Produktivität systematisch managen

Marginale Spalte

März 2011

 

Industrial Engineering: Durch systematische Analyse der Effizienz von Mensch, Maschine und Organisation lässt sich Produktivität nachhaltig steigern.

 
 

Wie unter einer Lupe hat die Krise Schwächen und Stärken deutlich aufgedeckt: Unternehmensleitungen erkennen Einsparpotenziale und senken mit kurzfristigen Aktionen die Kosten. Aber wie bei einer Nulldiät fehlt dem raschen Erfolg die Nachhaltigkeit. Kaum läuft die Produktion wieder unter Volllast, schmelzen die Einsparungen dahin, teilweise entstehen sogar Zusatzkosten.

Wissenschaft und Produktionsspezialisten sind sich einig: Der entscheidende Hebel zur Kostensenkung setzt bei einer systematischen Produktivitätssteigerung an. Erst die fundierte Analyse, Messung und Verbesserung der Effizienz von Mensch, Maschine und Organisation verspricht eine dauerhaft gestärkte Position im globalen Wettbewerb.

Produktivität ist der Schlüssel

In den vergangenen drei Jahren erlebten viele Unternehmen eine nie gekannte Achterbahnfahrt bei der Auslastung ihrer Produktion. Ohne belastbare Prognosen für die nächsten Monate mussten die Verantwortlichen schnell reagieren. Eine Rückkehr zu den ruhigeren, „normalen“ Zeiten ist unwahrscheinlich.

Experten gehen davon aus, dass die Konjunkturzyklen künftig kürzer und die Ausschläge größer werden. Darüber hinaus hat die Krise den Preisdruck nochmals verschärft. Dazu kommt in vielen Branchen eine deutlich erhöhte Variantenzahl mit immer kleineren Losgrößen. Laut einer Umfrage der Unternehmensberatung Roland Berger hat die Mehrzahl der Unternehmen bereits erkannt, dass Produktivität der entscheidende Schlüssel ist, diese Herausforderungen zu meistern. Das bestätigen die Antworten der Verantwortlichen für Finanzen in deutschen Firmen. Mehr als die Hälfte der Befragten plant Maßnahmen zur Steigerung der Effizienz in der Produktion.

Im Rahmen eines umfassenden Produktivitätsmanagements kristallisieren sich zwei Handlungsfelder heraus, die nachhaltig die Produktivität beeinflussen: die Maschinen- und Anlagenausrüstung sowie die menschliche Arbeit. Die dazu entwickelten Kennziffern zeigen die Fortschritte und Defizite von der Arbeitsplatz- bis zur Werksebene.

Ein entscheidender Unterschied zu reinen Kostensenkungsprogrammen: Produktivität und Qualität sind untrennbar verbunden. Um dies zu erreichen, hat sich in der Praxis ein systematischer Ansatz bewährt, der bei allen Kennziffern immer nur die Zahl der Gutteile als Basis berücksichtigt.

Die richtige Maschine für den richtigen Einsatz

Bei der Produktivitätsbetrachtung von Maschinen spielt die Taktzeit eine wichtige, aber nicht die einzige Rolle. Die Ausbringung liefert erst in Verbindung mit der Qualität und der tatsächlichen Verfügbarkeit im Produktionsalltag belastbare Daten für eine Berechnung der Effizienz.

Als Schlüssel-Kennziffer hat sich die „Overall Equipment Efficiency“ (OEE) durchgesetzt. Sie errechnet maschinenindividuell die Effizienz aus den Faktoren Verfügbarkeit, Ausbringung und Qualität. Unproduktive Zeiten für Umrüsten, Störungsbeseitigungen, Reparatur und Wartung mindern den Wert Verfügbarkeit. Ein hoher Ausschusswert drückt die OEE ebenso wie eine geringe Arbeitsgeschwindigkeit.

Der OEE-Wert hängt stark von der konkreten Aufgabe im Produktionsfluss ab. Eine Maschine, die in der Großserienfertigung einen sehr hohen OEE-Wert erreicht, kann bei einer Variantenfertigung durch umständliches Umrüsten sehr schnell im OEE-Wert absinken. Umgekehrt punkten hochflexible Maschinen bei kleinen Losgrößen, haben aber in der Großserienfertigung klare Nachteile gegenüber hoch spezialisierten Maschinen. Generell eröffnen Fortschritte in der Automatisierungstechnik erhebliche Potenziale, die OEE zu verbessern.

