Plan For Every Part
Wie viele Einzelteile benötigt man an der Montagelinie als Bereitstellung, um 250 Produkte täglich zu fertigen? So eine Frage kann man nicht beantworten, wenn man sich nicht mit allen Details des Produktes, des Fertigungskonzeptes, der Schichtsteuerung usw. beschäftigt hat. Letztendlich muss man für jedes Einzelteil einen Plan aufstellen, den Plan for every Part.
Den Plan für jedes Teil kann man überall in der logistischen Kette einsetzen; von der Belieferung durch Lieferanten bis hin zur Bereitstellung an einer Montagelinie oder an einer Maschine. Man geht so vor, dass man den Bedarf und den zeitlichen Verbrauch für jedes einzelne Teil an der betrachteten Stelle ermittelt. Ebenso muss die Behälterart und -größe berücksichtigt werden. Letztendlich wird festgelegt, in welchen Zeitabständen dieses Teil in welcher Menge am Bedarfsort zur Verfügung gestellt wird. Auch die Art der Bereitstellung (z.B. Kanban, Auftragsgesteuert) wird bestimmt.
Ich möchte PFEP am Beispiel einer Bereitstellung am Montageband veranschaulichen. Der erste Schritt dazu ist die Ermittlung der Taktzeit.
Der mittlere Tagesbedarf des Kunden ist die Anzahl der Produkte, die der Kunde täglich abruft. Diese Zahl kann aus Plandaten ermittelt werden oder, wenn die Produktion bereits läuft, aus den Abrufen, gemittelt über eine Zeitspanne. Beispiel: Der Kunde ruft je Schicht 800 Produkte ab. Montag bis Donnerstag wird in zwei Schichten produziert, Freitag in einer Schicht. Dann ist der mittlere Tagesbedarf 1600 Produkte.
Die Brutto-Produktionszeit pro Tag ist die Zeit aller Schichten in Minuten, die benutzt wird, um das Produkt herzustellen. Beispiel: Es wird in zwei Schichten zu je 8 Stunden produziert; dann ist die Brutto-Produktionszeit
Geplante Stillstandszeiten sind alle Zeiten, die als regelmäßige Stillstandszeiten geplant sind; z.B. Pausen. Diese geplanten Stillstandszeiten dürfen keine Effizienz-Korrekturen enthalten. Beispiel: Summe aller Pausen pro Schicht: 45 Minuten; Anlauf der Montagelinie 5 Minuten; Reinigung am Ende der Schicht: 5 Minuten. Dann ist die geplante Stillstandszeit für 2 Schichten 110 Minuten.
Damit ergibt sich die Kundentaktzeit in Sekunden
(Brutto-Produktionszeit - geplante Stillstandszeit) * 60 Sekunden / Minute / mittlerer Tagesbedarf
In unserem Beispiel ist das (960 Minuten - 110 Minuten) * 60 Sekunden / Minute / 1600 Produkte = 31,9 Sekunden / Produkt.
Nun wird man sagen, dass man das so nicht rechnen kann, da es ja Störungen (ein Werkzeug fällt aus, ein schlechtes Teil wird produziert, usw.) geben kann, die in der Taktzeit berücksichtigt werden müssen. Das ist sicher richtig. Aber man sollte sich daran gewöhnen, diese ungeplanten Dinge als Verluste anzusehen. Man sollte immer daran arbeiten, diese Verluste zu reduzieren bzw. sogar zu eliminieren. Mit vorbeugender Wartung kann man dafür sorgen, dass das Werkzeug nicht ausfällt; mit entsprechendem Qualitätsmanagement kann man dafür sorgen, dass keine schlechten Teile produziert werden.
Ich habe dazu eine geplante Effizienz eingeführt. Diese verkürzt die Taktzeit und erzeugt eine Produktionstaktzeit. Beispiel: Mit einer geplanten Effizienz von 90% reduziert sich die Taktzeit in unserem Beispiel zu einer Produktionstaktzeit von 28,7 Sekunden.
