So maximieren Sie die Ausbringung und reduzieren Abfall in der Wellrohrfertigung

Anwendung von Lean-Produktionsprinzipien zur Eliminierung von Verschwendung in der Wellrohrproduktion

Grundlagen der Lean-Produktion im Kontext der Wellrohrfertigung

Lean Manufacturing dreht sich darum, Verschwendung zu eliminieren und gleichzeitig die höchste Produktivität bei geringsten Kosten in der Produktion zu erzielen. Bei der Herstellung von Wellrohren müssen Unternehmen jene Aktivitäten identifizieren, die Zeit und Geld verschlingen, jedoch weder das Produkt verbessern noch die Kundenzufriedenheit erhöhen. Es geht darum, Abläufe auf der Produktionsfläche zu optimieren, Ausschussmaterial zu reduzieren und Maschinen effizienter und länger zwischen Ausfällen laufen zu lassen. Wenn Unternehmen ihre Abläufe aus dieser Lean-Perspektive betrachten, können sie Probleme direkt an der Stelle angehen, an der sie während der eigentlichen Produktionsphasen auftreten – beispielsweise beim Aufschmelzen des Kunststoffs (Extrusion), der Formung der Rillen (Wellung) und der abschließenden Fertigstellung vor dem Versand. Viele Betriebe haben festgestellt, dass bereits kleine Änderungen in diesen Bereichen langfristig zu erheblichen Einsparungen führen können.

Die 8 Verschwendungen im Lean: Überproduktion, Wartezeiten, Bewegung und Lagerbestände in Rohrleitungsabläufen identifizieren

Lean-Manufacturing-Prinzipien identifizieren acht häufige Verschwendungen mithilfe des Akronyms DOWNTIME und helfen Herstellern dabei, Probleme in ihren Wellrohrfertigungsprozessen zu erkennen. Gehen wir sie nacheinander durch: Fehler entstehen, wenn Rohre nicht den Standards entsprechen und repariert oder weggeworfen werden müssen. Überproduktion bedeutet, dass etwas hergestellt wird, für das noch keine Nachfrage besteht. Wartezeiten beziehen sich auf all jene frustrierenden Pausen zwischen einzelnen Arbeitsschritten. Nicht genutztes Potenzial tritt auf, wenn Mitarbeiter aufgrund ihrer Qualifikation mehr Verantwortung übernehmen könnten, dies aber nicht dürfen. Transportverschwendung entsteht durch unnötiges Bewegen von Materialien. Lagerprobleme treten auf, wenn zu viel Ware auf Vorrat lagert. Bewegungsverschwendung liegt vor, wenn Mitarbeiter während ihrer Aufgaben unpraktische Bewegungen ausführen müssen. Und schließlich führt zusätzliche Bearbeitung dazu, dass Funktionen hinzugefügt werden, die Kunden eigentlich nicht benötigen. Laut Branchenberichten können allein verschwendete Materialien etwa 15 % der Kosten für die Herstellung von Kunststoffprodukten verursachen. Daher gehört die Identifizierung dieser versteckten Kosten zu den wichtigsten Aufgaben eines jeden Werksleiters, der tatsächlich Gewinn erwirtschaften möchte.

Wertschöpfungsstromanalyse (VSM) zur Visualisierung und Optimierung wellrohrproduktion fließ

Die Wertschöpfungsstromanalyse erstellt eine visuelle Darstellung aller Prozessschritte in der Wellrohrfertigung, von der Rohstoffannahme bis zur Auslieferung an den Kunden. Diese Methode hilft Herstellern, Engpässe, Redundanzen und nicht wertschöpfende Tätigkeiten im gesamten Produktionsablauf zu identifizieren. Eine typische VSM für die Wellrohrproduktion könnte folgende Punkte aufzeigen:

Durch die Analyse dieser Darstellungen können Hersteller gezielt Verbesserungsmaßnahmen einleiten, beispielsweise die Reduzierung der Rüstzeiten zwischen verschiedenen Rohrgrößen oder die Optimierung des Materialflusses, um Handhabungsaufwand zu minimieren. Unternehmen, die VSM einführen, erzielen typischerweise innerhalb des ersten Jahres 20–30 % kürzere Durchlaufzeiten und 15–25 % höhere Produktivität.

