Lektion 1, Thema 1
Bin dran

C2: Prozesskontrollen einrichten

Alles unter Kontrolle!

C2: Prozesskontrollen einrichten

Nachstehend zeige ich Dir ein paar Werkzeuge auf, die zur Einrichtung der Prozesskontrollen hilfreich sein können. Darunter befinden sich:

  1. Regelkarten
  2. Total Productive Maintenance (TPM)
  3. Kamishibai als Vertreter visueller Hilfsmittel
  4. FMEA

ZDF matters!

Statistische Prozesskontrolle (SPC)

Die statistische Prozesskontrolle kennst Du schon. Dahinter verbergen sich die Regelkarten. D.h. sorge dafür, dass mindestens eine Regelkarte kontinuierlich erstellt wird, um die Stabilität des Prozesses zu auf Dauer zu überprüfen. Diese Regelkarten dienen auch Hervorragend beim Shopfloor Management, um die Performance des Prozesses auch langfristig sicherzustellen.

So funktioniert's immer!

Total Productive Maintenance (TPM)

Ein weiteres Werkzeug zur Sicherstellung der langfristigen Optimierung ist TPM. Die traditionelle totale produktive Instandhaltung wurde von Seiichi Nakajima aus Japan entwickelt. Die Ergebnisse seiner Arbeit zu diesem Thema führten in den späten 1960er und frühen 1970er Jahren zum TPM-Prozess. Nippon Denso (heute Denso), ein Unternehmen, das Teile für Toyota herstellte, war eines der ersten Unternehmen, das ein TPM-Programm einführte. Dies führte zu einem international anerkannten Benchmark für die Umsetzung von TPM. Unter Einbeziehung von Lean Management Techniken basiert TPM auf acht Säulen, die auf der 5S Mehtode beruhen, die Sie bereits kennen gelernt haben.

Die acht Säulen der totalen produktiven Instandhaltung konzentrieren sich auf proaktiv und präventiv Techniken, um die Zuverlässigkeit der Anlagen zu verbessern. Die acht Säulen sind:

Autonome Instandhaltung bedeutet, dass das Bedienpersonal für Routinewartungsarbeiten wie Reinigung, Schmierung und Inspektion umfassend geschult wird und die Verantwortung dafür ausschließlich in die Hände des Bedienpersonals gelegt wird. Dies gibt den Maschinenführern das Gefühl, Eigentümer ihrer Ausrüstung zu sein, und erhöht ihre Kenntnisse über das jeweilige Gerät. Außerdem wird sichergestellt, dass die Maschinen stets sauber und geschmiert sind, Probleme erkannt werden, bevor sie zu Ausfällen führen, und das Wartungspersonal für wichtigere Aufgaben freigestellt wird.

Zur Umsetzung der autonomen Wartung gehört die Reinigung der Maschine nach einem "Grundstandard", den der Bediener einhalten muss. Dazu gehört die Schulung des Bedieners in den technischen Fertigkeiten zur Durchführung einer Routineinspektion auf der Grundlage des Handbuchs der Maschine. Nach der Schulung legt der Bediener seinen eigenen autonomen Inspektionsplan fest. Durch die Standardisierung wird sichergestellt, dass alle Beteiligten die gleichen Verfahren und Prozesse anwenden.

Die gezielte Verbesserung basiert auf dem japanischen Begriff "Kaizen", was "Verbesserung" bedeutet. In der Fertigung erfordert Kaizen die kontinuierliche Verbesserung von Funktionen und Prozessen. Bei der gezielten Verbesserung wird der Prozess als Ganzes betrachtet, und es werden Ideen zu seiner Verbesserung entwickelt. Der Schlüssel zu TPM liegt darin, kleine Teams dazu zu bringen, proaktiv zusammenzuarbeiten, um regelmäßige, schrittweise Verbesserungen der Prozesse im Zusammenhang mit dem Betrieb der Anlagen umzusetzen. Die Diversifizierung der Teammitglieder ermöglicht es, wiederkehrende Probleme durch funktionsübergreifendes Brainstorming zu identifizieren. Außerdem wird der Input aus dem gesamten Unternehmen gebündelt, so dass die Teams erkennen können, wie sich die Prozesse auf verschiedene Abteilungen auswirken.

