Wertstromanalyse 4.0 –Startpunkt und Roadmap zur Smart Factory

© 2020 Perfect Production GmbH  www.perfect-production.de
LATC 2021
Wertstromanalyse 4.0 – Startpunkt und Roadmap zur Smart Factory
Jürgen Rieger, Perfect Production GmbH
Mannheim, 22.01.2021

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Perfect Production GmbH
Leistungsübersicht
Lean Management
• Produktivitätssteigerung
• Komplexitätsreduzierung
• Bestandsreduzierung
• Lean-Kultur
Smart Factory
Academy
• Orientierung und
Entscheidungssicherheit
• Management- und
Expertenwissen
• Präsenz und Online
Digitalisierung
• Roadmap zur Smart Factory
• MES: Bedarfsanalyse und
Ausschreibung
• Produktionsnahe KI
Nachhaltigkeit
• Reportingsystem
• Shop Floor Management
• Change Management
• Auditierung
Continuous
Improvement
Coaching

Wertstromanalyse 4.0
Klassische Wertstromanalyse
AV/Planung
Meisterebene
ERP
Kunde
Lieferant
QS
Werkzeug-
bau
Zukauf-
teile
Fertig-
waren
Bearbeitung Lackierung Montage
1.680 Min. 5.358 Min. 0 Min.
0,75 Min. 0,5 Min. 1,25 Min. 2,5 Min.
0,036%
0 Min. 7.040,5 Min. Gesamt-DLZ
Wertschöpfung
Prozesswirkungsgrad

Neue Betrachtung: Information als wertschöpfender Faktor
4
Ganzheitlicher Ansatz
Quelle:
VDMA Leitfaden „Industrie 4.0 trifft Lean“
2018

Die Ziele
Wareneingang Lager Lager Warenausgang
Versand
Produktion
WiP WiP
Transport Transport
ERP-System
Lieferanten Kunden
Vertikale
Integration
Horizontale Integration
Die Ziele der Wertstromanalyse 4.0
 Schnelle Ermittlung des Status quo
 Betrachtung von Produktion, Administration und IT
 Ermittlung von Potenzialen und Handlungsbedarfen
 Sensibilisierung der Mitarbeiter für die Veränderungen

Klassische Wertstromanalyse
• Aufnahme der Prozessschritte und wichtiger Informationen zu den Prozessschritten
• Zykluszeit, Rüstzeit, Prozesszeit, Verfügbarkeit, Leistung, Qualität
• Informationen und Daten, die an dem Prozess bereitgestellt, erfasst und
weitergegeben werden
• Aufnahme der Wegestrecke über den Gesamtprozess
• Aufnahme der Bestände im Gesamtprozess (Rohmateriallager, Umlaufbestände und Fertigwarenbestände)
• Ermittlung wichtiger Kennzahlen (Durchlaufzeit des Produkts, Prozesswirkungsgrad (PWG) des Gesamtprozesses)
6
Wertstromanalyse Teil 1 (Herstellungsprozess und Materialfluss)
Zukauf-
teile
Fertig-
waren
Analyse erfolgt „stromaufwärts“

Beispiel
7
Warm
schneiden
Art. 4711
Mehrwert: 21,7 Sekunden
Umstellungszeit = 15 Min.
Verfügbarkeit: 50%
Kommissionier
ung/Versand
Art. 4716
0,49 Tage
0,4 Minuten 0,4 Minuten
9,9 Tage
0,7 Minuten
2,74 Tage
0,5 Minuten
5,26 Tage
61,1 Minuten
4,3 Tage
14,0 Minuten
2,09 Tage
0,4 Minuten
Durchlaufzeit = 24,8 Tage
MW/Z = 77,5 Minuten
PWG = 0,217%
Schmieden
Art. 4712
Fehler = 22%
Umstellungszeit = 11,5 Std.
Verfügbarkeit: 60%
Endkontroll
Linie
Art. 4713
Verfügbarkeit: 60%
Lackieren
Art. 4714
Verfügbarkeit: 80%
Prozesszeit: 1 Stunden
Mech.
Bearbeitung
Art. 4715
Mehrwert: 841 Sekunden
Umstellungszeit = 1 Std.
Verfügbarkeit: 60%
587 pcs 286 pcs
Transportband
Strahlen
Mehrwert: 42 Sekunden
1352 pcs 374 pcs
Wareneingang
inkl. QS-
Freigabe
Stahllager
67 pcs 718 pcs
Durchlaufzeit = 24,8 Tage
Wertschöpfende Zeit = 77,5 Minuten
Prozesswirkungsgrad = 0,217%

