Der Weg in die Zukunft Oder wie der Werkzeugbau in Deutschland noch Chancen hat Dr.-Ing. Roland Ruppel, Geschäftsführer, Zimmer&Kreim GmbH & Co.KG

Leitfaden durch den Vortrag Situationsanalyse bei deutscher Einzelteilefertigung Was muss sich ändern? Kosten- versus Durchsatzbetrachtung Wie kann Automation helfen? (Und wobei nicht?) Neues Controlling bei anderer Prozeßbetrachtung

Die häufigst genannten Probleme des Werkzeug- und Formenbau Q K Z ? Globaler Wettbewerbsmarkt billiger produzieren Termintreue wird erwartet Qualitätsanforderungen werden mit unterschiedlichem Maß gemessen (Deutsche Qualität vs. China Qualität) Durchlaufzeiten senken Warum wird gerade China als Bedrohung empfunden? Reduzierung der eigenen erbrachten Leistung auf Preis Schlechtes Marketing der deutschen Werkzeug- und Formenbauer Unterschätzung des eigenen Know-Hows (Erfahrungswissen kann nicht kopiert werden!) 1

Welche Lösungsansätze werden diskutiert oder/und eingesetzt? Flexible Arbeitszeiten (Lebensarbeitszeit u.a.m.) Moderner Maschinenpark Einsatz von ERP- und MES-Systemen für Planung und Materialbewirtschaftung Investitionen in Datendurchgängigkeiten und EDV-Infrastruktur Standardisierung von Abläufen (Sicherheit!) Verwendung neuester Technologien (HSC, Lasertechnologien, µEDM, ECM, etc.) Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen (ROI, Maschinenstundensätze, etc.) Einzelautomation in der Fertigung ... (Liste hat keinen Anspruch auf Vollständigkeit...) Wenn das schon alles gemacht wird, warum kriegen wir die eingangs genannten Aufgaben nicht besser in den Griff? 2

Ansatzpunkte gemäß Benchmarkanalyse WZL Aachen Quelle: WZL Aachen 2006 3

Was muss sich ändern? Ganzheitlicher Dienstleistungsgedanke: Von Konstruktion bis Abnahmeteile (Nullserie oder Vorproduktionsteile) Standardisierung auch in der Konstruktion (Siehe Benchmarkanalyse!!) Verkürzung der Durchlaufzeit durch Abbau der Liegezeiten Der Krieg wird nicht mehr an der einzelnen Maschine entschieden, sondern in der konsequenten Umsetzung der zielorientierten Arbeitsplanung Qualitätssicherung durch standardisierte und geprüfte Prozesse Der Mensch kann das bei Einzelteilfertigung häufig schneller und besser als jede Technik! Konzentration auf das Wesentliche! 1. Maschinen, Roboter und Computer denken nicht mit! 2. Geld gibt es nur für gelieferte und abgenommene Formen!! Mehr Zeit für das Herausfinden wahren Kundennutzens aufwenden Be different – or die. 4

Neue Betrachtungsweise für die Fertigung im Werkzeug- und Formenbau Traditionelle Prozeßbetrachtung basiert auf der Sicht des Kostendenkens! Unser Handeln wird jedoch von zwei dominierenden Prinzipien beeinflußt: 1. Kosten sparen 2. Durchsatz erzeugen Beide Prinzipien erfordern jedoch sich widersprechende Handlungsweisen! Das Kostenbewußtsein steht allgemein klar im Vordergrund. Alle Mechanismen zur Leistungsmessung orientieren sich daran! Dies führt a) zur falschen Bewertung von Effizienz (wenn eine Maschine keine Arbeit hat finden wir Arbeit für sie) und b) zu unsinnigen Aufgabenumfangsbetrachtungen! (wann werden Elektroden von vom Fräsen für die Erosion freigegeben?) c) Zu einem häufigen Wechsel der Prioritäten während der Projektabwicklung 5

6 *** 85 *** Es gibt eine Menge Kurskorrekturen (Änderungen)‏ *** 90 *** Originalpläne haben eine kurze Lebenszeit *** 80 *** Nicht alle Bestellungen werden rechtzeitig geliefert. *** 235 *** Produktionsdurchlaufzeiten werden zu lang *** 230 *** Das Lager ist zu groß 225 Arbeit in Umlauf wächst 215 Gemeinsame Teile werden umgeleitet, um Arbeit für freie Ressourcen zu liefern 220 Material wird vor der Planzeit freige- geben, um Arbeit für freie Ressourcen zu liefern 205 Es gibt gemeinsame Teile 210 Leerlaufzeiten werden für negativ gehalten 55 Manager versuchen ein gutes Abteilungsergebnis zu erzielen. (z.B. Hohe Kapazitätsausnutzung, Effizienz)‏ 60 Manager versuchen, zu einer guten Gesamtleistung beizutragen. (z.B. Hohe Liefertreue)‏ 35 Gute Abteilungsleistung gilt als Massstab für die Kosten- kontrolle 40 Gute Gesamtleistung gilt als Massstab für die Durchsatz- sicherung 25 Manager versuchen die Kosten zu kontrollieren 30 Manager versuchen den Durchsatz zu sichern 15 Verschwendung von Kosten ist schlecht 20 Durchsatz ist entscheidend 10 Manager versuchen richtig zu handeln. 6

