Materialfluss bei hoher Variantenvielzahl optimiert
Der Fahrradhersteller Derby Cycle konnte sich in den letzten Jahren dem Preis-Mengen-Wettbewerb im Fahrradmarkt entziehen. Geholfen hat dabei die Positionierung in Richtung Maß-Customization (Anpassung der Fahrräder an Kundenwünsche). Für die Produktion und Logistik bedeutete dies unter anderem Flexibilisierung in den Abläufen. Um diesen Anforderungen bei steigendem Absatz im Bereich Lackiererei und Dekor Rechnung zu tragen, wurde die Unternehmensberatung Abels & Kemmner beauftragt, den Optimierungsprozess zu begleiten und zu coachen.
Das Markenportfolio von Derby Cycle umfasst als Hauptmarken Focus, Univega, Kalkhoff, Raleigh und Rixe. Konzipiert und produziert werden sowohl Trekking-, City-, Offroad- und Kinderräder für den Alltags- und Reisegebrauch als auch die komplette Bandbreite sportlicher Mountainbikes und Rennmaschinen für den anspruchsvollen Freizeitbiker oder den Wettkampfeinsatz. Das Angebot richtet sich an alle Altersgruppen und bietet zahlreiche Varianten für jeden Verwendungszweck.
Zur Optimierung der Prozesse in Produktion und Logistik wurden im ersten Schritt gemeinsam mit der Geschäftsführung folgende Arbeitspakete abgestimmt:
- Situationsanalyse mit Wertstromaufnahme und Engpassanalyse (Constraintanalyse),
- Identifikation und Konzeption der Lösungsansätze sowie
- Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und Entscheidung für ein Lösungsszenario.
Gemeinsam mit dem Projektteam, das sich aus Produktionsmitarbeitern der untersuchten Bereiche zusammensetzte, fand die Aufnahme der Logistik- und Produktionsprozesse statt. Dabei zeigte sich, dass die individuelle Gestaltung der Fahrradrahmen durch aufwändige Lackierungen und Dekors erhebliche Anforderungen an die Prozesse stellt. Der Materialfluss ist durch den Einsatz einer Deckenkettenförderanlage vom Richtprozess bis zur Vormontage getaktet. Allerdings ist an bestimmten Stellen eine Unterbrechung des Materialflusses erforderlich; nur so lassen sich individuelle Gestaltungselemente einbringen, z. B. das Abkleben von Rahmenteilen, um die Farbe Alu-Natur beizubehalten. Dadurch entstehen Lücken in der Förderkette, die möglichst wieder mit anderen Rahmen, die die Zwischenbearbeitung hinter sich haben, gefüllt werden, um so die Lackieranlage optimal auszulasten. Alles in allem ist damit ein hoher Handlingsaufwand verbunden, wie das Beispiel Dekor zeigt.
Unter Dekor versteht man die Gestaltung der Fahrradrahmen mithilfe von z.T. kundenindividuellen Dekorfolien, die direkt auf den Rahmen geklebt werden. Während in der Vergangenheit diese nach dem letzten Lackierarbeitsgang aufgebracht wurden, wird das Dekor nun vor der abschließenden Klarlack-Schutzschicht aufgebracht, um die Dekors langfristig zu schützen (Unter-Lack-Dekor). Dies führt zu einer Unterbrechung des Lackierprozesses. Die Mitarbeiter nehmen die Rahmen von der Förderkette und lagern die Rahmen auf speziellen Gestellen zwischen. Zum Anbringen des Dekors werden die Rahmen dann wieder von den Zwischenlager-Gestellen entnommen und auf Bestückungsvorrichtungen gesteckt. In zwei Schichten kleben die Mitarbeiter des Dekorbereichs die Dekore manuell auf die vom Produktmanagement vorgegebenen Stellen auf: Ein Arbeitsgang, der sich aufgrund der zahlreichen Klebevarianten kaum automatisieren lässt. Nach dem Aufkleben findet zunächst eine nochmalige Zwischenlagerung der Rahmen statt, bevor sie abschließend klarlackiert werden. Das Bild gibt einen vereinfachten schematischen Überblick über die Prozesse.
