@Produktionssystem @TPM @TPS (Toyota-Produktionsystem)

TPS oder TPM, das ist die Frage

Wenn wir unser Unternehmen verbessern und auf Kurs bringen wollen, stehen wir oft vor der Frage:

 Welches Produktionssystem sollen wir einführen?
 TPS oder TPM ?  (irgendwelche Hybride wie 6Sigma, C-TPM, 20 Keys usw. mal außen vor)  Was passt zu uns? 

Es ist nicht immer einfach diese Frage eindeutig zu beantworten.
Hier ein guter Ansatz, der uns fast zwangsläufig zur richtigen Antwort führt:

Sollen wir bei uns im Unternehmen vor allem die „Verschwendungen“ oder „Verluste“ bekämpfen/eliminieren?

Denkst Du vielleicht: „Ist das nicht dasselbe?“

Ja, häufig werden die beiden Begriffe „Verschwendung“ und „Verlust“ verwechselt oder gar als gleich betrachtet.
Dabei sind sie grundverschieden.

Wenn wir den Unterschied zwischen Verschwendung und Verlust verstehen, wissen wir, welches Produktionssystem zu uns passt.

Fangen wir mit dem Begriff „Verschwendung“ an:

 

Verschwendung 
(Japanisch: [muda] 無駄, ムダ)

Irgendwie verstehen wir schon, was „Verschwendung“ bedeutet.
Bei der Produktion passiert so vieles.
Manches davon kommt uns als Verschwendung vor, aber so richtig genau weiß und versteht man es doch wieder nicht.

Im TPS gibt es die berühmten 7 Verschwendungsarten, nämlich Verschwendung durch:

  • Überproduktion
  • Bestände
  • Wartezeiten
  • Transport
  • (Übergenaue oder übermäßige) Bearbeitung
  • Bewegungen
  • Nicht-Qualität

(Ich spreche von den 7 ursprünglichen Verschwendungsarten, die 8. also das Nichtnutzen von menschlichen Fähigkeiten und Talenten lassen wir hier außen vor.)

Die TPS-Aktivitäten sind systematisch und konsequent, um sämtliche Verschwendung auszumerzen.
Der Fokus liegt in erster Linie auf der manuellen Arbeit und der Art wie ich meine Produktion und Umlaufbestände (Work-in-process oder WIP) manage.

Das Problem von „Verschwendung“ ist, dass sie leider schwer zu quantifizieren und daher wenig greifbar ist. Das liegt in der Natur des Managens und der menschlichen Arbeit.

<Beispiel>

Teil X :Transportweg A nach B ist ca. 10m und dauert mit einer Ameise ca. 2 Min. .
Wenn der Weg kürzer wäre, wäre der Zeitaufwand geringer als 2 Minuten. Lässt das das Werkslayout zu?
Findet man die Ameise sofort? oder muss ich erst eine suchen gehen? oder muss ich warten, dass eine frei wird?

Allein in diesem Beispiel finden wir „unnötig(en) (langen) Transport“, „unnötiges Suchen“ und „Wartezeit“.

Wie dieses simple Beispiel zeigt, sind die obigen 7 Verschwendungen im Konkreten gar nicht so leicht festzustellen oder gar zu bewerten.
Darum einfach gesagt; Verschwendung ist Alles, was Unnötig ist.

Wie gehen wir damit um?
Wäre ein engeres Layout mit einer schrägen Rollenbahn oder Rutsche, sodass der Transport ein für allemal komplett entfällt, eine anzustrebende Lösung oder vielleicht doch nicht?

Gar nicht so einfach, nicht wahr?

Jegliche große Verschwendung resultiert fast zwangsläufig immer aus der sogenannten „Mutter aller Verschwendungen“ – der ÜberproduktionFast jedes Unternehmen produziert fast immer in zu großen Losen

Das hieße: Eliminiere die Überproduktion und Du kannst die beiden Linien physikalisch koppeln.
Somit entfällt jeder Transport, das wäre dann auch das Ideal.
Auf einmal scheint obiger vermeintlich „logischer“ Gedanke mit der Rollenbahn oder Rutsche doch nicht so logisch bzw. ideal.

Es gibt keine DIE Lösung.
Es gibt höchstens bestmögliche oder bessere Lösungen und das ist auch irgendwann überholt.

