Durchlaufbetrachtung

Die Ansicht Durchlauf-Betrachtung kann beim Bearbeiten einer Produktfamilie aktiviert werden. Sie ermöglicht das Ermitteln der Durchlaufzeit (DLZ) einer Einheit dieser Produktfamilie entlang eines wählbaren Durchlauf-Pfades im Warenstrom-Graphen.

Ansicht Durchlauf-Betrachtung

Grundlagen zur Durchlaufzeitermittlung in visTABLE® logix

Generell ist die mittlere Durchlaufzeit (DLZ) einer Flusseinheit aus WIP (Menge der taktenden Flusseinheiten, auch Umlaufbestand) und der Taktzeit des betrachteten Flusssystems zu berechnen.

Hieraus ergibt sich für die isolierte Betrachtung von Warenströmen die Schwierigkeit, dass die Taktzeit des zugehörigen Flusssystems i. d. R. nicht aus dem Warenstrom selbst zu bestimmen ist. Die Ausnahme bilden Warenströme, die ausschließlich zu einem Flusssystem führen. Sind in diesem speziellen Fall zusätzlich alle Operationen des Warenstroms eineindeutig Ressourcen des Flusssystems zugewiesen, bildet der Warenstrom einen Wertstrom und eine Durchlaufzeit kann mit dem Formelsatz zur Wertstromanalyse (VSA) aus WIP und Kundentakt bestimmt werden.

In allen anderen Fällen sind WIP und Taktzeit für den Warenstrom von Einflussgrößen außerhalb des betrachteten Warenstroms mehr oder weniger stark determiniert. Daher kann man für die meisten Warenströme lediglich Mindest-Durchlaufzeiten unter der Annahme unbegrenzter Ressourcenverfügbarkeit berechnen. Dazu sind durch Auflösen des Warenstroms in Segmente aus Operation und zugehörigem WIP die DLZ-Anteile auf Grundlage des Operationstaktes zu bestimmen, die in Summe die Mindest-Durchlaufzeit einer Flusseinheit durch die Operationskette ergeben.

In der Ansicht Durchlauf-Betrachtung wird diesem Umstand mit zwei Berechnungsverfahren für die Liegezeitanteile in der Durchlaufzeit Rechnung getragen:

Berechnung nach Kundentakt (Wertstrom-Sicht): Es wird der gesamte nicht in Bearbeitung befindliche Bestand des Durchlaufpfades als WIP im Kundentakt betrachtet.
Berechnung nach Zykluszeit (Warenstrom-Sicht): Der WIP wird segmentiert. Die Durchlaufzeitanteile der Segmente bestimmen sich aus den Zykluszeiten der zugehörigen Operationen.

Vorgehensweise

Wählen Sie in der Ansicht Produktsionsprogramm eine Produktfamilie und aktivieren Sie die Ansicht Durchlauf-Betrachtung unten rechts in der Ansicht Produktfamilie, um für den ausgewählten Warenstrom eine Durchlaufbetrachtung zu erhalten.

Vorgehen bei der Durchlaufbetrachtung

Definieren Sie zuerst den Durchlauf-Pfad und damit den Teil des Warenstrom-Graphen, der einer Durchlaufbetrachtung unterzogen werden soll.
Sie sollten nun festlegen, wie die Liegezeitanteile berechnet werden sollen. Hierzu wählen Sie oben das Berechnungsverfahren aus und geben ggf. den für die Wertstrombetrachtung notwendigen Kundentakt ein. Das Berechnungsverfahren kann jederzeit gewechselt werden.
Definieren bzw. prüfen Sie nun die Operationszeiten an den Prozesskästen. Dies erfolgt durch Auswahl eines Prozesskastens, wodurch der Editor Prozessschritt oben rechts im Fenster angezeigt wird. Die Eingaben im linken Zeitwertfeld werden sofort in den Tälern der Durchlaufzeit-Linie angezeigt. Am Ende der Durchlaufzeit-Linie erfolgt die Addition dieser Zeitwerte zur Wertschöpfungszeit (VAT).
Abschließend sind die Umlaufbestände zu erfassen. Die Software berechnet daraus die nicht wertschöpfenden Zeitanteile (NVAT) und zeigt diese auf den Bergen der Durchlaufzeit-Linie an. Am Ende der Durchlaufzeit-Linie erfolgt die Addition dieser Zeitwerte zur Wertschöpfungszeit (NVAT).
Prüfen Sie den Durchlauf-Pfad auf Inkonsistenzen. Die Software unterstützt hierbei, indem Liegezeitanteile detektiert werden, die aus den Eingaben zur transportierten Menge zwischen zwei Operationen resultieren und die Liegezeitanteile der an dieser Stelle erfassten Umlaufbestände übersteigen würden.

