Qualität und Effizienz in der Produktion hatten schon immer in den verschiedensten Branchen höchste Priorität. Vor mehr als einem Jahrhundert entwickelte Sakichi Toyoda das Konzept von Jidoka, das es Maschinen ermöglicht, bei Erkennung von Anomalien automatisch anzuhalten. Dieses Prinzip ist auch heute noch relevant und wird durch fortschrittliche Technologien ergänzt. In einer Zeit, in der Smart Manufacturing und Industrie 4.0 die Fabriken neu gestalten, ist Jidoka weiterhin ein Eckpfeiler der operativen Exzellenz, indem es Technologie mit kontinuierlicher Verbesserung verbindet.

Was ist Jidoka und warum ist es wichtig?

Jidoka ist eines der Grundprinzipien der Lean Fertigung und dient der Qualitätssicherung im Produktionsprozess von Anfang an. Das Konzept basiert auf der Fähigkeit, Anomalien automatisch zu erkennen und die Produktion anzuhalten, sobald ein Problem festgestellt wird. Dieses Prinzip verhindert, dass sich Fehler entlang der Produktionslinie ausbreiten, reduziert Verschwendung, verbessert die Betriebseffizienz und garantiert qualitativ hochwertige Produkte.

Das Konzept von Jidoka verstehen

Der Begriff Jidoka kann als „Automatisierung mit menschlicher Note“ übersetzt werden, da er Maschinen und Mitarbeiter an den Anlagen in die Lage versetzt, zusammenzuarbeiten, um Fehler zu erkennen und zu beheben. Durch das Anhalten des Prozesses, sobald ein Problem auftritt, können sich Unternehmen darauf konzentrieren, die Ursache zu beheben und ein erneutes Auftreten zu verhindern, wodurch eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung gefördert wird.

Jidoka ist ein innovativer Ansatz zur Qualitätssicherung in industriellen Prozessen, der aus dem Toyota-Produktionssystem (TPS) stammt. Das Konzept geht auf Sakichi Toyoda zurück, der einen automatisierten Webstuhl entwickelte, der bei einem Fadenriss sofort anhielt und so Fehler im Gewebe verhinderte. Dieses Prinzip wurde später auf die Fertigung in der Automobilindustrie und anderen Industrien übertragen.

Warum Jidoka eine Säule der schlanken Fertigung ist

In der schlanken Fertigung ist Jidoka neben Just-in-Time (JIT) eine der wesentlichen Säulen. Seine Aufgabe besteht darin, sicherzustellen, dass Probleme in dem Moment identifiziert und gelöst werden, in dem sie auftreten. Eine effektive Umsetzung von Jidoka fördert eine Unternehmenskultur die Qualität, Effizienz und kontinuierliche Verbesserung in den Mittelpunkt stellt und bildet die grundlegende Basis für Unternehmen, die Lean Manufacturing Prinzipien verfolgen.

Die Grundprinzipien von Jidoka

Jidoka basiert auf wesentlichen Grundsätzen, die eine Qualitätssicherung im Produktionsprozess gewährleisten. Die Einführung von Jidoka bedeutet, dass sowohl Maschinen als auch Mitarbeiter an den Anlagen Anomalien erkennen, die Produktion anhalten, die Ursache des Problems ermitteln und Korrekturmaßnahmen zur Vermeidung von Wiederholungen umsetzen können.

Abbildung 1 – Grundsätze des Jidoka

Automatische Erkennung von Anomalien

Eine der wichtigsten Säulen von Jidoka ist die Fähigkeit, Abweichungen und Anomalien in Produktionsprozessen automatisch zu erkennen. Diese Fähigkeit hat sich dank technologischer Fortschritte, die Erkennungssysteme schneller, genauer und zunehmend autonomer gemacht haben, erheblich weiterentwickelt. Mit der Entwicklung der intelligenten Fertigung und Automatisierung wird die Produktion kontinuierlich von Sensoren, Computer-Vision-Kameras und KI-Systemen überwacht, um sicherzustellen, dass Abweichungen in Echtzeit erkannt werden.