Darüber hinaus steigert die gezielte Verbesserung die Effizienz durch die Verringerung von Produktfehlern und der Anzahl der Prozesse, während die Sicherheit durch die Analyse der Risiken jeder einzelnen Maßnahme erhöht wird. Schließlich stellt die gezielte Verbesserung sicher, dass die Verbesserungen standardisiert sind, so dass sie wiederholbar und nachhaltig sind.

Bei der geplanten Instandhaltung werden Messgrößen wie Ausfallraten und historische Ausfallzeiten untersucht und dann die Instandhaltungsaufgaben auf der Grundlage dieser vorhergesagten oder gemessenen Ausfallraten oder Ausfallzeiten geplant. Mit anderen Worten: Da es einen bestimmten Zeitpunkt für die Durchführung von Wartungsarbeiten an der Ausrüstung gibt, können Sie die Wartung um die Zeit herum planen, in der die Ausrüstung stillsteht oder mit geringer Kapazität produziert, wodurch die Produktion kaum unterbrochen wird.

Darüber hinaus ermöglicht die planmäßige Wartung einen Bestandsaufbau für die Zeit der geplanten Wartung. Da Sie wissen, wann die einzelnen Geräte für Wartungsarbeiten vorgesehen sind, sorgt dieser Bestandsaufbau dafür, dass ein wartungsbedingter Produktionsrückgang abgefedert wird.

Durch diesen proaktiven Ansatz werden ungeplante Ausfallzeiten erheblich reduziert, da die meisten Wartungsarbeiten für Zeiten geplant werden können, in denen die Maschinen nicht für die Produktion vorgesehen sind. Außerdem lässt sich der Lagerbestand gründlicher planen, da Sie die Möglichkeit haben, Teile, die zu Verschleiß und Ausfall neigen, besser zu kontrollieren. Zu den weiteren Vorteilen gehören eine allmähliche Verringerung der Ausfälle, die zu einer höheren Betriebszeit führt, und eine Verringerung der Kapitalinvestitionen in die Ausrüstung, da diese optimal genutzt wird.

Alle Wartungsplanung und -strategie der Welt ist nutzlos, wenn die Qualität der durchgeführten Wartung unzureichend ist. Die Säule der Qualitätsinstandhaltung konzentriert sich auf die Erkennung und Vermeidung von Konstruktionsfehlern im Produktionsprozess. Zu diesem Zweck wird die Ursachenanalyse (insbesondere die "5 Whys") eingesetzt, um wiederkehrende Fehlerquellen zu identifizieren und zu beseitigen. Durch die proaktive Erkennung von Fehlerquellen oder Defekten werden die Prozesse zuverlässiger, so dass Produkte gleich beim ersten Mal mit den richtigen Spezifikationen produziert werden.

Der vielleicht größte Vorteil der Qualitätswartung besteht darin, dass sie verhindert, dass fehlerhafte Produkte in der Fertigungslinie weiterverarbeitet werden, was zu einer Menge Nacharbeit führen könnte. Mit einer gezielten Qualitätswartung werden Qualitätsprobleme angegangen und dauerhafte Gegenmaßnahmen ergriffen, so dass Mängel und Ausfallzeiten im Zusammenhang mit fehlerhaften Produkten minimiert oder ganz beseitigt werden.

Die TPM-Säule des frühzeitigen Anlagenmanagements nutzt das praktische Wissen und das Gesamtverständnis der Fertigungsanlagen, das durch die totale produktive Instandhaltung erworben wurde, um die Konstruktion neuer Anlagen zu verbessern. Die Entwicklung von Anlagen unter Einbeziehung derjenigen, die sie am häufigsten benutzen, ermöglicht es den Zulieferern, die Wartungsfreundlichkeit und die Funktionsweise der Maschine bei zukünftigen Konstruktionen zu verbessern.

Bei der Diskussion über die Konstruktion von Maschinen ist es wichtig, über Dinge wie die einfache Reinigung und Schmierung, die Zugänglichkeit von Teilen, die ergonomische Anordnung von Bedienelementen in einer für den Bediener angenehmen Weise, die Art und Weise der Umstellung und Sicherheitsmerkmale zu sprechen. Auf diese Weise lässt sich die Effizienz noch weiter steigern, da die neuen Geräte bereits die gewünschten Spezifikationen erfüllen und weniger Anlaufprobleme haben, so dass die geplante Leistung schneller erreicht wird.

