Shopfloor Management und Kontrollpraktiken für kleine Hersteller

Shopfloor Management und Kontrolle sind für jedes Unternehmen unerlässlich, das intern einen Mehrwert für physische Güter schafft. In diesem Beitrag gehen wir auf die Grundlagen des Shopfloor Managements ein und erläutern, wie gute Praktiken für das Shopfloor-Management und die Shopfloor-Kontrolle die Produktionseffizienz steigern können.

Was ist ein „Shopfloor“?

Ein Shopfloor ist der Bereich einer Produktionsstätte, in dem Materialien an Arbeitsplätzen verarbeitet werden, um ihnen einen Mehrwert zu verleihen. Im Grunde ist es der zentrale Bereich einer Produktionsanlage oder einer Fabrik, in dem die Produktion stattfindet. Dort werden die Rohmaterialien zur Verarbeitung an den Arbeitsplätzen angeliefert, und die fertigen Waren oder Baugruppen in den Versand oder das Lager gebracht.

Je nach Art der Produktion und den spezifischen Anforderungen, die Unternehmen an ihre Arbeitsplätze, Prozesse und Mitarbeiter stellen, unterscheiden sich Shopfloors in ihrer Zusammensetzung und ihrem Layout erheblich. Dennoch gibt es einige Gemeinsamkeiten sowie Aspekte des Shopfloor-Managements und der Kontrolle, die jedes Fertigungsunternehmen bei der Einrichtung seines Geschäfts berücksichtigen sollte.

Was ist Shopfloor Management?

Shopfloor Management (SFM) ist der Prozess der Entwicklung und Verwaltung von Praktiken zur Steigerung der Effizienz in der Fertigung. Dazu gehören u.a. die Optimierung des Hallenlayouts und der Produktabläufe, die Verwaltung der Mitarbeiterbewegungen und der Lohnabrechnung, die Kontrolle des Warenflusses zur und von der Halle, die Optimierung der Produktionsprozesse, die Implementierung von Automatisierungssystemen usw. Das Shopfloor-Management umfasst sowohl die anfängliche Planungsphase des Shopfloors als auch die alltäglichen Aktivitäten des Shopfloor-Managers.

Der Shopfloor ist mehr als nur ein physischer Raum mit Arbeitsplätzen. Er ist der zentrale, integrierte Knotenpunkt eines Fertigungsbetriebs. Daher beeinflusst und informiert das SFM auch andere Schlüsselaspekte der Fertigung wie Produktionsplanung und -steuerung, Bestandsmanagement, Buchhaltung und sogar Back-Office-Funktionen.

Viele Ansätze für das Shopfloor Management basieren auf Zielen, die mit dem 4P-Managementmodell übereinstimmen – Philosophy, Process, People, and Problem-solving (Philosophie, Prozess, Menschen und Problemlösung), einer Untergruppe des Toyota Produktionssystems. Das 4P-Modell unterstreicht die Schlüsselbereiche, auf die sich das Shopfloor Management konzentrieren sollte, um die betriebliche Effizienz zu steigern – es zielt darauf ab, effiziente Geschäftsprozesse zu entwickeln, die 8 Verschwendungsarten der schlanken Produktion zu minimieren, den optimalen Einsatz menschlicher Arbeitskraft zu erreichen und Verfahren zur kontinuierlichen Verbesserung einzuführen.

Ziele des Shopfloor Managements

Ein Tag im Shopfloor umfasst viele Aktivitäten für den Shopfloor Manager, einschließlich, aber nicht beschränkt auf

• Entgegennahme von Produktionsaufträgen und deren Einplanung auf der Grundlage von Fristen und Wichtigkeit.
• Tägliche Rundgänge, Teambesprechungen und die Förderung einer effektiven Kommunikation zwischen Vorgesetzten und Arbeitern in der Fertigung.
• Planung und Kontrolle des Arbeitsablaufs und des Materialflusses.
• Verwaltung von Arbeitsplätzen und Sicherstellung, dass jeder Arbeitsplatz über die erforderlichen Ressourcen und Anweisungen verfügt, um seine Aufgaben zu erfüllen.
• Überwachung des Auftragsfortschritts, Erkennung von Engpässen und Abweichungen und Anpassung der Produktionssteuerung, falls erforderlich.
• Durchführung von Qualitätsprüfungen und Dokumentation der Ergebnisse.

