Komplexität beherrschen – Ein Praxisbeispiel

/0 Kommentare/in , /von

Die Freigaben in der Fahrzeug-Entwicklung werden bei einem großen Automobilhersteller unterschiedlich über die Freigabearten und Fachbereiche erteilt. Die zentrale Prozessstelle steht vor der Herausforderung die Prozesse zu harmonisieren und zu standardisieren, um die Komplexität in den Entwicklungsprozessen zu beherrschen. 

Die Problemstellung: Standardisierung von Prozessen durch einen generischen Ansatz

Es war ein heißer Sommertag und das monatliche Meeting mit dem Bereichsleiter gerade beendet. Zum Rekapitulieren der erteilten Aufgaben haben sich Wolfgang Huber – Abteilungsleiter der Prozessstelle in der Entwicklung und Susanne Albers – verantwortlich für den Bereich Prozesse, Methoden und Standards noch schnell zu einem Kaffee zusammengefunden. Wir brauchen schnell ein Konzept für einen generischen Prozessansatz, sagt Wolfgang Huber. Susanne Albers rollt mit den Augen und denkt: Immer die gleiche Leier von schnell, schnell. Susanne, du und dein Team erarbeitet eine Lösung, wie besprochen benötigen wir das Konzept bis zur vereinbarten Sitzung Ende des Jahres, entfuhr es Wolfgang Huber energisch. Er unterbricht kurz, bestellt zwei Cappuccino und setzt nahtlos wieder an: Ein generischer Freigabeprozess im ganzen Konzern für alle gleich, schwärmt er. In der kurzen Gedankenpause ergriff Susanne Albers schnell das Wort, Wolfgang, das ist utopisch bis Ende des Jahres. Du kennst unsere Multiprojektsituation. Wir haben aktuell keine Kapazitäten mehr im Team, erwiderte sie. Wie sollen wir diese Aufgabe zusätzlich im Team meistern? Susanne, du hast mit deinem Team bisher immer alle Aufgaben gelöst. Das schafft ihr auch dieses Mal, unterstreicht Wolfgang Huber und ergänzt, Du weißt ich unterstütze dich in allen Belangen so gut ich kann. Leicht resigniert entfuhr es Susanne Albers ein kurzes Ok. Nach einer weiteren Sekunde führt sie fort, Wolfgang, bei der Aufgabe benötige ich definitiv externe Unterstützung. Experten, die professionell und mit tiefgreifender fachlicher Expertise ein qualitativ hochwertiges Konzept erarbeiten. Berater auf die ich mich maximal verlassen kann, hob sie hervor. Beide überlegten kurz, dann entfuhr es Wolfgang Huber, Susanne ich kenne da genau die richtigen Kollegen, während er erschrocken auf die Uhr schaute, schnell seinen Cappuccino austrank und hektisch aufstand und kurz aufklärte, ich muss schon wieder direkt in den nächsten Termin, Zielwertdefinition 2019. Ich schicke dir die Kontaktdaten, Susanne. Am besten du vereinbarst zeitnah einen Termin zur Auftragsklärung. Kaum ausgesprochen drehte er sich um und verschwand durch die Tür.

Das Vorgehen: Entwicklung eines Konzeptes zum generischen Freigabeprozess

Kaum im Büro angekommen, klappte sie ihren Laptop auf, meldete sich an und prüfte umgehend ihre Mails. Wie erhofft, hatte sie die Mail mit den Kontaktdaten bereits im Posteingang. Umgehend wählte sie die Nummer und kontaktierte Hrn. Fricke. Beide vereinbarten noch in derselben Woche direkt einen Termin zur Auftragsklärung. In der Zwischenzeit informierte Susanne Albers noch ihr Team und leitete parallel intern alles in die Wege, damit sie schnell eine externe Beratungsleistung beauftragen kann. Keine zwei Wochen später waren die Berater beauftragt und der Kick-off-Termin durch Hrn. Fricke terminiert. Im Kick-off skizzierten die Berater nochmals die Zielsetzung, stellten die Arbeitspakete inkl. Ergebnistypen sowie die Terminschiene vor. Folgende Inhalte standen dabei im Fokus

  • Durchführung einer fundierten IST-Analyse auf Basis von Experteninterviews
  • Ableitung von Handlungsbedarfen und Anforderungen
  • Definition des Soll-Konzeptes zur generischen Freigabe

Am Ende des Kick-offs war allen Beteiligten die Vorgehensweise inkl. der Ergebnistypen klar.