Mangelndes Wissen über die Ausrüstung kann ein TPM-Programm zum Scheitern bringen. Schulung und Ausbildung gelten für Bediener, Manager und Wartungspersonal. Sie sollen sicherstellen, dass alle Beteiligten mit dem TPM-Prozess vertraut sind und Wissenslücken schließen, damit die TPM-Ziele erreicht werden können. Hier lernen die Bediener, wie sie ihre Anlagen proaktiv warten und auftretende Probleme erkennen können. Das Wartungsteam lernt, wie man einen proaktiven und präventiven Wartungsplan umsetzt, und die Führungskräfte werden mit den TPM-Grundsätzen, der Mitarbeiterentwicklung und dem Coaching vertraut gemacht. Der Einsatz von Instrumenten wie Ein-Punkt-Lektionen, die an oder in der Nähe der Anlagen angebracht sind, kann die Schulung der Bediener in den Betriebsverfahren unterstützen.

Die Aufrechterhaltung einer sicheren Arbeitsumgebung bedeutet, dass die Mitarbeiter ihre Aufgaben an einem sicheren Ort ohne Gesundheitsrisiken ausführen können. Es ist wichtig, ein Umfeld zu schaffen, das die Produktion effizienter macht, aber dies sollte nicht auf Kosten der Sicherheit und Gesundheit der Mitarbeiter gehen. Um dies zu erreichen, sollten alle im Rahmen des TPM-Prozesses eingeführten Lösungen stets Sicherheit, Gesundheit und Umwelt berücksichtigen.

Abgesehen von den offensichtlichen Vorteilen ist die Einstellung der Mitarbeiter besser, wenn sie jeden Tag in einer sicheren Umgebung zur Arbeit kommen, da sie sich über diesen wichtigen Aspekt keine Gedanken machen müssen. Dies kann die Produktivität spürbar steigern. Die Berücksichtigung der Sicherheit sollte vor allem in der frühen Phase des TPM-Prozesses bei der Verwaltung der Anlagen eine große Rolle spielen.

Ein gutes TPM-Programm ist nur so gut wie die Summe seiner Teile. Die totale produktive Instandhaltung sollte über die Werkshalle hinausgehen, indem sie Verschwendungsbereiche in den Verwaltungsfunktionen anspricht und beseitigt. Dies bedeutet, dass die Produktion durch die Verbesserung von Dingen wie Auftragsabwicklung, Beschaffung und Terminplanung unterstützt werden muss. Verwaltungsfunktionen sind oft der erste Schritt im gesamten Fertigungsprozess, daher ist es wichtig, dass sie rationalisiert und verschwendungsfrei sind. Wenn beispielsweise die Auftragsabwicklung rationalisiert wird, gelangt das Material schneller und mit weniger Fehlern in die Produktion, wodurch mögliche Ausfallzeiten während der Suche nach fehlenden Teilen vermieden werden.

Visuell auf Zack!

Kamishibai

Kamishibai wurde zuerst in Japan von Straßenkünstlern praktiziert, um eine Geschichte durch eine Reihe von visuellen Illustrationen zu erzählen, die dem Zuhörer helfen sollten, ihr zu folgen. In gewissem Sinne ist hier die ursprüngliche Idee eines "Storyboards" entstanden, und es ist seither ein wirksames Mittel, um Menschen Konzepte in einer Vielzahl von Anwendungen zu veranschaulichen.

Kamishibai wird heute als einfache visuelle (kartenbasierte) Kommunikationsmethodik verwendet, die darauf ausgelegt ist, Mini-Audits durchzuführen, um Ergebnisse dauerhaft zu festigen. Dabei kommen Kamishibai-Karten (T-Karten) zum Einsatz, die eine visuelle Überprüfung täglicher (oder auch wöchentlicher oder monatlicher) Aufgaben ermöglichen.