Was ist Shopfloor Kontrolle?

Shopfloor Kontrolle, oder SFC, bezieht sich auf eine Reihe von Prozessen und Methoden, die darauf abzielen, Datenflüsse in der gesamten Fertigung zu erfassen, zu verfolgen und zu dokumentieren. Das Hauptziel von SFC ist es, einen taktischen Überblick über die Fertigung und deren Managementpraktiken zu gewinnen. Die wichtigsten Anwendungen der SFC sind Auftragsverwaltung und -planung, Dateneingabe, Rückverfolgbarkeit und Reporting. Es geht aber auch um Kapazitätsanforderungen und Ressourcenplanung, Materialverfügbarkeit, Dokumentation und Datenerfassung, Optimierung von Arbeitsprozessen und Arbeitsabläufen usw.

Die Shopfloor Kontrolle beginnt im Wesentlichen dort, wo die Phase der Produktionsplanung endet. Sie bildet den Kern der digitalen Steuerung und Überwachung der Produktion, einschließlich Arbeitsauftrags- und Prozessberichten, Statusberichten, Statistiken und kontinuierlicher Leistungs- und Qualitätsüberwachung.

Ähnlich wie beim Shopfloor Management im Allgemeinen geht der Nutzen gut implementierter Systeme für die Shopfloor Kontrolle weit über die physische Fabrikhalle hinaus. Durch die Analyse von Echtzeitdaten zu Fertigungsabläufen und Produktionsstatusberichten bilden SFC-Systeme einen zentralen Bestandteil des gesamten Fertigungsbetriebs und liefern multidirektionale Datenströme zur Verwendung im Einkauf, in der Bestandsverwaltung und -kontrolle, im Versand, im Bestand an unfertigen Erzeugnissen, in der Kostenrechnung usw.

Die Komponenten eines Shopfloors

Unabhängig von der genauen Beschaffenheit oder den Produktionsanforderungen eines Unternehmens hat jeder Shopfloor in der Regel einige gemeinsame Elemente. Die Arbeitsstationen bilden das Herzstück des Fertigungsprozesses, in dem die Rohmaterialien geformt, geschnitten, montiert und auf verschiedene Weise verändert werden. In jedem Shopfloor gibt es auch Wege für den Transport von Rohstoffen und Fertigwaren zum und vom Fertigungs- oder Montagebereich. Während die Waren in der Regel in Lagern aufbewahrt werden, gibt es in den Shopfloors möglicherweise auch einige Lagerbereiche für den WIP-Bestand. In komplexeren Arbeitsabläufen oder bei der Einrichtung mehrerer Shopfloors können Entkopplungspunkte auch einen eigenen Bereich in oder zwischen den Fertigungsbereichen bilden.

Qualitätskontrollbereiche sind ein weiterer zentraler Bestandteil der Shopfloors. Hier werden Routinekontrollen durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Produkte den Industriestandards entsprechen. Die meisten Shopfloors verfügen auch über einen Versandbereich, in dem die fertigen Produkte für den Vertrieb vorbereitet und verschickt werden. Und schließlich gibt es in vielen Shopfloors, mit Ausnahme der vollständig automatisierten, auch Lagerräume für Geräte und Werkzeuge, Ruhezonen für die Mitarbeiter sowie spezielle Räume für Hilfsmaschinen und Infrastruktur.

