CASE STUDY Potenzialanalyse in der Fertigung

Ausgangssituation

In einem KMU aus der Ostschweiz (GR) sollten Rationalisierungspotenziale bei der Fertigung von kleinen, komplexen Metallteilen identifiziert und erschlossen werden. Konkret ging es um das Erreichen folgender Ziele:

• Reduktion der Herstellkosten
• Reduktion von Verschwendungen
• Optimierung der Geschäftsprozesse

Ziel der Beratung

Bei dem metallverarbeitenden Unternehmen sollte in einem ersten Schritt eine Potenzialanalyse des Ablaufes beim Rüsten durchgeführt werden, um Möglichkeiten zur Reduktion der Maschinenstillstandszeiten zu ermitteln.
Ferner sollten durch Tätigkeitanalysen bei den Mitarbeitern weitere Verbesserungspotenziale ermittelt werden.
 
Im zweiten Schritt sollte ein Massnahmenkatalog im Team ausgearbeitet werden, mit dem Verbesserungen / Produktivitätssteigerungen bei den Abläufen und Rüstprozessen erreicht werden können.

Schwerpunkte der Potenzialanalyse

Rüsten ist das Vorbereiten des Arbeitssystems für die Erfüllung der Arbeitsaufgabe sowie – soweit erforderlich – das Rückversetzen des Arbeitssystems in den ursprünglichen Zustand.
 
Folgende Aufgaben und Bedienertätigkeiten an einer Metallspritzgussmaschine wurden festgestellt und im Rahmen der Potenzialanalyse untersucht:

• Vorbereiten
• Einrichten
• Transportieren
• Bestücken
• Bedienen
• Messen
• Justieren
• Eingeben
• Kontrollieren
• Planen
• Kombinieren

Mensch-Maschine-Prozessgestaltung

Bei der Analyse von Arbeitsprozessen unterscheidet man folgende Arten von Unterbrechungen:

• ablaufbedingte Unterbrechung;
• störungsbedingte Unterbrechung;
• erholungsbedingte Unterbrechung des Menschen infolge aufgetretener Arbeitsermüdung;
• persönlich bedingte Unterbrechung.

Verkürzte Rüstzeiten machen sich in verringerter Kapitalbindung und einer geringeren Durchlaufzeit positiv für das Betriebsergebnis bemerkbar.

Feststellungen und beobachtetes Optimierungspotenzial

Während der Analyse wurden aus den Beobachtungen der Teilprozesse Vorschläge zur Optimierung entwickelt:

Durch weitere Untersuchungen sollte die Verkürzung der Rüstzeiten durch folgende Massnahmen geprüft werden:

• Arbeiten, die unbedingt bei stillstehender Maschine erledigt werden müssen, sind von den Arbeiten zu trennen, die auch während des Maschinenbetriebes durchgeführt werden können (internes und externes Rüsten).
• Tätigkeiten bei stillstehender Maschine sind durch bessere Arbeitsvorbereitung zu reduzieren.
• Justiervorgänge sind zu reduzieren, Befestigungen und Lösungsvorrichtungen zu vereinfachen.

Zunächst ist die Organisation zu verbessern, dann erst die Technik.

Durchführung von Rüst-Workshops zur Minimierung der Kosten

 Rüst-Workshops laufen in fünf Schritten ab:

• Trennung von internen und externen Rüstvorgängen (Organisation)
• Überführung von internen in externe Rüstvorgänge
• Optimierung und Standardisierung von internen und externen Rüstvorgängen
• Beseitigung von Justierungsvorgängen
• Parallelisierung von Rüstvorgängen

Wichtig ist, dass die Schritte in der vorgegebenen Reihenfolge durchlaufen werden. Die Erfahrung zeigt, dass jeder Schritt jeweils zu einer Reduzierung der Rüstzeit von 50 bis 60 % (in Bezug auf den vorherigen Schritt) führt. Grössere Investitionen müssen, wenn überhaupt, erst zu einem sehr späten Zeitpunkt getätigt werden.
 
Diese Schritte werden wiederholt durchlaufen, bis die Rüstzeit im einstelligen Minutenbereich liegt, wobei jeder folgende Schritt, im Verhältnis zum vorherigen, meist zu überproportionalen Investitionen führt.
 
Wesentliches Element bei der Umsetzung ist es, Rüstvorgänge in interne und mögliche externe Schritte zu unterteilen:

• Interne Schritte können nur bei Stillstand der Maschine durchgeführt werden (z. B. Werkzeugwechsel).
• Externe Schritte können durchgeführt werden, wenn die Maschine noch produziert (z. B. Bereitstellung der Werkzeuge und Vorprodukte).

Zur Optimierung werden verschiedene Techniken angewendet, z. B.:

• Vorbereitung des Produktionswechsels
• Einsatz von Klemmen statt Schrauben
• Schiebetische statt Kräne
• Separates Vorheizen
• Zwischenspannvorrichtungen zur Justierung ausserhalb der Maschine
• Parallelisierung von Rüstvorgängen – gleichzeitig statt nacheinander – d. h. statt einem mehrere Mitarbeiter einsetzen (wird oft auch als ein fünfter Schritt betrachtet)
• Eliminierung von Justierungen
• Potenzialanalyse
• Mechanisierung
• Standardisierung von Rüstaktivitäten
• Standardisierung von Werkzeugabmessungen

Praktiker-Regel: Die Rüstzeiten dürfen nicht im Stundenbereich, sondern müssen im Minutenbereich liegen.
 
Dazu wird eine detaillierte Handlungsanweisung erstellt, nach der man das Thema Rüsten zu bearbeiten hat. Internes Rüsten wird durch externes Rüsten ersetzt.