Die Wettbewerbsbedingungen in der Automobilindustrie unterlagen in der zweiten
Hälfte des letzten Jahrhunderts einem gewaltigen globalen Wandel. Wurde der
Automobilsektor noch bis 1955 fast ausschließlich von europäischen und
nordamerikanischen Automobilkonzernen beherrscht, drängten in den Folgejahren
zunehmend japanische und südostasiatische Hersteller auf den Markt. Dabei
erreichten allein die japanischen Hersteller einen Anstieg ihres Anteils der weltweiten
Autoproduktion von einem Prozent im Jahre 1955 auf insgesamt ungefähr 28
Prozent im Jahre 1980.1
Insbesondere prägte hierbei die Toyota Motor Corporation2 mit seiner schlanken
Produktion, welche die Vorteile der Massenproduktion und der handwerklichen
Fertigung zugleich vereinen sollte, die Geschichte. Diese Produktionsmethode
entwickelte sich in den letzten Jahrzehnten im Leistungsvergleich als Best Practice
Ansatz in der Automobilindustrie. Doch was verbirgt sich hinter diesem Toyota
Produktionssystem (TPS)? Worauf baut dieser Ansatz auf?
In diesem Zusammenhang wird oft die Nivellierung als ein Hauptbestandteil genannt.
Dabei sind Beschreibungen der Nivellierung als „…one of the pillars of the Toyota
production system“3 oder „…one of the most important tactical planning activities for
efficient operation of mixed-production just-in-time (JIT) manufacturing systems“4
häufig in der Literatur zu finden. Der ehemalige Präsident Toyotas, Fujio Cho, sagte
über den Versuch das TPS anzuwenden, dass „…die Nivellierung des
Produktionsvolumens grundsätzlich das erste [sei], was sie tun müssen.“5
==
1 Vgl. Womack et al. 1991.
2 Im weiteren Verlauf Toyota genannt.
3 Shingo 1989, S. 123.
4 Yavuz/Akçali 2007, S. 1.
5 Liker/Meier 2007, S.169.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Struktur der Arbeit
2 Grundsätze des Toyota Produktionssystems
2.1 Grundverständnis des TPS
2.2 Historische Entwicklung
2.3 Prinzipien
2.4 Muda, Muri und Mura: Das Konzept der 3 M
3 Heijunka
3.1 Das Prinzip der Nivellierung
3.2 Methoden
3.2.1 Goal-Chasing Methode
3.2.2 Lösungsansätze nach Miltenberg
3.2.3 Time Spread
3.3 Variabilität
3.3.1 Quantifizierbarkeit der Varibilität
3.3.2 Einfluss der Variabilität
4 Die Nivellierung im Vergleich
4.1 Ausgangssituation
4.2 Periodisches Losgrößenverfahren
4.3 Nivellierte Auflegungsreihenfolge
4.4 Evaluation der Auflegungsreihenfolge
4.5 Schlussbemerkung
5 Fazit
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht das Konzept der Nivellierung (Heijunka) innerhalb des Toyota Produktionssystems (TPS). Ziel ist es, die Auswirkungen der Nivellierung auf Unternehmen zu analysieren und deren Vorteile gegenüber klassischen Produktionsverfahren, insbesondere hinsichtlich Bestandsoptimierung und Variabilitätsreduktion, durch einen systematischen Vergleich aufzuzeigen.
- Grundlagen und Philosophie des Toyota Produktionssystems (TPS)
- Die drei M-Arten (Muda, Muri, Mura) als Treiber der Prozessoptimierung
- Methoden der Produktionsnivellierung: Goal-Chasing, Miltenberg-Algorithmus und Time Spread
- Quantifizierung und Management von Variabilität in Produktionsprozessen
- Vergleichende Evaluierung nivellierter versus periodischer Produktionsreihenfolgen
Auszug aus dem Buch
3.1 Das Prinzip der Nivellierung
Die Nivellierung (japanisch: Heijunka) ist eine Produktionsharmonisierung, in welcher die gesamte Produktionsmenge aller Produkte an einer Produktionslinie über einen bestimmten Zeitraum in gleichmäßige Teilmengen eingeteilt und gemäß dieser Einteilung produziert wird. In der Regel wird dabei die gesamte Monatsproduktion in Tagesmengen aufgegliedert. Eine weitere Untergliederung dieser Tagesmengen in Teilmengen wird in der Literatur als Glättung bezeichnet. Das Ziel dieses Konzeptes ist es, Produktionsmengenabweichungen der Produktvarianten über verschiedene Zeiträume weitestgehend zu minimieren, um somit die Variabilität der Produktionsrate so gering wie möglich zu halten und dadurch eine stabile Nachfrage für alle flussaufwärts gelagerten Prozesse zu erzeugen und dabei das Auftreten von Mura und Muri zu vermeiden. Eine wesentliche Reduktion der Verschwendung kann dabei durch die Verringerung des Work-In-Process (WIP) Bestandes herbeigeführt werden. Aufgrund der Verknüpfung und Synchronisation aller Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette innerhalb des TPS durch ein Pull System und Kanban-Regelkreise wird am Ende der Prozesskette mit der Abstimmung auf diesen einheitlichen Produktionsplan begonnen. Die Auswirkungen einer nivellierten Produktion beeinflussen somit sämtliche vorgelagerten Prozesse; beginnend bei den Zulieferern bis hin zur Endmontage, wobei eine positive Korrelation zwischen Prozessentfernung und Auswirkung besteht.