Die verwendeten Karten sind i.d.R. doppelseitig: Eine Seite ist rot, die andere grün. Auf beiden Seiten steht eine Aufgabe, z.B. Zutaten an den Pizza-Stationen nachzufüllen. Die Karte wird dann an eine sog. Kamishibai-Tafel angehängt (nicht zu verwechseln mit einem Kanban-Board). Die Tafel ist dabei in zeitlichen Rastern (z.B. stündlich, täglich, wöchentlich etc.) aufgebaut. Wenn die Zutaten z.B. täglich aufzufüllen sind, dann würde die Karte im täglichen Raster hängen - und zwar mit der roten Seite oben. Wenn die Aufgabe dann erledigt wurde, wird die Karte auf grün umgedreht. Dadurch sieht man auf der Kamisibai-Tafel auf einen Blick, was noch zu tun ist, und was nicht.

Variationen möglich

Rechts sehen Sie eine Kamishibai-Tafel. Hier hat man sich für das zeitliche Raster "Montag, Dienstag, Mittwoche usw." entschieden. Zudem gibt es keine doppelseitigen Karten, sondern man hängt sie von oben ("nicht erledigt" = "rot") nach unten ("erledigt" = "grün") wenn die jeweilige Aufgabe erledigt wurde.

Es gibt unzählige Möglichkeiten, eine Kamishibai-Tafel zu gestalten. Das Prinzip ist jedoch klar: Es gilt als visuelles Hilfsmittel, um schnell einen Überblick über widerkehrende Tätigkeiten zu erlangen.

Idee: Auch zur Prüfung von Standardprozessen, 5S, Wartungen etc. eigentlich sich Kamishibai. Vielleicht wollen Sie dreimal pro Woche prüfen, ob wirklich alle Standards im optimierten Prozess eingehalten werden: Das kann als Aufgabe hier formuliert werden. Seien Sie auch flexibel in der Anwendung.

Was kann alles schief gehen?

Fehlermöglichkeiten- und Einflussanalyse (FMEA)

Last but not least möchte ich Dir die FMEA ans Herz legen. Die in den 1940er Jahren vom US-Militär ins Leben gerufene Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) ist ein schrittweiser Ansatz zur Identifizierung aller möglichen Fehler in einem Entwurf, einem Fertigungs- oder Montageprozess oder einem Produkt oder einer Dienstleistung. Sie ist ein gängiges Instrument der Prozessanalyse.

"Fehlermöglichkeiten (Failure modes)" bezeichnet die Arten oder Modi, in denen etwas versagen könnte. Fehler sind alle Fehler oder Defekte, insbesondere solche, die sich auf den Kunden auswirken, und können potenziell oder real sein.

Die "Einflussanalyse (Effects analysis)" bezieht sich auf die Untersuchung der Folgen dieser Ausfälle.

Fehler werden dabei nach der Schwere ihre Folgen, ihre Häufigkeit und ihre Erkennbarkeit in eine Rangfolge gebracht. Ziel der FMEA ist es, Maßnahmen zur Beseitigung oder Verringerung von Fehlern zu ergreifen, wobei mit den Fehlern mit der höchsten Priorität begonnen wird.

Die Fehlermöglichkeits- und einflussanalyse dokumentiert auch das aktuelle Wissen und die Maßnahmen in Bezug auf die Risiken von Fehlern, die für die kontinuierliche Verbesserung genutzt werden können. Die FMEA wird während des Entwurfs zur Vermeidung von Fehlern eingesetzt. Später wird sie zur Kontrolle eingesetzt, vor und während des laufenden Betriebs des Prozesses. Idealerweise beginnt die FMEA bereits in den frühesten konzeptionellen Phasen des Entwurfs und wird während der gesamten Lebensdauer des Produkts oder der Dienstleistung fortgesetzt.

Im Rahmen des A3 kann man mit ihr bereits in der Ist-Aufnahme beginnen. Sie wird jedoch erst hier vorgestellt, da sie durchaus ein komplexes und umfangreiches Werkzeug ist, und erst nach der Implementierung die Teammitglieder abholen kann. Sobald Sie jedoch Erfahrungen mit dem A3 und auch diesem Werkzeug gesammelt haben, können Sie es gerne frühzeitiger einsetzen.

