Eine -Fabrik- (lat. fabrica = Werkstätte bzw. Werkstatt) bezeichnet nach der VDI-Richtlinie 5200 für Fabrikplanung den Ort, an dem Wertschöpfung durch Produktion, unter Einsatz von Produktionsfaktoren wie Personal, Material, Betriebsmittel, Medien bzw. Energie, Informationen, Wissen, Gebäude bzw. Gelände stattfindet. Dies bedeutet, dass in einer Fabrik alle für die Produktion notwendigen Prozesse stattfinden, angefangen bei der Beschaffung, über Einzelteilfertigung, Kommissionierung und Montage, Qualitätskontrolle bis zur Verpackung und Logistik.
In der funktionalen Sichtweise ist eine Fabrik ein Gebäude-System mit einem Input, einer aus verschiedenen, prozessbeeinflussenden Zuständen bestehender „Fabrik-Einstellung“ und einen Output, dessen vorgegebene Quantität und Qualität Ziel der Fabrik ist.
Fabriken haben eine lange Geschichte der Manufaktur, welche das gesellschaftliche Leben mit strikter Trennung von Arbeit und Privatleben revolutionierte. Heute wird die Manufaktur zwar noch von der Fabrik unterschieden, eine Manufaktur ist jedoch auch eine Fabrik. Die Unterscheidung zwischen Fabrik und Manufaktur ist in der Regel nur durch die technische Ausstattung bedingt. Während als Manufaktur gewöhnlicherweise nur Werkstätten bezeichnet werden, die wenig maschinelle Arbeit einschließen, gelten Fabriken oft als moderne, technisch hochentwickelte Werkstätten.
Jedes Projekt ist individuell (sonst wäre es kein Projekt!). Damit ergibt sich auch eine individuelle Herangehensweise, welche sich jedes Mal neu erfinden muss. Richtig?
Falsch! Es muss nicht immer das Rad neuerfunden werden. Sicher, eine ganz individuelle Herangehensweise – jedes Mal von Grund auf neu – bietet optimale Chancen auf herausragende Projektergebnisse. Es steht nur niemals die Projektqualität (heißt Planungs- und Umsetzungsqualität) allein im Vordergrund, sondern auch die Wirtschaftlichkeit (Budget) und die Projektzeit (Meilensteine).
Diese Konflikte können auf verschiedene Art und Weise entschärft werden. Beispielsweise kann die Projektzeit mit Simultaneous Engineering gesenkt werden, die Ergebnis- und Prozessqualität dabei sogar gesteigert werden. Eine weitere Möglichkeit, welche den Einsatz von Simultaneous Engineering fördert, ist die Standardisierung.
Das Wertstromdesign ist eine Methode zur Optimierung einer Produktion und aus der Prozessgestaltung und Fabrikplanung nicht mehr wegzudenken und wird entsprechend häufig von Hochschuldozenten empfohlen. Dieses Buch „Wertstromdesign: Der Weg zur schlanken Fabrik“ wurde vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI) veröffentlicht. Der Preis für dieses Buch ist etwas hoch, hält jedoch höchsten Qualitätsansprüchen stand. Mit vielen Zusatzinformationskomplexen, wie das Vorgehensmodell zur Fabrikplanung nach der VDI-Richtlinie 5200, Taktabstimmungsdiagrammen und Exkursen zu OEE und REFA ist der hohe Preis absolut gerechtfertigt.
Das Buch beschreibt nachvollziehbar Methoden der effektiven Produktionsablaufanalyse, der produktfamilienorientierten Produktionsstrukturierung und geht auf die ideale Produktion als Soll-Ziel ein. Es werden weiterhin zehn Gestaltungsrichtlinien für eine Produktionsoptimierung erläutert, wofür das Buch zahlreiche leichtverständliche Formeln und Grafiken sowie Industriebeispiele zur Untermauerung aufführt.
Der Autor Klaus Erlach ist Mann vom Fach, kommt vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (Stuttgart) und hat Maschinenbau und Philosophie studiert. Zielgruppe des Autors Klaus Erlachs sind vor allem Experten der Fertigungs- und Fabrikplanung, Studenten mit ingenieurwissenschaftlicher Ausrichtung und Techniker, welche in der Produktionsplanung arbeiten. Fabrikplanung ist eines der Kernfächer für Wirtschaftsingenieure, für welches dieses Buch eine besondere Bedeutung hat.
Ishikawa-Diagramme dienen der Darstellung von Ursachen, die zu einer Wirkung führen und wurden vom japanischen Chemiker Ishikawa Kaoru 石川馨 erfunden. Die Wirkung kann positiv sein, meistens werden in Ishikawa-Diagrammen jedoch negative Wirkungen (Fehler) dargestellt, welche untersucht werden.
Ein alternativer Begriff für ein Ishikawa-Diagramm ist Ursache-Wirkung-Diagramm (bzw. engl. Cause and Effect Diagram).
Diese Art der Diagrammgestaltung soll Ursachen darstellen, die zu einem definierten Fehler führen. Ishikawa-Diagramme finden daher insbesondere Anwendung im Qualitätsmanagement. Auch in Fachbereichen, welche sehr viele Faktoren bzw. Parameter berücksichtigen müssen, beispielsweise die Fertigung und Logistik, sind Ishikawa-Diagramme eine verbreitete Technik zur Veranschaulichung.