Zur Illustration stellt Tabelle 1 einen vereinfachten Produktionsplan eines Motorenwerkes dar, in welchem drei verschieden große Motoren gefertigt werden: klein (K), mittel (M) und groß (G). Die zweite Spalte weist dabei ein traditionelles Produktionsschema auf und in der dritten Spalte ist eine beispielhaft nivellierte Produktion abgebildet.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Wettbewerbslage der Automobilindustrie ein, benennt das TPS als Best-Practice-Ansatz und definiert die Nivellierung als dessen zentralen Bestandteil.
2 Grundsätze des Toyota Produktionssystems: Dieses Kapitel erläutert die Philosophie, die historische Genese und die zentralen Störungstypen (Muda, Muri, Mura) des Toyota Produktionssystems.
3 Heijunka: Hier werden das theoretische Fundament der Nivellierung, quantitative Planungsalgorithmen und der Zusammenhang zwischen Variabilität und Durchlaufzeit detailliert beschrieben.
4 Die Nivellierung im Vergleich: Dieses Kapitel vergleicht an einem konkreten Modell die Nivellierung nach der Goal-Chasing Methode mit einem periodischen Losgrößenverfahren und evaluiert die Ergebnisse.
5 Fazit: Das Fazit fasst zusammen, dass die Nivellierung eine essenzielle Komponente des TPS ist, um durch Bestandsreduktion und Flussstabilisierung eine hochwertige Produktion zu gewährleisten.
Schlüsselwörter
Toyota Produktionssystem, TPS, Nivellierung, Heijunka, Lean Production, Goal-Chasing Methode, Variabilität, Bestandsmanagement, Work-In-Process, WIP, Rüstzeitoptimierung, SMED, Produktionsreihenfolge, Prozessstabilität, Verschwendung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse und kritischen Würdigung des Nivellierungskonzepts (Heijunka) innerhalb des Toyota Produktionssystems.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die Schwerpunkte liegen auf den Prinzipien des TPS, den mathematischen Methoden zur Produktionsglättung und dem Einfluss von Variabilität auf das Bestandsniveau.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, die Auswirkungen der Nivellierung zu untersuchen und anhand eines Vergleichs nivellierter versus periodischer Produktionsreihenfolgen die Vorteile für Unternehmen aufzuzeigen.
Welche wissenschaftliche Methode verwendet der Autor?
Es wird ein quantitativer Ansatz gewählt, der theoretische Algorithmen (Goal-Chasing, Miltenberg) in einem Modellvergleich anwendet, um die Wirksamkeit der Nivellierung mathematisch zu belegen.
Was steht im Hauptteil im Fokus?
Im Hauptteil werden zunächst das TPS-Haus und die 3 M-Konzepte erläutert, gefolgt von einer detaillierten mathematischen Herleitung der Nivellierungsmethoden und deren Anwendung im Modellvergleich.
Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Arbeit beschreiben?
Zu den Kernbegriffen zählen Toyota Produktionssystem, Nivellierung, Heijunka, Variabilität, Goal-Chasing und Bestandsoptimierung.
Wie unterscheidet sich die Goal-Chasing Methode von klassischen Losgrößenverfahren?
Während klassische Verfahren auf Skaleneffekte und große Lose setzen, zielt die Goal-Chasing Methode auf eine kontinuierliche Produktion in kleinen Losen, um Variabilität und Bestände zu minimieren.
Welche Rolle spielt die "VUT-Gleichung" in der Untersuchung?
Die VUT-Gleichung verdeutlicht den quantitativen Zusammenhang zwischen Variabilität, Auslastung und Prozesszeit, womit die direkte Auswirkung von Nivellierung auf die Reduktion von Beständen begründet wird.
Warum ist eine geringe Variabilität für das TPS so wichtig?
Hohe Variabilität führt zu ungeplanten Schwankungen (Mura) und Überlastung (Muri), was wiederum höhere WIP-Bestände erfordert, um die Stabilität der nachgelagerten Prozesse zu gewährleisten.
- Citar trabajo
- Dominik Wörner (Autor), 2009, Analyse und kritische Würdigung des Nivellierungskonzeptes im Toyota Produktionssystem, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/170356