Identifizierte Engpässe (Constraints)
Die Kapazität der Lackierstraße ist nicht der Hauptengpass im Prozess. Als Engpass präsentiert sich zunächst der Dekorbereich, der zur Hochsaison bereits in zwei Schichten betrieben wird. Durch den steigenden Anteil der Unter-Lack-Dekore ergeben sich im Dekorbereich zunehmend Engpässe bezüglich der Zwischenlagerfläche, des Handlingsaufwands und der Personalkapazitäten zum Aufkleben. Um die zweite Schicht mit lackierten Rahmen zum Aufkleben zu versorgen, ist eine Lagerfläche erforderlich, die unter Annahme der Wachstumsraten nicht mehr bereitgestellt werden kann. Des Weiteren ist der Handlingsaufwand für das Entnehmen und Umstecken der Rahmen erheblich.
Der ermittelte Platzbedarf für Puffer, Kleben und DUL (Dekor-Unter-Lack) zeigt das Potenzial an Platzgewinn bei Veränderung der Prozesse.
Mit Analysetools zur Lösungsfindung
Zur Darstellung der Zusammenhänge zwischen der täglichen Anzahl an Unterlack-Dekorrahmen, dem Lagerflächenbedarf sowie dem Klebeflächen- und Personalbedarf wurde ein speziell angepasstes Analysetool herangezogen, dass es ermöglichte, verschiedene Stückzahl- und Kapazitätsszenarien durchzurechnen. Vor allem die Abbildung und Variation des Schichtmodells führte hierbei zu interessanten Ergebnissen. So wurde festgestellt, dass zur Versorgung der zweiten Schicht mit zu beklebenden Rahmen der Platzbedarf für die Zwischenlagerung mit wachsender Stückzahl stark anstieg. Wenn man aber das Schichtmodell auf eine Schicht reduzierte, sank der Platzbedarf für die Zwischenlagerung, aber gleichzeitig stieg der Bedarf für die Fläche, die die Dekormitarbeiter zur Bewältigung der Stückzahlen benötigten. Im Ergebnis zeigte die Lösung eines Einschichtbetriebs erhebliche Vorteile gegenüber einem Mehrschichtbetrieb.
Ferner wurde deutlich, dass sich der Prozess beschleunigen und der Gesamtaufwand reduzieren lässt, wenn die Rahmen nicht mehr auf die Zwischenlager-Gestelle nach dem Lackieren, sondern direkt auf die Vorrichtungen zum Anbringen des Dekors gesteckt werden. Damit kann das Handling zur Umlagerung entfallen. Durch diese Maßnahmen stieg zwar der Platzbedarf im Dekorbereich, allerdings ließen sich freiwerdende Lagerflächen im Bereich der Vormontage für Tätigkeiten nach dem Lackieren nutzen, was wiederum Vorteile für den Materialfluss in Richtung Vormontage brachte.
Maßnahmen und Wirtschaftlichkeit
Zur Umsetzung des neuen Konzepts waren eine Reihe von organisatorischen und baulichen Maßnahmen erforderlich. Hierzu gehörten:
- Änderung der Transportwege der Kettenförderanlage,
- Verlegen des Bereichs Kleinteileanbau und Unterlack-Dekoretiketten-Beklebung in den Bereich der Vormontage,
- Beschaffung von zusätzlichen Vorrichtungen für die Anbringung der Unter-Lack-Dekore und
- Reorganisation der Bereitstellung des Etikettenmaterials.
Zur Verabschiedung des Konzepts und der notwendigen Maßnahmen wurde eine Bewertung der Lösung mithilfe einer „Return on Investment”-Berechnung (ROI-Berechnung) der Geschäftsführung vorgelegt. Darin zeigte sich ein deutlicher wirtschaftlicher Vorteil der vorgeschlagenen Lösung, da sich der Handlingsaufwand deutlich reduzierte. Nach Prüfung wurden die erforderlichen Maßnahmen umgesetzt.
