Lean Production

Prüfsiegel gültig bis 2025

Zusammenfassung

Lean Production vereinigt ursprünglich die Vorteile von Massen- und Einzelfertigung bei gleichzeitiger Vermeidung der Nachteile. Es geht um die weitgehende Reduzierung von Verschwendung (Muda), vor allem von Überproduktion und Lagerbeständen. Lean Production eignet sich besonders für die Serienfertigung und die Produktion mit Wiederholcharakter. Einzelne Lean-Techniken können aber überall, auch in administrativen Bereichen, eingesetzt werden.

Begriffsverständnis

Mit Lean Production wurde ursprünglich das Produktionssystem von Toyota bezeichnet. Der Begriff wurde von Forschern am MIT geprägt, die Ende der 1980er Jahre die Produktivität von Automobilunternehmen weltweit untersuchten. Sie stellten fest, dass die Produktivität von Toyota wesentlich höher war als bei amerikanischen und europäischen Konkurrenten (Zollondz, 2013):

• Im Gegensatz zu westlichen Montagewerken erreichte Toyota mit der Hälfte an Mitarbeitern eine dreimal höhere Produktivität und viermal kürze Lieferzeiten

• Gleichzeitig wurden doppelt so viele Modelle angeboten.

• Die Modellentwicklungszeiten waren um 50 % kürzer.

• Die Montagewerke fertigten auf einer um 50 % geringeren Fläche.

Bei der Untersuchung der Ursachen hierfür stießen die Forscher auf das Toyota Produktionssystem (TPS), für das sie den Begriff Lean Production prägten, heute wird vielfach auch der Begriff Lean Management verwendet. Interessanterweise sind die Begriffe Lean Production oder Lean Management in der japanischen Managementlehre nicht anzutreffen, auch Toyota verwendet diese Begriffe nicht.

Im Kern geht es bei Lean Production darum, alle Prozesse auf die Wertschöpfung zu fokussieren und Verschwendung zu vermeiden. Die maximal mögliche Verkürzung der Durchlaufzeiten, gemessen vom Erhalt der Kundenbestellung bis zum Eingang des in Rechnung gestellten Betrages, ist das oberste Ziel (Ohno, 2009).

In westlichen Veröffentlichungen, insbesondere auch in Deutschland, wird Lean Production häufig als Werkzeugkasten beschrieben, aus dem man sich beliebig bedienen kann. Dieses ist völlig konträr zum Modell von Toyota, wonach Lean Production ein Managementansatz ist, bei dem die einzelnen Elemente ineinander greifen und zusammen wirken müssen. Häufig wird dafür das Modell eines Hauses angewendet (Liker, 2008). Ein Haus ist nur dann stabil, wenn das Fundament, die tragenden Wände und das Dach stabil sind. Ist eines dieser Elemente schwach, dann ist das ganze System geschwächt. Es gibt Häuser unterschiedlicher Optik oder Architektur, aber das Grundprinzip ist immer gleich.

Das Dach charakterisiert die Ziele von Lean Production: Beste Qualität zu niedrigsten Kosten in der kürzest möglichen Durchlaufzeit. Die beiden tragenden Wände werden durch Just-in-Time (JiT) und autonome Automation (Jidoka) charakterisiert. Das Fundament bilden stabile und standardisierte Prozesse und die Nivellierung der Produktion, als Heijunka bezeichnet. Im Inneren des Hauses arbeiten Menschen in Teams. Sie sind motiviert, gut ausgebildet und können Entscheidungen treffen. Sie arbeiten ständig daran, nicht wertschöpfende Tätigkeiten (Muda) zu eliminieren und Prozesse kontinuierlich zu verbessern (Kaizen).

Jedes einzelne Element ist dabei wichtig, aber am Wichtigsten ist das Zusammenspiel aller Elemente zur Stärkung des Gesamtsystems. So bedeutet beispielsweise JiT die maximale Reduzierung von Lagerbeständen zur Produktionsversorgung, wäre aber ohne stabile Prozesse nicht möglich. Qualitätsmängel oder Maschinenausfälle würden die gesamte Wertschöpfung zum Erliegen bringen.

Wesentliche Elemente von Lean Production

Die wesentlichen Elemente von Lean Production sind:

• Verschwendung (Muda)

• Just-in-Time (JiT)

• Autonome Automation (Jidoka)

• Kaizen (kontinuierliche Verbesserung – KVP)

Unter Verschwendung (Muda) wird jede Aktivität verstanden, die Ressourcen verbraucht, also Kosten verursacht, aber keinen Beitrag zur Wertschöpfung darstellt. In diesem Zusammenhang ist wichtig, dass Wertschöpfung aus Kundensicht definiert wird: Wertschöpfung ist alles das, wofür der Kunde bereit ist zu zahlen. Typischerweise werden sieben Verschwendungsarten genannt:

- Überproduktion

- Warten

- Transport

- Zu starke Bearbeitung (Überarbeitung)

- Lagerbestand

- Bewegung der Arbeiter

- Herstellen defekter Teile und Produkte (Ausschuss)

Häufig wird dieser Katalog noch erweitert. In der Praxis zeigt sich oft, dass nur ein kleiner Teil der Tätigkeiten wirklich wertschöpfend sind.

