Table Of ContentQualitätsmanagement
Reihenherausgeber: F. Mikosch
Springer
Berlin
Heidelberg
New York
Barcelona
Budapest
Ho ngko ng
London
Mailand
Paris
Santa Clara
Singapur
Tokio
Engelbert Westkämper
Null-Fehler-Produktion
in Prozeßketten
Maßnahmen zur Fehlervermeidung und -kompensation
Mit 135 Abbildungen
Springer
Reihenherausgeber:
Dr.-Ing. Falk Mikosch
Forschungszentrum Karlsruhe - Technik und Umwelt
PFT
Postfach 36 40
76021 Karlsruhe
Bandherausgeber:
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Engelbert Westkämper
Lehrstuhl und Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik,
Technische Universität Braunschweig
Koordinatoren:
Dr.-Ing. Klaus Jeschke,
Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik,
Technische Universität Braunschweig
Dipl.-Ing. Peter Redelstab,
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Westkämper, Engelbert:
Null-Fehler-Produktion in Prozessketten : Massnahmen zur Fehlervermeidung und -kompensation /
Engelbert Westkämper. - Berlin ; Heidelberg ; New York ; Barcelona; Budapest ; Hong Kong ; London ;
Milan; Paris; Santa Clara ; Singapore ; Tokyo : Springer, 1996
(Qualitätsmanagement)
ISBN-13:978-3-642-64376-7 e-ISBN-13:978-3-642-60373-0
001:10.1007/978-3-642-60373-0
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch gegründeten Rechte, insbesondere die der
Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der
Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in
Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine
Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen diese Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der
gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechts der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965
in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen
unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997
Softcover reprint of the hardcover 1s t edition 1997
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk
berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche im Sinne der
Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann
benutzt werden dürfen.
Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z.B. OlN, VOl, VDE)
Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für Richtigkeit,
Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die
vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen.
Satz: Datenkonvertierung durch Lewis+Leins GmbH, Berlin
Herstellung: ProduServ GmbH Verlagsservice, Berlin
SPIN: 104 78 035 7/3020 5 4 3 2 1 0 - Gedruckt auf säurefreiem Papier
Vorwort des Reihenherausgebers
Gibt es im Bereich des Qualitätsmanagements Themen und Fragestellungen mit
großer Bedeutung für die Industrie, die durch Grundlagenforschung von Instituten
bearbeitet werden sollten? Diese Frage wurde bei der Vorbereitung des Programms
"Qualitätssicherung 1992-1996" vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft,
Forschung und Technologie und dem mit der Durchführung des Programms beauf
tragter Projektträger Fertigungstechnik und Qualitätssicherung, Forschungszen
trum Karlsruhe, mit Experten aus Industrie, Wissenschaft, Tarifvertragsparteien
und Verbänden diskutiert. Dabei wurden folgende acht Fragestellungen gefunden:
Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen Qualitätsmanagement und Orga
nisation der Arbeit in den Betrieben? Wie sollten Betriebe organisiert werden, um
Qualität zu gewährleisten?
Wie kann die Qualität logistischer Leistungen in einem Produktionsbetrieb gesi
chert werden? Wie verknüpft man logistisches und technisches Qualitätsmanage
ment?
Können Qualitätsmanagementsmethoden durch wissensbasierte Systeme effizi
ent unterstützt werden? Ist eine Nutzung des im Unternehmen verteilten Qualitäts
wissen durch eine Verknüpfung dieser Systeme möglich?
Wie sollte das Qualitätsmanagement im Dienstleistungsbereich gestaltet wer
den? Wie können die aus dem technischen Bereich bekannten Qualitätsmanage
mentmethoden hier eingesetzt werden?
Welche Informationsflüsse müssen durch ein Qualitätsinjormationssystem un
terstützt werden? Wie integriert man ein Qualitätsinformationssystem in das vor
handene Informationssystem des Unternehmens?
Wie kommt man zu einer Null-Fehler-Produktion nicht nicht nur bei Einzelpro
zessen, sondern auch in der Prozeßkette? Welche Möglichkeiten bestehen zur Feh
lervermeidung und zur Fehlerkompensation?
Wie müssen Personalpolitik, Marketing, Kostenrechnung und Controlling verän
dert werden, um den Anforderungen eines umfassenden Qualitätsmanagements zu
genügen? Wie kann Qualitätscontrolling die Unternehmensleitung bei der Ent
scheidung über Verbesserungsmaßnahmen unterstützen?
Wie kann Qualitätswisserl in den Unternehmen besser verwertet und angewen-
det werden? Welche Schlüsselfaktoren und Erfahrungen bestimmen die innerbe
triebliche und die überbetriebliche Umsetzung?
Zur Bearbeitung dieser Fragen wurden acht interdisziplinäre und überregionale
Forschergruppen mit Projektlaufzeiten von etwa drei Jahren gegründet. Insgesamt
waren 47 verschiedene Arbeitsgruppen aus wissenschaftliche Instituten beteiligt,
wobei die verschiedenen Fachgebieten aus den Arbeits-, Sozial-, Betriebs-, Ingeni
eur- und Rechtswissenschaften, aus Psychologie und Informatik vertreten waren.