Praxistipp

Um die Durchlaufzeit für einen in visTABLE®logix verwendeten Prozessgraphen zu berechnen, müssen darin keinerlei Ressourcen, Jahresmengen oder Transport-Daten der Produktfamilie erfasst werden. Fehlen diese Angaben (bzw. sind alle Transportanzahlen im Graphen NULL), werden aus dem Graphen keinerlei Materialflüsse für das Layout generiert. Auch die Logistikbewertung ignoriert solche Produktfamilien.

Dieser Umstand erlaubt in visTABLE®logix die Modellierung von Graphen allein zur Durchlaufzeitberechnung. Ggf. werden dadruch kompliziertere Materialfluss-Zusammenhänge (z. B. durch Abstraktion in Wertstrom-Graphen) bzgl. der Durchlaufzeit einfacher beschreibbar.

Eingaben

In die Berechnungen zur Durchlauf-Betrachtung fließen je nach Berechnungsmethode für die Liegezeitanteile folgende Eingaben ein:

Durchlauf-Pfad,
Kundentakt,
Operationszeiten an wertschöpfenden Operationen,
Umlaufbestände durch Lager-Operationen,
Umlaufbestände an Transporten,
Transportmengen.

Durchlauf-Pfad

Es kann ein beliebiger, zusammenhängender Zweig eines Warenstrom-Graphen durch Aktivieren der Checkbox in der oberen rechten Ecke jedes Prozesskastens ausgewählt werden. Solange kein zulässiger Durchlaufpfad gewählt ist, erscheint anstelle der Durchlaufzeit-Linie ein roter Hinweis unterhalb des untersten Graphen. Die Checkboxen der ausgewählten Prozesskästen sind in diesem Fall rot gekennzeichnet.

Durchlauf-Pfadauswahl

Kundentakt

Soll die Durchlaufzeit für den betrachteten Durchlauf-Pfad nach dem Konzept der Wertstromanalyse bestimmt werden, so berechnet die Software Liegezeitanteile durch Multiplikation der am Durchlauf-Pfad erfassten Umlaufbestände (WIP) mit dem sogenannten Kundentakt.

Einzustellen ist der Kundentakt bei der Wahl des Berechnungsverfahrens für die Liegezeiten. Es stehen als Eingabe-Zeitformate min (Minuten) oder HH:MM:SS zur Verfügung.

Kundentakt festlegen

Woher kommt der Kundentakt?

Da am Ende eines Wertstromes per Definition der Kunde mit Abrufen agiert, bezeichnet man seinen Abruftakt als “Kundentakt”. Funktionell ist der Kundentakt also eine Taktzeit. Sie beschreibt die Zeitspanne, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Austritten einer Einheit der Produktfamilie aus dem Wertstrom maximal vergehen darf. Gefordert wird der Kundentakt an der letzten Ressource der Prozesskette eines Wertstroms.

Als Kunde i. d. S. gilt auch ein Folgeprozess. Kann der “echte” Kundentakt auf den betrachteten Warenstrom nicht direkt übertragen werden bzw. ist er nicht bekannt, so nutzt man anstelle des Kundentakts den vom Folgeprozess geforderten Verbrauchstakt.

Umlaufbestände

Umlaufbestände (WIP) umfassen die Menge an Flusseinheiten, die unmittelbar in die Wertschöpfungskette des Durchlauf-Pfades eingebunden ist und bildhaft gesprochen im Flusstakt weiter gegeben wird. Sind die Flusseinheiten nicht in Transformation (z. B. Bearbeiten o. ä. Wertsteigerungen), erzeugen sie nicht wertschöpfende Zeitanteile (NVAT, i. d. R. Liegezeiten). Nur diese Flusseinheiten müssen in visTABLE®logix zur Berechnung der Durchlaufzeit als Umlaufbestand erfasst werden. Sie finden sich typischerweise als

Lagerbestände von Einheiten oder Vorprodukten der Produktfamilie (z. B. Stangenmaterial im Rohwarenlager für eine Wellenproduktion),
Pufferbestände von Einheiten oder Vorprodukten der Produktfamilie vor Wertschöpfungsschritten (z. B. Wellenrohlinge an Bereitstellplätzen bzw. Fertigteile an Abholplätzen),
Mengen von Einheiten oder Vorprodukten der Produktfamilie, die sich auf Transportsystemen befinden (z. B. Fördermengen auf einer Rollenbahn).

