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Wertstromdesign (engl.: Value Stream Map) ist eine visuelle Darstellungsform der Resultate, betreffend Material-/Informationsflüssen, aus der Wertstromanalyse (engl.: Value Stream Mapping) und wird in der Regel in der Fabrik- oder Prozessgestaltung angefertigt. Die Wertstromanalyse ist eine Vorgehensweise im Lean Management (Optimierung der Wertschöpfung mit Ziel minimaler Verschwendung).

Das Wertstromdesign ist eine Darstellung des Material- und Informationsflusses über alle Wertschöpfungsprozesse hinweg bezüglich eines bestimmten Produkts oder einer Produktgruppe bzw. Teilefamilie. Die Wertstromanalyse ist eine Analyse des Ist- und Soll-Zustands mit Fokus auf alle am Wertschöpfungsprozesse, nicht auf einzelne Produktionsprozesse im Detail. Adressat des Wertstromdesigns ist vor allem die Geschäftsleitung. Das Wertstromdesign ist zudem eine nicht zu unterschätzende Hilfe für das Qualitätsmanagement.

Die Aufgabe der Wertstromanalyse fällt in der Regel in den Verantwortungsbereich des Fabrikplaners oder Arbeitsplaners bzw. Prozessplaners.

Ziele einer Wertstromanalyse

Mit einer Wertstromanalyse werden wichtige Kenngrößen, wie die Durchlaufzeit und Prozesszeiten, Bestände und unnötige/lange Transporte, Watzezeiten durch schlechte Taktabstimmung und Über-/Unterproduktionsmengen, ermittelt und Verbesserungspotenziale gefunden. Zudem wird sich auch mit bereits bekannten Größen auseinandergesetzt, welche dadurch in ein neues Licht rücken und überdacht werden können.

In der Produktion, Qualitätssicherung und der Geschäftsleitung ist das Wertstromdesign eine wichtige Stütze für die tägliche Arbeit und hilft, die Wertschöpfungsprozesse (da diese im Gesamtbild gezeigt werden) besser zu verstehen.

Vorgehensweise bei einer Wertstromanalyse (Ist-Analyse)

Die Vorgehensweise beginnt mit der Betrachtung der Produktgruppen bzw. Teilefamilien. Diese müssen im Rahmen der Arbeitsgestaltung und Fabrikplanung bereits vorhanden oder geplant worden sein. Produktgruppen oder Teilefamilien sind mehr oder weniger homogene Produkte, mit konstruktiver Ähnlichkeit und dadurch mit nur gerinfügig voneinander abweichenden Fertigungswegen. Die gleiche Prozessfolgen für die Produkte einer Produktgruppe kann in einem Wertstromdesign untergebracht werden.

Die Art der Kunden und deren Anforderungen an die jeweilige Produktgruppe und die Lieferung müssen zunächst betrachtet werden. Der genaue Kundenbedarf oder eine Schätzung (z. B. aus eigenen Erfahrungswerten), je genauer, umso besser, ist zu ermitteln.

Die Wertstromanalyse beginnt im Grunde erst mit der Aufzeichnung des Wertstromes. Interessant sind dabei vor allem die Materialflüsse (Rohstoffe, Halbzeuge, Baugruppen etc.) und Informationsflüsse (z. B. Auftragspapiere, Konstruktionszeichnungen, Kanban-Karten etc.). Dabei sind alle Teile der Fabrik zu durchlaufen, welche vom Wertstrom der betrachteten Produktgruppe (auch nur zum Teil) durchquert werden. Es handelt sich um eine Ist-Aufnahme und betrachtet eher den Regelfall. Ausnahmewege sollten vermerkt, jedoch nicht direkt in den Wertstrom aufgenommen werden. Der Prozessplaner, welcher die Wertstromanalyse durchführt, sollte dabei nicht nur als Beobachter der Produktionsabläufe sein, sondern die beteiligten Verantwortlichen und Mitarbeiter zu Tätigkeitsbereichen, Aufgaben, Informationsschnittstellen, Bezugsquellen, Bestände und alle weiteren, relevanten Themen befragen.

In der Wertstromanalyse ist der, dem Wertstrom gegenläufige Weg üblich. Angefangen wird also nicht beim Materialeingang, sondern beim Warenausgang bzw. dem Versenden.

