2 MTM – System mit Zukunft
Prof. Dr. Engelbert Westkämper
Das Industrial Engineering (IE) ist das Fachgebiet und der Bereich im Unternehmen, in dem mittels einer gesicherten methodischen Basis die Planung, Gestaltung und Optimierung der Produktion erfolgt. In seiner Ausgestaltung wird das Industrial Engineering durch die Anforderungen und Herausforderungen der Unternehmen sowie die Entwicklungen in deren Umfeld getrieben und muss sich ständig weiterentwickeln (Zandin 2001). In diesem Bereich der Arbeits- und Prozessplanung ist das MTMVerfahren angesiedelt.
Der heute dominierende Einsatz klassischer Methoden und Werkzeuge der Arbeits- und Prozessplanung reicht nicht mehr aus, um mit der permanenten Marktweiterentwicklung und dem beschleunigten technologischen Wandel Schritt zu halten. Unternehmen müssen zunehmend die Fähigkeit haben, auf die jeweilige Situation adäquat, zeitweilig auch sehr kurzfristig zu reagieren. Planungen werden nicht nur komplexer, sondern müssen auch in kürzeren Zyklen stattfinden. Dazu müssen die Planer und Gestalter in den Unternehmen über ein breites Methodenrepertoire und ein fundiertes Methodenwissen verfügen, das sie situationsabhängig einsetzen (Westkämper/Zahn 2009). Auch und gerade in diesem Bereich bietet die MTM-Methodik mit dem Planungskonzept und dem Ganzheitlichen Produktionssystem eGPS Möglichkeiten an, die den Planer unterstützen.
Um den steigenden Anforderungen an die Planung gerecht zu werden, wurde in den letzten Jahren eine Reihe von IT-Werkzeugen entwickelt, die die Planungsprozesse unterstützen. In der Digitalen Fabrik werden diese Systeme miteinander verknüpft, sodass sich Synergieeffekte ergeben, da Informationen nur einmal in das System eingepflegt werden müssen und mehrfach von verschiedenen Stellen genutzt werden können. Anhand des digitalen Abbildes der realen Produkte, Prozesse und Ressourcen wird in der virtuellen Fabrik das Ziel verfolgt, Optimierungsmaßnahmen zu erarbeiten, ohne den laufenden Produktionsprozess zu stören. Dabei lassen sich verschiedene Szenarien durchlaufen und hinsichtlich ihrer Qualität, der Produktivität und der Robustheit des Produktionssystems gegen interne und externe Einflussfaktoren bewerten (Kühn 2006). Ein wichtiger Aspekt ist dabei, dass im Unternehmen die Systeme in der Produktion vorhanden sein müssen, um die geplanten Änderungen auch in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen umsetzen zu können.
2.1 Entwicklungen des Industrial Engineering im Überblick
Mit Konzentration auf die gesamte Wertschöpfungs- und Prozesskette entstand das MTM-Planungskonzept, das eine durchgängige Nutzung der MTM-Systematik ermöglichen sollte (Bokranz/Landau 2006). Durch diese Neuorientierung wurde es erforderlich, neue Methoden zu entwickeln, um die gesamte Prozesskette von der Konstruktion über die Planung bis zur Fertigung betrachten zu können. In der Konstruktion sollen die Montagefreundlichkeit, die Prozessfähigkeit und Qualitätszielvorgaben überprüft und beurteilt und darauf aufbauend Produktoptimierungen im Entwicklungsstadium durchgeführt werden. Mit der Methode der Produktionsgerechten Konstruktion (ProKon) wurde der entscheidende Schritt hierzu erreicht. Mit ProKon lassen sich verschiedene Konstruktionsvarianten bezüglich ihrer Montagefreundlichkeit vergleichen. Somit können Defizite erkannt und kostenintensive Optimierungsmaßnahmen verhindert werden. Diese Informationen geben den Planern Hinweise zur Gestaltung des Arbeitssystems bis hin zur Zeitermittlung und Austaktung. Dabei kann auf die verschiedenen Prozessbausteine der Planungsanalysen zurückgegriffen werden. Diese Analysen können während der Fertigung mit Ausführungsanalysen verglichen werden, um die Arbeitsmethode der Mitarbeiter zu verbessern. Diese Erkenntnisse lassen sich dann in die vorgelagerten Phasen transferieren. Sie dienen als Grundlage für weitere Konstruktionen und Planungen.
Im Rahmen der zurzeit aktuellen Ansätze können bislang zwei wesentliche Tendenzen beobachtet werden: Zum einen werden Konzepte wie Lean Production auf indirekte Bereiche übertragen und im Zusammenhang mit dieser Diskussion »Ganzheitliche Produktionssysteme« entwickelt. Ziel ist, Produktionsprinzipien und -methoden in Unternehmen wieder zu vereinheitlichen und damit die Produktion insgesamt zu optimieren. Zum anderen sind insbesondere auf dem Gebiet der digitalen Produktion Ansätze und Lösungen zur Planung und Optimierung von Fabriken entstanden.
