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Analyse und kritische Würdigung des Nivellierungskonzeptes im Toyota Produktionssystem

Bachelorarbeit 2009 41 Seiten

BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Symbolverzeichnis

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

Literaturverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Traditionelle und nivellierte Produktion

Tabelle 2: Variabilitätsklassen

Tabelle 3: Produktnachfragematrix

Tabelle 4: Komponentenmatrix

Tabelle 5: Bedarfsmatrix

Tabelle 6: Auflegungsreihenfolge nach periodischem Losgrößenverfahren

Tabelle 7: Auflegungsreihenfolge nach der Goal-Chasing Methode

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Das Toyota-Produktionssystem Haus

Abbildung 2: Ein „4P“-Modell des Toyota-Wegs

Abbildung 3: Klassifizierung der Mitarbeiterbewegung

Abbildung 4: Goal-Chasing I Prinzip

Abbildung 5: Übersicht der Produktionsanlage

Abbildung 6: Verbrauch an Komponenten

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

1.1 Problemstellung

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 Doch in wie weit kann die Nivellierung dem Erfolg des TPS Rechnung tragen und seinen Beitrag zum vielleicht „…weltweiten Standardproduktionssytem[s] des einundzwanzigsten Jahrhunderts…“6 leisten?

1.2 Zielsetzung

Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, das Konzept der Nivellierung im Rahmen des Toyota Produktionssystems zu untersuchen und somit die wesentlichen Auswirkungen auf Unternehmen aufzuzeigen. Hierbei sollen insbesondere anhand eines Vergleiches die Vorteile der Nivellierung aufgezeigt werden.

1.3 Struktur der Arbeit

Zunächst wird in Kapitel zwei das Toyota Produktionssystem vorgestellt und dabei ein Grundverständnis aller relevanten Merkmale geschaffen. Kapitel drei beschäftigt sich anschließend sowohl mit dem Grundprinzip der Nivellierung (Abschnitt 3.1) als auch mit deren quantitativen Methoden (Abschnitt 3.2). Außerdem wird die Variabilität näher beschrieben (Abschnitt 3.3). In Kapitel vier wird ein nivellierter Produktionsplan einer periodischen Produktionsreihenfolge gegenübergestellt und die Ergebnisse werden evaluiert. Abschließend wird im fünften Kapitel ein Fazit gezogen.

2 Grundsätze des Toyota Produktionssystems

2.1 Grundverständnis des TPS

Das Toyota Produktionssystem ist in der Literatur unter vielen Synonymen zu finden. So stellt der Begriff Lean Production (deutsch: schlanke bzw. magere Produktion) ein gängiges Äquivalent dar. In die Öffentlichkeit eingeführt wurde diese Bezeichnung durch ein vom Massachusetts Institute of Technology durchgeführtes Forschungsprojekt, welches von 1985 bis 1989 die Zukunft des Automobils erkunden sollte. Dabei führten die Autoren Womack, Jones und Roos mit der Publikation der Forschungsresultate unter dem Titel The Maschine That Changed the World - in deutscher Sprache unter dem Titel Die zweite Revolution in der Automobilindustrie erschienen - den Begriff des Lean-Production-Systems ein. Lean wurde der Ansatz deshalb genannt, weil durch seine Anwendung von allem die Hälfte benötigt wird - insbesondere bei den Faktoren Kosten, Zeit und Qualität.7 In diesem Buch stellt die neue Produktionsweise des japanischen Ingenieurs und Nachfahre des Toyoda- Gründers (heute Toyota) Eiji Toyoda8 und seinem Produktionsgenie Taiichi Ohno ein neuartiges Konzept im Gegensatz zur damaligen Massenproduktion dar.9 Dieser Toyotismus, wie der Toyotagründer Kiichiro Toyoda das TPS nannte, sollte allerdings nicht nur eine weiterentwickelte Variante des Fordsystems sein, sondern vielmehr eine moderne Verquickung der ursprünglichen Handwerksproduktion mit der Massenproduktion, „…während es die hohen Kosten der ersteren und die Starrheit der letzteren vermeidet.“10 Aufgrund der konsequenten Ausrichtung auf sämtliche ausführende Tätigkeiten und der Eliminierung jeglicher Verschwendung (siehe Abschnitt 2.4) innerhalb der gesamten, unternehmensübergreifenden Wertschöpfungskette kann beim TPS von einer Produktionsphilosophie gesprochen werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Das Toyota-Produktionssystem Haus Quelle: Liker 2007, S. 65

