Kapitel 4.1.1, Ermitteln der Hauptverluste – Kennzahlencockpit
Mit dem TPM Konzept soll ein kontinuierlicher Verbesserungskreislauf eingeführt werden. Dazu wurden im vorhergehenden Abschnitt 3.2 die möglichen Zielsetzungen für die Hauptfaktoren Qualität, Zeit und Kosten festgelegt. Darauf aufbauend wurden im Abschnitt 3.3 unterstützende Kennzahlen zur Leistungsmessung, als Grundlage für künftige Optimierungen im Produktionsprozess, herausgestellt. In Abbildung 9 sind diese Betrachtungen in einem TPM bezogenen Kennzahlen-Cockpit für die Produktionsanlagen mit beispielhaften Daten zusammengestellt. Inhalte bilden hierbei vor allem der OEE als Leitkennzahl von TPM, die unterstützenden Kennzahlen TOEE und MOEE (Diagramm 1), sowie die OEE Bestandteile (Diagramm 2) und die Anlagenverfügbarkeit (Diagramm 3), als ergänzender Blick auf die Instandhaltung der Produktionsanlagen.
In einem ersten Schritt werden die Kennzahlen und Einzelleistungen der in der Produktion befindlichen Anlagen/Maschinen bereits näher betrachtet. Der Hintergrund liegt dabei in der folgenden Begründung. Das TPM Programm soll die Planziele des Unternehmens, speziell Qualität- Kosten- Zeit im Produktionsprozess, mit der Umsetzung von OEE- steigernden Maßnahmen unterstützen. Hierzu müssen die Abweichungen zwischen den Soll-Vorgaben und den Ist-Resultaten ermittelt und offengelegt werden. Nur über die Kenntnis und Strukturierung können die Probleme gelöst und Aktivitäten ausgeübt werden, die die Erreichung des Zielzustandes ermöglichen. Dem Leser sind in der Tabelle 3 und der Tabelle 4 sicherlich die Spalten mit den „Ampel“-Farben aufgefallen. Dieses äußerst einfache Mittel der Visualisierung ermöglicht auf der entsprechenden Ebene das sofortige Erkennen einer Abweichung im aktuellen Soll/Ist-Vergleich, um Gegenmaßnahmen kontrolliert zu planen. Grün bedeutet, dass gegenwärtig keine Korrekturmaßnahmen erforderlich sind. Gelb deutet darauf hin, dass der Prozess zwar noch im Zielbereich liegt, aber beobachtet werden sollte. Ein roter Zustand muss umgehend das Einleiten von Maßnahmen und Problemlösungen bewirken. Mit Blick auf das TPM Konzept sollten rote Felder bei den Kosten, der Qualität, der Zeit und beim OEE zu Aktivitäten führen. Hier schließen die Ausführungen zu Abbildung 9 an. Ist bspw. der OEE nicht auf Ziel bzw. weit davon entfernt, lässt sich erkennen, welche Produktionsanlagen hauptsächlich für die Abweichungen verantwortlich sind (Abbildung 9 Diagramme 1 und 2).
