Was ist eine Engpassanalyse? Werkzeuge zur Identifizierung und Überwindung von Engpässen

Ein Engpass in der Fertigung ist ein Arbeitsschritt, der die Produktionsquote auch bei maximaler Durchsatzkapazität nicht erfüllen kann und dadurch den Betriebsablauf verzögert oder stoppt.

Dieses Konzept gilt auch für das Management und die Logistik. Hier können Engpässe den Fluss von Informationen, Anleitungen und Arbeitsanweisungen behindern.

Ein Engpass in der Produktion funktioniert genauso wie eine physische Flasche. Der enge Hals verringert die Geschwindigkeit, mit der das Wasser abfließt, und verursacht einen Rückstau.

In einem Betrieb können Engpässe zu erheblichen Unterbrechungen der Arbeitsproduktivität führen, den gesamten Produktionsprozess verzögern und mit der Kundennachfrage nicht Schritt halten.

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Eine Engpassanalyse ist eine beliebige Kombination von Tools und Prozessen, die verwendet wird, um zu ermitteln, wo in einer Produktionsumgebung Engpässe auftreten, welche Auswirkungen sie haben und welche Lösungen zur Beseitigung des Engpasses möglich sind.

Die Ziele einer Engpassanalyse können sein:

• Identifizieren Sie die wichtigsten Engpässe in Produktions- und Managementprozessen
• Sammeln Sie relevante quantitative Daten für die Engpassanalyse
• Sondieren Sie mögliche Lösungen zur Beseitigung der Engpässe
• Minimieren Sie minderwertige Produkte, steigern Sie die Effizienz Ihrer Mitarbeiter, reduzieren Sie Ausfallzeiten
• Erhöhen Sie die Gesamtproduktionskapazität und verkürzen Sie die Vorlaufzeit

Höchstwahrscheinlich wird die Maschine oder der Prozess mit der längsten Warteschlange der Engpass sein. Um festzustellen, ob ein Zielschritt das Haupthindernis für den gesamten Arbeitsablauf ist, können Sie nach diesen roten Fahnen im Produktionsprozess Ausschau halten, um eine genaue Einschätzung vorzunehmen.

Durchsatz und Durchlaufzeit

Wenn Sie den Durchsatz jeder Maschine einzeln erhöhen, wird sich zeigen, welche Maschine den größten Einfluss auf die Gesamtproduktion hat. Eine überdurchschnittlich lange Durchlaufzeit bedeutet auch eine mögliche Verzögerung des Prozesses, der Inspektion und der Transportzeit sowie einen Anstieg der Wartezeit. Dies kann weitere Untersuchungen erfordern, um festzustellen, welcher Schritt der Durchlaufzeit unnötig lange dauert.

Akkumulation

Immer wenn der Input größer ist als das, was eine Maschine verarbeiten kann, kommt es nach diesem Schritt zu einer Akkumulation. Lagerbestände und Arbeitsstunden können sich ansammeln, weil Arbeitsauftrag nicht mit der gleichen Geschwindigkeit wie die anderen Schritte im Herstellungsprozess verarbeitet werden kann.

Volle Kapazität

Eine Einheit oder eine Maschine, die den höchsten Prozentsatz ihrer vollen Kapazität nutzt, ist wahrscheinlich der Engpass im Produktionsprozess. Dies lässt sich leicht mit der geringeren Kapazitätsauslastung der anderen Einheiten in der Werkstatt vergleichen . Wenn der Input für die Engpasseinheit erhöht wird, wird sie wahrscheinlich zuerst an ihre Grenzen stoßen.

Langsame Kommunikation

Gibt es Fehler, die auf eine fehlerhafte oder langsame Kommunikation zurückzuführen sind und zu einer Verlangsamung des Produktionsprozesses führen können? Fehlerhafte Kommunikation auf allen betrieblichen Ebenen kann sich in geringer physischer Produktivität niederschlagen.

In jeder Produktionslinie gibt es einen Schritt, der sich langsamer bewegt als die anderen. Dieser Schritt bestimmt das Tempo für alles andere. Solange Sie diesen Engpass nicht beseitigen, kann der Rest des Prozesses nur so schnell laufen, wie es der Engpass zulässt.

Die Theory of Constraints bringt es auf den Punkt: Die Leistung eines Systems wird durch seinen langsamsten Punkt begrenzt. Die Beschleunigung unkritischer Schritte ändert nichts am Ergebnis, wenn die Einschränkung nicht beachtet wird.

Die Auswirkungen sind weitreichender, als die meisten Menschen erwarten. Ein einziger Engpass kann:

• Begrenzen Sie die Menge an Fertigprodukten, die Sie in einem bestimmten Zeitraum versenden können

• Verlängern Sie die Vorlaufzeiten, was die Einhaltung der Lieferfristen erschwert.