Zukauf-
teile
Fertig-
waren
Zykluszeit: 32 s
Rüstzeit: 15 min
Verfügbarkeit: 60%
Leistung: 98%
Qualität: 97%
Zykluszeit: 6 s
Rüstzeit: 120 min
Verfügbarkeit: 43%
Leistung: 98%
Qualität: 97%
Zykluszeit: 25 s
Rüstzeit: 0 min
Verfügbarkeit: 84%
Leistung: 98%
Qualität: 97%
Wertstrom 4.0
• Welche Daten liegen vor?
In welcher Form?
• Welche Daten werden erfasst?
Wie werden die Daten erfasst?
Wo werden die Daten gespeichert?
• Wie werden die Daten mit dem
Produkt verknüpft?
• Wie werden die Daten weitergegeben?
Artikelinfo:
Maschine:
Werkzeug:
Chargeninfo:
Prozessdaten:
Speicherort:
Artikelinfo:
Maschine:
Werkzeug:
Chargeninfo:
Prozessdaten:
Speicherort:
Artikelinfo:
Maschine:
Werkzeug:
Chargeninfo:
Prozessdaten:
Speicherort:
+ + +
Was wird benötigt, um den Arbeitsgang durchführen zu können?

• Wie erfolgt die Grobplanung der Produktion?
• Wie erfolgt die Feinplanung der Produktion?
• Wie gelangt der Fertigungsauftrag in die Fertigung?
• Welche Vorgänge werden über Fertigungsaufträge gesteuert?
• Wie werden unterstützende Prozesse mit der Planung synchronisiert?
(Werkzeugbau, Personaleinsatzplanung, Qualitätssicherung, Instandhaltung, etc.)
• Welche Daten werden in der Produktion erfasst? Wie?
• Welche IT-Systeme und Dokumente werden verwendet?
• Wo gibt es Schnittstellen zwischen den Systemen?
• etc.
9
Wertstromanalyse Teil 2 (Informationsfluss, IT-Systeme)
Analyse
erfolgt
vom
Auftragseingang
bis
zum
Versand

Wertstromanalyse Teil 2 (Informationsfluss, IT-Systeme)
AV/
Planung
ERP
Kunde
Lieferant
QS
Werkzeug-
bau
Fertig-
waren
Zukauf-
teile
Zusatzinfos 4.0
Basisdaten
Zusatzinfos 4.0
Basisdaten
Zusatzinfos 4.0
Basisdaten

Beispiel einer Wertstromanalyse 4.0: Ergebnisse der IST-Aufnahme
• Beteiligte Abteilungen
• Produktionsprozess
• Administrative Prozesse
• IT-Systeme
• Dokumente
• Kommunikationswege
• Schnittstellen
• Datenerfassung und
-verarbeitung

Verschwendungsarten in der Produktion
1. Verschwendung durch Überproduktion
2. Verschwendung durch Warte- und Stillstandszeiten
3. Verschwendung beim Teiletransport
4. Verschwendung bei der Bearbeitung
5. Verschwendung durch Umlaufbestände
6. Verschwendung durch unnötige Bewegungen
7. Verschwendung durch Fehler
(nach Taiichi Ohno, Toyota)
12
Erkennbare Verschwendungsarten in der Produktion
Quelle: Knorr Bremse AG

Verschwendungsarten in der Administration
1. Verschwendung durch Überinformation
2. Verschwendung durch Wartezeiten
3. Verschwendung beim Informationstransport
4. Verschwendung durch überflüssige Arbeiten
5. Verschwendung durch Bestände
6. Verschwendung durch unnötige Bewegungen
7. Verschwendung durch Fehler
13
Erkennbare Verschwendungsarten in der Administration

Verschwendungsarten in der IT-Landschaft
1. Viele IT-Inselsysteme
(und damit zahlreiche Lieferanten, Supportverträge, etc.)
2. Veraltete Systeme
(Risiken: Support, Sicherheit, Know-how bei Mitarbeitern)
3. Fehlende Schnittstellen zwischen den Systemen
(häufig der Mensch, Papier, Excel)
4. Redundante Datenhaltung
5. Fehlende Standardisierung
(stattdessen häufig Eigenprogrammierung)
6. Zeitverzug (nicht in Echtzeit)
7. Im Konzern häufig werksspezifische IT-Landschaften,
keine globale IT-Architektur
14
Erkennbare Verschwendungsarten in der IT-Landschaft

