Verschwendung
in der Produktion reduzieren

Verschwendung in der Produktion reduzieren

Wie man mit mathematischer Optimierung Verschwendung in der Produktion erkennen und vermeiden kann

Die meisten von uns kennen ihn aus der eigenen Küche: Den Abfalleimer zur Mülltrennung von Kompost, Papier, Plastik und Glas. Er hilft uns beim Recyceln. Um den Abfall so gering wie möglich zu halten, kaufen wir Produkte mit wenig oder ohne Verpackung. Ebenso versuchen wir einen übermäßigen und unnötigen Verbrauch von Strom, Gas und Wasser zu vermeiden. Dies tun wir nicht nur, um umweltbewusster zu leben, sondern auch, um langfristig Geld zu sparen, vor allem angesichts der sich abzeichnenden Energieknappheit in diesem Winter und die mit Grauen zu erwartendenden Strom und Gasrechnungen.

Für Privathaushalte ist Abfallvermeidung und weniger Energieverbrauch ein recht überschaubarer Prozess. Aber denken Sie an große Unternehmen, vor allem in verarbeitenden und Herstellungsindustrien, wo es nicht so einfach ist, Verschwendung auf ein Minimum zu reduzieren. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Ursachen von Verschwendung in der produzierenden Industrie und darauf, wie Unternehmen mit der Verschwendung von Ressourcen umgehen und letztlich auf einem möglichst niedrigen Niveau halten können – und so langfristig Kosten sparen…

Was genau gilt als Verschwendung?

Jedes Unternehmen möchte einen hohen ROI erzielen. Zu diesem Zweck werden Maßnahmen zur Kostensenkung eingesetzt, wie z. B. die Senkung direkter Materialkosten, die Durchführung von Betriebskostenprüfungen, die Umstrukturierung von Produktionsprozessen, die Senkung von Versandkosten usw..

Die Unternehmen übersehen jedoch oft, dass sich in vielen Bereichen Einsparungen erzielen lassen, indem die ineffiziente Verwendung von Ressourcen reduziert oder sogar vermieden wird. Dabei muss es sich nicht unbedingt um Fertigungsausschuss handeln. Verschwendung hat viele Formen – es ist nicht nur der Müll, der am Ende des Tages in der Tonne oder im Container landet. Es gibt auch andere Arten, deren Ursache nicht sofort erkennbar ist. In Fertigungsprozessen gilt alles als Verschwendung, was keinen Kundennutzen bietet und nichts zum Endergebnis beiträgt. Im Folgenden werden die Hauptursachen für Verschwendung in der Fertigung aufgeführt:

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Moderne Produktionsplanung

Verschwendungsarten in der Produktion

Ineffiziente Bestandsverwaltung

Zu viele Waren und Materialien, die ungenutzt in Ihrem Lager liegen, sind verschwendet – eine klassische Folge von Just-in-Case-Produktion und Überbevorratung. Wenn Sie Waren oder Materialien auf Lager haben, die kurz- oder mittelfristig nicht benötigt werden, nehmen sie nicht nur zu viel wertvollen Platz ein, sondern laufen auch Gefahr, unverkäuflich zu werden, insbesondere wenn es sich um verderbliche Waren handelt. Die Umstellung von Just-in-Case- auf Just-in-Time-Produktion kann Abhilfe schaffen, ist aber nicht so einfach, wie es klingt. Hier kann eine effektive Bedarfsprognose dabei helfen, zu bestimmen, was wann benötigt wird. Darüber hinaus muss ein optimales Rückverfolgungssystem (Trackingsystem) eingerichtet werden, um Waren, die kurz vor dem Verfall stehen, bereits verfallen oder beschädigt sind, identifizeiren zu können. Werden nicht rechtzeitig  die richtigen Maßnahmen ergriffen, kann dies dazu führen, dass nicht mehr verwendbare Materialien in der Produktion eingesetzt werden. Dies wiederum kann  zu Verzögerungen oder zu  einem erhöhten Ausschuss in der Herstellung führen.

Überproduktion

Eine ineffiziente Bestandsverwaltung ist auch eine direkte Folge der Überproduktion. Wenn zu viele Waren produziert werden, die nicht sofort abgesetzt werden können, stauen sie sich im Lager. Überproduktion führt aber auch zu Verschwendungen in anderen Bereichen: Die Produktion von Gütern, die in der unmittelbaren oder kurzfristigen Zukunft nicht benötigt werden, bedeutet, dass unnötig Personalressourcen genutzt werden, die an anderer Stelle eingesetzt werden könnten. Hinzu kommt die Verschwendung von Zeit und Energie durch unnötige Rüstzeiten sowie der verschwenderische Einsatz von Maschinen und den von ihnen verbrauchten Energiequellen (Strom, Gas, Wasser usw.). Wie bei der Bestandsverwaltung kann auch hier ein effizientes Verfahren zur Erstellung von Nachfrageprognosen und zur besseren Planung von Produktionsprozessen eingesetzt werden.