Um die Modellierung der Warenstromgraphen so einfach wie möglich zu gestalten, können Umlaufbestände an speziellen Lager-Operationen sowie direkt an den Transportpfeilen erfasst werden. Die Prozesskästen, die ggf. in bereits vorhandenen Layout-Dokumenten bestehen, können zu diesem Zweck durch die Menüaktion Umwandeln in Lager-Operationen umgewandelt werden (vgl. Animation):

Operationstyp ändern

Prozessauflösung

Für die Bewertung der Transportaufwände kann für die logistischen Abläufe eine höhere Prozessauflösung erforderlich werden, als es für eine reine Wertstrombetrachtung nötig ist. Ebenso ist eine hohe Prozessauflösung für die Detailplanung stets von Vorteil. Beides hat meist zur Folge, dass der Warenstrom auf mehrere Operationen ein und derselben Ressource aufgeteilt ist. In diesem Fall ist auf Umlaufbestände innerhalb der gleichen Ressource zu achten, da diese i. V. m. mit Kundentakt oder Zykluszeit ebenfalls liegezeitwirksam werden.

Beispiel für die Modellierung von Umlaufbeständen entsprechend Prozessauflösung:
Im Beispielfall wurde der Umlaufbestand links am Transport zur Ressource Schraubstation modelliert. Alle Aktivitäten an der Schraubstation sind in ihrer Zykluszeit berücksichtigt. Rechts ist der Ablauf an der Ressource Schraubstation detailliert und somit auf mehrere Operationen aufgeteilt. Der Umlaufbestand ist hier vollständig an der Lager-Operation Bauteile bereitstellen erfasst worden; Zeitanteile aus der Verteilung der Bauteile innerhalb der Ressource sind in den Operationszeiten der beiden Montage-Operationen berücksichtigt.

Bezugsmengen

Beachten Sie, dass die erfassten Umlaufbestände in Abhängigkeit vom Berechnungsverfahren für die Liegezeitanteile entweder mit den Operationszeiten der Folgeoperation oder mit dem Kundentakt multipliziert werden. Erfassen Sie als Umlaufbestände deshalb nur Mengen in FiFo-Abruf bezogen auf den Verbrauch für eine Einheit der Produktfamilie.

Beispiel für die Abbildung von Mengenbezügen:
An einer Ressource Schraubstation werden in einem Zyklus von 19 Minuten 3 gleiche Bauteile zu einer Einheit der Produktfamilie montiert. Der Bauteilebestand ist 21. Erfassen Sie als liegezeitwirksamen Umlaufbestand für die Bauteile an der Lageroperation und am Transport insgesamt die Menge 7! Beschreiben Sie im Eingabefeld Teil, dass ein Set aus 3 Bauteilen betrachtet wird. Beachten Sie jedoch, dass die Anzahl Transporte entsprechend der Transportlosgröße (Behälter/Transport x Teile/Behälter) und der Angabe unter Transportierte Menge/Produkt berechnet wird. Um die Eingaben nachvollziehbar zu halten, können Sie den Transport auf das Bauteil selbst in der Menge 1 beziehen.

Operationszeiten

Operationszeiten werden im linken Zeiteingabefeld des Editors Prozessschritt für Prozesskästen erfasst, die Wertschöpfungsschritte repräsentieren. Sie führen in der Durchlaufbetrachtung auf Wertschöpfungszeit (VAT). Es können folgende Arten von Planzeitwerten genutzt werden:

Zykluszeit: Die Zykluszeit gibt an, wie lange der Durchlauf einer Einheit der Produktfamilie durch die Ressource beansprucht, bevor die nächste Einheit die Ressource durchlaufen kann. Dies ist typisch bei Wertstrombetrachtung. Hierzu wird die Zykluszeit direkt für den Prozesskasten erfasst, welcher der betrachteten Ressource zugewiesen ist. Zykluszeiten haben damit bzgl. der in visTABLE® genutzten Ressourcendefinition i. S. v. Anordnungsobjekten stets Ressourcenbezug. Schwierigkeiten entstehen darum, wenn die Zykluszeit einer Ressource auf mehrere Prozesskästen verteilt modelliert wurde. In diesem Fall muss die Zykluszeit anteilig als Operationszeit an den der Ressource zugewiesenen Prozesskästen erfasst werden.
Taktzeit: Die Taktzeit entspricht funktionell der Zykluszeit. Sie repräsentiert den Ausstoßrhythmus getakteter Flusssysteme. Zu beachten ist, dass für die prospektive Durchlaufbetrachtung die Soll-Taktzeiten auf dem Aggregationsniveau von Zeiten je Einheit zu nutzen sind, d. h. Grundzeit inkl. Zuschläge.
Zeit je Einheit: Die Zeit je Einheit gibt an, welcher zeitliche Aufwand i. S. v. Kapazitätsbindung von Menschen oder Betriebsmitteln für die vollständige Durchführung der Operation für eine Einheit der Produktfamilie unter definierten Rahmenbedingungen vorgesehen ist. Die Rahmenbedingungen sind mit dem zur Bestimmung der Zeit je Einheit verwendeten Verfahren zur Zeitsynthese bereits erfasst, z. B. bzgl. Werkzeugen, Verteil- und Erholzeitanteilen, Arbeitsteilung und Leistungserwartung. Zeiten je Einheit haben damit bzgl. der in visTABLE® genutzten Ressourcendefinition keinen Ressourcenbezug, solange es andere Ressourcen gibt, an denen die Operation unter den mit dem Zeitwert definierten Rahmenbedingungen zu erfüllen ist.