Optimierung des Produktionsablaufs mit Pull-Systemen und Just-in-Time-(JIT-)Fertigung

Einführung von Pull-Systemen und Einzelstückfluss, um Engpässe in Wellrohrstraßen zu reduzieren

Der Wechsel von veralteten Push-Produktionsmethoden zu Pull-Systemen verändert grundlegend, wie effizient Abläufe gestaltet werden können. Anstatt Produkte basierend auf Vermutungen darüber herzustellen, was möglicherweise benötigt wird, produzieren wir genau das, was die Kunden aktuell wirklich wollen. Für Unternehmen, die Wellrohre herstellen, bedeutet dies, dass jeder Arbeitsschritt in der Fabrik erst dann beginnt, wenn die nächste Station in der Linie signalisiert, dass sie bereit für weiteres Material ist. Das Ergebnis? Ein deutlich reibungsloserer Arbeitsablauf, bei dem Produkte Stück für Stück durch das System wandern. Fabriken, die diese Methode anwenden, reduzieren typischerweise ihren Lagerbestand um die Hälfte, da keine Vorräte an unfertigen Gütern mehr angehäuft werden müssen. Und niemand möchte ohnehin zu viel produzieren, was letztendlich niemand braucht. Ein weiterer großer Vorteil ist die schnellere Erkennung von Qualitätsproblemen, denn bei einer stetigen Fließfertigung bemerkt man Fehler nahezu sofort, statt Defekte erst Tage später bei einer Inspektion zu entdecken.

Produktion nach Bedarf, um überschüssige Lagerbestände und Materialverschwendung zu minimieren

Der JIT-Produktionsansatz synchronisiert Materiallieferungen und Produktionszeiträume direkt mit tatsächlichen Kundenaufträgen, wodurch die Lagerkosten gesenkt und Materialverschwendung erheblich reduziert werden. Wellrothersteller profitieren besonders von diesem System, da Rohpolymere genau dann eintreffen, wenn sie auf der Produktionsfläche benötigt werden. Es ist nicht nötig, Kapital oder Lagerraum für überschüssige Materialien zu binden, die sich im Laufe der Zeit zersetzen könnten. Branchenberichten zufolge können Lagerkosten bei ordnungsgemäßer Implementierung um 25 % bis 35 % sinken. Und ganz ehrlich, niemand möchte damit zu tun haben, dass sich überschüssige Bestände in den Lagerräumen ansammeln. Wenn Hersteller sich strikt darauf beschränken, genau das herzustellen, was Kunden im jeweiligen Moment wünschen, bleibt weniger Raum für Fehler, es gibt weniger fehlerhafte Produktionsserien und keine fertigen Produkte, die verstauben, weil niemand sie bestellt hat.

Kanban für die Echtzeit-Steuerung von Arbeitsabläufen und bedarfsgesteuerte Planung verwenden

Kanban-Systeme geben Herstellern durch visuelle Signale wie Karten oder digitale Benachrichtigungen einen klaren Überblick über ihre Produktionsprozesse, die den Mitarbeitern anzeigen, wann sie basierend auf dem tatsächlich Verbrauchten tätig werden müssen. Für Betreiber von schnellen Wellrohr-Produktionslinien bewegen sich diese Signale zwischen dem Extrusionsbereich, in dem die Rohre geformt werden, der Wellstation und schließlich dem Schneideabschnitt hin und her. Der eigentliche Gedanke ist einfach – jeder Arbeitsschritt produziert genau so viel, wie für den nächsten Schritt in der Linie benötigt wird. Wenn Unternehmen diesen bedarfsgesteuerten Ansatz umsetzen, sinken die Durchlaufzeiten in der Regel um etwa 30 bis 40 Prozent, während der Lagerbestand auf einem angemessenen Niveau gehalten wird. Brancheninsider haben außerdem etwas anderes bemerkt: Fabriken, die Kanban einführen, weisen oft bessere Leistungskennzahlen auf. Einige Werke berichten, dass sie Produkte 20 % schneller ausliefern als zuvor, und es zeichnet sich auch ein deutlicher Rückgang an Produktionsstörungen ab, die entweder durch Materialmangel oder durch zu große, ungenutzte Bestände verursacht wurden.