Um die Schwerpunktprobleme zu beseitigen und die Anlagen im Produktionsprozess zu verbessern, setzt TPM an den sechs großen Verlustarten an. Dazu werden jedoch genaue Kenntnisse zu diesen Verschwendungen benötigt. In der Abbildung 9 wird ersichtlich, dass speziell die Anlage 2 von den Zielsetzungen abweicht (Diagramme 1 und 2). Werden nun allein auf Grundlage dieser Diagramme Verbesserungen mit TPM gesteuert, so wird sich das Unternehmen in einen Blindflug begeben. Um die Anlagenprobleme zu identifizieren, zu analysieren und erfolgreiche Lösungen zu entwickeln und Verbesserungspotentiale zu erkennen, braucht es weitläufigere Informationen und Daten. Diese müssen direkt im Produktionsprozess abgegriffen und erfasst werden, da die traditionellen Betriebsabrechungssysteme Leistungsmessungen nur bedingt ermöglichen (siehe 4.3.1 und 4.4.1).Hierbei sind Zeitbilanzen von Vorteil, die über Verlustzeiten und Verlustquellen informieren. Bei diesen spielt das Wissen und die tägliche Arbeit der Anlagenbediener und Instandhalter eine Schlüsselrolle (siehe 2.4.3). Wenn die benötigten Daten und Informationen über Störungen an der Anlage nicht technisch erfasst werden können, bietet ein händischer Produktionsbericht diese Möglichkeit. Dieser Bericht wird von den Mitarbeitern während der Schicht an der Anlage ausgefüllt. In der Tabelle 5 ist ein denkbarer Produktionsbericht für die Störaufnahme in einer Schicht abgebildet. Zusätzlich sind Informationen aus der Instandhaltung über Wartungen, Inspektionen und Reparaturen zweckmäßig. Diese können aus Wartungs-, aus Maschinenlogbüchern oder aus Störaufschreibungen entnommen werden. Die Datenerfassung sollte bei allen handschriftlichen Erfassungen, so genau wie nötig und nicht so genau möglich erfolgen. Der Produktionsbericht erfasst das Datum, die Schicht (bspw.: 1 = Frühschicht) und die Produktionsanlage. Zudem wird in Blöcken zu je einer Stunde das gefertigte Produkt (bspw.: Produkt A, Produkt B), die jeweils geplante und tatsächliche Produktionsmenge, der aktuelle mittlere Soll-Takt und der Ist-Takt, die Anzahl von nachbearbeiteten Produkten, von Ausschuss und von Mangel und Qualitätsproblemen der erforderlichen Verpackung notiert. Des Weiteren wird die Anzahl der Kurzstillstände, gestaffelt nach Dauer, die geplanten Stillstände und die vorgelagert verursachten Produktionsstillstände erfasst. Die Ermittlung dieser Verlustzeiten ist notwendig, da zwar die Ziele der Produktion beeinflusst werden, aber der Produktionsprozess nicht für diese Fehler verantwortlich ist. Zuletzt werden die großen Anlagenausfälle mit einer Dauer größer 10 Minuten aufgenommen und kurz die eingeleitete Maßnahme genannt. Die zeitliche Zuordnung von Kurzstillständen bis zu 10 Minuten und großen Anlagenausfällen über 10 Minuten ist beispielhaft und hängt in der praktischen Anwendung vom tatsächlichen Produktionsprozess ab. Die zeitnahe Auswertung und Aufbereitung der Produktionsberichte führt zu einer strukturierten Darstellung, beispielsweise mit Daten wie in der Abbildung 10. Diese ermöglicht eine konkrete Beurteilung der Prozessverluste entweder im gesamten Produktionsbereich oder wie im Beispiel an einer der Produktionsanlagen. Wichtig sind vorrangig alle Daten zur Ermittlung des OEE und seiner Bestandteile (Abbildung 8), um auch wirklich alle Dimensionen gezielt verbessern zu können (siehe 1.2). Der Vorteil der Leistungsmessung durch die Mitarbeiter liegt auf der einen Seite in der Akzeptanz der eigenständig gemessenen Werte und auf der anderen Seite in dem Streben die Leistung voranzutreiben. Daneben sind zusätzlich die Verluste ausgewiesen und dem jeweiligen Produkt zugeordnet, die im Produktionsprozess nicht beeinflusst werden können, wie die Qualität oder das Fehlen von Vorprodukten und Verpackungen.
