Werden Ressourcen innerhalb von Produktionsprozessen verschwendet? Werden die Kundenanforderungen richtig bedient? Um das zu erkennen, eignet sich die Wertstromanalyse als eine der Methoden des Lean Manufacturings. Doch was genau ist eine Wertstromanalyse? Wie führt man sie in der Fertigung effizient durch? Und wann eignet sich diese Vorgehensweise?
Wertstromanalyse: Definition und Bedeutung
Die Wertstromanalyse ist eine Methode, die Unternehmen dabei hilft, ihre Prozesse von Anfang bis Ende zu durchleuchten und zu optimieren.
Sie bildet einen zentralen Bestandteil des Lean Manufacturings und zielt darauf ab, alle Tätigkeiten innerhalb eines Prozesses zu identifizieren und den Wertstrom umfassend auf Ineffizienzen und Ressourcenverschwendung zu analysieren. Nicht wertschöpfende Tätigkeiten sollen so weit wie möglich reduziert oder eliminiert werden.
Mittels eines Flussdiagramms wird der gesamte Material- und Informationsfluss eines Produkts oder einer Dienstleistung visualisiert. Dadurch werden Schwachstellen und Verbesserungspotenziale schnell erkennbar.
Die Wertstromanalyse bildet sämtliche Prozesse ab, die von der Rohstoffbeschaffung bis zur Auslieferung eines Produkts durchlaufen werden. Durch die grafische Darstellung in einem Flussdiagramm werden Material- und Informationsflüsse visualisiert und analysiert. Diese Visualisierung ist das Herzstück der Wertstromanalyse und ermöglicht eine umfassende Betrachtung des gesamten Wertschöpfungsprozesses.
Ziel der Wertstromanalyse ist die Identifizierung und Eliminierung von Verschwendungen, um Prozesse effizienter und kundenorientierter zu gestalten. Durch die systematische Analyse werden sogenannte "Blind Spots" aufgedeckt: Bereiche, in denen Ressourcen unnötig gebunden sind oder Prozesse ineffizient ablaufen.
Der Ausgangspunkt der Wertstromanalyse: Value Stream Mapping
Um den Wertstrom zu analysieren, muss dieser zunächst aufgenommen und abgebildet werden. Dieser Prozess wird auch als Value Stream Mapping bezeichnet.
Beim Value Stream Mapping handelt es sich um die grafische Visualisierung der Produktionsprozesse für Produkte oder Produktgruppen (auch: Produktfamilien, Produktionslinien), in welcher Produkte mit überwiegend gemeinsamen Arbeitsschritten zusammengefasst werden.
Häufig geschieht die Visualisierung mithilfe eines Flussdiagramms, in dem die Material- und Informationsströme erfasst werden.
Elemente des Wertstromdiagramms (Flussdiagramm)
Ein Wertstromdiagramm setzt sich aus zahlreichen Elementen zusammen, die in verschiedene Gruppen unterteilt werden können. Bei der Erstellung einer Value Stream Map werden folgende Aspekte berücksichtigt:
1. Beginn und Ende des Wertstroms
Der Wertstrom beginnt mit der Lieferung der Ausgangsmaterialien durch die Lieferanten und endet mit der Auslieferung der fertigen Produkte an die Kunden.
2. Darstellung der Prozessschritte
Hauptbestandteil des Wertstroms sind die Arbeitsschritte. Diese einzelnen Maschinen und Arbeitsplätze werden im Flussdiagramm meist durch Kästen dargestellt und entsprechend mit Bezeichnung, Arbeitsfolge und weiteren Informationen zu den Eigenschaften der Aktivität beschriftet.
3. Darstellung von Lagerorten
Genauso wie Maschinen und Arbeitsplätze müssen die Lagerorte für unfertige Erzeugnisse, Materialien, Vorprodukte und natürlich die Endprodukte abgebildet werden. Diese werden ebenso durch Kästen in das Flussdiagramm integriert und entsprechend beschriftet.