Fragen zu Effizienzbewertung und Einzelauftragsumfang Das Kostendenken führt zu der irrigen Annahme, dass das Messen der einzelnen Abteilungsergebnisse zu einem guten Gesamtergebnis führt. Wie messen wir die Einzelergebnisse? Durch Effizienz von Anlagen und Mitarbeitern (Wieviel Maschinenlaufstunden im Jahr haben wir erreicht?)‏ Was sagen die Laufzeiten einer Maschine über den Durchsatz des Gesamtsystems aus? Der Fokus auf die Kostenkontrolle drängt die Stückkostenrechnung oft unberechtigt in den Vordergrund. In der Wirklichkeit lassen sich die einzelnen Produktionsdurchlaufzeiten nicht so einfach berechnen, wie dies die Literatur suggeriert, da die Aufträge durch mehrere Bearbeitungsstationen durchgeschleust werden müssen. Die klassische BWL zur Wirtschaftlichkeitsbetrachtung läßt sich nicht 1:1 auf die Einzelteilfertigung (Losgröße 1) anwenden. Die für Serien- oder Lohnfertiger gültigen und vielzitierten Messgrößen führen beim Einzelteilfertiger ins Chaos! 7

Zielgrößen der Prozess-Managementbetrachtung Traditionell Ausbalancieren der Kapazitäten Maximale Effizienz aller Ressourcen Minimierung der Durchlaufzeit durch Reduzierung der Prozesszeiten Jede Verbesserung von lokalen Einheiten wird als Verbesserung des Systems gewertet Kostenreduzierung ist Ziel Nr.1 Durchschnittliche betriebswirtschaftl. Losgrößenberechnung als Optimum zwischen Fix- +Transport- und variablen Kosten Controlling durch Vergleich zwischen Plan und Ist der Einzelprozesse Die im Umlauf befindliche Arbeit schützt alle Ressourcen vor Leerlaufzeit Grundlegende These: Summe der lokalen Optima = dem globalen Optimum 8

9 *** 85 *** Es gibt eine Menge Kurskorrekturen (Änderungen)‏ *** 90 *** Originalpläne haben eine kurze Lebenszeit *** 80 *** Nicht alle Bestellungen werden rechtzeitig geliefert. 120 Die Handlungsweise der Manager basiert auf unbe- friedigenden und sich ständig ändernden Kompromissen 115 Die Marktforderung nach Leistung lässt nicht viel Raum für unbefriedigende Kompromisse 105 Es gibt keinen vernünftigen Kompromiss zwischen Kostendenken und Durchsatzdenken 70 Die Handlungsweise der Manager basiert auf dem Kompromiss zwischen Kostenwelt und Durchsatzwelt 110 Gegen Ende der Messperiode wird die Firmen- gesamtleistung immer wichtiger 10 Manager versuchen richtig zu handeln. 15 Verschwendung von Kosten ist schlecht 20 Durchsatz ist entscheidend 25 Manager versuchen die Kosten zu kontrollieren 30 Manager versuchen den Durchsatz zu sichern 35 Gute Abteilungsleistung gilt als Massstab für die Kostenkontrolle 40 Gute Gesamtleistung gilt als Massstab für die Durchsatz- sicherung 60 Manager versuchen, zu einer guten Gesamtleistung beizutragen. (z.B. Hohe Liefertreue)‏ 55 Manager versuchen ein gutes Abteilungsergebnis zu erzielen. (z.B. Hohe Kapazitätsausnutzung, Effizienz)‏ 9

Zusammenhänge der Stell- und Zielgrößen durch die logistische Kennlinientheorie [nach Nyhuis/Wiehndahl] Minimum Durchlaufzeit Maximale Produktionsleistung Minimum Gesamt-Kosten Gewünschter Liefertermin Arbeit im Umlauf Leistung Durchlaufzeit Kosten Termintreue Produktionsleistung Termintreue Gesamtkosten Durchlaufzeit 10

Wichtigste Voraussetzungen für Automation – Bringschuld des Anwenders! Beherrschen der Einzeltechnologien Grenzen der Maschinen kennen Störgrößen Erfahrungswerte Zielorientierte Planung der Arbeitsprozesse Durchsatzorientierung statt Kapazitätsauslastung Maximale Ausnutzung des Engpasses Minimierung der Durchlaufzeit durch Synchronisation der Materialfreigabe Nur Verbesserung am Gesamtoutput wird als Verbesserung des Gesamtsystems akzeptiert 11