Überlegungen zur Gestaltung und zum Layout der Shopfloors

Trotz vieler Gemeinsamkeiten kann sich die Art und Weise, wie Shopfloors gestaltet sind oder woraus sie bestehen, je nach den Anforderungen des Fertigungsprozesses erheblich unterscheiden. Eine Einzelfertigung, in der kundenindividuelle, einmalige Produkte im Rahmen eines Auftragsmontage-Workflows bearbeitet werden, verfügt wahrscheinlich über ein flexibleres, leicht zu rekonfigurierendes Layout. Im Gegensatz dazu zeichnet sich eine Massenproduktionslinie in der Regel durch ein starreres, stromlinienförmiges Design aus, wie z.B. eine lineare oder U-förmige Montagelinie, um die schnelle und effiziente Produktion identischer Artikel zu erleichtern.

Jedes Layout ist so konzipiert, dass es die spezifische Art der Arbeit optimiert. Dies unterstreicht, wie wichtig es ist, einen Shopfloor sorgfältig zu planen, um die spezifischen Produktionsanforderungen optimal zu erfüllen. Im Folgenden finden Sie einige Empfehlungen für die Gestaltung oder Umgestaltung Ihres Shopfloors:

• Legen Sie die Anforderungen des Unternehmens an die Fertigung, die Handhabung, die Bestands- und Personalbewegungen und die Rückverfolgbarkeit im Detail und in Zusammenarbeit mit allen relevanten Abteilungen fest.
• Planen und realisieren Sie ein gut durchdachtes Layout mit klar abgegrenzten Bereichen, logischer Nachbarschaft und der Beachtung von Details wie der Platzierung von Gesundheits- und Sicherheitsausrüstung. Dies trägt dazu bei, die Produktivität der Mitarbeiter zu steigern und den gesamten Warenfluss zu rationalisieren, was die Produktionseffizienz und den Durchsatz erhöht.

• Klar ausgewiesene Wege mit ausreichenden Abmessungen, die die Anzahl der Mitarbeiter oder mobilen Maschinen berücksichtigen, sorgen für einen optimalen Betrieb. Dies trägt dazu bei, die Durchlaufzeiten zu verkürzen und Engpässe und physische Einschränkungen zu minimieren. Planen Sie ausreichend Platz für Arbeitsplätze, Qualitätsmanagementaktivitäten und Wartungsarbeiten ein. Lassen Sie zusätzlichen Platz für zukünftige Erweiterungen, wenn das Unternehmen eine Vergrößerung plant.
• Legen Sie Plätze oder Lagerräume in der Nähe der jeweiligen Arbeitsplätze für Werkzeuge und Handmaschinen fest. Auf diese Weise können die Mitarbeiter schneller auf die Ausrüstung zugreifen, der gesamte Arbeitsbereich wird entrümpelt und der Verlust von Eigentum wird minimiert.
• Untersuchen Sie KPIs wie Lagerumschlagshäufigkeit, Zykluszeit, Kapazitätsauslastung usw., um die idealen Lagerbestände zu ermitteln, mit denen der Shopfloor aufgefüllt werden muss. Streben Sie eine minimale Lagerhaltung im Shopfloor an und erwägen Sie gegebenenfalls eine Standardisierung der Lagerbewegungen in und aus dem Shopfloor.

Produktionsmethoden im Shopfloor

In den Shopfloors gibt es einige deutliche Unterschiede, je nachdem, welche Art von Produktionsverfahren ein Hersteller einsetzt.