Diese interdisziplinären Zusammenarbeit hat sich als sehr fruchtbar erwiesen. Die
überregionale Zusammensetzung ermöglichte es, daß sich für die verschiedenen
Fragestellungen jeweils die geeignetsten Partner fmden konnten. Die Arbeit der
acht Forschergruppen hatten viele Berührungspunkte und wurden miteinander ab
gestimmt. Bei der Koordination der Arbeiten wurde der Projektträger Fertigungs
technik und Qualitätssicherung durch einen Fachkreis von Experten aus Industrie
und Wissenschaft unterstützt.
Die einzelnen Forschergruppen haben ihre Forschungsarbeiten bewußt anwen
dungsorientiert gestaltet und Untersuchungen und Fallstudien in den verschieden
sten Unternehmen durchgeführt, wobei sie z. T. von Industriearbeitskreisen beglei
tet wurden. In der vorliegenden Buchreihe werden diese Ergebnisse zusammen
fassend dargestellt. Jeder Einzelband ist ein in sich geschlossener praktischer Leit
faden, der nicht nur den Stand des Wissens übersichtlich und einprägsam vermittelt,
sondern auch Wege zur wesentlichen Verbesserung und Weiterentwicklung des
Qualitätsmanagements aufgezeigt und erläutert.
Allen Autoren möchte ich für ihren Einsatz und die gute Zusammenarbeit danken.
Main Dank gilt besonders den Bandherausgebern, die als federführende Wissen
schaftler für die Erarbeitung einer gemeinsamen Sprache zwischen den beteiligten
Fachdisziplinen und für die konsequente Verfolgung der gemeinsamen Ziele verant
wortlich zeichneten, sowie den mit der Koordination beauftragten Mitarbeiter, die
aus den z. T. sehr heterogenen Kooperationen effektive Teams formten. Ebenso
danke ich den Mitgliedern des "Fachkreises Forschergruppen Qualitätssicherung"
und dem Springer-Verlag für ihr großes Engagement für die Sache und dem Bundes
minister für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, vertreten durch
Herrn Min.Rat Dr. Grunau, ohne dessen Unterstützung die Forschergruppen ihre
wegweisenden Ergebnisse nicht hätten erarbeiten können.
Karlsruhe, im April 1996 Falk Mikosch
Vorwort des Bandherausgebers
Fehlende oder falsche Teile sowie Ausschuß und Nacharbeit - welches Unterneh
men könnte von sich behaupten, frei von diesen Problemen zu sein. Einen nen
nenswerten Teil ihrer Arbeitszeit verwenden Führungskräfte zur Behebung dieser
Mängel, damit das gewohnte Qualitätsniveau und die zugesagte Termintreue einge
halten wird. Zwangsläufig führen die veranlaßten Maßnahmen zu Störungen im
"normalen Produktionsablauf' oder zu Sondereinsätzen, die die Effizienz und Pro
duktivität des Unternehmens erheblich mindern. Um dieses alles zu vermeiden, ist
die Produktion fehlerfreier Produkte und Dienstleistungen in jedem Prozeßschritt
- Null-Fehler-Produktion - zu fordern.
Exemplarisch wurden entsprechende Lösungen von der BMBF-Forschergruppe
Null-Fehler-Produktion in der Prozeßkette am Beispiel der Produktion und In
standhaltung eines Getriebes für Mehrwalzenantriebe entwickelt. Jedes Teilpro
jekt betrachtete hierbei eine ausgewählte Prozeßkette. Hierdurch wurde im Gegen
satz zu bisherigen Lösungsansätzen nicht nur die Prozeßsicherheit eines einzelnen
Prozesses betrachtet, sondern die der gesamten Prozeßkette.
Die Forschergruppe entwickelte pragmatische wie auch komplexere Lösungen
zur Null-Fehler-Produktion. Die Integration der Unternehmensfunktionen Quali
tätslenkung und -planung, die Optimierung der Prozeßsicherheit von Produktions
prozessen und die Vermeidung von menschlichen Fehlhandlungen sind nur einige
Themen die im Projekt untersucht wurden. Aufgrund der Betrachtung von Pro
zeßketten wurden immer Lösungen gesucht, die Verbesserungen im gesanlten Ab
lauf zur Folge haben. Im Rahmen der Fertigungsplanung wurde z.B. das gesamte
System Maschine, Werkzeuge, Vorrichtungen, Werkstück, Ne-Programm, Werk
zeugkorrekturdaten und Einrichteblatt betrachtet. Erst die kombinierte Planung
aller dieser Einflußfaktoren auf den Fertigungsprozeß führt zu einer fehlerfreien
Auslegung.