Standardisierung von Arbeitsprozessen zur Verbesserung der Konsistenz und Verringerung von Fehlern

Entwicklung standardisierter Betriebsanweisungen (SOPs) für wiederholbare Qualität in der Wellrohrfertigung

In der Welt der Wellrohrproduktion sind standardisierte Betriebsanweisungen (SOPs) das, was die gleichbleibende Qualität über alle Chargen hinweg sicherstellt. Die detaillierten Arbeitsanweisungen geben den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern im Werk genau vor, was sie für jeden Arbeitsschritt wissen müssen, sei es beim Transport von Rohmaterialien oder bei der korrekten Einrichtung der Extrusionsmaschinen. Werke, die auf digitale Versionen dieser SOPs umgestellt haben, berichten von einer Verringerung der Ausschussraten um nahezu die Hälfte, etwa 47 %, während die Einhaltung der Protokolle durch die Mitarbeiter um rund zwei Drittel verbessert wurde und so die Marke von 62 % erreicht. Wenn alle Abläufe standardisiert ablaufen, fallen Probleme schneller auf, es bleibt weniger Raum für Fehlinterpretationen, und der gesamte Betrieb wird vorhersehbar statt darauf angewiesen zu sein, dass gute Qualitätsresultate dem Zufall geschuldet sind.

Standardisierung der Maschineneinstellungen zur Verringerung von Ausschuss und Rüstzeiten

Wenn Unternehmen ihre Maschineneinstellungen standardisieren, verringern sie den Materialverschnitt und sorgen gleichzeitig für einen reibungsloseren Betriebsablauf. Die Festlegung genauer Werte für Parameter wie Temperatur, Maschinenlaufgeschwindigkeit und Druckeinstellungen hilft, Probleme zu vermeiden, die zu Ausschuss und zusätzlichem Arbeitsaufwand führen. Produktionsstätten, die diesen Ansatz verfolgen, berichten laut Branchenberichten oft von etwa 35 Prozent schnelleren Umrüstzeiten und einer Abfallreduktion um rund 28 Prozent. Der eigentliche Vorteil entsteht, wenn verschiedene Schichten die Produktion übernehmen, ohne die Prozessqualität zu beeinträchtigen. Neue Mitarbeiter benötigen weniger Schulung, da alles von Tag zu Tag konsistent bleibt, wodurch hohe Produktstandards aufrechterhalten werden, auch wenn erfahrene Mitarbeiter nicht verfügbar sind.

Schulung von Bedienern und Sicherstellung der Einhaltung von Standardarbeitsanweisungen, um Ausfallzeiten zu minimieren

Wenn Unternehmen tatsächlich gute Schulungsprogramme gemeinsam mit regelmäßigen Compliance-Überprüfungen umsetzen, hören standardisierte Arbeitsanweisungen auf, nur Papierdokumente zu sein, und werden Teil des täglichen Arbeitsalltags. Schulungsmethoden, die Diagramme, Videos und praktische Übungen kombinieren, verkürzen die Einarbeitungszeit für neue Mitarbeiter um etwa 40 %, außerdem halten die Mitarbeiter die Regeln besser ein. Betrachtet man Fertigungsanlagen, die in solide Schulungsrahmenkonzepte investiert haben, so zeigen diese im Allgemeinen etwa die Hälfte weniger unerwartete Stillstandszeiten im Vergleich zu Anlagen ohne solche Maßnahmen – eine Reduzierung von rund 50–55 % – und Qualitätsprobleme gehen ungefähr um ein Drittel zurück. Die Einhaltung von Vorschriften dreht sich jedoch nicht nur darum, Kästchen abzuhaken. Die besten Betriebe kombinieren regelmäßige Inspektionen mit Echtzeit-Rückmeldemechanismen und einem digitalen System zur Fortschrittsverfolgung. Dies trägt dazu bei, die Konsistenz zwischen Tag- und Nachtschicht aufrechtzuerhalten, selbst wenn verschiedene Teams ihre eigenen kleinen Eigenheiten bei der Aufgabenbewältigung haben.

