Prozessplanung und -Analytik LTW HS Bremerhaven K. Lösche

Prozessplanung 1 Charakteristik und Darstellung von Prozessen 2 Arten von Prozessen 3 Messung von Prozessen 4 Ansätze zur Verkürzung der Durchlaufzeit 5 Case Study „Kristen‘s Cookie Company“

1. Charakteristik und Darstellung von Prozessen Definition Input Transformation Output Prozess ist jede Form von Aktivität einer Organisation/Unternehmens, welche Input in (meist höherwertigen) Output transformiert! Beispiel: Bäcker, Friseur, Bank Input ? Transformation? Output?

1. Charakteristik und Darstellung von Prozessen Gründe für eine Prozessanalyse Basis für Restrukturierungen Benchmarking Transparenz Prozessanalyse Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit (z.B. Durchlaufzeit) Ermittlung von Kennzahlen

1. Charakteristik und Darstellung von Prozessen Prozessablaufdiagramm - Bestandteile Arbeitsgang, Operation Beispiele: Backen, Sägen Fluss von Material, Kunden, Informationen Beispiele: Transport von Rohstoffen zwischen Maschinen Lager Beispiel: Wird das Produkt weiter spezifiziert? Entscheidungs-situation

2. Arten von Prozessen Black Box Beispiel: Bäcker Teig Kneten Backen Beispiel: Bäcker „Brot backen“ wird in die Arbeitsgänge Teig herstellen, Kneten und Backen unterteilt. Diese Aktivitäten sind durch Material- und Informationsflüsse miteinander verbunden.

2. Arten von Prozessen Lagerhaltung innerhalb eines Prozesses (work in process inventory) Gründe für Pufferlager Puffer Kneten Backen Blockierung vermeiden Ohne Pufferlager kann eine produzierte Einheit, die nicht sofort von der nächsten Stufe aufgenommen wird, nicht weiterverarbeitet werden. Leerzeiten vermeiden Hat die vorhergehende Stufe noch keinen/nicht genug Output, so muss die nächste Stufe dennoch weiter produzieren können.

2. Arten von Prozessen BLOCKING - STARVING Bestimmung des Engpasses Kneten Lager Backen Kneten Lager Backen BLOCKING STARVING 100 Brote/50 min 66 Brote/50 min 66 Brote/50 min 100Brote/50 min Ohne Lager: Mit Lager: Wartezeiten für die Aktivität „Kneten“ Wartezeiten für „Backen“ Aufbau von 34 Stück Lager/50 min. Abbau von 34 Stück Lager/50 min.

Make-to-order Prozesse 2. Arten von Prozessen Make-to-order Prozesse Bei Kundenauftragsprozessen („make-to-order“) löst das Eingehen eines Kundenauftrages den Produktionsprozess aus. Beispiele: Schiffsbau, Maßmöbel, Friseur Fertigung der Komponenten Rohstoff-lager Zusammen-bauen Kunde Kundenauftrag

Make-to-stock Prozesse 2. Arten von Prozessen Make-to-stock Prozesse Bei der Lagerproduktion („make to stock“) erfolgt die Produktion auf Lager aufgrund einer geschätzten Marktnachfrage. Kommt es zum Kundenauftrag ist der Produktionsprozess längst abgeschlossen. Beispiele: Massengüter, Unterhaltungselektronik Fertigung der Komponenten Rohstoff-lager Zusammen-bauen Zwischenlager Kundenauftrag Kunde

Assemble-to-order Prozesse 2. Arten von Prozessen Assemble-to-order Prozesse Ein Standardprodukt oder Komponenten werden vorgefertigt. Die Spezifizierung oder die Montage werden auf Kundenauftrag ausgeführt. Beispiele: konfigurierbarer PC, bestimmte Autos (Smart) Fertigung der Komponenten Rohstoff-lager Zusammen-bauen Zwischenlager Kundenauftrag Kunde