Abbildung: Projekt-Vorgehensweise

Die Berater machten sich sofort an die Arbeit. Die Termine zu den Experteninterviews der Fachbereiche wurden direkt vereinbart. In einer Interviewserie von > 20 Interviews wurden zu den Freigaben je Fachbereich SIPOCs (Supplier, Input, Process, Output, Customer) erstellt. Die SIPOC-Methode eignet sich zur schnellen und strukturierten Erfassung von Prozessen inkl. der Schwachstellen auf Ebene Prozessschritt. Dadurch waren die Berater in der Lage die Fachbereichsspezifika je Freigabe zu identifizieren. Im Anschluss zu jedem Interview wurden die Ergebnisse in einer Matrix bzgl. der Handlungsbedarfe und Anforderungen konsolidiert. In konzentrierten Arbeitsterminen wurde auf Basis der identifizierten Anforderungen ein Soll-Konzept zur generischen Freigabe entwickelt.

Das Ergebnis: Ein fundiertes Konzept, bereit zur Implementierung

Innerhalb von 3 Monaten haben die Berater ein qualitativ hochwertiges Konzept entwickelt. Susanne Albers war begeistert von den Ergebnissen. Ihre Erwartungen wurden übertroffen. In Time, in Budget und in Quality wurde das Konzept vorgelegt. Neben der Konzepterstellung haben die Berater ebenfalls bei der Initialisierung der nachfolgenden Projektinitiative mitgewirkt sowie Managementpräsentationen erstellt. Voller Begeisterung hat Susanne Albers die Projektergebnisse Wolfgang Huber vorgestellt. Susanne, ich kann dir und deinem Team nur Danken, ihr habt eine super Arbeit geleistet, resümierte Wolfgang Huber. Mit einem Lächeln im Gesicht bedankte sich Susanne Albers und ergänzte, das Lob muss ich ebenfalls an Hrn. Fricke und seinem Team weiterleiten. Die Kollegen haben eine hervorragende Arbeit geleistet. Im nächsten Schritt erfolgte die vereinbarte Vorstellung der Ergebnisse im Bereichsleiter-Meeting. Das Konzept und das weitere Vorgehen wurden vollumfänglich bestätigt. Die Arbeiten zur generischen Freigabe waren noch lange nicht zu Ende. Susanne Albers war bereit den nächsten Schritt zu meistern. Gemeinsam mit dem Beraterteam um Hrn. Fricke schaut sie positiv auf die folgenden Aufgaben und Herausforderungen.

Additive Fertigungsverfahren – Ein Überblick

/0 Kommentare/in , , , /von

Die additiven Fertigungsverfahren werden umgangssprachlich auch als 3D-Druck bezeichnet und haben in den letzten Jahren durch den gestiegenen Einsatz im privaten Bereich weiter an Bekanntheit erlangt. Additive Fertigungsverfahren beschreiben den schichtweisen Aufbau von Material aus formlosen Rohstoffen. Dabei kommen neben Kunststoffen ebenfalls Metallpulver zum Einsatz. Im Gegensatz zu den klassischen subtraktiven Fertigungsverfahren, wie Bohren, Drehen, Fräsen, bei denen Material abgetragen wird, wird bei den additiven Fertigungsverfahren Material Schichtweise bis zum fertigen Bauteil hinzugefügt. Durch dieses Prinzip lassen sich komplexe Geometrien mit spezifischen Eigenschaften erzeugen, die mit den klassischen Fertigungsverfahren nur bedingt bis gar nicht zu fertigen sind.  In diesem Zusammenhang wird prinzipiell zwischen den Extrusionsverfahren sowie den pulverbasierten Prozessen unterschieden. Dabei haben die Laserverfahren den Vorteil, dass neben Kunststoff noch weitere Rohstoffe, wie Metall verarbeitet werden können. Als Laser-Strahlschmelzen wird die Methode zur Verarbeitung von Metallpulvern bezeichnet. Das Laser-Sintern wiederum bezeichnet die Verarbeitung von Kunststoff. Beide Verfahren werden industriell in der Serienfertigung verwendet und bezeichnen daher das Rapid Manufacturing. Der größte Vorteil der additiven Fertigungsverfahren besteht in der Tatsache, dass das Material Schicht für Schicht aufgetragen wird. Dadurch lassen sich komplexe Geometrien mit einer hohen Gestaltungsfreiheit realisieren.