• Diskrete Fertigung. Bei dieser Art von Fertigungsverfahren werden einzelne Einheiten produziert, die meist aus einer Vielzahl von Komponenten und Unterbaugruppen zusammengesetzt werden. Das Layout des Shopfloors muss in der Regel viele verschiedene Arbeitsstationen aufnehmen, die entweder sequentiell, parallel oder in einer Kombination verschiedener Layouts vor der Endmontage eingerichtet werden. Die zellulare Fertigung wird häufig eingesetzt, um die Montageschritte zu unterteilen und den Platz zu maximieren.
• Prozessfertigung. Bei der Prozessfertigung werden Waren durch Mischen, Kochen, Vermengen oder anderweitiges Zusammenfügen von Rohstoffen in einem „Prozess“ hergestellt. Da die Rohstoffe nacheinander verarbeitet werden müssen, von der Grundstufe bis hin zu höher veredelten Produkten, werden die Arbeitsabläufe in der Prozessfertigung normalerweise nicht parallel ausgeführt. Daher ist das Layout des Shopfloors fast immer linear. Die Prozessfertigung kann Waren entweder in Chargen oder in einem kontinuierlichen Fluss ausgeben.
• Massen- oder Wiederholungsfertigung. Bei dieser Art von Fertigungsabläufen werden große Mengen identischer Waren über sorgfältig geplante und meist automatisierte Produktionslinien hergestellt. Diese erfordern ein hohes Maß an integrierter Produktions- und Qualitätskontrolle, da die Produktion schnell und in gleichbleibender Qualität erfolgen muss. Das Layout von Shopfloors für die Massenproduktion ist meist linear mit aufeinanderfolgenden Arbeitsplätzen, die durch Förderbänder miteinander verbunden sind. Sie müssen jedoch auch ausreichend Platz für Qualitätskontrollingenieure und Produktionsleiter bieten, die den Fertigungsprozess überwachen.

Lesen Sie mehr über diskrete Fertigung und Prozessfertigung.

Einrichtung eines Shopfloor Management Systems

Die Einrichtung eines robusten Shopfloor Management Systems (SFM) umfasst mehr als nur die Auswahl der richtigen Software oder die Zusammenstellung eines Teams. Es geht darum, eine synergetische Umgebung zu schaffen, in der menschliche Fähigkeiten und technologische Hilfsmittel eine Einheit mit den Prinzipien der schlanken Fertigung bilden.

Eine entscheidende erste Komponente ist die Festlegung der spezifischen Ziele, die ein SFM-System erreichen muss. Ganz gleich, ob es um die Verbesserung der Effizienz der Arbeitsabläufe, die Minimierung von Maschinenstillstandszeiten, die Verbesserung der Produktqualität oder um all diese Dinge geht: Klare Ziele bestimmen die operativen Richtlinien für die Einrichtung und die zu überwachenden Kennzahlen. In dieser ersten Phase ist oft eine abteilungsübergreifende Zusammenarbeit erforderlich, um sicherzustellen, dass das SFM-System mit den umfassenderen Strategien und Zielen des Unternehmens übereinstimmt. Um die Leistung in den Betrieben messen zu können, sobald das System in Betrieb ist, sollten auch die Ausgangsdaten erfasst und im Nachhinein zusammengestellt werden.

Die zweite entscheidende Phase ist die Auswahl der richtigen Werkzeuge, die das Rückgrat des SFM-Systems bilden werden. In der modernen Fertigung kann der Einsatz fortschrittlicher Shopfloor-Management- und Kontrollsoftware die Fähigkeit eines Unternehmens, die Genauigkeit und Effizienz seiner Fertigungsabläufe zu erhöhen, drastisch verbessern. Diese Systeme bieten Funktionen, die Planung, Terminierung, Echtzeitverfolgung und aussagekräftige Berichte ermöglichen und gleichzeitig Raum für Skalierbarkeit lassen. Die Anforderungen für einen kleineren Shopfloor können sich erheblich von denen eines mittelgroßen Betriebes unterscheiden, der in ein paar Jahren erreicht werden könnte.

Technologie ist jedoch nicht alles. Die kontinuierliche Verbesserung ist vielleicht die wichtigste Facette eines effektiven SFM. Dabei geht es nicht nur um die Durchführung regelmäßiger Audits anhand von KPIs und die Umsetzung iterativer Verbesserungen auf der Grundlage dieser Daten. Es geht auch darum, ein Umfeld der proaktiven Problemlösung zu fördern, in dem Probleme systematisch identifiziert und analysiert werden, um ein erneutes Auftreten zu verhindern. Die Schulung der Mitarbeiter ist ein weiterer Eckpfeiler, der sicherstellt, dass jeder – von den Mitarbeitern in der Produktion bis hin zu den Führungskräften – mit den SFM-Protokollen vertraut ist, das SFM-System optimal nutzen kann und Feedback für laufende Verbesserungen gibt.