3.Messung von Prozessen Durchlaufzeit Die Durchlaufzeit ist die durchschnittliche Zeit, die eine Produktionseinheit braucht, um den Prozess zu durchlaufen! (incl. Wartezeit (Puffer)). Durchlaufzeit – Wartezeit = theoretische Durchlaufzeit Kneten Puffer Backen Start: 4 Uhr Ende: 7 Uhr Durchlaufzeit: 3 Stunden (durchschnittlich dauert es 3 Stunden bis das Brot alle Aktivitäten durchlaufen hat und verkauft werden kann)

3.Messung von Prozessen Output-Rate Die Output-Rate zeigt an, wieviel Output-Einheiten den Prozess pro Zeiteinheit (Stunden, Minuten,....) verlassen. Lager 66 Brote/50 min 100Brote/50 min Backen Kneten Gesetz von Little zeigt den Zusammenhang zwischen Durchlaufzeit (T), Output-Rate (R) und Bestand (I): I = R x T Bestand Durchlaufzeit = Output-Rate

3. Messung von Prozessen Durchlaufzeit + Rüstzeit Bearbeitungszeit Zeit für das Umstellen der Maschine, z.B. zur Vorbereitung der Produktion von einer 20 Stück Box auf eine 50 Stück Box => 20 Min. Für die Produktion notwendige Zeit, z.B. Zeit für die Herstellung von 1000 Boxen = 40 Min. Durchlaufzeit: 60 Min

Beispiel zu „Gesetz von Little“ 3.Messung von Prozessen Beispiel zu „Gesetz von Little“ Ein Restaurant bedient im Durchschnitt 1.500 Kunden an einem 15-stündigen Arbeitstag. Während des Tages befinden sich durchschnittlich 75 Kunden im Restaurant. Von den 75 Kunden möchten einige bestellen; andere warten auf das Servieren der Speisen; manche speisen gerade und andere begleichen bereits die Rechnung. Wie hoch ist die Durchlaufzeit eines Kunden? Wie oft erneuert sich der Bestand an Kunden pro Tag?

3.Messung von Prozessen Taktzeit Ist jene Zeit, die zwischen der Fertigstellung zweier Einheiten vergeht! Beispiel: Sesselproduktion BZ: 32 min BZ: 38 min BZ: 34 min Lackieren Montieren Verpacken Alle 38 Minuten verlässt ein Sessel den Prozess! Taktzeit 38 min BZ: Bearbeitungszeit

Durchlaufzeit - Effizienz 3.Messung von Prozessen Durchlaufzeit - Effizienz Die DLZ Effizienz ist ein Indikator für den Anteil der Bearbeitungszeit (= theoretische Durchlaufzeit) bzw. Wartezeit eines bestimmten Prozesses. Theoretische Durchlaufzeit DLZ-Effizienz = Durchlaufzeit Beispiel: Die gesamte Durchlaufzeit des Prozesses „Brot backen“ beträgt drei Stunden. Kneten/Einheit: 45 Sekunden (50 min/66 Brote) Backen/Einheit: 3000 Sekunden 3045 = 28,2 % DLZ-Effizienz = 10800

Effizienz/Produktivität/Auslastungsgrad 3.Messung von Prozessen Effizienz/Produktivität/Auslastungsgrad tatsächlicher Output Tatsächlicher Output: 100 Brote Gewöhnlicher Output/Std.: 120 Brote Prozessleistung: 83,33 % Prozessleistung: angestrebter Output Input (z.B. Rohstoffe, Arbeit etc.): 1,5 Stunden Arbeitsleistung Output: 30 Brote Produktivität: 20 Output Produktivität: Input tatsächliche DLZ Verfügbare Zeit: 22 Std. Tatsächliche DLZ (exkl. Reparaturen etc.): 18 Std. Auslastungsgrad: 81,81 % Auslastungsgrad: verfügbare Zeit