Produktionsstopp bei Fehlern   

Der Prozess muss sofort gestoppt werden, wenn eine Anomalie festgestellt wird, um eine Ausbreitung des Fehlers zu verhindern. Bei TPS erfolgt die Umsetzung dieses Prinzips durch Andon, ein System, das es den Mitarbeitern an den Anlagen ermöglicht, die Produktionslinie anzuhalten, sobald ein Problem erkannt wird.

Andon weist das Team auf das Vorhandensein eines Problems hin und gibt gleichzeitig die spezifische Arbeitsstation an, an der die Anomalie aufgetreten ist. Entlang der Produktionslinie installierte Andon-Tafeln zeigen Lichtsignale und Codes an, die die Maschine, den Prozess oder den Mitarbeiter identifizieren, der das Problem gemeldet hat. So können die Linienführer schnell reagieren und Korrekturmaßnahmen ergreifen.

Ursachenanalyse und Korrekturmaßnahmen         

Sobald das Problem erkannt wurde und die Produktion unterbrochen ist, muss es behoben werden. In vielen Fällen müssen provisorische Korrekturmaßnahmen ergriffen werden, um die unmittelbaren Auswirkungen abzuschwächen, bevor endgültige Lösungen entwickelt werden, die die nachhaltige Beseitigung des Problems gewährleisten. Eine strukturierte Ursachenanalyse ist unerlässlich, gefolgt von Korrekturmaßnahmen, um ein erneutes Auftreten zu verhindern. Im Zusammenhang mit Lean werden häufig Werkzeuge wie die 5-Warum-Analyse und das Ishikawa-Diagramm (Fischgrätendiagramm) eingesetzt, um die Ursache von Fehlern zu ermitteln.

Qualitätssicherung im Prozess und Vermeidung von Wiederholungen 

Sobald die Ursache identifiziert wurde, müssen praktische Korrekturmaßnahmen umgesetzt werden, um die Ursache des Problems zu beseitigen. Das ultimative Ziel von Jidoka besteht nicht nur darin, auftretende Probleme zu beheben, sondern sicherzustellen, dass sie sich in Zukunft nicht wiederholen. Um dies zu erreichen, ist es unerlässlich, vorbeugende Mechanismen einzuführen, wie z. B.:

• Standardisieren von Prozessen, um sicherzustellen, dass bewährte Verfahren konsequent befolgt werden.
• Weiterbildung und Befähigung der Mitarbeitenden, damit jeder die Bedeutung von Qualität und Einhaltung von Standards versteht.
• Umsetzung von Poka-Yoke-Systemen (Fehlervermeidung), um zu verhindern, dass Fehler auftreten oder den Produktionsprozess durchlaufen.

Jidoka ermöglicht ein robusteres und zuverlässigeres Produktionssystem, indem diese vier Schritte befolgt werden.

Die Vorteile von Jidoka in der Fertigung   

Die Umsetzung von Jidoka kommt den Betriebsabläufen in der Industrie zugute und macht Prozesse effizienter, zuverlässiger und nachhaltiger. Im Folgenden werden die wichtigsten Vorteile dieses Ansatzes aufgeführt.

Verbesserte Qualitätskontrolle

Jidoka stellt sicher, dass jeder Fehler sofort erkannt und behoben wird, sodass fehlerhafte Produkte nicht in den Produktionsprozess gelangen. Anstatt sich auf Endkontrollen zu verlassen, ist die Qualitätskontrolle in den Produktionsfluss integriert, wodurch das Risiko von Fehlern und Nacharbeiten erheblich reduziert wird. Dies erhöht die Produktzuverlässigkeit und führt zu weniger Kundenreklamationen und Rücksendungen.

Verbesserte Effizienz

Durch die Integration automatischer Mechanismen zur Erkennung von Anomalien und die Unterbrechung der Produktion bei Bedarf verhindert Jidoka, dass sich Fehler ausbreiten und in späteren Phasen zu Problemen führen. Gleichzeitig müssen die Mitarbeiter an den Anlagen die Qualität nicht ständig überprüfen, sodass sie sich auf andere Aufgaben konzentrieren können. Dies führt zu einem stabileren und berechenbareren Produktionssystem, bei dem weniger Zeit für die Korrektur von Fehlern aufgewendet wird und der Schwerpunkt stärker auf der Prozessoptimierung liegt.