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Verpackungsmaterialien

Wie oft haben Sie sich als Verbraucher*in schon über die extreme Menge unnötiger Verpackungen für ein von ihnen bestelltes Produkt geärgert? Zwar hat sich die Einstellung dazu im Laufe der Jahre geändert, doch wird immer noch zu viel für Verpackungsmaterial ausgegeben, das zu den größten Abfallverursachern überhaupt zählt. Obwohl die Verpackung zugleich Werbefläche für das Produkt ist, sollten Unternehmen berücksichtigen, dass sich hier Einsparungen erzielen lassen, wenn sie minimalistisch gehalten wird. Dass sie außerdem recyclebar oder wiederverwertbar sein sollte, versteht sich von selbst.

Defekte und Qualitätsmangel

Vor allem in der verarbeitenden Industrie lassen sich Reststoffe nicht vermeiden. Allzu oft finden sich nach der Produktion Abfälle in den Maschinen: festsitzende Speisereste, Sägemehl, Staub, Kondenswasser usw. Auch wenn dies unvermeidlich ist, können zu viele Rückstände bedeuten, dass die Maschinen nicht so effizient arbeiten, wie sie könnten.

Sind die Maschinen älter oder technisch nicht mehr auf dem neuesten Stand, kann dies auch zu zwei weiteren Problemen führen: Sie verbrauchen viel Energie, was unweigerlich zu höheren Gemeinkosten wie Strom, Gas oder Wasser führt. Noch problematischer allerdings ist, dass eine schlechte Maschinenleistung auch zu minderwertiger Qualität der Waren führen kann. Dadurch entstehen zusätzliche Kosten für Nacharbeit, Korrekturen und Ausschuss. Im Hinblick auf die oben genannten Aspekte ist eine regelmäßige (vorausschauende) Wartung von Maschinen und Prozessen entscheiden

 

Transport/Bewegung

Im Grunde sind alle Wege in Ihrem Unternehmen, die keinen Mehrwert darstellen, eine Verschwendung von Zeit, Geld und Ressourcen. Wenn Sie Materialien übermäßig oft transportieren bzw. bewegen müssen, zum Beispiel mit einem Gabelstapler von einem Lager zum anderen, um Platz für andere Materialien und Produkte zu schaffen, oder sogar mit einem Lkw von einem Standort zum anderen, ist dies absolut ineffizient. Zudem laufen Sie Gefahr, dass Waren beim überflüssigem Transport beschädigt und unbrauchbar werden.

 

Auch diese Art von Verschwendung kann durch besser strukturierte Prozesse, eine bessere Produktionsplanung und Bestandsverwaltung, ganz zu schweigen von einem gut organisierten Arbeitsplatz weitgehend reduziert, wenn nicht gar beseitigt werden.

Verschwendung der personnellen Ressourcen

Wenn Ihre Ressourcen schlecht genutzt werden, sind sie im Grunde genommen vergeudet. Dies gilt natürlich für materielle Ressourcen wie Maschinen, Rohstoffe usw., aber auch für den Bereich des Personals. Wenn Sie Arbeitnehmer*innen einsetzen, die nicht über die erforderlichen Fähigkeiten und Qualifikationen verfügen, verschwenden Sie sowohl Zeit als auch Geld. Zeit, weil ungeschulte Mitarbeiter*innen länger brauchen, als  entsprechend qualifiziertes Personal, und Geld, weil diese Zeit kompensiert werden muss. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit von Fehlern oder schlechter Qualität höher, wenn ungeschultes Personal die Arbeit ausführt. Aus diesem Grund muss ein Produktionsplan erstellt werden, der die Fähigkeiten und Qualifikationen der Arbeitnehmer*innen berücksichtigt, um besser planen zu können.

Mathematische Optimierung reduziert die Verschwendung auf das Minimum

Anhand der oben genannten Ursachen, lässt sich die Grundursache für übermäßige Verschwendung in der Fertigung immer auf ein bestimmtes Problem zurückführen: das Fehlen eines effizienten Planungssystems, das bei der Optimierung der Produktionsabläufe und der Bestandsverwaltung unterstützt und die Schwachstellen in den  Planungsprozessen aufdeckt, so dass fundierte Entscheidungen darüber getroffen werden können, wie ein Unternehmen die Ursache des „Ausschuss“-Problems angehen und die Verschwendung auf ein absolutes Minimum reduzieren kann.

Eine Planungssoftware wie OPTANO benutzt mathematische Optimierung, um die nötige Transparenz in der Planung zu schaffen, damit Unternehmen fundierte Entscheidungen treffen können. Mit Hilfe von Predictive und Prescriptive Analytics können Produktionspläne auf Basis eines Modells erstellt werden, das den gesamten Produktionsprozess abbildet – unter Berücksichtigung aller Ziele, Ressourcen, Variablen und Restriktionen. Spezielle Solver werden eingesetzt, um optimale Lösungen für das Produktionsproblem zu finden.