Just-in-Time (JiT) bedeutet, dass die benötigten Teile zur rechten Zeit und nur in der benötigten Menge in der Fertigung sind. Wesentliche Voraussetzung dafür, dass JiT funktioniert, ist, dass ein kontinuierlicher Fluss durch die Produktion existiert (Pull-Prinzip), dass Maschinen innerhalb kürzester Zeit umgerüstet werden können und dass es eine integrierte Logistik gibt. JiT ist eng verknüpft mit Kanban, einem einfachen System der Materialversorgung.

Durch Autonome Automation (Jidoka) wird erreicht, dass eine Maschine Fehler weitgehend selbstständig erkennt und dann signalisiert, dass sie nicht mehr im Normalbetrieb arbeitet. Die Mitarbeiter können sofort erkennen, dass sie eingreifen müssen. Im Ergebnis wird durch Jidoka wirklich Qualität in den Produktionsprozess „eingebaut“ und nicht, wie klassischerweise üblich, erst am Ende des Prozesses die Qualität geprüft.

Kaizen (KVP) bedeutet, dass Prozesse ständig auf weitere Verbesserungsmöglichkeiten untersucht werden. Hierfür hat sich in der Praxis der PDCA-Zyklus etabliert, eine strukturierte Vorgehensweise zur ständigen Überprüfung von Prozessen. Kontinuierliche Verbesserung ist bei vielen Unternehmen geübte Praxis, wird häufig jedoch isoliert zu anderen Projekten behandelt. Im Sinne von Lean Production ist Kaizen ein wirkungsvolles in den betrieblichen Alltag integriertes Element dafür, dass optimierte Prozesse nicht nur so bleiben, sondern immer wieder Verbesserungsmöglichkeiten geprüft und umgesetzt werden.

Einige Lean-Techniken

Unter Lean-Techniken werden erprobte Standards im Lean Management verstanden, die dafür sorgen sollen, dass Probleme der Produktion, Organisation und Qualität schon im Vorhinein vermieden werden. Sie richten sich schwerpunktmäßig auf Probleme, die Lösungen verlangen (Problemlösung), Prozesse, die zu synchronisieren, verbessern und zu standardisieren (Prozessoptimierung) sind und Prozesse, die es zu kontrollieren gilt (Prozesskontrolle).

Lean-Techniken zur Problemlösung

Die beiden nachfolgend erwähnten Techniken sind in der Praxis sehr weit verbreitet. Hierdurch kann vermieden werden, dass zu schnell und ohne klare Kenntnis der Ursache für das Problem, eine Maßnahme durchgeführt wird:

• 5-Warum-Fragetechnik

Um die wahre Ursache eines Problems zu ergründen, ist Hartnäckigkeit angesagt. Nur dann wird der eigentliche Grund für einen Fehler, eine Störung erkannt. Dieses wird im Rahmen von Lean Production mit dem fünffachen Warum-Fragen gekennzeichnet.

Man begnügt sich bei der Anwendung nicht mit der ersten Antwort zu einem Problem. Durch fünfmaliges Fragen nach dem „Warum“ nähert man sich Schrittweise der echten Problemursache. Beim Verwenden der 5W-Fragetechnik tauscht der Mitarbeiter Informationen mit seinen Kollegen aus, um die wahre Ursache des Problems zu finden und abzustellen. Durch genaues Analysieren des Problems lernen die Mitarbeiter nachhaltige Problemlösungen zu entwickeln. Dieses Vorgehen wird bei konsequenter Anwendung zur kontinuierlichen Verbesserung der Prozesse und somit der Produktqualität beitragen.

• Ishikawa-Diagramm

Das nach seinem Entwickler benannte Ishikawa-Diagramm, auch als fishbone diagram bezeichnet, dient dazu, gezielt und strukturiert Fehlerursachenforschung zu betreiben. Bereits in den 1940er Jahren entwickelt, hat die Methode eine weltweite Verbreitung gefunden. Die Technik wurde ursprünglich im Rahmen des Qualitätsmanagements zur Analyse von Qualitätsproblemen und deren Ursachen angewendet. Heute wird die Methode auf andere Problemfelder übertragen, überall dort, wo es um die Untersuchung von Ursachen und Wirkung geht.