Abteilungs- versus Zielorientierter Arbeitsablauf, unterstützt durch Automation 12

Unterscheidungsmerkmale der Prozess-Managementbetrachtung Traditionell Zielorientiert mit ZK Ausbalancieren der Kapazitäten Maximale Effizienz aller Ressourcen Minimierung der Durchlaufzeit durch Reduzierung der Prozesszeiten Jede Verbesserung von lokalen Einheiten wird als Verbesserung des Systems gewertet Kostenreduzierung ist Ziel Nr.1 Durchschnittliche betriebswirtschaftl. Losgrößenberechnung als Optimum zwischen Fix- +Transport- und variablen Kosten Controlling durch Vergleich zwischen Plan und Ist der Einzelprozesse Die im Umlauf befindliche Arbeit schützt alle Ressourcen vor Leerlaufzeit Grundlegende These: Summe der lokalen Optima = dem globalen Optimum Ausbalancieren des Durchflusses Maximale Ausnutzung der Engpässe und konsequente Unterordnung der Nicht-Engpässe Minimierung der Durchlaufzeit durch Synchronisation der Materialfreigabe mit den physischen Engpässen. Dadurch wird die umlaufende Arbeit reduziert und die Wartezeiten minimiert. Nur Verbesserung am Gesamtoutput wird als Verbesserung des Gesamtsystems akzeptiert. Durchsatzerhöhung ist Ziel Nr.1 Transfer- und Prozeßlosgrößen im Sinne von Autragsumfängen werden soweit reduziert, dass der Durchsatz gerade nicht gefährdet ist. Controlling durch Buffer-Management Die im Umlauf befindliche Arbeit wird so verteilt, dass sie gut vor Murphy geschützt ist Grundlegende These: Summe der lokalen Optima ≠ dem globalen Optimum 13

Eine Verringerung der Arbeitssystemauslastung ermöglicht einen überproportionalen Abbau der Durchlaufzeit Auslastung [%] 50 60 70 80 90 100 2 1 3 4 5 Flußgrad [ - ] Laut Kennlinientheorie betragen die Auslastungsverluste bei einem relativen Bestand von 200% etwa 3.5%! (linkes Bild)‏ Wird die Auslastung weiter reduziert, werden die ankommenden Aufträge fast ohne Liegezeit abgearbeitet. Je höher die Systemauslastung angestrebt wird, desto länger die Durchlaufzeit / höher der Flußgrad. Je inhomogener die Arbeitsinhalte der abzuarbeitenden Aufträge sind, desto stärker der Flußgrad und somit desto länger die Durchlaufzeit. Definition: Flußgrad = reale Durchlaufzeit / theoretische Durchlaufzeit 14

Traditionelle Controlling Messgrößen vs. neue Prozeßmessgrößen Traditionelle Messgrößen Prozessmessgrößen Bearbeitungszeiten (wenn möglich BDE, MDE)‏ Maschinenlaufzeiten (vermeintliche Kapazitätsauslastung) Berechnung von Maschinenstundensätzen Lieferservice (meist Stückzahl Ist/Soll in %)‏ Flußgrad (reale zu geplanter Durchlaufzeit) Durchsatz-Geld-Tag (fiktive Größe von z.B. Umsatz/theor.DLZ * tatsächl.DLZ)‏ Pufferbestand (Größe und Ursachen der Störungen)‏ Was hindert uns daran mehr Durchsatz zu erzeugen? These: Rückmeldedaten via BDE/MDE suggerieren eine Planungsgenauigkeit, die faktisch NICHT da ist These: Maschinenauslastung und Gesamtwirtschaftlichkeit haben im WFB nichts miteinander zu tun. Bilanziell werden die Investkosten in Maschinen und Anlagen über x Jahre abgeschrieben, ob sie laufen oder nicht! These: Klassische Investitionsrechnungen taugen nicht für komplexe Prozesskosten/Nutzenbetrachtungen These: Die falschen Messgrößen provozieren ein fehlgeleitetes Verhalten der Mitarbeiter. (Sag mir woran Du mich mißt, und ich sage Dir, wie ich mich verhalte... 15

Welchen Nutzen hat die konsequente Umsetzung? Dienstleistung bezahlen lassen Konzentration auf den WAHREN Kundennutzen Nähe zu Entwicklung ausnutzen (time to market) und damit die Verbindung F+E – WFB stärker machen, statt F+E – Märkte/Produktion Ganzheitliche Betrachtung der eigenen Wertschöpfungskette – Anpassung der Prozeßkette an neue Rahmenbedingungen Kürzere Durchlaufzeiten -> weniger Kundeneinfluß -> mehr Änderungszahlung -> mehr Aufträge, da attraktiver -> mehr Umsatz -> mehr Gewinn Überleben werden die, die anders sind! 16

Für Diskussionen stehe ich gerne zur Verfügung, Ende Für Diskussionen stehe ich gerne zur Verfügung, vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!