4. Darstellung der Übergänge
Ein Übergang bezeichnet den Materialfluss zwischen den Arbeitsschritten untereinander und den Lagerplätzen. Die Übergänge stellen den Transport dar und werden in der Value Stream Map mithilfe von Pfeilen dargestellt, die die Aktivitäten verbinden. Zusätzlich können weitere Informationen bereitgestellt werden, so zum Beispiel das Transportmittel.
5. Zeitstrahl
Ein Zeitstrahl verläuft oft am unteren Rand des Flussdiagramms und zeigt sowohl die gesamte Durchlaufzeit als auch die Zeit, die für jeden einzelnen Prozessschritt benötigt wird. Dies ermöglicht eine detaillierte Analyse der Prozesseffizienz und hebt potenzielle Engpässe hervor.
Darüber hinaus gilt es auch, Informationsflüsse in den Wertstrom zu integrieren. Die Informationsflüsse, die typischerweise in ein Wertstromdiagramm integriert werden, umfassen:
1. Kundenaufträge
Wie und wann Kundenbestellungen oder Aufträge übermittelt werden, beispielsweise durch regelmäßige Bestellungen, Abrufaufträge oder Kanban-Signale.
2. Produktionsplanung und -steuerung
Hier werden Informationen über die Planung der Produktionsaufträge aufgenommen. Diese fließen oft von der zentralen Produktionsplanung oder vom ERP-System zu den jeweiligen Produktionsbereichen.
3. Material- und Teilelieferungen
Informationen über die Ankunft und Freigabe von Materialien, einschließlich Lieferantenbestellungen, Lieferzeiten und der Kommunikation zwischen Lieferanten und der Produktion.
4. Qualitätsinformationen
Dies kann die Kommunikation von Prüfberichten, Inspektionen, und Qualitätskontrollen einschließen, die innerhalb der Wertschöpfungskette notwendig sind, um die Produktion freizugeben oder Korrekturmaßnahmen einzuleiten.
5. Kanban-Signale
Bei der Verwendung von Kanban-Systemen sind die Signale, die den Materialnachschub steuern, von zentraler Bedeutung für den Informationsfluss. Diese werden durch Karten, Behälter oder elektronische Signale dargestellt.
Durch die Integration dieser Informationsflüsse wird im Wertstromdiagramm klar, wie und wann Informationen innerhalb des Prozesses fließen.
Ablauf einer Wertstromanalyse: Schritt-für-Schritt erklärt
Die Methode aus dem Lean Manufacturing ist für viele Unternehmen geeignet, die stetige Optimierungen anstreben, wettbewerbsfähig bleiben und gegen Verschwendung vorgehen möchten. Doch wie sieht eine Wertstromanalyse in der Praxis aus?
Die Durchführung einer Wertstromanalyse kann in vier verschiedene Schritte gegliedert werden:
Ist-Zustand erfassen: Der erste Schritt besteht darin, den aktuellen Wertstrom detailliert zu dokumentieren. Dies erfolgt durch die Aufnahme und Visualisierung aller relevanten Prozesse in einem Flussdiagramm. Hierbei wird der gesamte Produktionsablauf von Anfang bis Ende abgebildet, um eine umfassende Übersicht zu schaffen.
Verschwendungen identifizieren: Basierend auf der Analyse des Ist-Zustands werden nun Verschwendungen im Produktionsprozess erkannt. Typische Verschwendungen sind Wartezeiten, Überproduktion, unnötige Transportwege oder überflüssige Bewegungen. Hier geht es darum, sowohl offensichtliche als auch versteckte Ineffizienzen zu identifizieren.
Soll-Zustand definieren: Im dritten Schritt wird ein idealer zukünftiger Zustand definiert, der darauf abzielt, die zuvor identifizierten Verschwendungen zu eliminieren. Dies erfordert die Planung eines effizienteren Produktionsprozesses, bei dem der Anteil an wertschöpfenden Tätigkeiten maximiert und der Anteil an nicht wertschöpfenden Tätigkeiten minimiert wird.
Soll-Zustand implementieren: Abschließend werden konkrete Maßnahmen entwickelt und umgesetzt, um den Soll-Zustand zu erreichen. Hierbei geht es darum, Engpässe zu beseitigen und sicherzustellen, dass die neu definierten Prozesse reibungslos ablaufen. Die Umsetzung dieser Maßnahmen kann durch Optimierungen in der Prozesssteuerung, im Materialfluss oder in der Ressourcennutzung erfolgen.