Das Umsetzen von Maßnahmen zur Null-Fehler-Produktion wird gekennzeichnet
sein durch eine Vielzahl von Detaillösungen, deren Erprobung Zeit kostet. Der Er
folg dieser Maßnahmen ist bestimmt durch die Innovationskraft und die Lernfähig
keit eines Unternehmens. Unternehmen, die diesen Weg beschreiten, werden mit
Sicherheit Vorteile hinsichtlich der Wettbewerbsfähigkeit erreichen. Ich wünsche
Ihnen viele neue Anregungen beim Lesen des Buches und viel Erfolg beim Umset
zen entsprechender Maßnahmen.
Braunschweig, im Oktober 1996 Engelbert Westkämper
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
KLAus JESCHKE .................................................... .1
1.1 Potentiale der Null-Fehler-Produktion ............................... .1
1.2 Forschergruppe Null-Fehler-Produktion .............................. 1
1.3 Struktur des Buches ................................................ 6
2 Grundlagen und Prinzipien zur Null-Fehler-Produktion
KLAus JESCHKE .....................................................9
2.1 Definition der Null Fehler-Produktion ................................ 9
2.2 Voraussetzungen zur Null-Fehler-Produktion ........................ .12
2.3 Modelle zur Null-Fehler-Produktion ................................ .14
2.4 Modell einer segmentierten Null-Fehler-Produktion ................... 22
Uteraturverzeichnis ............................................... 27
3 Kundenanforderungen an Produkt und Prozesse
ANDRE KWAM, BURKHARD SCHRÜDER und BERTHOLD STERRENBERG ..........2 9
3.1 Verfahren zur Ermittlung der Kundenanforderungen ..................2 9
3.2 Quality Function Deployment (QFD) als Werkzeug
zur Null-Fehler-Produktion .........................................3 1
3.3 Null-Fehler-orientierte Umsetzung von Kundenanforderungen
mittels Quality Function Deployment am
Beispiel eines Getriebes ............................................3 3
3.3.1 Vorstellung des Referenzproduktes ..................................3 3
3.3.2 Kundenanforderungen an das Referenzprodukt .......................3 4
3.3.3 Ergänzung und Aktualisierung der Kundenanforderungen
durch Informationsrückfluß aus der
Produktionsinstandhaltung ......................................... 35
3.3.4 Umsetzung der Anforderungen im Rahmen
der Qualitätsplanung ................ , .............................3 7
x
In ha Itsverzeichn is
Literaturverzeichnis .............................................. .47
Abkürzungsverzeichnis ............................................4 7
4 Störungen und Fehler in der Getriebeproduktion
und Instandhaltung
DETLEF SCHÖMIG, KAr BRÜGGEMANN, ERIK NlCOLAYSEN,
BURKHARO SCHRÖOER und BERTHOLD STERRENBERG ..................... .49
4.1 Begriffe und Zusammenhänge ..................................... .49
4.2 Vorgehensweise zur Erfassung von Fehlern, Störungen
und Abweichungen ................................................ 54
4.3 Auswertung der Abweichungen, Fehler-und Störungsdaten ............ 55
4.4 Ergebnisse der Analyse in einem Maschinenbau-Unternehmen ......... 57
4.4.1 Übergeordnete Prozeßkette ........................................5 9
4.4.2 Makroprozeßkette Zahnradrohteilefertigung .........................6 0
4.4.3 Externe Produktinstandhaltung ................................... , .62
Literaturverzeichnis ...............................................6 3
5 Prozeßketten in modernen Produktionsorganisationen ...........6 5
5.1 Segmente als Prozeßketten und ihre Nahtstellen
DETLEF SCHÖMIG, ANORE KWAM, BURKHARO SCHRÖOER,
BERTHOLD STERRENBERG und ERIK NICOLAYSEN ....................... , .. 65
5.2 Darstellung der Makroprozeßkette
GREGOR KAPPMEYER, KAr BRÜGGEMANN, Uoo BÖHM,
KARSTEN HENNING und ERIK NICOLAYSEN ............................... 68
5.3 Darstellung der Mikroprozeßkette
ARNOLD GENTE und HELMUT HINKENHUIS ...............................6 9
Literaturverzeichnis ............................................... 72
6 Maßnahmen, Methoden und Systeme ............................. 73
6.1 Segmentübergreifende Qualitätsplanung und -lenkung
zur Null-Fehler-Produktion
DETLEF SCHÖMIG, ANoRE KWAM und ERIK NICOLAYSEN .................... 73
6.1.1 Kohärente Qualitätsplanung durch integrierten
Informationsaustausch ............................................ 75
6.1.1.1 Bedeutung der Schnittstellen zur Qualitätsplanung .................... 76
6.1.1.2 Das Prinzip des Qualitätsregelkreises ................................ 77
6.1.1.3 Das Modell des integrierten Informationsaustausches ................. 79
6.1.2 Die Fehler-Ursachen-Therapie als Werkzeug
der Qualtitätslenkung .............................................. 82