Die Beschreibung der Produktionsprozesse in der richtigen Reihenfolge, unter Angaben der Prozessaufgabe, Input und Output, beteiligtem Personal und verwendetet Ressourcen, macht den Kern der Wertstromanalyse aus. Die Daten können zwar aus den Arbeitsplänen entnommen werden, sollten jedoch vor Ort während des Prozesses gemessen werden (Stoppuhr und Messprotokoll); es sollten Durchschnittswerte genommen werden.

Transportvorlumen zwischen den Prozessen (Materialfluss) werden dokumentiert. Auch dort, wo kein Material transportiert, jedoch zwischengelagert wird, werden als Lager im Wertstromdesign gekennzeichnet. Es sollen möglichst tatsächliche Werte betrachtet werden und nach Möglichkeit auf eine Bestandsaufnahme laut IT-System verzichtet werden. Zwischen zwei Prozessen finden theoretisch, so auch im Wertstromdesign, immer Transporte statt, auch, wenn die beiden Prozesse praktisch im selben Raum durchgeführt werden. Es werden außer- und innerbetriebliche Materialflüsse unterschieden. Für die Auftragsabwicklung ist der zugehörige Informationsfluss zwischen den Geschäftsprozessen zu identifizieren und analysieren.

Vorgehensweise bei einer Wertstromanalyse (Soll-Analyse)

Die Soll-Analyse folgt idealerweise nach der Ist-Analyse und berücksichtigt die Verbesserungsvorschläge.

Beispiel eines Wertstromdesigns

Prozesse

Ein Produktionsunternehmen produziert Teile der Baugruppe AB, welche sich in der Produktion aus mehreren Teilen zusammen setzen.

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Beschaffung, Bereitstellung, Kontrolle und Anpassung von Eingangsinformationen sind die Kernaufgaben der Planungsvorbereitung.

Hauptziel ist die positive Beeinflussung der Wirtschaftlichkeit, noch bevor die Festlegung der Erzeugnisgestaltung und -erstellung vorgenommen wurde. Die Planung stellt einen systematischen，im Vorfeld definierten Vorgang da, welcher die spätere Abwicklung der Leistungserstellung und -bereitstellung gewährleisten und hinsichtlich Qualität und Wirtschaftlichkeit optimieren soll.

Die Planungsvorbereitung arbeitet primär in der Arbeitsvorbereitung, jedoch insbesondere gemeinsam mit der Konstruktion, aber auch mit den Kunden bzw. dem Vertrieb und den Lieferanten. Dabei greifen die Verantwortlichen der Planungsvorbereitung direkt und indirekt in die Prozesse der Konstruktion, Einkauf und Vertrieb ein. (mehr…)

CNC (Computerized Numerical Control, etwa: „computerisierte numerische Steuerung“) ist ein Verfahren zur elektronischen Steuerung und Regelung von Werkzeugmaschinen (CNC-Maschinen) über spezielle CNC-Steuereinheiten wie Controller und Computer. CNC ist ein komplexes Regelungssystem, die Steuerung erfolgt mit programmierbaren Mikroprozessoren.

Die Bearbeitungsabfolge und zugehörige Parameter werden in einem NC-Programm definiert, eine Dreh-/Fräsmaschine führt diese Bearbeitungsabfolge aus.

CNC ist die erweiterte, modernere Form des NC (Numerical Control). NC basierte noch weitgehend auf der Lochkarteneinlesung und konnte nur extern verändert werden, der Bediener kann das Programm also nur starten/beenden, aber (anders als bei CNC) nicht anpassen.

CNC spielt in der Produktion (speziell in der Prozessgestaltung und Fertigungsplanung) eine wichtige Rolle. (mehr…)

Die Erzeugnisgliederung ist eine firmeneigene, hierarchische Gliederung produktspezifischer Unterteilungen eines Erzeugnisses. Diese aus der Konstruktion stammende Gliederung dient als Basis für herzustellende Zeichnungs- und Stücklisten.

Stücklisten sind Mengendarstellungen der Konstruktionselemente in Listenform. Stücklisten werden in der Prozessgestaltung benötigt und verbinden als Schnittstellendokument die Konstruktion vor allem mit dem Einkauf und der Fertigung.