Weniger Verschwendung und Kosten 

Jidoka trägt entscheidend dazu bei, Verschwendung und Betriebskosten zu reduzieren, indem Fehler korrigiert werden, bevor sie erhebliche finanzielle Auswirkungen haben. Durch die sofortige Einstellung der Produktion bei Feststellung einer Anomalie entfällt die Notwendigkeit von Nacharbeiten, der Materialabfall wird minimiert und die Anhäufung fehlerhafter Produkte wird verhindert. Darüber hinaus senkt die frühzeitige Problemerkennung die Kosten für Retouren und Kundenunzufriedenheit und macht den Betrieb effizienter, nachhaltiger und finanziell tragfähiger.

Befähigte Belegschaft

Einer der Hauptvorteile von Jidoka ist die Autonomie und Verantwortung, die es den Mitarbeitern gibt. In Organisationen, in denen Mitarbeitende an den Anlagen die Produktionslinie anhalten können, sobald sie ein Problem erkennen, fühlen sich die Teams stärker für die Entscheidungsfindung und kontinuierliche Verbesserung verantwortlich. Dies fördert eine Kultur der Verantwortung und Zusammenarbeit und steigert die Motivation und Arbeitszufriedenheit, da die Mitarbeitenden ihre aktive Rolle bei der Qualitätssicherung erkennen.

Mit Jidoka schaffen Unternehmen ein Umfeld, in dem Mitarbeitende dazu ermutigt werden, kritisch zu denken, Probleme zu erkennen und zu lösen und Prozesse kontinuierlich zu verbessern, wodurch das Unternehmen letztlich widerstandsfähiger, effizienter und innovativer wird.

Wie Sie Jidoka in Ihrem Betrieb umsetzen         

Vor der Umsetzung von Jidoka ist es wichtig, die Prozessstabilität sicherzustellen. Dies erfordert die Einführung wichtiger Lean-Tools wie 5S, visuelle Managementtechniken und Standardtätigkeiten, um eine solide Grundlage für Effizienz und Qualität zu schaffen.

Sobald die Stabilität erreicht ist, sollte die Umsetzung von Jidoka nach einem strukturierten Ansatz erfolgen:

1. Identifizierung kritischer Qualitätspunkte: Analyse des Produktionsflusses und der Fehlerhistorie, um die wichtigsten Prozessphasen zu ermitteln, die anfällig für Fehler oder Ausfälle sind. Einsatz von Tools wie der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA), um potenzielle Risiken zu antizipieren.
2. Umsetzung von Mechanismen zur Erkennung von Anomalien: Einsatz von Sensoren und Überwachungsgeräten zur Echtzeit-Erkennung von Prozessinstabilitäten und Anwendung von Poka-Yoke-Techniken zur Vermeidung und Erkennung von Fehlern.
3. Integrieren Sie automatische Stoppsysteme: Implementieren Sie Mechanismen, die den Prozess sofort anhalten, wenn ein Fehler erkannt wird. Verwenden Sie Andon-Systeme (visuelle und akustische Signale), um das Team auf Probleme aufmerksam zu machen und ein schnelles Eingreifen zu ermöglichen. Standardisieren Sie Reaktionsverfahren, um eine effektive Reaktion bei Betriebsunterbrechungen zu gewährleisten.
4. Befähigung der Mitarbeitenden, bei Problemen zu handeln: Weiterbildung der Mitarbeitenden zum Jidoka-Konzept, um sicherzustellen, dass sie wissen, wie sie angemessen auf Anomalien reagieren können. Schulen Sie in Methoden wie der 5-Warum-Analyse und dem Ishikawa-Diagramm (Fischgräten-Diagramm), um Ursachen zu identifizieren und Korrekturmaßnahmen zur Vermeidung von Wiederholungen zu definieren.
5. Kontinuierliche Überwachung und Optimierung: Verwendung von Leistungsindikatoren für Qualität und Effizienz, um die Auswirkungen von Jidoka zu messen und eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung zu fördern.

Auch die vorbeugende Wartung spielt eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung von Jidoka, da sie die Wahrscheinlichkeit von Anomalien, die durch Verschleiß von Maschinen, mechanische Ausfälle und Fehlausrichtungen im Betrieb verursacht werden, erheblich reduziert. Durch die Gewährleistung eines zuverlässigen und vorhersehbaren Betriebs von Maschinen werden unerwartete Unterbrechungen minimiert und die Effektivität von Jidoka erhöht.