Additive Fertigungsverfahren – ein Rückblick und -ausblick

Zu Beginn der Entwicklung wurden additive Fertigungsverfahren ausschließlich im Bereich des Rapid Prototyping eingesetzt. Dabei wurden bereits in den Entwicklungsprozessen frühzeitig wertvolle Eigenschaften und Merkmale des späteren Serienbauteils simuliert und erprobt. Mit der stetigen Weiterentwicklung der Technologie konnten immer komplexere Produkte zu sinkenden Produktionskosten „gedruckt“ werden. In den letzten Jahren hat sich die Weiterentwicklung der Technologie stark beschleunigt und die additiven Fertigungsverfahren werden ebenfalls in der (Klein-) Serienfertigung eingesetzt. Insbesondere im Bereich der Luft- und Raumfahrt, des Werkzeug- und Formenbaus sowie der Automobilindustrie hat der Einsatz des 3D-Druck in den letzten Jahren stark zugenommen. Für die weitere Entwicklung zeichnen sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten ab. Besonders im Rahmen der vernetzten Industrieproduktion (Industrie 4.0) sind den Phantasien fast keine Grenzen gesetzt. Dabei liegt der Fokus in der Losgröße 1 Produktion. In diesem Kontext wird oft von der sogenannten Mass Customization gesprochen, mit dem Potential, die vollständige Individualisierung von Produkten zu erreichen. Im Zuge der Digitalisierung und der damit verbundenen Vernetzung der Produktion rückt der Kunde mit seinen individuellen Anforderungen noch weiter in den Mittelpunkt.

Einsatz von additiven Fertigungsverfahren – ein Einblick in die Luftfahrt- und Automobilindustrie

Aufgrund der rasanten Weiterentwicklung der additiven Fertigungsverfahren wurden in den letzten Jahren die Einsatzmöglichkeiten immer größer. Neben dem Einsatz im Bereich der Prototypenfertigung, wurden mit der Zeit die Einsatzbereiche immer weiter in Richtung industrieller Serienfertigung ausgedehnt. Auf Grund des gestiegenen Reifegrads werden die unterschiedlichen additiven Fertigungsverfahren für die Industrie immer interessanter und wertvoller. Die prädestinierteste Industrie zum Einsatz additiver Fertigungsverfahren ist aktuell die Luft- und Raumfahrtindustrie. In diesem Bereich werden als erstes die Charakteristika zum wirtschaftlichen Einsatz (z.B.: geringe Stückzahlen, Einsatz teurer Werkstoffe, zu schwere Bauteile, dezentraler Ersatzteilbedarf, etc.) erfüllt. Die größten Vorteile liegen dabei in der Gewichtsersparnis von gedruckten Teilen sowie in der Reduktion der Werkstoffmenge. Dadurch lassen sich für die Airlines die Betriebskosten deutlich reduzieren, was auf Grund der hohen Treibstoffkosten ein wirtschaftlich ausschlaggebendes Argument darstellt. Im Bereich der Automobilindustrie werden die additiven Fertigungsverfahren bereits seit längerer Zeit im Bereich des Prototypen-, Werkzeug- sowie Formenbau und Montagehilfen eingesetzt. Langsam erfolgt ebenfalls der Schritt in die Kleinserienfertigung vorzugsweise im Motorsport sowie Konzept- und Studienfahrzeugen. Für die Zukunft besteht das Potential ebenfalls Anbauteile additiv unter Serienbedingungen zu fertigen. Wesentliche Erfolgsfaktoren sind in diesem Zusammenhang die Steigerung der Produktivität (Stückzahlen unter Serienbedingungen) sowie die Reduktion der Investitionskosten. Bei einer gleichbleibenden Entwicklungsgeschwindigkeit der Technologien wird ein umfangreicher Einsatz in der Serienfertigung bis 2035 durch Experten erwartet.

