Analyse der Dispositionskomplexität in der wertstromorientierten Variantenfertigung

Abstract

In Produkt-Produktionssystemen bedingen sich Systemstruktur und verhalten gegenseitig. Die vorherrschende Vielfalt und Dynamik in der Variantenfertigung stellt bestehende, für die Serienfertigung entwickelte Verfahren wie die Wertstromanalyse vor methodische Herausforderungen. In der Arbeit wird eine Methode zur Analyse der internen Dispositionskomplexität in der wertstromorientierten Variantenfertigung entwickelt. Theoretische Grundlage der Methode ist die Systemtheorie. Das Grundmodell zur detaillierten Beschreibung von Struktur und Verhalten basiert auf den drei zentralen Klassen Artikel, Auftrag und Arbeitssystem sowie bekannten logistischen Theorien. Die zielgerichtete und systematische Analyse orientiert sich an günstigen Systemeigenschaften, welche aus bestehenden Gestaltungsansätzen synthetisiert wurden. Mit Hilfe des iterativen Vorgehens lässt sich der Erfüllungsgrad der jeweiligen Eigenschaften ermitteln. Die Priorisierung möglicher Abweichungen erfolgt engpassorientiert anhand von fünf Engpassarten. Die zwei aufeinander aufbauenden Visualisierungen Produktnetz und Wertstrom dienen der Kommunikation und übersichtlichen Darstellung der Analyseergebnisse. Schwerpunkte der Analyse bilden die beiden logistischen Zieldimensionen Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit. Die quantitative Analyse der Dispositionskomplexität erfolgt schrittweise in insgesamt zehn, auf bekannten Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen aufbauenden Einzelanalysen. Die innere Konsistenz wird anhand der entwickelten zwölf günstigen Systemeigenschaften geprüft. Zudem wird die Methode anhand unabhängiger Anforderungen an Methoden zur Komplexitätsbewältigung geprüft. Die Methode erfüllt diese im Bereich der quantitativen Analyse vollumfänglich. Das abschließende Fallbeispiel aus der Fahrzeugzulieferindustrie zeigt die Praxistauglichkeit der Methode für eine wertstromorientierte Variantenfertigung.

In product production systems, system structure and behavior are mutually dependent. The prevailing diversity and dynamics in variety production pose methodological challenges to existing methods developed for mass production, such as value stream mapping. The thesis develops a method for the analysis of the internal scheduling complexity in value stream-oriented variant production. The theoretical basis of the method is system theory. The basic model for the detailed description of structure and behavior is based on the three main classes article, order, and work system as well as known logistic theories. The goal-oriented and systematic analysis is based on favorable system characteristics, which were synthesized from existing design approaches. With the help of the iterative procedure, the degree of fulfillment of the respective characteristic can be determined. The prioritization of possible deviations focuses on system constraints based on five bottleneck types. The two interlinked visualizations of the product network and value stream serve to communicate and clearly present the analysis’ results. The analysis focuses on the two logistical dimensions reliability and speed. The quantitative analysis of the disposition complexity is carried out in ten individual analyses based on known cause-effect relationships. The internal verification is based on the developed twelve favorable system characteristics. For external verification, the method is tested against independent requirements for methods focusing on complexity management. The method fully satisfies the requirements in the area of quantitative analysis. The final case study from the automotive supply industry shows the practical suitability of the method for value stream-oriented variety production.