Maximierung der Anlagenverfügbarkeit mit 5S, TPM und Schnellwechseltechniken

Einführung des 5S-Systems: Sortieren, Ordnung schaffen, Sauberhalten, Standardisieren, Langfristige Einhaltung für mehr Effizienz am Arbeitsplatz

Der 5S-Ansatz hilft dabei, Arbeitsplätze zu strukturieren, damit sie effizienter arbeiten und weniger Verschwendung entsteht. Er besteht aus fünf Hauptbestandteilen: Herausfiltern, was benötigt wird, Dinge an ihren vorgesehenen Platz bringen, regelmäßiges Reinigen, Festlegen von Standards für die Optik und langfristige Sicherstellung der Einhaltung. Wenn Arbeitsplätze diese Schritte konsequent umsetzen, verbringen Mitarbeiter weniger Zeit mit der Suche nach Werkzeugen, bewegen sich weniger während der Aufgabenbearbeitung und begehen weniger Fehler, da keine Unordnung stört. Eine sorgfältige Umsetzung von 5S verbessert tatsächlich die Leistungsfähigkeit der Maschinen (dies wird als Gesamteffektivität der Anlagen oder OEE bezeichnet). Wartungsarbeiten werden schneller erledigt, und der tägliche Betrieb läuft reibungsloser, sobald das System etabliert ist.

Ganzheitliche Instandhaltung (TPM) zur Steigerung der Maschinenzuverlässigkeit und Lebensdauer

Das Total Productive Maintenance oder TPM gibt den Linienarbeitern die Möglichkeit, die tägliche Wartung der Ausrüstung selbst durchzuführen, anstatt darauf zu warten, dass etwas zuerst ausfällt. Der Kerngedanke hinter TPM ist es, so nahe wie möglich an null Verluste heranzukommen. Es geht darum, Probleme zu beheben, bevor sie auftreten, und nicht nur Ausfälle zu behandeln, wenn sie eintreten. Verschwendete Rüstzeiten? Leerlaufende Maschinen? Langsamerer Betrieb als normal? Fehler, die im Prozess auftauchen? All diese Dinge werden im Rahmen von TPM angegangen. Wenn Bediener einfache Wartungsaufgaben übernehmen, halten Maschinen in der Regel länger und laufen zuverlässiger. Weniger unerwartete Stillstände bedeuten eine bessere Produktivität insgesamt. Dies ist besonders wichtig bei den schnellen Wellpappe-Fertigungsanlagen. Ein kleiner Störfall dort kann sich stark auf die Output-Zahlen auswirken und im Laufe des Tages enorme Mengen an verschwendeten Materialien verursachen.

Reduzierung der Rüstzeiten in Hochgeschwindigkeits-Wellpappe-Anlagen durch Anwendung der SMED-Prinzipien

SMED, was für Single-Minute Exchange of Die steht, hilft dabei, die langen Rüstzeiten zwischen verschiedenen Produktionsläufen zu verkürzen. Die Grundidee ist einfach, aber effektiv: Alle Tätigkeiten, die während des Maschinenstillstands erforderlich sind, werden außerhalb dieses Stillstandszeitraums verlegt, sodass sie während laufender Produktion durchgeführt werden können. Zu den gängigen Maßnahmen gehören die einheitliche Ausstattung aller Mitarbeiter mit standardisierten Werkzeugkästen, die parallele Bearbeitung verschiedener Arbeitsschritte durch mehrere Personen sowie die Einrichtung klarer visueller Anleitungen in der gesamten Fertigungsanlage. Wenn Fabriken diese Übergangszeiten erfolgreich verkürzen, gewinnen sie täglich zusätzliche produktive Arbeitsstunden hinzu. Dies ist besonders wertvoll für Unternehmen, die Just-in-Time-Produktion betreiben, da sie so häufig zwischen kleineren Losgrößen wechseln können, ohne an Gesamteffizienz einzubüßen. Viele Automobilwerke berichteten nach der Einführung der SMED-Prinzipien entlang ihrer Montagelinien von erheblichen Verbesserungen.