Um alle einwirkenden Elemente im Kontext übersichtlich zu illustrieren, wurde von Fujio Cho das so genannte TPS-Haus (Abbildung 1) entwickelt. Er wählte zur Veranschaulichung ein Haus, um zu signalisieren, dass die Stabilität des gesamten (Struktur-)Systems nur dann gegeben ist, wenn die jeweiligen Einzelelemente - das Fundament, die Säulen und das Dach - stark genug sind und zugleich im Einklang miteinander stehen. Die Ziele, welche durch das Dach repräsentiert werden, verweisen auf die beste Qualität und die niedrigsten Kosten bei kürzester Durchlaufszeit unter Einhaltung der höchsten Sicherheit und der höchsten Arbeitsmoral und somit einer Verkürzung der Produktionszeit durch Eliminierung nicht werthaltiger Elemente. Getragen wird das Dach von zwei Säulen bzw. Außenwänden: Just-In-Time (JIT) und Jidoka. JIT beschreibt ein Anlieferungskonzept, in welchem die benötigten Teile zur richtigen Zeit in der genau richtigen Menge angeliefert werden und welches somit unter Vermeidung von Zwischenlagern eine Vergeudung an Zeit und Geld verhindert. Dagegen stellt Jidoka eine Art Null-Fehler-Prinzip dar, welches das Anhalten der Maschinen bei jeglicher Abweichung vom Normallauf vorschreibt. Durch dieses Prinzip sollen Fehlerquellen aufgedeckt und Verbesserungspotenziale ersichtlich gemacht werden. Das Fundament wird durch die Nivellierung, stabile und standardisierte Prozesse, einem visuellen Management und der Philosophie des Toyota-Wegs (siehe Abschnitt 2.3) gebildet, wodurch eine Grundlage für das Zusammenspiel der darauf aufbauenden Elemente geschaffen wird. Schließlich befinden sich im Inneren des Hauses die Menschen und die (Arbeits-)Gruppen, welche für einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess - Kaizen - und eine Eliminierung sämtlicher nicht werthaltiger Elemente sorgen.

2.2 Historische Entwicklung

Die Geburtsstunde des TPS kann weder auf einen Tag noch auf ein konkretes Jahr datiert werden. Vielmehr stellte die Entstehung einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess11 im Zeitverlauf dar und war eine Art Antwort auf strukturelle Probleme in Japan während der Nachkriegszeit. So hatte Japan nur einen sehr kleinen Binnenmarkt, welcher zudem eine breite Fahrzeugpalette forderte. Gründe hierfür waren u.a. drastische Anforderungsunterschiede an das Automobil, welche z.B. ländliche Kleinbauern im Gegensatz zu Käufern aus überbevölkerten Städten hatten. Zudem verhinderte ein Mangel an Devisen und Kapital den Zukauf neuster westlicher Produktionstechnologie, wodurch ein immer schärferes Anforderungsprofil an japanische Automobilproduzenten entstand. Schließlich warteten weltweit große Automobilproduzenten darauf, in Japan eigene Betriebsstandorte zu eröffnen und waren auf der anderen Seite bestens gewappnet, ihre heimischen Märkte gegen die japanische Konkurrenz zu schützen. Diese Rahmenbedingungen zwangen die Japaner zur Entwicklung einer eigenen Produktionsmethodik.