Stücklisten sind auf den Informationsbedarf des Empfängers angepasst. Neben der Prozessgestaltung und Konstruktion sind angepasste Stücklisten auch für die Fertigung, Einkauf, Qualitätsprüfung und der Kalkulation/dem Controlling von Bedeutung. Während die Einkaufsstückliste aus dem Dispo-Stil abgeleitet ist und nur Teile von externen Produzenten enthält, sind Komponenten in der Konstruktionsstückliste nach konstruktiven Aspekten aufgeführt.

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Die Festlegung der Prozessfolge ist ein Kerngebiet in der Prozessgestaltung bzw. Arbeitsplanung.

Die Festlegung der Prozessfolge geschieht durch den Prozessplaner (Arbeitsplaner) in Zusammenarbeit mit der Konstruktion und Fertigung. Der Arbeitsplaner muss hierzu über fundiertes Wissen um die Fertigungsmaterialien und -mittel, Fertigungstechnologien (anschaffbare und vorhandene) sowie Kenntnisse über den Einkauf haben und bestenfalls Zulieferer(-möglichkeiten) kennen. (mehr…)

Simultaneous Engineering (SE) ist die grundsätzlich projektbasierte, prozessorientierte Schnittstellen-Koordination und Prozessparallelisierung aller Produkt- und Produktionsgestaltungsprozesse von der Produktidee bis zur Markteinführung. Simultaneous Engineering betrifft insbesondere die technische Entwicklung, welche (im Gegensatz z. B. zur Fertigung) oft als sehr schwierig zu parallelisieren gilt. In Kontext des Simultaneous Engineerings wird auch von einer integrierten Produkt- und Prozessgestaltung gesprochen.

Simultaneous Engineering wird alternativ auch als Concurrent Engineering bezeichnet (etwa: “Gleichzeitige Entwicklung”).

Die Innovationsschöpfung geschieht der stetig steigenden Informationsverfügbarkeit mit immer höherer Geschwindigkeit, während die Entwicklungszeiten sich nicht verkürzen (oder sich aus Gründen neuer Erkenntnisse eine gründlichere und damit längere Entwicklung eher noch verlängern).  Zwar können Entwicklungsprozesse ohne Kompromisse hinsichtlich der Entwicklungsqualität kaum verkürzt werden, mit einer zeitlichen Parallelisierung der Einzelprozesse kann jedoch eine wesentliche Verkürzung der Zeit von der Produktidee bis zur Markteinführung gewonnen werden. Simultaneous Engineering hat dies zum Ziel und konkurriert mit dem traditionellem Entwicklungslauf. (mehr…)

Planung des Produktionsprogramms ist Teil der Prozessgestaltung (insbesondere der Arbeitsvorbereitung).

Verantwortlich, für einen maximalen Deckungsbeitrag (siehe: Kostenträgerzeitrechnung), ist auch ein optimales Produktionsprogramm. (mehr…)

Die Prozessgestaltung oder Prozessplanung, häufig auch Arbeitsplanung, ist ein Integrationsfach, welches betriebswirtschaftlich ausgerichtet ist, jedoch ein umfangreiches Wissen im Bereich der Produktion, Fertigungs- & Werkstofftechnik und der Konstruktion im Maschinenbau bzw. in der Elektrotechnik oder anderen Ingenieurbereichen voraussetzt.

Die Prozessgestaltung findet im deutschen und englischen Sprachraum keine einheitliche Bezeichnung.

Synonyme für Prozessgestaltung sind neben Prozessplanung auch:

• Arbeitsplanung
• Arbeitsvorbereitung
• Fertigungsplanung
• Fertigungsprozessgestaltung
• Technologische Vorbereitung

Im englischsprachigem Raum wird die Prozessgestaltung verschieden, ebenfalls nicht einheitlich bezeichnet:

• Process Planning
• Work Planning
• Work Plan Generation
• Manufactoring Planning
• Production Scheduling
• Industrial Engineering

Der Begriff Industrial Engineering findet sich nicht nur als Synonym für die Prozessgestaltung, sondern steht auch in etwa für den Beruf des Wirtschaftsingenieurs im Ausland. Die Bezeichnung trifft es damit ziemlich auf den Punkt, da die Prozessgestaltung zu den Kernfächern des Wirtschaftsingenieurs (wenn es nicht gar die im Mittelpunkt stehende Disziplin für Wirtschaftsingenieur ist).

Die Prozessgestaltung ist ein Bindeglied der Konstruktion und Fertigung (Herstellung) und einer der Bereiche der Produktion. (mehr…)