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Lean-Historie – vom Toyota-Produktionssystem zum Lean Enterprise 4.0

Entstehung Ganzheitlicher Produktionssysteme

Während die handwerkliche Produktion bis in die 20er-Jahre des letzten Jahrhunderts eine hohe Verbreitung erfuhr, wurde sie bereits ab circa 1910 von der industriellen Produktion abgelöst. Letztere umfasst verschiedene Ausprägungen wie die „Tayloristische Fließbandarbeit“, die „Technologieorientierte Produktion“, die „Automatisierte Produktion“ und das „Computer-integrated Manufacturing“. In diesen Verlauf einzuordnen ist ebenfalls die Entstehung der wertschöpfungsorientierten Produktionssysteme. Nach dem Zweiten Weltkrieg begann mit der Entstehung des Toyota-Produktionssystems in Japan ein neues Produktionsparadigma, das Ende der 1980er-Jahre mit der Verbreitung des Lean Production-Konzeptes in den westlichen Industrienationen hohe Popularität erfuhr. Die wertschöpfenden Denkweisen, die der Ansatz von Toyota stets verfolgte, ließen sich jedoch nicht bruchlos auf westliche Unternehmen übertragen, was schließlich zur Entstehung Ganzheitlicher Produktionssysteme (GPS) führte. GPS enthalten beispielsweise Elemente, die aus dem Taylorismus stammen (zum Beispiel die systematische, wissenschaftliche Optimierung von Verfahren und die Objektivierung von Leistungsgrenzen) oder die an Konzepte innovativer Arbeitsformen (zum Beispiel teilautonome Arbeitsgruppen, Dezentralisierung von Verantwortung) angelehnt sind.

Um eine ganzheitliche Betrachtung des Unternehmenssystems zu ermöglichen, werden alle Prozesse mit den geeigneten Methoden auf die Unternehmensziele ausgerichtet. Hierfür wird im unternehmensspezifischen GPS eine übergeordnete Struktur verwendet, in der Gestaltungsprinzipien, Methoden und Werkzeuge in geordneter Weise zur Unterstützung der Unternehmensprozesse und -ziele eingesetzt werden.

Um den Erfolg der Optimierungsanstrengungen zu gewährleisten, gingen Unternehmen – ausgehend von der Automobilindustrie – dazu über, eine systematische und unternehmensindividuelle Einführung ausgewählter und aufeinander abgestimmter Methoden vorzunehmen, anstatt einzelne Rationalisierungsprojekte von anderen Unternehmen zu kopieren. Insbesondere durch die Berücksichtigung der unternehmenseigenen Denkweisen, Werte und Normen sowie die Beachtung der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Methoden und Werkzeugen konnten die neuartigen Produktionssysteme schnell zum Unternehmenserfolg beitragen. Die Methoden, bei deren Auswahl sich ursprünglich viele Unternehmen am Toyota-Produktionssystem orientierten, wurden nun also in einem unternehmensspezifischen Produktionssystem gebündelt.

Da erst die konzentrierte Gestaltung der Prozesse mit einer konsequenten Ausrichtung auf alle Bereiche des Produzierens, den Kundennutzen und der Abstimmung der Methoden und Werkzeuge aufeinander den Erfolg der Optimierungsanstrengungen herbeiführten, werden diese Systeme auch als Ganzheitliche Produktionssysteme bezeichnet.

Um einen einheitlichen Industriestandard und eine bessere Strukturierung von Ganzheitlichen Produktionssystemen zu gewährleisten, wurde 2012 die VDI-Richtlinie 2870 erarbeitet, die sich mit Ganzheitlichen Produktionssystemen befasst.