Toyotas Produktionsingenieur Taiichi Ohno begann daraufhin mit Experimenten an gebrauchten amerikanischen Maschinen mit dem Ziel, die Rüstzeiten zu minimieren und somit die Losgröße zu reduzieren. Dabei erkannte er, dass die Stückkosten im Vergleich zur Produktion in großen Losen geringer waren. Dies war zum einen auf geringere Kapitalbindungskosten zurückzuführen und zum anderen auf die Tatsache, dass Produktionsfehler sofort ersichtlich waren. Diese Entdeckung, gepaart mit dem immerwährenden Willen zur Perfektion und zur Vermeidung jeglicher

Verschwendung, bildete die Grundlage des TPS.12 Allerdings fand diese Erkenntnis von der Weltgemeinschaft wenig Beachtung. Erst mit der Ölkrise im Herbst 1973 und der anschließenden Weltwirtschaftskrise wurden die Augen auf Toyota gerichtet. Denn dieses Unternehmen konnte trotz der schwierigen konjunkturellen Umstände höhere Gewinne in den Jahren 1975 bis 1977 verbuchen als andere Automobilunternehmen.13 Somit entstand bei der Konkurrenz der Druck, den Grund dieser Unterschiede und die Produktionsweise zu erforschen, über welche bis dahin aufgrund mangelnden Interesses kaum wissenschaftliche Arbeiten publiziert wurden. Resultate der Untersuchungen ergaben, dass seit Ende des Zweiten Weltkrieges in amerikanischen Produktionssystemen eine starke Orientierung an Skaleneffekten und somit den Kosten stattfand und damit einhergehend Qualitätsmerkmale außer Acht gelassen wurden.

2.3 Prinzipien

Das TPS besteht jedoch nicht nur aus reinen Methoden und Techniken, sondern besitzt als Grundlage im Fundament des TPS-Hauses die Philosophie der Toyota- Methode. Diese Geschäftsphilosophie soll den Erfolg der darauf aufbauenden Instrumentarien bei der Umsetzung und Verwirklichung garantieren bzw. eine lernende Organisation bilden. Jeffry K. Liker hat in seinem Buch Der Toyota Weg dieser Philosophie 14 Prinzipien zugeordnet, welche er in vier Kategorien aufteilt: Philosophie, Prozess, People/Partner und Problemlösung. Aufgrund der Initialen resultiert somit ein „ 4P “ -Modell des Toyota-Wegs (Abbildung 2). Die erste Kategorie, Philosophie, beschreibt eine Unternehmensausrichtung an langfristigen Zielen und beinhaltet das Prinzip einer nachhaltigen Geschäftspolitik. In der zweiten Kategorie, Prozess, sind Prinzipien zur Beseitigung sämtlicher nicht werthaltiger Bestandteile (siehe Abschnitt 2.4) verankert. Dieser Kategorie wird u.a. das Prinzip der Nivellierung subsumiert, welches im folgenden Kapitel thematisiert wird. Zudem sollen durch standardisierte Arbeitsschritte und kontinuierlich fließende Prozesse eine Kultur hoher Qualität geschaffen werden. Unter People/Partner spiegelt sich die hohe humanistische Auffassung des Systems wider, welche allen Mitarbeitern und Geschäftspartnern einen sehr hohen Stellenwert beimisst und durch Respekt den Menschen als wichtigste Ressource im und um das Unternehmen würdigt.14

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Ein „4P“-Modell des Toyota-Wegs Quelle: In Anlehnung an Liker 2007, S. 30

In der vierten und letzten Kategorie wird die Problemlösung als kontinuierlicher Verbesserungsprozess dargestellt. Dabei sollen Probleme an ihrer Wurzel bekämpft werden und somit einerseits die vollständige Beseitigung des Problems garantieren und andererseits durch das Weitergeben der daraus gewonnenen Erkenntnisse ein unternehmensweites Lernen ermöglichen.15

2.4 Muda, Muri und Mura: Das Konzept der 3 M

Die Vermeidung jeglicher Verschwendung und Steigerung der Effizienz ist ein Kernelement des TPS und somit eines der wichtigsten Ziele. Dabei können drei Arten von Störungen auftreten: Muda (japanisch für Verschwendung), Muri (Überbeanspruchung) und Mura (Ungleichmäßigkeit).