Auch in dieser Darstellung kann über die Ampelfarben eine Bewertung erfolgen und es lassen sich Dringlichkeiten gewichten und erkennen. Bei den Nutzungsverlusten empfiehlt sich zudem die Pareto-Analyse oder auch 80/20 Regel genannt. Das bedeutet die Dauer von Ausfällen und Stillständen werden in absteigender Reihenfolge im Diagramm aufgelistet (Abbildung 10 Diagramm 5). Dadurch werden die bedeutsamsten Verluste grafisch sichtbar. Der Hintergrund liegt darin, dass häufig nur 20 Prozent der Ursachen für 80 Prozent der Ausfälle verantwortlich sind. Damit wird der in Abschnitt 2.4.3 bereits angesprochenen Ressourcenknappheit nachgekommen. Die Konzentration der TPM Maßnahmen ruht zuerst auf den Hauptursachen, bis diese abgestellt sind (siehe 4.1.2). Im obigen Beispiel sind das die Verluste durch Rüsten und große Anlagenausfälle. Im Anschluss werden die Verluste neu bewertet und die nun signifikanteste Verschwendung bearbeitet, bis keine Verluste mehr auftreten. Eine Ausnahme bei der Gewichtung bilden die Qualitätsverluste. Sie stehen bei den Zielen an erster Stelle und es dürfen keine Kompromisse eingegangen werden. Qualitätsverluste, welcher Art auch immer, stellen ein Risiko für das Unternehmen dar und müssen, mittels TPM Maßnahmen, umgehend beseitigt werden. Aus diesem Grund ist die gründliche Erfassung aller Qualitätsverluste, auch der die auf einem Fremdverschulden (Verpackung, Vorprodukte, Hilfsstoffe usw.) beruhen, entscheidend. Die Abbildung 9 betrachtet die TPM Kennzahlen im gesamten Produktionsbereich, ermöglicht die ständige Beobachtung der Anlagen und wird durch die Diagramme in der Abbildung 10 mit Informationen unterlegt. Es werden die Verluste an der Anlage im Prozess konkret greifbar. Auf diese Weise lassen sich die Verluste an allen Anlagen im Produktionsbereich darstellen und in Abhängigkeit vom Nutzen kontinuierlich verbessern. Sollen nun mit der Hilfe von TPM Maßnahmen Verbesserungen bzw. Optimierungen begonnen werden, so kann es zusätzlich sinnvoll sein die Berichte über die Anlage noch detaillierter zu erfassen und auszuwerten. Als Beispiel dienen hierfür die Informationen der Diagramme in der Abbildung 11. Der Grad der Detaillierung der Analyse wird erhöht, indem die Verluste bestimmten Aggregaten der Anlage und den gefertigten Produkten zugeordnet werden. Hierbei wird der Produktionsbericht nicht für die gesamte Anlage sondern, im Rahmen von Verbesserungsaktivitäten, für einzelne Aggregate verwendet. Somit wird bspw. genau erkennbar welches Aggregat für Geschwindigkeitsverluste im Gesamttakt verantwortlich ist und an welchem Aggregat die meisten Kurzstillstände oder die größten Ausfallzeiten auftreten (Abbildung 11 Diagramme 1 bis 3). Wird der Rüstvorgang genauer betrachtet, lässt sich ausmachen welche Formatwechsel lange Rüstzeiten verursachen (bspw.: Rüsten auf das Produkt B) oder bei welchen Produktwechsel innerhalb einer Produktgruppe (bspw.: von Produkt A auf Unterprodukt A1) hohe Nutzungsverluste entstehen (Abbildung 11 Diagramm 4). Daneben lassen sich die Verfügbarkeit der Einzelaggregate und die Instandhaltungszeiten genau zuordnen (Abbildung 11 Diagramme 5 und 6). Durch die Kennzahlen und die Verluststruktur werden Veränderungen im Prozess sichtbar und sie ermöglichen einen schnellen Eingriff, möglicherweise noch bevor große Störungen entstehen. Auf der anderen Seite zeigen die Kennzahlen und die laufende Analyse Veränderungen und Verbesserungen sofort an. Damit ist zusätzlich eine Prüfung der durchgeführten Maßnahmen auf deren Wirksamkeit möglich. Das Problem der sechs großen Verluste ist überall verborgen, daher endet die Strukturierung der Verluste nicht an einem bestimmten Punkt. Je umfassender die Verlustanalyse auf der Basis der Produktionsberichte ausfällt, desto schneller lassen sich, in den Augen des Autors, Maßnahmen umsetzen und die Schwerpunkprobleme beheben. In verschiedenen Problemsituationen ist es nötig die Verluste noch weiter zu konkretisieren. Nachfolgend sollen Beispiele zu TPM Maßnahmen die vorangegangenen Zusammenhänge näher erläutern und darstellen.