Optimale Produktionspläne mit OPTANO Production

OPTANO production ermöglicht die Identifizierung der richtigen Maßnahmen, um die gewünschten Ziele zu erreichen – fundiert analysiert auf Basis aller zu berücksichtigenden Daten. So lassen sich unzählige Handlungsalternativen in Was-wäre-Szenarien analysieren und vergleichen, um die beweisbar beste Lösung zu finden.

Indem beispielsweise dieselben Daten in mehreren Szenarien analysiert werden, können Unternehmen lang- und kurzfristige Bedarfsprognosen erstellen und sich auf unerwartete Störungen vorbereiten und schnell darauf reagieren, indem sie rechtzeitig umdisponieren können, um unnötige Verspätungen und somit die dadurch entstandenen Zeit-, Geld, – und Ressourcenverschwendung zu vermeiden. Durch die Analyse ihrer Bestandsverwaltung können sie feststellen, welche Maßnahmen zu ergreifen sind, um einen Überschuss an Beständen zu vermeiden, und sie können sicher sein, dass ein reibungsloser Produktionsablauf gewährleistet ist, um Verschwendungen zu reduzieren und die Effizienz von Anlagen zu verbessern.

Ob taktische oder operative Planung – mit OPTANO production lassen sich einfach und schnell optimale Pläne ganz nach Ihren Bedürfnissen erzeugen.

Lesen Sie unseren Fallbeispiel unten, um einen genaueren Einblick in OPTANO zu gewinnen:

Fallbeispiel

Ein Hersteller von Profilen für die Möbelindustrie benutzte eine computergesteuerte Sägemaschine mit der zugekaufte große Holzplatten zu den für das Endprodukt benötigten Einzelteilen zugeschnitten wurden. Der Hersteller musste aber schnell feststellen, dass die mit der Sägemaschine gelieferte Software nicht ausgereift genug war, um seinen speziellen Produktionsprozessen gerecht zu werden, für die vor allem ungewöhnlich lange und schmale Holzstücke benötigt wurden, die das Personal mit manuellen Behelfslösungen herstellen musste. Die Mitarbeiter waren stundenlang damit beschäftigt, manuell die besten Holzzuschnitte zu ermitteln, um die Verschnittmengen zu verringern.

Nachdem die Sägemaschine ihre Arbeit verrichtet hatte, mussten dann die Mitarbeiter die riesigen Holzplatten umständlich drehen und vom Zuschneidetisch entfernen, um die erforderlichen Einzelteile für die Kundenaufträge zu fertigen. Diese Arbeitsschritte waren äußerst zeitaufwändig und drohten, die Produktionszeiten zu verlängern und die pünktliche Auslieferung der Produkte an den Kunden zu gefährden.

Die Softwarelösung von OPTANO sammelte automatisch die Daten über gelagerte Rohstoffbestände, Produktentwürfe, abzuwickelnde Kundenaufträge, betriebsbezogene Einschränkungen der Sägemaschine sowie die Verfügbarkeit des Gabelstaplers für den Transport der Zwischenprodukte innerhalb der Fertigungsanlagen. Durch Zuordnung und Verknüpfung aller dieser Faktoren optimierte die Lösung zentrale Geschäftsprozesse rund um Fertigung, Lagerung und Auslieferung der Produkte.

Die Ergebnisse ließen sich sehen:

1. Eine Reduktion der benötigten Holzmenge um 7 Prozent durch Verschnittminimierung vermeidet Rohstoffverschwendung
2. Um 98 Prozent reduzierter Zeitaufwand für die Berechnung von Schnittmustern ermöglicht den Einsatz von Planungspersonal für produktivere Aufgaben, auch wenn einige manuelle Änderungen der Pläne weiterhin erforderlich sind
3. Kapazitätssteigerung durch Transportoptimierung innerhalb der Fertigungsanlagen verschiebt kostspielige Erweiterungsinvestitionen trotz steigender Produktionsleistung.

Waste not, want not. – Wer spart, der hat.

Ein altes englisches Sprichwort lautet „waste not, want not“, das bedeutet, dass man, wenn man nichts verschwendet, immer das zur Hand hat, was man braucht. Dies gilt heute mehr denn je, und wir sollten darauf achten, dass wir nicht achtlos verschwenden, was wir haben. Die Industrie ist einer der Bereiche, in denen am meisten verschwendet wird, aber auch einer der Bereiche mit dem größten Potenzial zur Verringerung der Verschwendung. Es ist nie zu spät für „waste not, want not“.

Kennen Sie schon unser Factsheet zum Thema?

Wir haben Anwendungsfälle von Predictive und Prescriptive Analytics in der modernen Produktionsplanung in einem Factsheet zusammengestellt. Dieses können Sie hier herunterladen.

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Dr. Sven Flake
Analytics Senior Consultant