Jedenfalls gilt: 

Wenn etwas „zu viel“ ist, liegt immer Verschwendung vor. 

Schlimmer noch: Jede Verschwendung erzeugt verschiedene weitere Verschwendungen.
Das ist das Gesetz der sich explosionsartig vermehrenden Verschwendungen.

Die Grundgedanken von TPS

Wenn wir unsere Produktion betrachten, ist der Zustand nichts weiter als der „Ist-Zustand“.
Der ist weder gut noch schlecht und in diesem ist eigentlich alles „normal“, da wir es ja nicht anders kennen.

In TPS stellen wir diese Selbstverständlichkeiten permanent in Frage und versuchen einen „besseren” gar „optimalen“ Zustand durch KAIZEN zu erreichen.

Jedenfalls geht man beim Denken in Verschwendungen davon aus, dass es auf jeden Fall immer besser geht als bisher.
Der Vorteil des Verschwendungsdenkens liegt in seinem aufbauenden Charakter und dass dieses Denken uns langfristig zur Innovation erzieht.
Es ist deduktives Denken.

Die daraus resultierenden Verbessrungsaktivitäten sind endlos und unendlich.

Das ist gut und schlecht im Einem, denn in manchen Unternehmen werden solche KAIZEN-Aktivitäten zum reinen Selbstzweck und damit selbst (zumindest teilweise) Verschwendung.

Bei dem Eliminieren von Verschwendung ist zumindest ein Optimum erreicht, wenn die Unternehmensvision verwirklicht wurde. D.h. der Zweck wurde erfüllt, und es sollte nicht zum Selbstzweck werden!

Zwei Quellen des Verschwendungsdenkens

(1) Die größte Verschwendung steckt in der Organisation und im Management; dafür gilt es, ein wirtschaftliches Optimum zu finden. Das ist das Gedankengebäude von Just-in-Time.

(2-a) Die sichtbare Verschwendung in den Bewegungen zu eliminieren.
Jeder, der schon einmal eine Toyota-Montagelinie gesehen hat, kennt das.
Es ist bewundernswert wie weit es dort gelingt, jegliche Verschwendung in der händischen Arbeit zu eliminieren.

(2-b) Der Kampf um wiederholende Synchronisation: Damit jede noch so kleine Verschwendung eliminiert werden kann. (Das ständige Wiederholen von Mustern)

Faustregel:
Wenn der Investitionsaufwand einer Verbesserung so groß ist, dass es länger als ein halbes Jahr dauert, bis daraus ein Gewinn zu erwarten ist, dann sollte man lieber an einer anderen Stelle verbessern.

Wann und wo diese Grenze im jeweiligen Einzelfall liegt, ist oft schwer zu ziehen.
Unter anderem weil es so schwer ist, die jeweilige Verschwendung zu quantifizieren. (wie gesagt…)

Verluste 
(Japanisch: [rosu] ロス; kommt aus dem Englischen vom Begriff ‚loss‘)

Verluste“ sind DAS zentrale Thema TPMs.
In TPM dreht sich alles um das Eliminieren von Verlusten.

TPM ist der Versuch das physikalische Optimum zu erreichen.
Dieses physikalische Optimum als Referenz nehmend, betrachtet man jede Abweichung davon als Verlust.

Wieder ein super simples Beispiel:

Aus einem quadratischen Stoff mit einer Fläche von 25m2 wollen wir Kreisflächen (r=50cm) herausschneiden. 

Theoretisch können wir 25 solcher Kreisflächen aus dieser quadratischen Stoffbahn gewinnen. Aber wenn die Schneidevorrichtung an unseren Anlagen schlecht eingestellt wäre und daher die Ausbeute auf nur 20 Kreisflächen sinkt, dann ist jeglicher übermäßiger Verschnitt als „Verlust“ zu betrachten. Das wäre ein sporadischer Verlust. 

Der richtig große Verlust liegt aber im für unsere Aufgabe schlecht gewählten Format des Rohmaterials. Denn dieses zwingt uns zu einem sub-optimalen Schnitt-Layout, das einen chronischen Verlust mit sich bringt. Siehe Bild 1 und Bild 2

Ein einfaches Beispiel einer Ausbeute-Optimierung, die sich aber auf dieses Beispiel nicht anwenden lässt. Dazu müsste man erst das Format des (Roh-)Stoffes ändern.