Die additiven Fertigungsverfahren verzeichnen die letzten Jahre durchschnittliche Wachstumsraten von ca. 30%. Das Potential möglicher Anwendungsszenarien ist unverkennbar groß. In Rahmen der Industrie 4.0 werden 3D-Druck-Verfahren eine zentrale Rolle in der industriellen Produktion einnehmen.

Wandel der Automobilindustrie – Ein Einblick

/0 Kommentare/in , /von

Die Automobilindustrie befindet sich in einem der größten Veränderungsprozess der Geschichte. Neue Soft- und Hardwaretechnologien drängen auf den Markt und eröffnen neuen Marktteilnehmen neue Chancen zum Markteintritt. Dabei betrifft der Wandel die gesamte Wertschöpfungskette vom OEM bis zum n-Tier Zulieferer. Die Megatrends sind autonomes Fahren, vernetzte Autos, Elektromobilität, Sharing Economy und künstliche Intelligenz. In diesem Zuge hat der Wandel vielfältige Auswirkungen auf die Arbeits- sowie Lebenswelt. In der öffentlichen Wahrnehmung liegt der Fokus stark auf dem Ungewissen, was Ängste schürt. Andere sehen in der aktuellen Phase Chancen für Neues und eine Vielzahl von Möglichkeiten.

Der Wandel in Zahlen – 40 Mrd. Entwicklungsbudget für alternative Antriebe bis 2020

Allein auf der letzten IAA haben 1000 Aussteller über 220 Weltpremieren gefeiert. Dabei haben allein die deutschen Hersteller 2017 auf der IAA mehr als 150 E-Autos präsentiert. Im Zuge der Digitalisierung versuchen viele Unternehmen dem Wandel mit Innovationen zu begegnen und ihre bestehenden Marktpositionen sowie Geschäftsmodell zu stärken. Allein VW will bis 2022 34 Mrd. € in die Themenfelder Elektro-Autos, autonomes Fahren sowie der Digitalisierung im Allgemeinen investieren. Der Investitionsplan sieht bis 2030 weitere rund 20 Mrd. € für die Forschung und Entwicklung des elektrischen Fahrens vor.

Partnerschaften als Schlüssel zum Erfolg

Aufgrund der enormen technischen und zeitlichen Herausforderungen zur Entwicklung serienreifer, autonomer Fahrzeuge werden immer mehr Partnerschaften und Allianzen gegründet. Mit der Eröffnung des neuen Entwicklungszentrums für selbstfahrende Autos im April 2018 will BMW mit den Partnern Intel, Fiat-Chrysler und weiteren Technologie-Unternehmen in den nächsten Jahren vollvernetzte Serienfahrzeuge auf den Markt bringen. Dazu wurde das Entwicklungsbudget bei BMW nochmals um eine Mrd. € auf 7 Mrd. € für das Jahr 2018 erhöht. Neben BMW wollen der Automobilhersteller Daimler und der Zulieferer Bosch gemeinsam ebenfalls die Entwicklung des vollautomatisierten und fahrerlosen Fahrens vorantreiben. Ziel ist es, bis zum Jahr 2025 mit der Serienproduktion für vollautonome Fahrzeuge nach SEA Level 4 und 5 zu starten. Laut einer Studie des US-Martforschungsinstituts Navigant Research gehören Daimler und BMW zu den führenden Automobil-Herstellern im Bereich autonomes Fahren. Vor den beiden deutschen Herstellern liegen laut der Studie die Hersteller Renault-Nissan, GM und Ford.