Lean-Techniken der Prozessorientierung

Just-in-Time, Autonome Automation und Muda wurden bereits beschrieben. Es sind einerseits Systemelemente von Lean Production, andererseits aber auch Lean-Techniken. Daneben sind folgende Lean-Techniken zu nennen, die teilweise sehr bekannt sind:

• Heijunka (Nivellierung)

Abkopplung der Fertigungs- und Logistikprozesse von der Kundennachfrage und die Steuerung des Produktionssystems jeden Tag gleichbleibend hinsichtlich der Kapazitätsauslastung. Die Heijunka-Technik ist eine Voraussetzung zur Anwendung von JiT.

• Kanban

Kanban ist eng verknüpft mit Muda und JiT. Es ist eine Technik, um Verschwendung aufzudecken und abzustellen. In der Praxis ist Kanban weit verbreitet mit sehr guten Effekten hinsichtlich Reduzierung des Umlaufbestandes.

• One Piece Flow

Es geht im Prinzip darum, Materialpuffer vor und nach den einzelnen Arbeitsstationen zu vermeiden. Hierfür wird häufig eine U-förmige Anordnung der Arbeitsstationen vorgenommen, wodurch Fehler sofort erkannt und behoben werden können.

• Single Minute Exchange of Die (SMED)

Kurze Rüstzeiten sind bedeutsam für One Piece Flow. SMED bietet ein Bündel von Maßnahmen, Rüstvorgänge so zu gestalten, dass die Maschinen nur sehr kurz angehalten werden müssen. Die Ergebnisse in der Praxis sind verblüffend, Rüstzeitreduzierungen von mehr als 90 % sind keine Seltenheit.

• Supermarkt

Supermarkt und Kanban hängen eng zusammen. Im Supermarkt werden die von einer Fertigungslinie produzierten Teile abgestellt. Hierfür ist ein Maximalbestand idefiniert. Es wird dann nur das nachproduziert, was tatsächlich verbraucht wurde (Kanban).

• Wertstromdesign

Diese wichtige Lean-Technik hilft, den gesamten Prozess vom Kunden bis zu den Lieferanten zu betrachten. Die Material- und Informationsflüsse sowie die Prozesse werden transparent und in Beziehung zueinander dargestellt. Eine einheitliche Symbolik hilft dabei. Es wird eine relativ grobe Darstellung über den Gesamtprozess geliefert ohne sich im Detail zu verlieren. Quellen von Muda werden sichtbar gemacht. Wertstromdesign (Value Stream Mapping) ist eine der Techniken von Lean Production, die für den Einstieg sehr gut geeignet ist (Rother/Shook, 1998).

Lean-Techniken zur Prozesskontrolle

Neben dem schon besprochenen Kaizen (KVP) sind insbesondere zwei weitere Techniken zu nennen:

• Andon

Ist ein Hilfsmittel für das visuelle Management. Durch optische und akustische Elemente werden Prozessabweichungen und Fehler sofort sichtbar gemacht.

• 5 S

Diese Technik ist vordergründig sehr simpel: Es geht darum, den Arbeitsplatz aufzuräumen, sauber zu halten und dafür zu sorgen, dass dieses auch so bleibt. Im Ergebnis wird ein Arbeitsplatz erreicht, an dem sicher und verschwendungsfrei gearbeitet werden kann. Weder in den USA noch in Europa ist jemand zuvor auf die Idee gekommen, diese Dinge zum Thema innerhalb eines Arbeitssystems zu machen.

Fazit

Die positiven Ergebnisse hinsichtlich Produktivität, Durchlaufzeitverkürzung und Bestandsreduzierung sind vielfach dokumentiert und unstrittig. Es gibt zahlreiche Beratungsunternehmen, die bei der Einführung von Lean unterstützen. Trotzdem fällt es vielen Unternehmen in Deutschland schwer, Lean Production oder Lean Management konsequent einzuführen. Es erfordert einerseits einen Kulturwandel (top-down) und andererseits die Einbeziehung aller Mitarbeiter (bottom-up) und der Lieferanten und ist ein eher langfristig angelegtes Projekt. Deshalb konzentrieren sich viele Unternehmen darauf, nur einige Lean-Techniken einzuführen. Das ist sicherlich besser als nichts, aber entfaltet natürlich nicht die volle Wirkung. Die Gefahr eines Abdriftens in die alten Gepflogenheiten, ähnlich wie bei einer Diät, ist immer gegeben.

Literatur

Liker, J.K.., Der Toyota Weg, 5. Aufl. 2008.

Ohno, T., Das Toyota-Produktionssystem, 2009.

Rother, M. & Shook, J, Learning to See, 1998.

Zollondz, H.-D., Grundlagen Lean Management, 2013.

Ersteinstellender Autor

Prof. Dr. Rüdiger Fischer, SRH Hochschule Heidelberg. [1]