Lean Enterprise

Ausgehend von den Erfolgen, die das GPS im Bereich der Produktion erzielen konnte, verfolgt das Lean Enterprise den Ansatz, für alle Bereiche des Unternehmens Konzepte zur kontinuierlichen Verbesserung zur Verfügung zu stellen. Das Ziel eines Lean Enterprise besteht also darin, ein unternehmensübergreifendes, aufeinander abgestimmtes Gesamtsystem zu erschaffen, das stets auf die Erfüllung der Unternehmensziele ausgerichtet ist. Dazu ist es notwendig, eine zielorientierte Koordination aller Geschäftsprozesse zu etablieren. Durch diese zielgerichtete Abstimmung unterschiedlicher Unternehmensbereiche aufeinander kann nicht nur die einseitige Ausrichtung auf Kundenbedarfe bzw. die Erfüllung lokaler Interessen vermieden werden. Zusätzlich wird hierdurch eine Struktur gegeben, die all jene Geschäftsprozesse und ihre Teilprozesse miteinander verknüpft, die in Wechselwirkung stehen, für die Kunden einen Mehrwert darstellen und durch standardisierte Schnittstellen sowie interne Kunden-Lieferanten-Beziehungen zwischen den Prozessschritten charakterisiert sind. Im Ergebnis wird eine systematische und kontinuierliche übergreifende Verbesserung des gesamten Wertstroms unter Anwendung von Lean-Prinzipien möglich. Dabei bilden das Ganzheitliche Produktentstehungssystem (engl. Lean Development System), das Ganzheitliche Produktionssystem (engl. Lean Production System) und das Ganzheitliche Vertriebs- und Servicesystem (engl. Lean Sales & Service System) die drei elementaren Säulen eines Lean Enterprise. Die Benennung und Gestaltung der Säulen kann unternehmensspezifisch angepasst werden und in der Praxis sowie der Literatur von der hier verwendeten Bezeichnung abweichen. Von entscheidender Bedeutung sind zusätzlich die Führung und Kultur (engl. Lean Leadership) sowie die Berücksichtigung der administrativen Unterstützungsprozesse (engl. Lean Administration). Insgesamt muss dieses Gesamtsystem auf die ökonomischen, ökologischen und sozialen Ziele eines Unternehmens ausgerichtet und abgestimmt sein. Als eine der großen Herausforderungen auf dem Weg zum Lean Enterprise kann die Koordinierung der verschiedenen Unternehmensbereiche aufeinander angesehen werden. Demnach stellen die Koordinationsmechanismen, die notwendig sind, um alle Prozessstufen aufeinander abzustimmen, ein wesentliches Element eines Lean Enterprise dar. Ein Lean Enterprise lässt sich als komplexes soziotechnisches System charakterisieren, das auf vertikaler und horizontaler Ebene durchgängig effizient und effektiv arbeiten soll. Hierzu ist eine Vielzahl von unterschiedlichsten Koordinationsmechanismen notwendig, die das Zusammenwirken aller Systemelemente eines Lean Enterprise beschreiben. Im Konkreten wird damit das Zusammenwirken der in Verbindung stehenden Teilprozesse (Kern-, Unterstützungs- und Führungsprozesse) der Geschäftsprozesse verstanden, um ein konsistentes Zielsystem unter Berücksichtigung ökonomischer, ökologischer und sozialer Ziele zu erreichen. Eine transparente, durchgängige horizontale und vertikale Zielabstimmung ist notwendig, um die Auswirkung von dezentralen Verbesserungen auf die strategischen Ziele zu koordinieren und Zielsetzungen für jede Ebene und jeden Mitarbeiter im Unternehmen zu ermöglichen / abzuleiten.

Gemäß dem Forschungsansatz, den das IFU verfolgt, stellt das Lean Enterprise die Basis für die erfolgreiche Einführung von Industrie 4.0 dar. So ist für die unternehmensübergreifende Vernetzung in der Industrie 4.0 eine ganzheitliche Unternehmenssicht erforderlich, welche die Durchgängigkeit aller Prozesse und die Integration aller Stakeholder sicherstellt. Darüber hinaus sind stabile Prozesse, die sich am Kundennutzen orientieren, von zentraler Bedeutung.

Lean Enterprise 4.0

Die Industrie 4.0 bzw. die vierte industrielle Revolution (nach der Mechanisierung, Elektrifizierung und Automatisierung) ist ein von der Bundesregierung Deutschland initiiertes Projekt im Rahmen der Hightech-Strategie, welches das Ziel verfolgt, Deutschland als Produktions- und Innovationsstandort nachhaltig abzusichern. Grundlage der Industrie 4.0 ist es, moderne Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) in der Produktion so zu implementieren, dass eine echtzeitfähige Kommunikation zwischen Menschen, Maschinen und Produkten mit internet- und cloudbasierten Technologien durch die Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe von Daten realisiert werden kann.