• Sie verursachen zusätzliche Kosten, indem Sie Bediener warten lassen, den WIP aufbauen und zusätzlichen Ausschuss erzeugen.

Bei der Beseitigung von Engpässen geht es nicht darum, Perfektion anzustreben. Es geht darum, die Hindernisse aus dem Weg zu räumen, die den Rest des Betriebs behindern.

Häufige Anzeichen von Engpässen

Nicht jede Verlangsamung ist ein Engpass. Aber wenn Sie diese sehen, lohnt es sich, einen genaueren Blick darauf zu werfen:

• Die Arbeit stapelt sich an einem Bahnhof. Warteschlangen, die sich nicht auflösen, bedeuten normalerweise, dass die Kapazität nicht ausreicht.

• Untätige Mitarbeiter oder Maschinen. Wenn Menschen warten, ist der Stau in der Regel flussaufwärts.

• Wachsender WIP. Zu viele halbfertige Teile gehen fast immer auf eine Einschränkung zurück.

• Zeitpläne verschieben sich. Engpässe verschieben die Liefertermine.

• Herumspringende Zykluszeiten. Ein inkonsistentes Timing kann bewegliche Engpässe verbergen.

• Viele schnelle Korrekturen. Wenn die Teams jeden Tag Probleme flicken, wurde das eigentliche Problem noch nicht angegangen.

Die 5 Gründe

Als Teil der Root Cause Analysis können die 5 Whys dazu beitragen, Ereignisse zu identifizieren, die zu Engpässen in der Produktion führen. Bei dieser Methode wird das Problem bis zu seinem Ursprung zurückverfolgt, indem immer wieder die Frage nach dem "Warum" gestellt wird, um die vorherige Antwort zu finden.

Fishbone-Diagramm (oder Ishikawa)

Das Fishbone-Diagramm ist die visuelle Methode der Ursachenanalyse. Das Problem wird auf den Kopf des Fisches geschrieben und die Ursachen für dieses Problem werden unter den Hauptursachen aufgelistet, die sich in Form von Gräten verzweigen. Erfahren Sie mehr über das Diagramm und wie Tulip Ihnen helfen kann, die Methodik des Fishbone-Diagramms in Ihrem Unternehmen zu standardisieren!

Tools wie 5 Whys und Fishbone sind gut, um den Ursachen auf den Grund zu gehen, aber sie bringen Sie nur so weit. Um Engpässe klar zu erkennen, setzen Hersteller auf Methoden, die echte Daten auswerten, anstatt nur Meinungen auf einem Whiteboard.

Process Mining
Durch das Abrufen von Ereignisprotokollen aus MES oder ERP zeigt Process Mining, wie sich die Arbeit wirklich durch das Werk bewegt. Es macht Verlangsamungen, Nachbearbeitungsschleifen und versteckte Warteschlangen auf eine Art und Weise sichtbar, die Sie mit einer manuellen Karte nicht erreichen können.
Beispiel: Ein Verpackungsteam stellte fest, dass fast die Hälfte der Zeit für die Nachbearbeitung von Etiketten verloren ging. Niemand sah dies klar, bis die Daten es aufdeckten.

Diskrete Ereignissimulation (DES)
DES erstellt ein digitales Modell Ihrer Anlage, so dass Sie Änderungen testen können, bevor Sie sie in der Produktion ausprobieren. Sie ist besonders nützlich für "Was passiert, wenn"-Fragen, wie z.B. die Änderung der Mannschaftsstärke, die Anpassung des Layouts oder die Änderung der Chargenregeln, ohne die Produktion zu gefährden.

Echtzeit-Überwachung
Mit MES und IoT können Sie Zykluszeiten, Maschinenlaufzeiten und Durchsatz in Echtzeit beobachten. Mit dieser Art von Transparenz können Sie kleine Einschränkungen erkennen, bevor sie sich zu einer verspäteten Lieferung auswachsen.

KI-gestützte Prognosemodelle
Anhand von historischen und aktuellen Daten können Prognosetools erkennen, wo Engpässe wahrscheinlich sind. So haben Sie die Chance, Ihre Pläne zu ändern, den Personalbestand auszugleichen oder Wartungsarbeiten einzuplanen, bevor die Produktionslinie ins Stocken gerät.

Keine einzelne Methode gibt Ihnen das vollständige Bild. Wenn Sie sie zusammen anwenden, können Sie das System aus mehreren Blickwinkeln betrachten und Einschränkungen angehen, bevor sie sich zu chronischen Problemen verfestigen.

Statische vs. dynamische Engpässe

Manche Engpässe bewegen sich nie. Sie sind an harte Grenzen gebunden, wie z.B. eine langsame Inspektion oder eine Maschine, die einfach nicht mit dem Rest der Produktionslinie mithalten kann. Andere sind eher schlüpfrig. Ein Engpass kann an einem Tag in der Montage auftauchen und am nächsten Tag in der Verpackung, je nach Produktmix oder Personalausstattung.