Durch die Durchführung dieser Schritte können Unternehmen ihre Effizienz steigern, indem sie Verschwendungen reduzieren und die wertschöpfenden Anteile im Produktionsprozess erhöhen.
Aufnahme des Ist-Zustandes des Wertstroms
Die Aufnahme des Ist-Zustandes unterteilt sich in zwei Schritte:
Zunächst wird der Wertstrom wie zuvor im Abschnitt Value Stream Mapping beschrieben visualisiert. In einem zweiten Schritt werden die gemessenen Daten dem Wertstrom hinzugefügt, damit anhand von diesen in dem nächsten Schritt der Wertstrom genau evaluiert werden kann.
Nur mit aussagekräftigen Prozessdaten erfüllt die Wertstromanalyse ihren Zweck. Grundsätzlich gehört zu den relevanten Informationen alles, was die Durchführung und die Effizienz von Prozessen beschreibt. Das Ziel dieses Schrittes ist die Beschreibung des Wertstroms mit aussagekräftigen Kennzahlen. Nur dann ist eine Bewertung möglich.
Wichtige Kennzahlen für die Wertstromanalyse:
Durchlaufzeit: Die Zeit, die ein Produkt benötigt, um den gesamten Prozess zu durchlaufen, von der Bestellung bis zur Auslieferung.
Zykluszeit: Die reine Bearbeitungszeit eines Produkts an einem einzelnen Arbeitsplatz.
Auslastung: Der Anteil der Zeit, in dem ein Mitarbeiter oder eine Maschine tatsächlich arbeitet.
Bestände: Die Menge an Rohstoffen, Zwischenprodukten und Fertigprodukten, die sich im Prozess befinden.
Rüstzeiten: Die Zeit, die benötigt wird, um eine Maschine oder einen Arbeitsplatz auf ein neues Produkt umzustellen.
Fehlerquote: Die Anzahl der fehlerhaften Produkte im Verhältnis zur Gesamtproduktion.
OEE (Overall Equipment Effectiveness): Ein umfassender Kennwert, der die Verfügbarkeit, Leistung und Qualität einer Maschine misst.
Die Ermittlung dieser Kennzahlen und des Ablaufs des Wertstroms kann besonders in der Produktion ohne datenbasierte Unterstützung sehr aufwändig sein.
Identifizierung von Verschwendungen im Wertstrom
Das Herzstück jeder Wertstromanalyse liegt in der systematischen Ermittlung und Eliminierung von Verschwendungen innerhalb des Wertstroms. Dabei geht es nicht nur um die offensichtlichen Materialverschwendungen, sondern um alle Ressourcen, die im Produktionsprozess gebunden werden. Dazu zählen neben Material auch Zeit, Energie, Arbeitskräfte und Kapital.
Die sieben klassischen Verschwendungsarten
Um diese Verschwendungen systematisch zu identifizieren, bedient man sich der sieben klassischen Verschwendungsarten, die von Taiichi Ohno im Toyota-Produktionssystem definiert wurden:
Überproduktion: Die Herstellung von Produkten, die nicht sofort benötigt werden.
Wartezeiten: Stillstand von Produkten oder Mitarbeitern aufgrund von Wartezeiten auf nachfolgende Prozesse.
Transport: Unnötige Transporte von Materialien innerhalb des Produktionsprozesses.
Bestände: Übermäßige Lagerbestände an Rohstoffen, Zwischenprodukten oder Fertigprodukten.
Bewegungen: Unnötige Bewegungen von Mitarbeitern.
Überarbeitung: Nacharbeit aufgrund von Fehlern oder mangelhafter Qualität.
Ungenutztes Potenzial: Nicht ausgeschöpftes Wissen oder Fähigkeiten der Mitarbeiter.
Mithilfe der Kennzahlen lassen sich die Prozessschritte identifizieren und aufzeigen, an welchen derartige Verschwendungen stattfinden und die nachfolgende Produktion durch ihre Ineffizienz ins Stocken bringen oder sogar aufhalten.