Muda beschreibt sämtliche Tätigkeiten, die nicht unmittelbar zur Wertschöpfung am Produkt führen. Am Beispiel eines Mitarbeiters können drei verschiedene Mitarbeiterbewegungen klassifiziert werden (Abbildung 3):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Klassifizierung der Mitarbeiterbewegung Quelle: Yagyu 2007, S.43

1. Unnötige Tätigkeiten ohne Wertschöpfung
2. Unterstützende Tätigkeiten, welche (bei Produktionsbedingungen) unverzichtbar sind
3. Tätigkeiten, welche zur Wertschöpfung beitragen16

Dabei ist es nun entscheidend, Verschwendung zu identifizieren und jene der ersten Klasse zu eliminieren und jene der zweiten Klasse zu minimieren. Zur Identifikation von Verschwendung hat Toyota weiterhin sieben Verschwendungsarten definiert.17

Muri verweist auf eine Überlastung der Mitarbeiter und Maschinen durch eine Produktion über die Belastungsgrenze hinaus. Hierdurch können Qualitätsprobleme entstehen, Maschinenausfälle verursacht oder die Sicherheit der Mitarbeiter beeinträchtigt werden.

Das letzte „M“, Mura, beschreibt eine ungleichmäßige Produktion. Dieses natürliche Phänomen ist durch schwankende Produktionsvolumen und unregelmäßige Produktionspläne zu begründen. Durch diese Ungleichmäßigkeit müssen somit höhere Kapazitäten bereitgehalten werden, welche die durchschnittlichen Anforderungen bei weitem überschreiten. Somit kann Mura, sowohl zu Muda als auch zu Muri führen. Aus diesem Grund gibt Mura den Anlass, eine Produktionsnivellierung durchzuführen, um ein ausgeglichenes und gleichmäßiges Produktionsniveau zu erhalten.18 In diesem Zusammenhang wird oft die Fabel von Aesop über die Schildkröte und den Hasen zur Veranschaulichung zitiert. Dabei sei es erstrebenswerter und effizienter, sich langsam und dabei kontinuierlich und unermüdlich fortzubewegen wie eine Schildkröte, als schubweise zu sprinten und sich zwischenzeitlich auszuruhen wie ein Hase.19

[...]


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.

6 Womack et al. 1991, S. 292.

7 Vgl. Pfeiffer/Weiß 1993.

8 Zur Vereinheitlichung werden japanische Namen in der im Westen gängigen Schreibweise, Vorname Nachname, dargestellt.

9 Vgl. Jürgens 1994.

10 Womack et al. 1991, S. 19.

11 Für eine Übersicht über die chronologische Entwicklung des TPS siehe Holweg 2006, S. 15.

12 Vgl. Womack et al. 1991.

13 Vgl. Ohno 1993.

14 Vgl. Becker 2006, S. 132.

15 Vgl. Liker/Meier 2007.

16 Vgl. Becker 2006.

aktuellen Arbeits- und

17 Eine detaillierte Auflistung der sieben Arten der Verschwendung kann u.a. bei Becker 2006, S. 280f oder Takeda 2006, S.156 eingesehen werden.

18 Vgl. Liker/Meier 2007.

19 Vgl. Liker 2007.

Details

Seiten
41
Jahr
2009
ISBN (eBook)
9783640891702
ISBN (Buch)
9783640891726
Dateigröße
717 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v170356
Institution / Hochschule
Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt – Produktionswirtschaft
Note
1,7
Schlagworte
analyse würdigung nivellierungskonzeptes toyota produktionssystem TPS Heijunka

Autor

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Titel: Analyse und kritische Würdigung des Nivellierungskonzeptes im Toyota Produktionssystem