Kontrollsysteme im Shopfloor

Wie wir gesehen haben, umfasst das Shopfloor Management eine Reihe von verfahrenstechnischen, technologischen und unternehmenskulturellen Aspekten. Fertigungssteuerungssysteme (Shopfloor Control Systems, SFCS) hingegen sind in der modernen Fertigungslandschaft grundlegend in der Software verankert. Zwar gibt es immer noch verfahrenstechnische Standardisierungen, wie z.B. die Festlegung, wann ein Mitarbeiter mit dem System interagieren soll, um Berichte zu erstellen, aber die Software für die Fertigungssteuerung ist das digitale Nervenzentrum der Fertigungsbereiche, in dem die Datenerfassung, die Analyse und die Echtzeitüberwachung stattfinden. Ein SFCS ist normalerweise in eine Fertigungssoftware wie ein MRP-System oder ein Manufacturing Execution System (MES) integriert.

Fertigungssteuerungssysteme sammeln Produktionsdaten in Echtzeit aus verschiedenen Shopfloor-Betrieben und leiten sie in zentralisierte Dashboards ein. Dazu gehört alles, von der Maschineneffizienz und der Verfolgung des Lagerbestands in Echtzeit bis hin zur Produktivität der Belegschaft und den Arbeitsberichten usw. Mit präzisen Daten können Manager schneller bessere Entscheidungen treffen und haben einen viel besseren Echtzeit-Überblick über die Produktionsleistung.

Zu den wichtigsten Grundsätzen eines SFCS gehören:

• Kommunikation. Ein SFCS ermöglicht eine effiziente Kommunikation zwischen allen angeschlossenen Abteilungen und ist in das größere ERP- oder MES-System für die Fertigung integriert.
• Datenverwaltung. Alle Daten, die sich auf den Shopfloor-Betrieb beziehen, werden in einem SFCS zentralisiert, einschließlich der Funktionalitäten für die Echtzeitüberwachung und Protokollierung von Geschäftsdaten.
• Datenverarbeitung. SFCS übernimmt die Berechnungen und Analysen, die erforderlich sind, um Rohdaten in verwertbare Erkenntnisse umzuwandeln.
• Benutzeroberfläche. SFCS stellt die Daten in intuitiven, benutzerfreundlichen Dashboards und Schnittstellen zusammen, die eine einfache Interaktion mit dem System zur Überwachung und Berichterstattung ermöglichen. Sie verfügen in der Regel über verschiedene Module mit Dashboards für Produktionsleiter und Internet-Kiosks für die Shopfloor-Mitarbeiter. Die besten Cloud-basierten Lösungen sind auch über jedes internetfähige Gerät wie Smartphones und Tablets zugänglich.

Vorteile digitaler Shopfloor-Management- und Kontrollsysteme für KMU

Zum Abschluss dieses Artikels werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Vorteile, die effektive Shopfloor-Management- und Kontrollsysteme für kleine und mittlere Fertigungsunternehmen bieten können.