Vorgehensweise

Laden Sie die in den Lernmaterialien bereitgestellte Vorlage herunter. Sie hilft beim besseren Verständnis. Dann arbeiten Sie sich schrittweise durch die folgenden Punkte:

Bestimmen Sie den Prozess oder das Produkt), den Sie analysieren möchten. I.d.R. wird es der Prozess sein, den Sie im Prozessflussdiagramm von Schritt 2 aufgenommen haben. Tragen Sie diesen oben in die Vorlage ein und ergänzen Sie die weiteren Daten in der Kopfzeile (Team, Datum etc.).

Gehen Sie nun Prozessschritt für Prozessschritt durch und schreiben Sie den Prozessschritt in die linke Spalte (Prozessschritt oder Produktfunktion).

Starten Sie beispielsweise mit "Kunde bestellt eine Pizza".

Brainstormen Sie nun gemeinsam mit den Prozessbeteiligten, was alles schief gehen kann, und notieren Sie es unter "Fehlermöglichkeiten". Es können pro Prozessschritt durchaus mehrere Fehlermöglichkeiten auftreten.

Bei der Kundenbestellung kann z.B. (1) die Verbindung schlecht sein, (2) die Bestellung falsch aufgenommen werden und (3) die Rückmeldung, wann die Bestellung kommt, falsch berechnet werden.

Ermitteln Sie nun für jede Fehlermöglichkeit die Auswirkungen des Fehlers und tragen Sie sie in die entsprechende Tabelle ein.

Eine falsch aufgenommene Bestellung führt zu einer fehlerhaften Auslieferung.

Die Auswirkungen können auch bei unterschiedlichen Fehlermöglichkeiten identisch sein. Das ist in Ordnung.

Nutzen Sie die vorgegebene Skala von 1-10, um den Schweregrad jeder Auswirkung zu bewerten.

Eine fehlerhafte Auslieferung ist führt zur Verärgerung des Kunden, auch eine 7-8.

Sie kennen sich mit der Ursachenforschung bereits aus. Tragen Sie die Gründe (Ursachen) für die Fehlermöglichkeit auf.

Eine fehlerhafte Bestellung kann (1) an Sprachbarrieren des Personals liegen oder (2) an Stress in der Küche oder (3) an einem lauten Umfeld.

Auch hier können wieder mehrere Ursachen genannt werden.

Ähnlich wie bei dem Schweregrad bewerten Sie, wie wahrscheinlich es ist, dass der Fehler auftritt.

Eine fehlerhafte Bestellung ist eher gering, auch 4-6.

Gibt es Kontrollen? Würden Sie den Fehler erkennen? Dann tragen Sie die bestehenden Kontrollen in die entsprechende Spalte ein.

Eine fehlerhafte Bestellung z.B. finden wir erst mit einer Reklamation des Kunden raus.

Sie wissen nun, wie es geht: Bewerten Sie die Wahrscheinlichkeit, dass der Fehler entdeckt wird, bevor es der Kunde merkt.

Da es in unserem Beispiel keine Kontrolle gibt, ist es unwahrscheinlich, dass wir ihn erkennen. Auch 10.

Die sog. Risikoprioritätsnummer (RPN) errechnet sich einfach durch die Multiplikation der drei Bewertungen: Schweregrad, Häufigkeit und Fehlerentdeckung. Das Ergebnis tragen sie in der RPN Spalte ein.

Anschließend können Sie die Top 3 Fehler betrachten, denn es sind die 3 Fehler mit den höchsten RPZ. Diese sollten Sie auf jeden Fall im Auge behalten, bzw. im Rahmen der Optimierung nachjustieren.

Zuletzt entwickeln Sie Maßnahmen, um den höchsten Fehlerpotenzialen entgegenzuwirken. Idealerweise setzen Sie sie gleich um. Falls das jedoch nicht möglich ist, dann haben Sie zumindest einen Plan, wenn die Qualität wieder sinkt.

FMEA: Komplex vollumfänglich

Die FMEA ist komplex und man kann sich in den einzelnen Schritten buchstäblich verzetteln. Allerdings ist sie auch ein super Denkwerkzeug, denn wer die Fischgräte nicht so mag, mag mit dem Ansatz der FMEA zu Ursachen gelangen. Daher lade ich Sie ein, sie mal auszuprobieren. Es lohnt sich!