Effizienzsteigerungen um bis zu 30 Prozent möglich

Moderne Maschinenkonzepte ermöglichen eine Steigerung der OEE um 30 Prozent und mehr. Innovative Softwarefunktionen verbessern die Verfügbarkeit durch kürzere Umrüstzeiten. Intelligente Sicherheitskonzepte beschleunigen den Wiederanlauf der Maschinen nach manuellen Eingriffen.

Condition-Monitoring-Ansätze messen kontinuierlich den Verschleiß von elektro-mechanischen Achsen und Zylindern und warnen den Bediener über die Maschinensteuerung. Das reduziert die Wahrscheinlichkeit von Maschinenausfällen und ermöglicht den geplanten Austausch kritischer Teile in produktionsfreien Zeiten.

Bei mehrstufigen Fertigungs- und Montageprozessen entscheidet das Zusammenspiel der verschiedenen Maschinen und Betriebsmittel über den OEE-Wert der Linie. Eine Station mit geringer Verfügbarkeit wirkt sich sofort negativ auf die Gesamtleistung aus. Selbst wenn alle Maschinen hervorragende individuelle Werte haben, erreicht die Linie erst dann die optimale Effizienz, wenn alle Stationen über einen transparenten Daten- und Materialfluss synchron arbeiten.

Hier zeigt sich, dass offene, von zahlreichen Herstellern getragene Kommunikationsstandards die höchste Zukunftssicherheit bieten. Sie verhindern die Abhängigkeit von einem Zulieferer und erhöhen langfristig die Durchgängigkeit.

Kostensenkung durch Arbeitseffizienz

Industrial Engineering verbindet Mensch, Maschine und Organisation zu höherer Produktivität.

 

Die Optimierung der Maschinen und Anlagen ist wichtig. Mindestens genauso wichtig ist die Effizienzsteigerung menschlicher Arbeit. Ein systematisches Produktivitätsmanagement berücksichtigt beide Handlungsfelder. „Immer mehr Unternehmen installieren Industrial-Engineering-Abteilungen, um mit einer methodisch abgesicherten Planung und Durchführung von Rationalisierungsprojekten die Produktivität zu steigern“, beschreibt Prof. Dr.-Ing. Sascha Stowasser, Direktor des Instituts für angewandte Arbeitswissenschaft in Düsseldorf, einen aktuellen Trend.

Zielrichtung ist dabei nicht die reine Kostensenkung, sondern ausdrücklich eine höhere Arbeitseffizienz. Auch Rexroth führt seit 2006 flächendeckend Industrial Engineering ein. Industrial Engineering umfasst über die Methoden der Zeitwirtschaft hinaus Instrumente zur Prozessplanung und zur Produktivitätsverfolgung. Im Mittelpunkt steht die systematische Umsetzung gezielt ausgewählter Methoden an allen Maschinen und Arbeitsplätzen entlang der kompletten Wertschöpfungskette.

Die praktische Umsetzung beginnt mit einer Analyse der Arbeitsabläufe und Tätigkeiten an jedem Arbeitsplatz. Beim „Methods-Time Measurement“ (MTM) zerlegt ein geschulter Beobachter alle notwendigen Tätigkeiten unabhängig vom einzelnen Mitarbeiter in definierte Grundbewegungen.

Diese skalierbare Methode deckt das gesamte Spektrum von der Großserie bis zur Klein- und Einzelfertigung ab. Dabei ermittelt sie auch nicht wertschöpfende Tätigkeiten: Muss sich der Mitarbeiter bücken, um notwendige Teile zu greifen? Muss er dazu Kisten umstellen? Optimal gestaltete Arbeitsplätze und Abläufe erhöhen die Effizienz nachhaltig. Gleichzeitig dient diese Analyse der ergonomischen Verbesserung aller Arbeitsplätze.

Die Vermeidung von gesundheitsschädigenden Abläufen und Belastungen ist eine essenzielle unternehmerische Aufgabe, auch unter dem Aspekt älter werdender Belegschaften.

Nach Umsetzung der Veränderungen zeigt eine konsequente Nachverfolgung der Arbeitseffizienz Abweichungen auf. Als Messgröße für die Arbeitseffizienz gilt die Anzahl der Gutteile im Verhältnis zu den Anwesenheitsstunden. Im Tagesgeschäft auftretende Störzeiten, beispielsweise durch Umrüstung oder Maschinenausfälle, verringern die Effizienz.

