Optimierung des Produktwechsels auf einer Presslinie zur Kunststoffverarbeitung

Abstract

Damit Unternehmen in Hochlohnländern in der Lage sind Gewinne zu erwirtschaften und somit ihre Produktionen im Inland zu behalten, sind sie gezwungen, hoch effizient zu produzieren. Um eine solch hohe Effizienz in der Produktion zu gewährleisten, müssen die eingebrachten Ressourcen optimal genutzt werden. Dies bedeutet unter anderem, dass die Stillstandszeit von Maschinen so kurz wie möglich gehalten werden muss. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die Produktwechselzeit ohne Steigerung des Mitteleinsatzes auf einer Produktionslinie zur Herstellung von Kunststoffteilen zu reduzieren. Um das Ziel zu erreichen werden verschiedene Lean Methoden und Werkzeuge herangezogen. Als Praxisbeispiel dient hierbei die Autoneum Switzerland AG, welche Produkte für verschiedene namenhafte Automobilhersteller produziert. Der IST-Zustand wird mithilfe eines SMED-Workshops ermittelt. Im Zuge dessen werden die aktuell notwendigen Aktivitäten und zugehörigen Zeiten zur Ausführung des Produktwechsels erfasst und tabellarisch niedergeschrieben. Um die für einen Produktwechsel notwendigen Laufwege zu visualisieren wird ein Spaghetti-Diagramm angefertigt. Hierbei wird deutlich, dass viele Wegstrecken mehrmals abgelaufen werden und die Distanzen unnötig lang angelegt sind. Bei der Erfassung der Daten kommt eine Gesamtwegstrecke von 818 Metern zusammen. Ausgehend vom IST-Zustand wird mithilfe von Lean-Methoden und Werkzeugen ein Konzept ausgearbeitet, welches die Produktwechselzeit systematisch reduziert. Dabei kommen Methoden wie beispielsweise „Single-Minute Exchange of Die“ oder „5S“ zum Einsatz. Durch Anwendung dieser Methoden wird ein klar definierter Rüstablauf erarbeitet und die Laufwege auf ein machbares Minimum reduziert. Des Weiteren wird eine Visualisierung der Vorbereitungstätigkeiten erstellt und mögliche technische Verbesserungen werden untersucht. Im Rahmen der Diplomarbeit wird nicht nur der primäre Produktwechsel optimiert, sondern auch die organisatorischen Schnittstellen beleuchtet. Die erarbeiteten Optimierungen werden anschließend in der Praxis getestet, um deren Umsetzbarkeit sicherzustellen. Durch die Anwendung der in dieser Diplomarbeit beschriebenen Methoden und Werkzeuge wird die Zielsetzung durch die Reduzierung der Produktwechselzeit von 71 auf 45 Minuten erreicht. Dies entspricht einer Reduktion der Produktwechselzeit um 37%. Des Weiteren wird durch die Verkürzung der Laufwege zur Vorbereitung von 818 auf 378 Meter eine Zeitersparnis von 6 Minuten realisiert. Somit werden 53,8% an Wegstrecke eingespart.

Companies in high-wage countries are forced to produce highly efficiently to generator profits and to keep their production inland. In order to ensure such a high level of efficiency in production, the input resources must be optimally utilized. This means, that the downtime of machines must be kept as short as possible. The goal of this diploma thesis is to reduce the product changeover time without increasing the central use on a production line for the production of plastic parts. Various Lean methods and tools are used to achieve this goal. Autoneum Switzerland AG, which produces products for various well-known automotive manufacturers, serves as an example. The actual state is determined with a SMED workshop. In the course of this process, the currently required activities and associated times for executing the product change are recorded and tabulated. In order to visualize the necessary routes for a product change, a spaghetti diagram is produced. This shows that many distances are expired several times and the distances are unnecessarily long. A total distance of 818 meters is collected when recording the data. Starting out from the actual state, a concept is developed using Lean methods and tools, which systematically reduces the product changeover time. Methods such as "Single-Minute Exchange of Die" or "5S" are used. By applying these methods, a clearly defined set-up sequence is worked out and the running distances are shortened to the minimum. In addition, a visualization of the preparatory activities is prepared and possible technical improvements are examined. Within the scope of the diploma thesis, not only the primary product changeover is optimized, but also the organizational interfaces are illuminated. The resulting optimizations are then tested in practice in order to ensure their feasibility. By applying the methods and tools described in this diploma thesis, the objective is achieved by reducing the product changeover time from 71 to 45 minutes. This represents a 37% reduction in the product changeover time. Furthermore, by shortening the walking distances to prepare from 818 to 378 meters, a time saving of 6 minutes is realized. Thus, 53.8% of travel distance is saved. To ensure a continuous improvement of the processes, a shopfloor-system is implemented at production line level.