Kennzahlen – Ein Überblick 3.Messung von Prozessen Kennzahlen – Ein Überblick Wartezeit Rüstzeit Losgröße Zeit/ Einheit Bearbeitungs- zeit theor.-Durchlaufzeit Durchlauf- zeit Durchlaufzeit-effizienz idealer Output Taktzeit Prozessleistung Produktivität Input Outputrate Tatsächliche Einsatzzeit Verfügbare Zeit Auslastungsgrad

Beispiel: Prozessperformance „Sesselmontage“ 3.Messung von Prozessen Beispiel: Prozessperformance „Sesselmontage“ Problemstellung: Die Stationen A, B und C im Materialfluss des Prozesses sind mit der Herstellung der Polsterung beauftragt während J, K und L den Rahmen zusammenstellen. Station X baut die beiden fertigen Teile zusammen. In Station Y erfolgt der Überzug eines Plastikschutzes. Schließlich erfolgt in Station Z die Verpackung in Kartons, um die Sessel versandfertig zu machen. Zwischenlager werden keine gehalten, es besteht lediglich die Möglichkeit ein Teil zwischen den Stationen abzulegen. Zeitbedarf/Einheit in Sekunden: A B C L J K X Z Y A 32 J 32 X 22 B 34 K 30 Y 38 C 35 L 34 Z 20

Beispiel: Prozessperformance „Sesselmontage“ 3.Messung von Prozessen Beispiel: Prozessperformance „Sesselmontage“ Aufgabe: Welcher ist der höchste Output der in einem Tag mit 8 Stunden produziert werden kann? Wie hoch ist die Durchlaufzeit des Prozesses? Wie hoch ist die Effizienz des Prozesses (in Prozent)? Ziehen Sie zur Lösung der Frage die gesamte tatsächliche Bearbeitungszeit heran und vergleichen Sie diese mit der theoretisch minimalsten Bearbeitungszeit, die z.B. bei einer Lagerhaltungsstrategie möglich wäre!

4.Ansätze zur Verkürzung der Durchlaufzeit Aktivitäten parallel durchführen Serielle Methode Salat waschen Salat abmachen Fisch würzen Fisch braten Parallele Methode Prozessabhängig bis zu 80 % Zeitersparnis Salat waschen Salat abmachen Fisch würzen Fisch braten

4.Ansätze zur Verkürzung der Durchlaufzeit Abfolge der Aktivitäten ändern Prozess: „Auftragsverwaltung“ Eingangs-vermerk Bestätigung Ingenieur Bewilligung Abt. Leiter Auftrag durch Ingenieur Geänderte Abfolge: Eingangs-vermerk Bewilligung Abt. Leiter Bestätigung Ingenieur Auftrag durch Ingenieur Verbesserung: Kürzerer Weg des Aktes!

4.Ansätze zur Verkürzung der Durchlaufzeit Unterbrechungen verhindern - Kritischer Weg Eingangs-vermerk Bewilligung Abt. Leiter Zeitintervalle zwischen den Aktivitäten sind oftmals zu lange! Beispiel: Eingegangene Aufträge werden zwei Tage gesammelt und erst dann dem Abteilungsleiter zur Bewilligung vorgelegt hohe Durchlaufzeiten mehr Aufwand mögliche Probleme beim Einhalten von Fristen

5.Case Study „Kristen‘s Cookie Company“ Fragen Welches ist die Durchlaufzeit des Backprozesses? – Stellen Sie Ihr Ergebnis graphisch dar! Wieviele Aufträge zu je einem Dutzend Keksen können innerhalb von 4 Stunden angenommen werden? Berechnen Sie den Auslastungsgrad der beiden Hobbykonditoren! Was ändert sich, wenn die durchschnittliche Bestellmenge sich auf zwei Dutzend erhöht? Was kann verändert werden, um den Prozess zu verbessern (z.B. mehr Kekse, geringere Kosten, kürzere Zeiten)?

Die Grundpfeiler der Prozessanalytik