Gemeinsam mit den Mitarbeitern vor Ort analysieren die Spezialisten die Ursachen und erarbeiten Lösungen. Dabei zeigen zahlreiche umgesetzte Projekte, dass reduzierte Störzeiten nicht nur die Effizienz steigern, sondern auch die Mitarbeiterzufriedenheit.

Die Methoden und Instrumente des Industrial Engineering passen perfekt zu Produktionssystemen. Sie bilden in zahlreichen Unternehmen die Basis für eine prozessorientierte Fertigung und Montage. Industrial Engineering übersetzt die Prinzipien der Produktionssysteme in messbare und vergleichbare Vorgaben und steigert damit die Effizienz menschlicher Arbeit.

Aktuell entwickelt sich Industrial Engineering in immer mehr Unternehmen zur zentralen Schnittstelle für ein umfassendes Produktivitätsmanagement. Die Methoden und Instrumente kommen immer häufiger auch in indirekten Bereichen wie der Logistik oder der Produktentwicklung zum Einsatz.

Demografischer Wandel schon in zehn Jahren spürbar

Ein systematisches Produktivitätsmanagement, das die OEE von Maschinen und Anlagen erhöht und die Effizienz der menschlichen Arbeit steigert, bildet die entscheidende Voraussetzung für eine nachhaltige Produktivitätssteigerung. Es hilft aber auch, eine der größten Herausforderungen der nächsten Jahrzehnte zu bewältigen: den demografischen Wandel in nahezu allen Industrieländern.

„Die Zahl älterer Arbeitnehmer und ihr Anteil an der Belegschaft werden deutlich steigen“, betont Professor Stowasser (siehe Interview Seite 14). Gleichzeitig verschärft sich der Kampf um die sinkende Anzahl jüngerer Nachwuchskräfte. Die Auswirkungen werden alle Unternehmen schon innerhalb der nächsten zehn Jahre spüren, ist sich der Wissenschaftler mit Blick auf die Bevölkerungsentwicklung sicher.

Allerdings warnt er vor Aktionismus und empfiehlt ein überlegtes, strategisches Vorgehen: „Gerade mittelständische Unternehmen müssen schon heute sehr genau analysieren, welche Mitarbeiter sie morgen brauchen, um die Unternehmensstrategie langfristig zu realisieren.“ Gleichzeitig zeigt eine Altersstrukturanalyse konkreten Handlungsbedarf auf, beispielsweise, wie viel Know-how-Verlust in welchen Abteilungen durch altersbedingtes Ausscheiden droht.

Wer stehen bleibt, fällt zurück

Nachhaltige Effizienzsteigerungen in der Produktion erfordern ständig höchste Aufmerksamkeit. Aussagekräftige Kennziffern wie OEE bilden die Basis für ein methodisches Vorgehen und eine ständige Verbesserung. Neue Produktionstechnologien müssen sich daran messen, wie sie diese Werte steigern.

Nachhaltige Produktivitätssteigerungen sind eine Voraussetzung für notwendige Kostensenkungen, weil sie Verschwendung identifizieren und vermeiden. Eine ständige Mahnung an Führungskräfte stellt die Erkenntnis dar, dass Effizienzsteigerung eine niemals endende Aufgabe ist: Wer stehen bleibt, fällt zurück.

Overall Equipment Efficiency

 

Die Kennziffer Overall Equipment Efficiency (OEE) errechnet die Gesamteffizienz von Maschinen und Anlagen aus den Faktoren Verfügbarkeit, Ausbringung und Qualität in Prozent. Die Basis bilden im aktuellen Produktionsalltag ermittelte Werte je Maschine oder der gesamten Linie. Gerade in der Variantenfertigung fließen damit auch Umrüstzeiten ein. Das Ergebnis ist die OEE in Prozent.

Arbeitseffizienz

 

Die Kennziffer für die Arbeitseffizienz bei manuellen Tätigkeiten berechnet sich aus der Anzahl der Gutteile im Verhältnis zu den Anwesenheitszeiten der direkt eingesetzten Mitarbeiter in Stunden. Bei variantenreicher Fertigung berücksichtigt ein Gewichtungsfaktor auf der Basis der verschiedenen Vorgabezeiten je Produkt den Produktmix. Damit erreicht das Industrial Engineering eine Vergleichbarkeit mit homogenen Produktionsprogrammen.