Durchgängige Verbesserung durch Kaizen und datengestützte Entscheidungsfindung

Aufbau einer Kaizen-Kultur, um Teams in die kontinuierliche Reduzierung von Verschwendung einzubinden

Kaizen bedeutet kontinuierliche Verbesserung und schafft eine Arbeitskultur, in der alle nach Möglichkeiten suchen, Verschwendung zu reduzieren. Im Gegensatz zu großen, unternehmensweiten Umstrukturierungen funktioniert Kaizen am besten, wenn die Menschen täglich kleine Anpassungen vornehmen, die letztendlich zu echtem Fortschritt führen. Unternehmen, die diese Praktiken übernehmen, stellen oft fest, dass ihre Mitarbeiter viel stärker bei der Suche nach Verbesserungen eingebunden sind. Zum Beispiel können Arbeiter bei der Herstellung von Wellrohren die Maschinenlaufparameter optimieren, bessere Formen vorschlagen oder intelligentere Methoden zur Materialhandhabung finden – alles Maßnahmen, die die Kosten für Ausschuss senken und den Energieverbrauch reduzieren. Kurze Morgenbesprechungen, an der Wand befestigte Diagramme, die zeigen, was verbessert werden muss, sowie Belohnungen für gute Ideen halten den Prozess am Laufen. Wenn Mitarbeiter direkt auf der Produktionsfläche tatsächlich Änderungsvorschläge einbringen und deren Umsetzung erleben können, entsteht in der Fabrik etwas ganz Besonderes: Ein System, bei dem die Effizienz natürlich mit allen technologischen Verbesserungen wächst.

Leistungsdaten und KPIs nutzen, um Ineffizienzen zu identifizieren und den Fortschritt zu verfolgen

Datengestützte Entscheidungsfindung fördert die kontinuierliche Verbesserung, indem Beobachtungen in messbare Ergebnisse umgewandelt werden. Schlüsselkennzahlen (KPIs) zeigen auf, wo Verschwendung auftritt, und verfolgen die Wirkung von Verbesserungsmaßnahmen. Wesentliche KPIs für die Wellrohrproduktion sind:

Heutige Fertigungsanlagen sind mit IoT-Sensoren und Produktionsverfolgungssoftware ausgestattet, die laufend verschiedene Kennzahlen überwachen und Warnungen aussenden, sobald etwas außerhalb der Norm läuft. Wenn beispielsweise der Stromverbrauch beim Extrusionsprozess plötzlich ansteigt, könnte dies bedeuten, dass die Heizbänder versagen. Und wenn die Ausschussraten steigen, liegt es wahrscheinlich daran, dass die Formen nicht mehr richtig ausgerichtet sind. Die Festlegung von Basiswerten und die kontinuierliche Überwachung wichtiger Leistungskennzahlen liefern den Produktionsleitern belastbare Daten, um ihre kontinuierlichen Verbesserungsmaßnahmen zu bewerten. Zudem wird es einfacher, der Geschäftsleitung zu verdeutlichen, warum bestimmte Modernisierungen eine lohnende Investition sind. Außerdem ist es für jeden, der seine Abläufe langfristig verbessern möchte, nur sinnvoll, Entscheidungen auf solide Zahlen gestützt zu treffen.

FAQ

Was ist Lean Manufacturing?

Lean-Produktion ist eine Produktionsmethode, die darauf abzielt, Verschwendung zu reduzieren, ohne die Produktivität zu beeinträchtigen. Sie umfasst die Identifizierung von Aktivitäten, die dem Endprodukt keinen Mehrwert hinzufügen, und die Optimierung von Prozessen zur Effizienzsteigerung.

Wie hilft Value Stream Mapping bei der Herstellung von Wellrohren?

Das Value Stream Mapping (VSM) bietet einen visuellen Überblick über den gesamten Produktionsprozess und ermöglicht es Herstellern, Engpässe und nicht wertschöpfende Aktivitäten zu identifizieren, um gezielte Verbesserungen zur Steigerung der Produktivität vorzunehmen.

Was ist Just-in-Time-(JIT-)Produktion?

Die JIT-Produktion synchronisiert Produktionspläne und Materiallieferungen mit der tatsächlichen Kundennachfrage, minimiert Lagerbestände, reduziert Abfall und steigert die Effizienz.

Wie funktioniert das Kanban-System?

Kanban verwendet visuelle Signale, um den Arbeitsablauf zu steuern und sicherzustellen, dass Materialien und Produkte entsprechend der tatsächlichen Nachfrage hergestellt werden, wodurch Überschusslagerbestände reduziert und die Produktionseffizienz verbessert wird.