Die Lean Manufacturing-Software IQA revolutioniert die Durchführung der Wertstrom- und Verschwendungsanalyse, indem sie diese Schritte vollständig automatisiert. Die Software rekonstruiert den realen Wertstromablauf aller Produkte automatisch und berechnet die relevanten Kennzahlen direkt auf Basis vorhandener Produktionsdaten. Dadurch wird der Aufwand für die Erstellung und Durchführung einer Wertstromanalyse um bis zu 90% reduziert.
Zudem ermöglicht es die Automatisierung des Value Stream Mappings die Wertstromanalyse nicht nur einmalig, sondern kontinuierlich durchzuführen, was eine fortlaufende Optimierung und Anpassung an sich ändernde Produktionsbedingungen gewährleistet.
Definition des Soll-Zustands des zukünftigen Wertstroms
Nachdem der Ist-Zustand des Wertstroms detailliert analysiert und die bestehenden Schwachstellen und Ineffizienzen identifiziert wurden, geht es darum, ein Zukunftsbild zu entwerfen: den sogenannten Soll-Zustand.
Der Soll-Zustand beschreibt den idealen Zustand des Wertstroms, in dem alle Verschwendungen eliminiert sind und der Prozess effizient und kundenorientiert abläuft. Dabei geht es nicht nur darum, die identifizierten Probleme zu beheben, sondern auch um die Entwicklung von neuen, innovativen Lösungen.
Die Definition des Soll-Zustands umfasst folgende Aspekte:
Klare Zielsetzung: Es werden konkrete Ziele für den zukünftigen Zustand definiert, beispielsweise eine Reduzierung der Durchlaufzeit um 20%, eine Erhöhung der Auslastung um 10% oder eine Senkung der Fehlerquote um 50%.
Eliminierung von Verschwendungen: Alle identifizierten Verschwendungsarten werden konsequent angegangen und eliminiert.
Optimierung der Wertschöpfung: Der Fokus liegt auf der Maximierung der wertschöpfenden Tätigkeiten und der Minimierung der nicht wertschöpfenden Tätigkeiten.
Flexibilität: Der Prozess wird so gestaltet, dass er flexibel auf Veränderungen in der Nachfrage reagieren kann.
Ableitung konkreter Maßnahmen zur Verbesserung
Nachdem der Soll-Zustand im Rahmen der Wertstromanalyse klar definiert wurde, beginnt der nächste entscheidende Schritt: die Ableitung und Implementierung konkreter Maßnahmen zur Erreichung dieses Soll-Zustands. In diesem Prozess ist es von zentraler Bedeutung, gezielt die zuvor identifizierten Verschwendungen, wie unnötige Wartezeiten, überflüssige Bewegungen oder überhöhte Lagerbestände, zu eliminieren.
Dabei werden die bestehenden Prozesse so optimiert, dass sie den neuen Anforderungen und Zielen entsprechen. Dies umfasst nicht nur die Anpassung der Arbeitsabläufe, sondern oft auch strukturelle Änderungen in der Prozesssteuerung, im Materialfluss und in der Ressourcennutzung. Beispielsweise können Engpässe durch verbesserte Maschinenwartung, die Einführung von Kanban-Systemen oder durch eine effizientere Arbeitsplatzgestaltung beseitigt werden.
Die entwickelten Maßnahmen werden priorisiert, um sicherzustellen, dass die wichtigsten Engpässe und Probleme zuerst angegangen werden. Diese Priorisierung wird häufig in einem Maßnahmenplan dokumentiert, der sowohl kurzfristige als auch langfristige Optimierungen umfasst.
Im weiteren Verlauf der Umsetzung liegt der Fokus darauf, die neu definierten Prozesse stabil zu halten und sicherzustellen, dass sie reibungslos ablaufen. Dieser Schritt erfordert oft eine enge Überwachung und gegebenenfalls eine Feinabstimmung, um die gewünschten Verbesserungen zu realisieren. Insgesamt soll die Umsetzung der Maßnahmen nicht nur eine höhere Effizienz, sondern auch eine verbesserte Prozessstabilität und Flexibilität ermöglichen, um auf zukünftige Anforderungen besser reagieren zu können.