Verlust_Beispiel

Aufgrund der Vielzahl von Verlusten bei der industriellen Erzeugung ist es entscheidend, dass wir alle Verluste exakt berechnen, da das Bekämpfen von Verlusten teure Unternehmensressourcen bindet.
Man setzt diese Ressourcen in Form von Verlustbekämpfungsaktivitäten gezielt immer auf den wertmäßig größten (kostspieligsten) Verlust an.

Wie wir am Beispiel oben sehen, ist nicht jeder Verlust gleichzusetzen, denn wir haben hier 3 verschiedene Ausprägungen (Phänomene) der Verlustart „Ausbeuteverlust des Rohmaterials“.

Es erfolgt bei der Kaizenarbeit TPMs selbstverständlich auch eine Aufwandsabschätzung.
Die Aktivitäten werden zielsicher auf das größte Verlustminimierungsprojekt angesetzt, das den größten RoI (Return on Investment) verspricht. (Um das Verschnittproblem oben gänzlich zu lösen, kämen wir also auf 3 separate Projekte.)

Aufgrund dieses Ansatzes ist TPM besonders für die Prozessindustrie geeignet.

Durch die Erhöhung des Automatisierungsgrades wird jede Fertigung immer stärker zu einem Ort, wo TPM seine Anwendung findet.
Wer ein Industrie 4.0-Unternehmen will, kommt um TPM nicht herum.

Anders als bei der Verschwendung werden Verluste entweder exakt in Währungseinheiten (möglichst zentgenau) oder in Verbräuchen berechnet und viel feiner untergliedert.
Das bedeutet: Jeder Verlust ist in seiner dazugehörigen Einheit darstellbar.

Die Schwierigkeit der Verlustberechnung ist die Faktorierung.
Besonders wenn die Einkaufspreise von Produktionsfaktoren stark schwanken, ist das Messen und Berechnen in Verbräuchen von Produktionsfaktoren geeigneter als in Währungseinheiten.

Es gibt sehr – fast unendlich – viele Verlustarten.
Deswegen betrachtet TPM als Lehre nur die Verluste, die man auf jeden Fall in jedem Produktionsunternehmen findet.
Dies sind die folgenden „16 großen Verluste“:

  • Störungen
  • Rüsten und Justage
  • Werkzeugwechsel
  • Hoch- und Runterfahren der Anlage
  • Kurzzeitstörungen und Leerlauffahren der Anlage
  • Untergeschwindigkeit
  • Nicht-Qualität
  • Geplante Stillstände
  • Unzulänglichkeiten im Management
  • in den Bewegungen im Handeln
  • Unzulänglichkeiten in der Organisation
  • Mangelnde Nutzung von Automatisation
  • Messen und Justage
  • Ausbeuteverluste
  • Energieverluste
  • Werkzeugverluste

Alle weiteren Verluste sind sog. „Spezialfälle“ des jeweiligen Unternehmens, die nach werkseigener Definition dem hinzuzufügen sind.

Um diese Verluste exakt zu berechnen hat JIPM – die Erfinder TPMs – viele Methoden erfunden und Managementhilfen entwickelt z.B. die OEE (overall equipment efficency, eigentlich: 設備総合効率‚setsubi-sôgôkôritsu‘).

Die OEE (Gesamtanlageneffizienz) erfasst exakt die ersten 7 obigen Verluste kumuliert an einer Anlage. Man nennt diese 7 Verluste daher auch die „7 Verluste, die die Gesamtanlageneffizienz vermindern“.

Die ersten 4 Verluste von diesen Sieben, also Störungen, Rüsten und Justage, Werkzeugwechsel und Hoch- und Runterfahren der Anlage, mindern die Verfügbarkeit, also den 1. Faktor von Dreien der OEE.
Die nächsten 2 Verluste Kurzzeitstörungen und Leerlauf und Untergeschwindigkeit bilden den 2. Faktor der OEE (den Leistungsgrad).
Der 7. Verlust also Nicht-Qualität wird zum 3. Faktor der OEE, die Gut-Quote.

Bei der Verlustsicht denkt man durchweg induktiv, d.h. man betrachtet den physikalisch idealen Prozess als Optimum und jede Abweichung davon führt zu einer Minderausbringung.
Diese wird folglich als Verlust angesehen und entsprechend gemessen, berechnet und dem verursachenden Ort (z.B. Anlage) zugeordnet.