Deshalb ist eine einmalige Analyse nicht genug. Eine Linie kann am Dienstag ausgeglichen aussehen und am Freitag nicht mehr synchron sein. Teams, die diese Entwicklung kontinuierlich verfolgen, sind besser in der Lage, solche Verschiebungen zu erkennen und zu korrigieren, bevor der gesamte Spielplan durcheinander gerät.

Das Erkennen eines Engpasses ist nur der Anfang. Die Behebung - und die Beibehaltung der Behebung - erfordert einen methodischen Ansatz.

DMAIC angewandt auf Engpässe

• Definieren - Schauen Sie sich genau an, wo der Fluss unterbrochen wird. Lange Warteschlangen und untätige Mitarbeiter sind in der Regel ein Hinweis darauf.
  

• Messen - Verfolgen Sie Zykluszeiten, Auslastung und Durchsatz Schritt für Schritt. Echtzeitdaten sind besser als statische Berichte, die Ausreißer verbergen.

• Analysieren Sie - Verwenden Sie Werkzeuge wie 5 Whys, Fishbone oder Process Mining, um der eigentlichen Ursache auf die Spur zu kommen, nicht nur dem Symptom.

• Verbessern - Handeln Sie nach dem, was Sie finden. Das könnte bedeuten, dass Sie die Arbeit verlagern, zusätzliche Kapazitäten schaffen oder Schritte umgestalten. Halten Sie die Änderungen spezifisch.

• Kontrolle - Beobachten Sie weiter. Die heutige Lösung wird nicht ewig halten, Engpässe bewegen sich.

Wo Teams scheitern

• Verlassen Sie sich auf Durchschnittswerte. Die Extreme, nicht die Mitte, stören normalerweise die Produktion.

• Mit Menschen oder Inventar um sich zu werfen. Das überspielt das Problem nur.

• Angenommen, Engpässe bleiben bestehen. Sie verschieben sich mit dem Mix, den Zeitplänen und der Personalausstattung.

Nachhaltige Verbesserungen

Werkzeuge, die für den Einsatz in der Fabrik gebaut wurden, machen es einfacher, die Linie zu halten:

• Dashboards, die Verzögerungen anzeigen, sobald sie eintreten

• Digitale Arbeitsabläufe, die Teams helfen, neue Prozesse einzuhalten

• Analysen, die verfolgen, ob Verbesserungen anhalten oder nachlassen

Die Analyse von Engpässen ist kein Projekt, das Sie abschließen. Sie ist Teil des täglichen Betriebsablaufs.

Engpässe geben den Takt für Ihren gesamten Betrieb vor. Sie beeinträchtigen den Durchsatz, treiben die Kosten in die Höhe und erschweren die Einhaltung von Lieferterminen. Um sie zu finden und zu beheben, braucht es mehr als nur ein Bauchgefühl. Tools wie Process Mining, Simulation und Echtzeitüberwachung geben Ihnen die Möglichkeit zu erkennen, wo der Fluss tatsächlich zusammenbricht.

Das ist keine Arbeit, die man einmal macht und dann hinter sich lässt. Engpässe ändern sich mit dem Produktmix, dem Personalbestand und der Nachfrage. Die Teams, die die Nase vorn haben, sind diejenigen, die die Engpassanalyse als Teil des Tagesgeschäfts und nicht als Nebenprojekt behandeln.

Tulip wird von Herstellern in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, um Produktionsdaten zu sammeln und zu visualisieren und Quellen von Verschwendung und Ineffizienz in Produktionsprozessen zu identifizieren.

Mit den von Tulip gesammelten Daten sind die Vorgesetzten in der Lage, eine fundierte Diskussion darüber zu führen, wo Engpässe auftreten, warum sie auftreten und welche Auswirkungen ein Engpass auf den Rest der Produktion hat.

Wenn Sie wissen möchten, wie Tulip Ihnen bei der Identifizierung und Beseitigung von Engpässen in Ihrem Betrieb helfen kann, wenden Sie sich noch heute an ein Mitglied unseres Teams!

Engpässe geben das Tempo für Ihren gesamten Betrieb vor. Sie beeinträchtigen den Durchsatz, treiben die Kosten in die Höhe und erschweren die Einhaltung von Lieferterminen. Um sie zu finden - und zu beheben - braucht es mehr als nur ein gutes Bauchgefühl. Tools wie Process Mining, Simulation und Echtzeitüberwachung geben Ihnen die Möglichkeit zu erkennen, wo der Fluss tatsächlich zusammenbricht.

Das ist keine Arbeit, die man einmal macht und dann hinter sich lässt. Engpässe ändern sich mit dem Produktmix, dem Personalbestand und der Nachfrage. Die Teams, die die Nase vorn haben, sind diejenigen, die die Engpassanalyse als Teil des Tagesgeschäfts und nicht als Nebenprojekt behandeln.