-Behälter“, Karten etc.)
Ursachenanalyse und schnelle Beseitigung der Störungen
Geringe Nachfrageschwankungen
Idealerweise Serienfertigung

Der Ablauf: Der Verbraucher (Senke) bestimmt, wieviel quasi im Lager nachgefüllt wird. Dasselbe gilt für die Produktion, der nachfolgende Verarbeitungsprozess bestimmt, wieviel die vorherige Station bereitstellen muss.
Der große Vorteil, der sich dadurch ergibt sind niedrige Lagerstände und eine sorgfältige Arbeitsweise der Mitarbeiter, da sich die Stückzahlen innerhalb der Momentaufnahme auf einem niedrigen Level halten.

Auszug der wesentlichen Punkte aus dem Handout Fortschrittszahlen:
Das Fortschrittszahlensystem stammt in seiner ursprünglichen Form aus der Automobilindustrie. Es dient zur Steuerung eines Logistiknetzwerkes bei der Zulieferung durch Systemlieferanten und bei der Verbundsteuerung von verschiedenen Herstellerwerken. Das Fortschrittszahlenprinzip ist am besten geeignet für Standardprodukte mit wenigen Optionen sowie für die Serienproduktion. Wichtigste Voraussetzung ist ein möglichst kontinuierlicher Bedarf entlang der ganzen Wertschöpfungskette, also eine Produktion bzw. Beschaffung mit häufiger Auftragswiederholung. (vgl. Schönsleben 2002, Seite 282) Eine weitere Voraussetzung ist die Unterteilbarkeit des Produktionsbetriebs in Kontrollblöcke, die jeweils mit einer Eingangs- und Ausgangsfortschrittszahl überwacht werden. Ein Kontrollblock darf dabei nicht wahllos definiert werden, sondern muss die organisatorischen Strukturen widerspiegeln. (vgl. Wildemann 1997, Seite 142)

Definition:
Eine Fortschrittszahl (meistens mit FZ abgekürzt) ist die kumulierte Erfassung und Abbildung von Güterbewegungen über die Zeit (Schönsleben 2002, Seite 283). Alle Bedarfe und Mengenleistungen eines Jahres werden als Summen (kumuliert) dargestellt (vgl. Heinemeyer 1984, S.849). Der sich aus der Planung ergebende Soll-Zustand wird dem jeweils erreichten Ist-Zustand gegenübergestellt. Wenn zu einem bestimmten Stichtag der Istwert grösser als der Sollwert ist, reden wir von Vorlauf oder Überdeckung. Ist der Istwert kleiner, dann reden wir von Zeitverzug. Der horizontale Abstand zwischen Soll und Ist Vorlauf informiert über die Reichweite.