Lean meets Industry 4.0:Wertstromdenken als Nenner

In meinem vorherigen Beitrag habe ich gezeigt, warum sich schlanke Produktion und Industrie 4.0 in der Praxis nicht unbedingt ergänzen, und die Voraussetzungen erläutert, um sie zu einer leistungsstarken Kombination zu machen.

Dies ist nur möglich, wenn

1. Produktionssysteme wurden entsprechend ausgelegt ("Erst Prozessreife, dann Industrie 4.0") und
2. IT-Experten verstehen die Komplexität der Fertigungssysteme und können entsprechende Ratschläge geben („Fertigungs- &IT-Kompetenz vereinen“ ).

Bosch-Werke, die auf dem Weg des Bosch Production Systems (BPS) bereits weit fortgeschritten sind, führen alle drei Monate die Methoden Value Stream Mapping (VSM) und Value Stream Design (VSD) durch, um den Ist-Zustand ihrer Anlagen kontinuierlich zu analysieren und systematisch auszuschöpfen ihr Verbesserungspotential. So lässt sich die kontinuierliche Weiterentwicklung der Industrie 4.0-Initiativen am besten gezielt einbinden.

Wertstromdenken als gemeinsamer Nenner

Was ist Wertstromplanung?

Die Methode der Wertstromplanung ist ein zentrales Element bei der Optimierung des Auftragserfüllungsprozesses. Es dient dazu, die Wertschöpfungsprozesse, also alle Stoff- und Informationsflüsse, die ein Produkt entlang des Wertstroms durchläuft, umfassend zu verstehen und zu dokumentieren. Zur Darstellung verwenden wir standardisierte Symbole. (Quelle:BPS Handbook, 2015)

Entscheidend ist, dass die Software-Ingenieure der Industrie 4.0 – ebenso wie die Fertigungsingenieure – den gesamten Wertstrom vom Lieferanten bis zum Kunden durchgehend mitdenken. Nur so können sie mit den Fertigungsexperten gezielt über den Einsatz von Industrie 4.0-Lösungen diskutieren und produktive Lösungen erarbeiten.

Konkret kann dies bedeuten, optimierte Software für Smartphones anzubieten, um Produktionsplanungs- und Qualitätsmanagement-Experten bei Gemba-Walks zu unterstützen und ihnen die relevanten KPIs zur Verfügung zu stellen.

Wertstromanalyse auch für Industrie 4.0

Für den Erfolg von Industrie-4.0-Projekten ist es wichtig, genau an den richtigen Stellen aktiv zu werden – an denen mit der größten Wirkung. Zu diesem Zweck basiert unsere Beratung auf VSM und VSD. Wir verwenden sie speziell in Workshops zum Einstieg um zu bewerten, wo Industrie 4.0-Projekte am effektivsten sind und den größten Nutzen bringen.

In diesem System sind CIP-Flashes Hotspots, die auf Probleme im Wertstrom hinweisen. Sie werden zunächst systematisch entfernt, was durch Software unterstützt werden kann. Sie werden gemeinsam von Produktionsplanern und IT-Experten mittels VSM identifiziert. Im folgenden VSM-Beispiel umfassen diese Hotspots Lieferantenfluktuation, hohe Ausfallzeiten, hohe Zykluszeiten usw.

Beispiel für eine Wertstromkarte mit CIP-Flash, die Hotspots für Verbesserungen zeigt

Ein typischer erster Schritt besteht darin, die in diesen Produktionsschritten gesammelten Daten auszuwerten und dann zu visualisieren, um die Überwachung zu erleichtern.

In vielen unserer Projekte fordert uns der Kunde dann auf, die kontinuierliche softwarebasierte Überwachung von Prozess- und Qualitätsdaten mittels Datenanalyse und Visualisierung zumindest an den Hotspots einzurichten. Als weiteren Schritt können ggf. auch automatisch abgeleitete Aktionen ausgelöst werden – natürlich mit dem Experten am Produktionsstandort an der Spitze.

Software kann die wesentliche Unterstützung bei der Identifizierung von Ursachen und der Auswertung großer Datenmengen mithilfe von Datenanalysealgorithmen (Grundursachenanalyse) bieten

Wertstromdesign zur Identifizierung von Verbesserungspotenzialen für Industrie 4.0

Das aus dem VSM abgeleitete VSD-Beispiel zeigt die von Fertigungs- und IT-Experten gemeinsam definierte Unterstützung bei CIP-Flashs, die größtenteils bereits durch Software ermöglicht wird:

• Lieferantenfluktuation:Aufbau eines intelligenten dynamischen Supermarkts als Puffer.
• Hohe Ausfallzeiten:Implementierung eines Frühwarnsystems mit schneller Eskalation und schnellen Fehlerbehebungsmechanismen.
• Hohe Zykluszeit: Überwachung der Zykluszeit implementiert, einschließlich Benchmarking.
  
• High C/O:Aufbau eines Pufferlagers, um Wartezeiten beim Umrüsten zu reduzieren.
• Hohe Fehlerrate: Wechseln Sie zu intelligenten adaptiven Tests.
  
• Hohe Kundenfluktuation:Software zur Steuerung dynamischer Supermärkte als Puffer.
• Lange Vorlaufzeit:softwarebasiertes Kanban hilft, die Durchlaufzeit zu verkürzen.

Musterwertstromdesign mit Softwareunterstützung an identifizierten KVP-Hotspots

Diese Lösungen stehen dann im Rahmen der KVP-Systemrunden zur gezielten Umsetzung bereit – mit dem Ziel, die Fertigungsanlagen sukzessive auf Industrie 4.0 vorzubereiten.

Welche Erfahrungen haben Sie mit der Implementierung von Value Stream Mapping und Design im Kontext von Industrie 4.0-Initiativen?