Auch diese Phase kann mittels der Lean Manufacturing-Software IQA und der kontinuierlich aktuellen Werstrom-Abbildung effektiv unterstützt werden.
Wann lohnt sich eine Wertstromanalyse?
Die Wertstromanalyse bietet Unternehmen zahlreiche Vorteile und ist ein wertvolles Instrument zur Prozessoptimierung. Doch wann ist der richtige Zeitpunkt für eine solche Analyse?
Typische Anzeichen für eine notwendige Wertstromanalyse:
Kundenzufriedenheit: Häufige Kundenbeschwerden aufgrund von Lieferverzögerungen oder mangelnder Produktqualität deuten auf Schwachstellen im Prozess hin.
Durchlaufzeiten: Übermäßig lange Durchlaufzeiten führen zu erhöhten Kosten und können die Wettbewerbsfähigkeit beeinträchtigen.
Bestände: Zu hohe Lagerbestände binden Kapital und verursachen Lagerkosten.
Rückstände: Können auf Engpässe im Prozess hindeuten und die Auftragsabwicklung verzögern.
Kosteneffizienz: Eine geringe Kosteneffizienz kann durch versteckte Verschwendungen im Prozess verursacht werden.
Wachstum: Erhöhte Produktionsmengen sollen durch Verbesserung der Prozesskapazität erreicht werden.
Eine Wertstromanalyse ist immer dann sinnvoll, wenn ein Unternehmen seine Prozesse verbessern und seine Wettbewerbsfähigkeit stärken möchte. Durch die systematische Analyse des Wertstroms können Unternehmen versteckte Potenziale aufdecken und konkrete Maßnahmen zur Optimierung ableiten.
Hat eine Wertstromanalyse auch Nachteile?
Die Wertstromanalyse bietet eine wertvolle Momentaufnahme eines Prozesses. Zur Erstellung einer ausführlichen Wertstromanalyse bedarf es oft eines hohen Einsatzes an Personal und Zeit. Analyseprojekte für komplexe Wertströme, beispielsweise jene eines Autos, nehmen mitunter Tage oder Wochen Erstellungszeit in Anspruch. Kritiker bemängeln ebenso, dass die Momentaufnahme einer Wertstromanalyse schnell veralten kann.
Zudem eignet sich die Wertstromanalyse vor allem für Prozesse in den Bereichen Logistik und Produktion. Das liegt daran, dass sie vor allem auf Prozessschritte mit hohem Materialfluss ausgelegt ist.
Die passende Lösung für eine Wertstromanalyse finden
Die Durchführung einer Wertstromanalyse kann je nach Ansatz sehr aufwändig sein, insbesondere bei manueller Analyse, die viel Zeit und Mühe erfordert.
ONIQ bietet Unternehmen mit der datenbasierten und automatisierten Wertstromanalyse durch die Lean Manufacturing-Software IQA eine wesentlich effizientere Lösung. Die Software IQA nutzt vorhandene IT-Daten, um einen digitalen Zwilling der realen Produktionsprozesse zu erstellen, der als Grundlage für eine präzise Analyse dient. Dadurch können selbst kleinste Ineffizienzen aufgedeckt und das volle Optimierungspotenzial ausgeschöpft werden.
Der entscheidende Vorteil von IQA liegt in der erheblichen Zeitersparnis und Effizienz im Vergleich zu manuellen Methoden. Die Software ermöglicht eine kontinuierliche und dynamische Wertstromanalyse, indem sie den Wertstrom laufend erfasst, aktualisiert und Veränderungen frühzeitig sichtbar macht. Sie deckt alle Bereiche der Produktion ab – von Fertigung über Montage bis hin zur Intralogistik – und bietet eine umfassende Analyse des gesamten Produktportfolios. So identifiziert IQA gezielt Optimierungspotenziale, um die Prozess- und Ressourceneffizienz nachhaltig zu steigern. Kontaktieren Sie uns, um Ihre Produktionsprozesse mit IQA kontinuierlich zu verbessern!