Das Institut für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung definiert die Industrie 4.0 folgendermaßen:

Industrie 4.0 bedeutet die echtzeitfähige, intelligente und digitale Vernetzung von Menschen, Maschinen und Objekten zum Management von Unternehmensprozessen und Wertschöpfungsnetzwerken.

Der Fokus von Industrie 4.0 liegt demnach auf der Generierung von Mehrwert für das gesamte Unternehmen, indem Menschen, Maschinen und Objekte miteinander vernetzt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass neben kostenintensiven Industrie 4.0-Technologien bereits Low Cost Automation-Lösungen zu einer schlankeren und effizienteren Gestaltung der Arbeitsprozesse führen können. Die Grundelemente des Lean Enterprise – Kundenorientierung, Vermeidung von Verschwendung und kontinuierliche Verbesserung – spielen eine entscheidende Rolle für die Industrie 4.0. Hierbei gilt die Betrachtung des gesamten Wertstroms und die Generierung von Wert für die multiplen Stakeholder des Unternehmens innerhalb eines Lean Enterprise als Grundvoraussetzung für eine ganzheitliche Vernetzung und bildet damit die Basis für die durchgängige, kosteneffiziente Umsetzung der Industrie 4.0 im Unternehmen. Durch die Kombination der Ansätze Industrie 4.0 und Lean Enterprise wird eine selbstorganisierte Vernetzung von Menschen, Maschinen und Objekten möglich, da die kontextsituative Bereitstellung benötigter Informationen innerhalb eines vernetzten Unternehmens erfolgen kann.

Um zunächst die richtigen Informationen zu generieren und dann auch wieder situationsgetreu in den Prozess zurückzuspielen, müssen alle Unternehmensprozesse durchgängig definiert und beschrieben sein. Durchgängigkeit bedeutet in diesem Kontext, dass neben den Geschäftsprozessen insbesondere auch die hierfür erforderlichen Unterstützungs- und Führungsprozesse aufeinander abgestimmt und transparent gestaltet sind. Hierfür ist eine Prozessorientierung erforderlich. Im Ergebnis können Regeln bzw. Vorgehensweisen für die Durchführung manueller, besonders aber vollautomatischer, im Hintergrund ablaufender Prozesse bzw. Algorithmen der Industrie 4.0 vorgegeben werden. Nur diese Prozessorientierung stellt sicher, dass die Industrie 4.0-Projekte nicht zum Selbstzweck implementiert werden und im Sinne einer messbaren Prozessverbesserung aufgesetzt werden. Sie erlaubt ein aufeinander abgestimmtes Gesamtsystem, indem alle im Geschäftsprozess vernetzten Dinge, die eine eigene Identität besitzen, eine Zuordnung in den Geschäftsprozessen haben. Dies spiegelt den Gedanken des Lean Enterprise 4.0 wider. Das Lean Enterprise 4.0 beschreibt die Idee einer prozessorientierten, digitalisierten Wertschöpfungskette und das verschwendungsfreie Zusammenspiel von Mensch, Organisation und Technik in einem vernetzten, aufeinander abgestimmten Gesamtsystem. Gemäß der durchgängigen Zielkaskadierung im Lean Enterprise sind umgesetzte Prozessverbesserungen direkt messbar und leisten einen konkreten Zielbeitrag im Sinne der vorgegebenen Unternehmensziele. Durch die Entwicklung standardisierter Schnittstellen und die Vermeidung von Insellösungen wird die physische und virtuelle Systemlandschaft in den Unternehmen auch nachhaltig für die anstehende digitale Transformation vorbereitet. Der Nutzen der erzeugten Transparenz und Informationsverfügbarkeit entsteht erst durch die organisatorische Prozessverbesserung, bei der sich die zentrale Rolle des Menschen zeigt. Industrie 4.0-Applikationen liefern dem Menschen Handlungsempfehlungen. Der Mensch kann bei entsprechender Filterung und Aufbereitung dieser Informationsbasis anhand der Mission, Vision und Ziele des Unternehmens entscheiden, welche Handlungen ausgeführt werden. Somit wird der Mensch durch Industrie 4.0 befähigt, als Entscheider die gewonnenen Informationen zielgerichtet und auf die Situation abgestimmt für die Prozessoptimierung zu nutzen. Durch die Einbeziehung der Mitarbeiter und aller beteiligten Fachbereiche wird die Akzeptanz gestärkt und für alle Parteien ein wirklicher Nutzen generiert.