Durch die Umsetzung dieser Schritte können Unternehmen ein effizienteres, autonomeres und widerstandsfähigeres Produktionssystem etablieren, das Qualität in jede Phase des Prozesses einbettet.

Beispiele für Jidoka in der Praxis          

Die Umsetzung von Jidoka in industriellen Umgebungen war ein entscheidender Faktor für die Verbesserung der Qualität und Effizienz von Produktionsprozessen. Eines der bekanntesten Beispiele für diesen Ansatz findet sich im Toyota-Produktionssystem.

Die Andon-Schnur in Toyota-Werken  

Andon ist eines der bekanntesten Jidoka-Systeme und wird in Toyota-Werken häufig eingesetzt, um Qualitätssicherung und Effizienz in der Produktion zu gewährleisten. Dieser Mechanismus besteht aus einer Schnur oder einem Knopf, die bzw. der für die Mitarbeitenden an den Anlagen zugänglich ist und es ihnen ermöglicht, die Produktionslinie anzuhalten, wenn sie eine Anomalie oder einen potenziellen Defekt feststellen.

Wie funktioniert Andon?

• Problemerkennung: Wenn ein Mitarbeiter an den Anlagen einen Prozessfehler oder ein defektes Bauteil bemerkt, kann er das Andon-System durch Ziehen an der Schnur oder Drücken eines Knopfes aktivieren.
• Sofortige Signalisierung: Das System löst ein visuelles und/oder akustisches Signal aus, um Vorgesetzte und Support-Teams zu alarmieren.
• Eingreifen und Lösung: Das Produktionsteam untersucht das Problem, analysiert die Ursache und ergreift Korrekturmaßnahmen, bevor die Produktion wieder aufgenommen wird.
• Kontinuierliche Verbesserung: Nach der Lösung des Problems wird der Prozess angepasst, um wiederkehrende Probleme zu vermeiden.

Der Erfolg des Andon-Systems bei Toyota hat viele andere Unternehmen dazu inspiriert, ähnliche Mechanismen einzuführen, was zeigt, dass die Automatisierung von Prozessen mit menschlicher Note die Art und Weise verändern kann, wie Qualitätsprobleme in der Branche gehandhabt werden.

Es ist jedoch unbedingt zu beachten, dass Andon nur dann umgesetzt werden sollte, wenn die Produktionslinien, das Wissen der Mitarbeitenden und die Kultur der kontinuierlichen Verbesserung ein relativ hohes Niveau erreicht haben. Vor der Einführung dieses Systems muss sichergestellt werden, dass die Prozesse stabil sind, Fehler Ausnahmen und keine ständigen Wiederholungen darstellen und die Mitarbeitenden gut vorbereitet sind, um ihre Aufgaben effektiv zu erfüllen.

Haben Sie noch Fragen zu Jidoka?

Was ist der Unterschied zwischen Jidoka und Automatisierung?

Jidoka ist eine Automatisierung mit menschlicher Note, die es Maschinen oder Mitarbeitern an den Anlagen ermöglicht, Probleme zu erkennen und die Produktion anzuhalten, um Fehler zu vermeiden. Bei der traditionellen Automatisierung hingegen liegt der Schwerpunkt ausschließlich auf der Ausführung von Aufgaben, ohne dass unbedingt Mechanismen zur Fehlererkennung und -korrektur integriert werden.

Ist Jidoka eine Säule des Toyota-Produktionssystems?

Ja, Jidoka ist neben Just-in-Time eine der beiden Säulen des Toyota-Produktionssystems (TPS). Es dient der Qualitätssicherung im Produktionsprozess, indem es die sofortige Erkennung und Behebung von Problemen ermöglicht.

Was ist der Unterschied zwischen Jidoka und Poka Yoke?

Jidoka ist das Konzept, Maschinen mit der Fähigkeit auszustatten, abnormale Bedingungen zu erkennen und den Betrieb automatisch anzuhalten, um Fehler zu vermeiden. Poka-Yoke hingegen beinhaltet die Umsetzung von fehlervermeidenden Vorrichtungen oder Systemen, die entweder die Mitarbeitenden an den Anlagen auf Fehler aufmerksam machen oder diese von vornherein verhindern.