Eine Montagelinie kann recht einfach, aber auch sehr komplex sein. Im Beispiel habe ich diese Komplexität angedeutet. An der Arbeitsstation 1 werden 3 Teile verbaut. Das Teil 1 gibt es in 3 Varianten (z.B. schwarz, grau, beige), das Teil 3 in 2 Varianten. Bei der Arbeitsstation 2 wird nur ein Teil verbaut, dies aber in 6 Varianten. Entsprechend ist auch die Komplexität in Arbeitsstation 3 dargestellt, wo 7 Teile verbaut werden.
Als erstes benötigt man eine Stückliste. Diese muss alle Varianten für jedes Teil beinhalten. Sie muss nun auf die einzelnen Arbeitsstationen aufgeteilt werden. Mehrfach benötigte Teile müssen berücksichtigt werden.
Als nächstes muss der Produktmix berücksichtigt werden. Für das Teil 1, Blende bedeutet das z.B.: in wieviel Prozent der Fälle wird eine schwarze Blende eingebaut? Oder eine graue oder eine beige? Um das Produktmix auf Plausibilität zu prüfen, habe ich eine Spalte Kontr. (Kontrolle) eingefügt, in der die zum Mix gehörenden Anteile aufsummiert werden. Es muss immer 100% sein.
Jetzt kann man schon ein Gefühl für die benötigten Mengen erhalten: Um 100 Produkte herzustellen, benötigt man an Arbeitsstation 1 z.B. 50 schwarze Blenden und 100 Halter rechts (der Halter wird 2fach benötigt!). Mit einer Taktzeit von 28,7 Sekunden braucht man dazu rund 48 Minuten.
Wenn man einmal annimmt, dass das Material an der Linie alle 2 Stunden aufgefüllt wird, so kann man die Bereitstellungsmenge abschätzen. 2 Stunden sind 2 * 60 * 60 Sekunden = 7200 Sekunden. In dieser Zeit werden 7200 Sekunden / (28,7 Sekunden /Produkt) = 251 Produkte hergestellt. Mit dem Informationen zu Behältergrößen, -inhalten und -gewichten können wir jetzt bestimmen, wie viele Behälter mit welchen Teilen alle 2 Stunden bereitgestellt werden müssen.
Die Tabelle ist jetzt um alle Behälterdaten erweitert worden. Es werden Art, Länge, Breite, Höhe und Inhalt angegeben. Zusätzlich wird noch das Gewicht des leeren Behälters als Tara angegeben. Daraus errechnet sich dann das Gewicht des vollen Behälters (Brutto). Man kann damit direkt entscheiden, ob der Behälter tragbar ist.
Mit dem Bereitstellungszyklus wird dann in der Tabelle die Anzahl der notwendigen Behälter je Bereitstellungszyklus berechnet. Damit hat man direkt einen Startwert für eine Kanbansteuerung. Im obigen Beispiel ist auch sofort ein Problem erkennbar: Alle 2 Stunden müssen 21 Gitterboxen bereitgestellt werden! Wo ist der Platz dazu? Wie funktioniert der Bereitstellungsverkehr? Jetzt muss man über Alternativen nachdenken, z.B. kürzere Bereitstellungszyklen für die Gitterboxen, Auftragssteuerung und Beladung direkt im Lager usw..
Damit ist der Plan für jedes Teil für die Bereitstellung an einer Montagelinie erstellt. Die Tabelle ist recht einfach; Berechnungen reduzieren sich auf wenige Formeln. Die umfangreiche Arbeit besteht in der Sammlung der Daten und der keineswegs trivialen Ermittlung der Behälter sowie der Bereitstellungszyklen. Die Excel-Tabelle, die ich erzeugt habe, kann sicher als Anregung dienen. Der Plan für jedes Teil Ihres Unternehmens muss aber mit Verstand auf die Randbedingungen Ihres Unternehmens ausgelegt werden.
Der Plan für jedes Teil muss auch in der nächsten Ebene der logistischen Kette (z.B. dem Lager) fortgeführt werden. Hier muss dann der Abfluss der Waren in die Produktion und der Zufluss der Waren von den Lieferanten berücksichtigt werden.
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