Ergebnisse der IST-Aufnahme (Beispiel)
Herstellungsprozess
Prozessschritte, Bestände,
Prozesswirkungsgrad…
Unterstützungsfunktionen
Prozessabläufe, Schnittstellen,
Kommunikation, Dokumente,
IT-Tools…
Informations-/
Datenmanagement
Datenerfassung /
Datenverarbeitung
Welche? (Prozess, Material…)
Wie? (auf Papier, elektronisch…)

Wertstrom 4.0 bei mehreren Werken/Bereichen
Bereich A /
Werk D
Bereich B /
Werk CZ
Bereich C /
Werk USA
Produkt A
Prozess A
Produkt B
Prozess B
Produkt C
Prozess C
Mit nur 3 Analysen lassen sich
 Alle Bereiche / Werke ins Boot zu holen  Alle Produkte / Prozesse berücksichtigen

Wertstrom 4.0 bei mehreren Werken/Bereichen
Werk
D
Werk
CZ
Werk
USA
Ziel-
architektur
Soll
Phase 1
Soll
Phase 2
ERP-Prozesse
Forecast, Stammdaten, MRP, Grobplanung,
Abrufe Einkauf, Generierung Fertigungsauf-
träge, Reklamationen, etc.
Product Lifecycle Management (PLM)
Zeichnungen, Dokumentenmanagement,
Einstellparameter, etc.
Produktionsmanagement (MES)
Aufträge, Betriebsmittel, Personal, Material,
Qualität, Energie, Feinplanung, Datenerfas-
sung, Informationen, Leistungsanalyse
Anzahl Systeme / Tools 47 65 28 8
Standardisierungsgrad 26,0% 16,3% 37,5% 76,0%
Digitalisierungsgrad 63,0% 75,0% 89,1% 98,0%
Extrem interessant im Konzernumfeld
und bei der Integration von Firmenzukäufen, etc.
• Standardisierung und Harmonisierung der Prozesse und IT-Tools
• Bereitstellung standardisierter IT-Tools („Software-Kiosk“)
• Standardisierung und Harmonisierung der Kennzahlen
 Schafft Vergleichbarkeit und ist Basis für Benchmarking!

Warum ist die Durchführung einer Wertstromanalyse 4.0
so empfehlenswert?
• Hohe Effizienz
Hoher Nutzen bei geringem Aufwand
(Wertstromaufnahme in ca. 3 Tage)
• Beteiligung der Mitarbeiter
Der Prozess wird moderiert, das Team wird aktiv eingebunden und für
die Komplexität der aktuellen Abläufe sensibilisiert
• Erweiterung des Blickwinkels
Fokussiert auf den Kunden und den Gesamtprozess,
fördert den ganzheitlichen Blick und regt zum Nachdenken an
• Informationsgewinn
Liefert ein „Röntgenbild“ zum Status quo
(Produktion, Administration und IT)
18
Nutzen der Methodik

# 1 Nehmen Sie den Status quo mittels Wertstromanalyse 4.0 auf
19
Roadmap zur Smart Factory
5 Tipps für Ihre Roadmap
• Wo stehen wir heute?
• Wie laufen unsere Prozesse ab?
• Wo liegen die Schwachstellen?
• Welche Potenziale sehen wir?

# 2 Bestimmen Sie den Zielzustand für Ihre Smart Factory
20
• Was bedeutet Smart Factory?
Schaffen Sie ein gemeinsames
Verständnis zum Thema!
• Erarbeiten Sie Ihr Zielbild
(Idealmodell  Sollkonzept)
• Erarbeiten Sie Ihre Roadmap

# 3 Smart Factory erfordert Veränderungen in allen Bereichen
21
• Smart Factory wirkt sich auf alle Bereiche aus!
Mensch – Technik – Organisation (MTO)
• Management muss den Prozess unterstützen!
• Wichtig: die Mitarbeiter ins Boot holen!

# 4 Lean vor IT
22
Wareneingang Lager Lager Warenausgang
Versand
Produktion
WiP WiP
Transport Transport
Digitales Abbild (Digital Twin)
Cyber Physical Systems (CPS)
• Durch die Digitalisierung komplexer Abläufe erzeugt man eine
digitale Komplexität, die irgendwann nicht mehr beherrschbar ist.
• Die Komplexität in der Produktion und in der Administration sollte daher
vor (!) der weiteren Digitalisierung auf ein Minimum reduziert werden!
Reale Welt: Produktion – Intralogistik – Logistik – etc.

# 5 Worauf warten? Legen Sie los!
23

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