Synergien zwischen Lean Management, Theory of Contraints und Six Sigma

/0 Kommentare/in , , , /von

Die Managementphilosophien Lean Management, Theory of Contraints und Six Sigma haben über die Jahre ihren Nutzen in vielen verschiedenen Unternehmen eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Dabei wurde oft zwischen den Managementtheorien entschieden. Eine kritische Betrachtung der Vor- und Nachteile einer stärken-orientierten Implementierung ist im Detail nicht erfolgt. Im Ergebnis wurde am Ende des Bewertungsprozesses eine Grundsatzentscheidung für eine der Theorien getroffen. Aufgrund der Komplexität und der Einzigartigkeit eines jeden Unternehmens können die spezifischen Handlungsbedarfe und abgeleiteten Anforderungen der Unternehmen nicht vollumfänglich bedient werden. Jede der einzelnen Theorien beschreibt in seiner Art ein standardisiertes Vorgehensmodell, welches aus einem spezifischen Unternehmenskontext abgeleitet worden ist. Über die Jahre wurden die Managementtheorien weiterentwickelt und präzisiert. Nichtsdestotrotz bildet keine der Theorien für sich alleine genommen den allumfassenden Standard. Die Theory of Constraints, Lean Management sowie Six Sigma als jeweils eigenständige Managementphilosophie weisen zum einen in vielen Bereichen Redundanzen und Parallelen auf, die sich gegenseitig verstärken und zum anderen entstehen Synergien, da die Methoden in Kombination noch effizienter und zielgerichteter sind.

Synergien zwischen Lean, ToC und Six Sigma identifizieren

Die Symbiose aus ToC, Lean Management und Six Sigma (TLS) führt zu einer hybriden Managementphilosophie, die die stärken der drei Methoden optimal Verknüpft und somit die Effizienz und schließlich die Perfomance der Organisation nachhaltig steigert.

Eine starre Fokussierung auf eine der drei Philosophien würde ein hohes Potential an Verbesserungen vernachlässigen.  Damit die möglichen Synergien aus allen drei Methoden generiert werden können, müssen die verschiedenen Anwendungsmethoden verschmolzen werden. Die Grundlage bildet dabei die Methode der 5 Focusing Steps aus der ToC, die punktuell durch die Anwendungen und Werkzeuge aus dem Lean Management und Six Sigma ergänzt wird. Ziel ist es, unter Führung der ToC-Philosophie eine Managementmethode zu implementieren, die einen robusten und reproduzierbaren Ablauf widerspiegelt. Dabei bildet die Systemtheorie die Grundlage des unternehmerischen Handelns.

 

 

Das optimale Qualitäts-Kosten-Niveau erreichen

Aus der Betrachtung der Qualitätskostenkurve wird deutlich ersichtlich, dass eine reine Fokussierung auf die lokale Kosteneffizienz nicht Ziel führend ist. Dadurch kann eine falsche Priorisierung von Maßnahmen erfolgen, was den gegenteiligen Effekt, nämlich die Steigerung von Kosten zur Folge hat. Die dadurch verursachten Fehlentscheidungen binden wichtige Ressourcen im Unternehmen und behindern den Prozess der kontinuierlichen Verbesserung.

Die Gesamtqualität des Prozesses und somit die Qualität des Outputs ist die entscheidende Größe und bildet die Grundlage für die effiziente Entscheidungsfähigkeit. Dabei ist es wichtig das Qualitätskostenoptimum im Punkt B zu erreichen. Befindet sich der Prozess unterhalb des Punktes B wird ein großer Anteil an Ausschuss produziert, was den Durchsatz negativ beeinflusst und damit den Rohertrag schmälert. Darüber hinaus wird die Kundenzufriedenheit auf Grund mangelnder Qualität nachhaltig beeinflusst, was zu einem erhöhten Aufkommen an Kundenreklamationen führen würde.

Liegt der Prozess oberhalb des Qualitätskostenoptimums werden Management- und Personalressourcen im Unternehmen verschwendet, da neben dem Engpass gleichwertig vor- und nachgelagerte Prozessschritte optimiert werden. Erst unter Berücksichtigung des Engpasses und einer gezielten Optimierung kann das Qualitätskostenoptimum am effektivsten erreicht werden. Ziel ist es, unter Betrachtung der Systeminterdependancen gezielt am Engpass das Gesamtsystem und somit den Output zu optimieren. Dabei kommen unterstützend die Methoden aus dem Lean Management und Six Sigma zum Einsatz, wodurch wiederum die Effizienz bei der Zielerreichung, nämlich das Qualitätskostenoptimum, gesteigert wird. Neben der reinen Engpass-optimierung werden ebenfalls die vor- und nachgelagerten Prozessschritte optimiert, jedoch nur bis zu der Grenze, bei der der Engpass nicht behindert wird. Aus diesem Grund werden die Abhängigkeiten unter den einzelnen Prozessschritten immer wieder zur Analyse herangezogen, um eine schädliche Optimierung zu verhindern.