Es ist wichtig, den Entstehungsort der Verluste exakt zu bestimmen, und zwar in der notwendigen Präzision, z.B. Zerhacker der Besäumschere oder Justagevorrichtung des Auswerfers usw., dass wir schnell geeignete Maßnahmen (Verlusteliminierungsaktivitäten) initiieren können.
Ist das gelungen, lässt sich jeder Verlust mit relativ einfachen Mitteln und sehr zeitnah eliminieren. (3-Monats-Regel)

Wichtig ist das Wort „eliminieren“, denn eine Verlustminimierung ist hinfällig, es geht immer um Eliminierung. Dazu muss ich aber zuvor den Verlust wie im Beispiel oben in all seine Einzelverlustphänomene zerlegt haben.

Des Weiteren versucht man durch permanente und konsequente Vorbeugung jedes Verlustereignis auszuschließen, was schlussendlich in eine Welt von Null-Unfälle, Null-Nicht-Qualität und Null-Störungen führt.

Auf dem Weg in diese „Null(en)“ hat man sich mannigfaltige Methoden ausgedacht, die helfen Verluste zu finden und auszumerzen, wie z.B.:

zum Auffinden:
Störungslandkarte, Unfalllandkarte, KV-Matrix, Verlustbaum, QA-Matrix, QFD-Matrix usw.
zum Eliminieren:
10-, 7- oder 8-Schritte-Methode, 4-Phasen-Diagramm, 5x-Warum-Analyse, PM-Analyse usw.

Die Realität ist, dass wir das Optimum leider nicht (immer) kennen:
Was ist z.B. die ideale Zeit für das Konstruieren einer Anlage?
Was ist die ideale Zeit für das Bauen eines Prototyps usw. ?
(Jetzt sag bitte nicht „Null“, denn jeder weiß, dass das unrealistisch ist.)

Es gibt auch Fragen, worauf es keine Kenntnis über das Optimum gibt:

– Wie lange darf ein Verkaufsgespräch dauern?
– Was ist der angemessene Preis für den Empfangsraum meiner Kunden?
– Wie viele Montageminuten dürfen in die Herstellung eines Kühlschranks eingehen?

(Für das letzte Problem gibt es schon wieder tolle Näherungsverfahren … aber davon vielleicht irgendwann einmal.)

Wir kennen also anders als bei einem physikalisch optimalen Prozess, der durch die Physik oder Chemie – also das Verfahren – exakt determiniert ist, in der Realität fast nie das Optimum.
Nur in der technischen Welt kennen wir meistens das physikalische Optimum.
Deswegen ist TPM auch in der Technik zuhause.

Gemeinsam am Verschwendungs- und Verlustdenken ist:

Man versucht auch im Toyota-Produktionssystem die händische Arbeit so weit zu routinisieren (standardisieren), dass wir dadurch ein zumindest vorrübergehendes Optimum erhalten.
Dieses wird dann behandelt, wie das physikalische Verfahrensoptimum im Rahmen von TPM. (Stichwort Routinisierung der Arbeit (fälschlich auch „Standardarbeit“ genannt) und Heijunka)

Jetzt erkennen wir, warum die TPS-Leute an Maschinen nicht viel hinkriegen und die TPM-Leute in der Montage.

Jedes System hat eben seine Stärken und Schwächen.

Wir müssen den Unterschied zwischen „Verschwendung“ und „Verlust“ erkennen und dann wissen wir:
Sollen wir bei uns TPS einführen oder doch TPM?

In der TPM-Fibel steht deswegen zu diesem Thema: „TPM und JIT (Just-in-time, gemeint ist hier TPS) sind in einem sich gegenseitig bedingendem Beziehungsgeflecht miteinander eng verwoben und da Synergien erwartet werden, empfehlen wir nach der Einführung von JIT die integrierte Einführung von TPM. 

Aber vor der gleichzeitigen Einführung sei hier ausdrücklich gewarnt:
Zuerst JIT-Produktion und damit Flüsse schaffen.
Wenn das steht, ist TPM gefragt und dessen Nutzen wird sich auch entsprechend sofort einstellen.“
(Vgl. JIPM und Wolfram Mittelhäußer: „Die TPM-Fibel“,2013, Adept-Media Verlag, Bedburg, S. 34.)

Viel Freude bei der Verbesserungsarbeit!

TPS oder TPM
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