Praxistipp

In vielen praktischen Fällen sind Zykluszeit und Zeit je Einheit gleichzusetzen. Tendenziell wird man Zeiten je Einheit als Operationszeiten verwenden, wenn hoch aufgelöste Warenströme vorliegen. Diese enthalten i. d. R. mehrere Operationen, denen die gleiche Ressource zugewiesen ist. So lassen sich komplexe Abläufe (z. B. mit Schleifen) als lineare Graphen darstellen. Weiterhin können so Verteilungen innerhalb variantenreicher Produktfamilien betrachtet werden (sog. Strukturmengen). Zykluszeiten finden dagegen bei Wertstrombetrachtungen Verwendung, wo jeder Prozesskasten für genau eine Ressource steht.

Ergebnisse

Durchlaufzeit-Linie

Als Ausgaben stellt die Software die für die Durchlaufzeit-Berechnung verwendeten Zeitanteile unter dem untersten Graphen in der Durchlaufzeit-Linie dar. Die Ausgabe von Zeiten an der Zeitlinie erfolgt im fixen Format HH:MM:SS (Stunden : Minuten : Sekunden).
Am Ende der DLZ-Linie (rechts) erfolgt die Aggregation der Zeitanteile bzgl. Wertschöpfungszeit (VAT), nicht wertschöpfender Zeitanteilen (NVAT) und der Durchlaufzeit (DLZ) sowie die Ausgabe des Fließgrades (PCE).

Visualisierungen im Warenstrom-Graphen

Im Warenstrom-Graphen selbst werden in der Ansicht Durchlauf-Betrachtung zusätzlich zu den in der Ansicht Produktfamilie visualisierten Inhalten

Angaben zu liegezeitwirksamen Umlaufbeständen und
möglicherweise detektierte Inkonsistenzen aus den Eingaben zu Umlaufbeständen und Transportmengen ausgewiesen.
Die Prozesskästen des betrachteten Durchlauf-Pfads sind markiert.

Detektion von Inkonsistenzen erfasster Umlaufbestände

Der einem Warenstrom-Segment zugehörige Umlaufbestand setzt sich aus Lager- und Puffermengen zusammen. Dazu gehören auch die Mengen in Transportsystemen (z. B. in Form von Transportlosen). Diese sind am Transport über Behälterinhalt und Behälteranzahl pro Transport definiert und bilden somit den minimal möglichen Umlaufbestand zwischen den am Transport beteiligten Operationen. visTABLE®logix nutzt eine Heuristik, um den daraus mindestens zu erwartenden Liegezeitanteil zu berechnen. Dieser Wert wird den aus den Eingaben für den Umlaufbestand des betroffenen Warenstromsegments resultierenden Liegezeitanteilen gegenüber gestellt.

Inkonsistenzen entstehen, wenn der erfasste Umlaufbestand geringere Liegezeiten erzeugen würde, als der durch Transportmengen hervorgerufene. In diesen Fällen werden die Transporte des betroffenen Warenstrom-Segments gekennzeichnet. I. d. R. handelt es sich um Erfassungsfehler.

Detektierte Inkonsistenzen sind prinzipiell wie folgt zu untersuchen:

Ist die Transportmenge im erfassten Umlaufbestand berücksichtigt? Wenn nicht (i. d. R: Erfassungsfehler), muss der erfasste Umlaufbestand entsprechend angepasst werden.
Muss die Transportmenge (z. B. durch Verringerung der Transportlosgröße) gesenkt werden, um einen als Sollwert erfassten Umlaufbestand zu gewährleisten? Damit sinkt die Durchlaufzeit, es steigt die notwendige Transportanzahl.