In Anlehnung an das Toyota Produktionssystem wurden sowohl verschiedene theoretische Konzepte als auch praxisorientierte Ansätze von Unternehmen entwickelt. Zu den wichtigsten Vertretern theoretischer Ansätze zählen Kobayashi, Takeda, Winnes, Wildemann, Oeltjenbruns sowie Feggeler und Neuhaus. Sie entwickelten eine große Vielfalt an Methoden und Werkzeugen und zum Teil Handlungsleitfäden für die Gestaltung und Einführung von Ganzheitlichen Produktionssystemen. Ein Fokus auf KMU ist nicht erkennbar. Bei den Ansätzen in der Praxis sind die Unternehmen aus der Automobil- und Automobilzulieferindustrie führend. Die veröffentlichten individuellen Darstellungen sind sehr unterschiedlich bezüglich Umfang und Qualität, was die Beschreibung von Vorgehen und Zusammenhängen anbelangt. Die Systeme werden im Wesentlichen über drei Ebenen gegliedert. Auf der obersten Ebene befinden sich die Säulen, deren Inhalt die Systeme oder Funktionen der Verbesserungsbemühungen darstellen. In der zweiten Ebene sind die Gestaltungsprinzipien beziehungsweise Methoden zusammengefasst. Diesen werden in der dritten Ebene entsprechende Instrumente und Werkzeuge zugeordnet, die als konkrete Hilfsmittel zur Umsetzung der Gestaltungsprinzipien im operativen Bereich dienen (Westkämper et al. 2008).
Einen weiteren Ordnungsrahmen für Methoden und Instrumente des Industrial Engineering hat die MTM-Vereinigung mit ihrem Modellansatz des Ganzheitlichen Produktionssystems (GPS) geschaffen. Die zugrunde liegende Definition lautet: »Produktionssysteme schaffen den Ordnungsrahmen und Handlungsanleitungen im Methodeneinsatz innerhalb eines Unternehmens.« Das MTM-GPS setzt sich aus einem Zielsystem, Prozessstufen, die den Zugriff auf die Methoden regeln, Gestaltungsprinzipien und einem Methodenbaukasten zusammen. Der Methodenbaukasten enthält über 80 Methoden und Werkzeuge zur Produktions- und Prozessoptimierung, die über die Zielrelevanz mit den Gestaltungsprinzipien vernetzt werden. Dabei besteht die Möglichkeit, die einzelnen Methoden auf die Bedürfnisse des jeweiligen Unternehmens anzupassen. Den Unternehmen steht das MTM-GPS auch als eGPS online zur Verfügung.
Auf Deutschland mit einer stark exportorientierten Wirtschaft wirken sich die Veränderungen und Faktoren der Globalisierung aufgrund seiner engen weltweiten wirtschaftlichen Vernetzung besonders stark aus. Die Wandlungsfähigkeit, also die Anpassungsfähigkeit von Unternehmen an die sich schnell verändernden Rahmenbedingungen, stellt dabei einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil dar. Um den steigenden Anforderungen an die Planung gerecht zu werden, wurde in den letzten Jahren eine Reihe von IT-Werkzeugen entwickelt, welche die Planungsprozesse unterstützen. Um den Nutzen der IT-Werkzeuge zur Planung und Simulation zu vergrößern, werden diese miteinander verknüpft, um einerseits Informationen nur einmal in das System einspeisen zu müssen und andererseits, aktuelle Planungsergebnisse anderer Bereiche direkt nutzen zu können. Diese Verknüpfung von IT-Werkzeugen wird als Digitale Fabrik bezeichnet, mit deren Hilfe eine Abbildung der realen Produkte, Prozesse und Ressourcen erfolgt. Ziel ist, Optimierungsmaßnahmen zu erarbeiten, ohne den laufenden Produktionsprozess zu stören. Parallel hierzu erfolgt eine Prüfung der erstellten Lösungsmöglichkeiten hinsichtlich ihrer Qualität, der Produktivität und der Robustheit des Produktionssystems (Westkämper/Zahn 2009, RWTH 2007).
Eine Übersicht zu den Entwicklungen und relevanten Trends ist in Abbildung 12 zusammengefasst.
Abbildung 12: Übersicht zu den Entwicklungen der Produktions- und Arbeitsorganisation
Der Arbeitsvorbereitung, dem Industrial Engineering, kommt dabei eine besondere Rolle zu, da sich Turbulenzen hier im Verhältnis zu anderen Unternehmensbereichen stärker auswirken. Ein wesentlicher Aspekt ist die starke Vernetzung der Arbeitsvorbereitung im Unternehmen, die zum einen in operative Tätigkeiten der Produktion und Logistik und zum anderen im strategischen Bereich mit der Produktentwicklung, der Logistikplanung, Einkauf und Vertrieb eingebunden ist (Westkämper/Zahn 2009).
2.2 Grundverständnis des Industrial Engineering
International, aber auch innerhalb Europas – speziell in Deutschland – hat das Industrial Engineering unterschiedliche Entwicklungen erfahren.
Im angelsächsischen Sprachraum beispielsweise ist Industrial Engineering eine eigenständige Disziplin der Ingenieurwissenschaften neben Maschinenbau, Elektrotechnik, Bauingenieurwesen und Chemieingenieurwesen. Im Industrial Engineering als eigenständiger Disziplin fließen...