Ishikawa-Diagramme sind beispielsweise eine häufige Methode zur Analyse-Darstellung von Fehlerursachsen im Sinne von Poka Yoke in der Fertigung.
Poka-Yoke ポカヨケ („dumme Fehler – Vermeidung“) ist eine Ideologie, welche mit vielfältige Ansätze unternimmt, um Prozesse in der Fertigung, insbesondere Montage, zu optimieren. Der Schwerpunkt unter der Zielsetzung von Poka-Yoke, die Null-Fehler-Produktion anzustreben und näherungsweise zu erreichen. Werden Fehler festgestellt, wird die Ursache ergründet. Lässt sich die Ursache vermeiden, so wird sie im Sinne von Poka-Yoke so gut wie möglich abgestellt und tritt bestenfalls gar nicht mehr auf.
Poka-Yoke war ursprünglich eine Initiative von Dr. Shingo, Shigeo (新郷 重夫), welcher auch als Mitbegründer des Toyota Produktionssystems gilt, wovon Poka-Yoke wiederum ein Kernbestandteil ist. Poka-Yoke steht unter dem Dach von Kaizen 改善 („stetiges Verbesserungsstreben“).
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.
Die Virtuelle Fabrik ist eine imaginäre Fabrik, welche Dienstleistungen verschiedener realer Fabriken als eine Gesamtdienstleistung repräsentiert. Das Konzept der Virtuellen Fabrik ist ein Resultat moderner Vernetzung von Fertigungspartnern in Form von Clustern. Die Fertigungspartner sind rechtlich unabhängig, geben ihre wirtschaftliche Unabhängigkeit jedoch ganz oder teilweise auf. Virtuelle Fabriken können Ergebnis langfristiger Zusammenarbeit zwischen kooperationsfähigen Fabrikunternehmen sein oder auch spontane, kurzfristige Improvisationen im Rahmen spezieller Projekte darstellen.
Virtuelle Fabriken sind enorm leistungsfähig, da die realen Fabriken jeweils auf heterogene Fertigungsschwerpunkte (Produkte, Verfahren, Prozesse) hinsichtlich Flexibilität und Produktivität spezialisiert sind. Eine erfolgreiche Virtuelle Fabrik hat eine gute IT-Infrastruktur und standardisierte Kommunikationswege zur Voraussetzung. Virtuelle Fabriken setzten zudem ein Regelwerk über die Kosten-/Gewinnverteilung, Informationspflichten und Qualitätssicherung voraus.
Als Management, ein Begriff ohne eindeutige Entsprechung im Deutschen, wird die Planung, Organisation, Führung und Kontrolle verstanden. Der Begriff Innovation kommt aus dem Lateinischen (novus = neu; innovatio = etwas neu Geschaffenes).
Innovationsmanagement ist ein Bindeglied der Wirtschaft und Technik. Kernaufgabe des Innovationsmanagements ist es, den Innovationsmotor zum drehen zu bringen, welcher angetrieben wird, durch die wesentlichen Aufgaben und Elemente im Unternehmen. Stellen sich Unternehmensbereich gegen die Innovation, kann der Innovationsfortschritt zum Erliegen kommen. Innovationshemmende Faktoren müssen gefunden und korrigiert werden. Innovationsfreundliche Faktoren werden im Rahmen des Innovationsmanagements ausgemacht und hier Potenziale aufgedeckt und nach Möglichkeit ausgereizt.
Anforderungsmanagement ist ein Sachgebiet innerhalb der Produktgestaltung, mit Schwerpunkt auf Produktplanung und -erprobung, und ist die wichtigste Informationsgrundlage für das Qualitätsmanagement und der zugehörigen Produkterprobung.
Produkterprobung umfasst die Prüfung, ob das Produkt die Anforderungen erfüllt (Verifizierung) und die Erklärung, dass das Prüfungsergebnis gültig und verbindlich ist (Validierung). Im Hintergrund der Produkterprobung muss eine Evaluierung geschehen. Das bedeutet, dass die Messergebnisse der Prüfung unbedingt auf Korrektheit hin zu untersuchen sind, die Richtigkeit der Messdurchführung und deren Ergebnisse ist dabei sicherzustellen.
Produktanforderung
Eine Produktanforderung ist eine Vorgabe von zu erfüllenden Eigenschaften/Merkmalen eines Produkts oder einer Komponente und damit eine Aussage über eine notwendige Soll -Beschaffenheit oder -Fähigkeit.
Produktanforderungen werden in der DIN EN ISO 9000 als festgelegtes Erfordernis oder festgelegte Erwartung definiert, welche optional sein kann, üblicherweise aber vorausgesetzt wird oder verpflichtend ist.
Welche Anforderungen ein Produkt hat, hängt sehr von den Personen ab, welche das Produkt beschreiben. Produktanforderungen ändern sich insbesondere in den Phasen bis zur Konzeptionierung gravierend.
Das Marketing definiert Anforderungen nach Kundenwunsch, nach durchgesetzten Anforderungen durch Kunden oder den Wettbewerb und für besondere Merkmale, die das Produkt auf besondere Weise vom Wettbewerb absetzen.
Nicht alle Anforderungen aus dem Marketing / Vertrieb können technisch umgesetzt werden oder sind zu teuer und können nicht im Rahmen des Budget und/oder der Lieferzeit eingekauft werden.