• Rationalisierte Abläufe und höhere Effizienz. Shopfloor-Management-Software vereinheitlicht und standardisiert Abläufe und Kommunikation. Dadurch werden die Abläufe im Shopfloor berechenbarer und überschaubarer und die Produktivität der Mitarbeiter steigt.
• Fehlerminimierung und Qualitätsverbesserung. SFC-Systeme reduzieren menschliche Fehler in Arbeitsabläufen erheblich. Ob es sich um die Berechnung von Maschinenzeiten, Arbeitsstunden oder Gehaltsabrechnungen handelt, die digitale Genauigkeit sorgt für weniger Fehler, genauere Bücher und eine insgesamt bessere Produktqualität.
• Durchgängige Transparenz und leistungsfähiges Management. Mit einem gut implementierten SFCS erhält das Management einen Echtzeit-Überblick über alle Vorgänge im Shopfloor. Diese vollständige Transparenz ermöglicht eine genaue Überwachung der Abläufe und Aktivitäten, was zu einer fundierteren Entscheidungsfindung führt.
• Proaktive Problemlösung. Ein gesundes Shopfloor-Management in Verbindung mit digitalen Lösungen ermöglicht es, Teammitglieder über potenzielle Probleme zu informieren, bevor sie sich zu größeren Problemen entwickeln. Dieser präventive Ansatz spart Zeit und Ressourcen, reduziert betriebliche Schwachstellen und trägt dazu bei, Datenverluste zu minimieren.
• Datengesteuerte Entscheidungsfindung. Mit einem SFCS stehen den Managern ständig quantifizierbare und umsetzbare Daten in Echtzeit zur Verfügung. Dies vereinfacht nicht nur die tägliche Entscheidungsfindung, sondern treibt auch die strategischen Ambitionen des Fertigungsbetriebs voran.
• Ressourcenoptimierung. Die richtige Planung und Terminierung von Fertigungsaktivitäten maximiert auch die Nutzung der Ressourcen. Durch die Bereitstellung eines Überblicks und von Statistiken über die Produktionsleistung helfen Shopfloor-Management-Tools bei der Optimierung von Lagerbewegungen und Lieferkettenmanagement.
• Papierlose Fertigung. Der Betrieb in einer papierlosen Umgebung ist nachweislich kosteneffizienter und erhöht die systematische Leistung. Die Abschaffung von Papier reduziert die Unordnung, vereinfacht Audits, verbessert das Auffinden von Informationen und standardisiert die Arbeitsabläufe.

Letztlich führen diese Vorteile dazu, dass die betriebliche Effizienz und der Umsatz kleiner und mittlerer Fertigungsunternehmen entscheidend verbessert werden. Dank moderner, erschwinglicher Cloud-basierter Lösungen bringt die Implementierung eines digitalen Shopfloor-Management-Systems schnelle Verbesserungen in der Fertigung und trägt zur Steigerung der Rentabilität eines Unternehmens bei.

Die wichtigsten Kernpunkte

• Shop Floor Management (SCM) ist der Prozess der Entwicklung und Verwaltung von Praktiken zur Steigerung der Effizienz in der Fertigung. Dazu gehören die Optimierung des Shopfloor-Layouts, die Verwaltung von Mitarbeiterbewegungen und Berichten, die Kontrolle des Warenflusses zum und von Shopfloor usw.
• SFM beeinflusst und informiert viele Schlüsselaspekte der Fertigung wie Produktionsplanung und -steuerung, Bestandsmanagement und Kostenrechnung.
• Shopfloor Kontrolle (SFC) bezieht sich auf eine Reihe von Prozessen und Methoden, die darauf abzielen, Datenflüsse des gesamten Shopfloors zu erfassen, zu verfolgen und zu melden. Dazu zählen Arbeitsauftrags- und Prozessberichte, Statusberichte, die Erstellung von Statistiken und die kontinuierliche Überwachung von Leistung und Qualität.
• Ein Shopfloor Kontrollsystem (SFCS) ist eine integrierte Software, die Produktionsdaten in Echtzeit aus verschiedenen Arbeitsabläufen im Shopfloor sammelt und verfolgt und sie in zentralisierte Dashboards einspeist. Es kombiniert eine leistungsstarke Datenverwaltung mit der Möglichkeit, Eingabedaten zu lesen und zu analysieren, um verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen.

Häufig gestellte Fragen

Das könnte Sie auch interessieren: Produktions-Routing – Definitionen, Tipps und Beispiele