Rose-Hulman Institute of Technology verringert mit Six Sigma-Methodik die Verschwendung von Nahrungsmitteln und beziffert mögliche Einsparungen

Das Rose-Hulman Institute of Technology ist ein erstklassiges College mit Schwerpunkt auf einer hochwertigen Ingenieursausbildung. Auf dem Campus wird sehr auf ethische und moralische Verantwortung geachtet, um aus den Studenten verantwortungsbewusste Weltbürger zu machen. Im Rahmen dieses Anspruchs stellte das College ein Nachhaltigkeitsteam zusammen, um zu untersuchen, wie die eigene Umweltbelastung reduziert werden kann. Ein Ziel des Teams bestand darin, Abfälle der Mensen auf dem Campus zu verringern, wiederzuverwenden und zu recyceln.

Für Dr. Diane Evans, Six Sigma Black Belt und außerordentliche Professorin der Mathematik am Rose-Hulman-College, war das Problem der Verschwendung von Nahrungsmitteln ein idealer Fall für ein Lean Six Sigma-Projekt, das die Studenten in ihrem Six Sigma-Kurs durchführen konnten. „Ich wollte, dass meine Studenten ein Projekt von Anfang bis Ende durchführen“, erläutert Evans. „Das Projekt zu Nahrungsmittelabfällen bot den Studenten diese Möglichkeit, und sie konnten gleichzeitig das im Unterricht Erlernte in der Praxis anwenden.“ Mit Lean Six Sigma-Werkzeugen und Unterstützung durch die Minitab-Software machten sich die Studenten daran, die Menge des in den Mensen auf dem Rose-Hulman-Campus beim Mittagessen anfallenden Abfalls zu reduzieren.

Die Herausforderung

Dr. Diane Evans und ihre Six Sigma-Studenten am Rose-Hulman Institute of Technology führten mit Hilfe der Minitab-Software ein Six Sigma-Projekt durch, um die Verschwendung von Nahrungsmitteln in der Mensa auf dem Campus zu reduzieren.

Laut einem Artikel in Food Policy aus dem Juli 2012 belief sich die Verschwendung von Nahrungsmitteln durch Konsumenten in den USA 2008 auf fast 273 Pfund pro Person. Evans Studenten rechneten diese Zahl in Pfund pro Tag um und ermittelten die Abfallmenge pro Mahlzeit, indem Sie diese Zahl durch 2,5 Mahlzeiten pro Tag teilten. (Das Frühstück wurde nicht als ganze Mahlzeit berechnet, da hier normalerweise weniger Abfall als beim Mittag- oder Abendessen anfällt.) Die Studenten berechneten so eine durchschnittliche Abfallmenge von 4,78 Unzen pro Mahlzeit.

Diese Zahl wurde als Standard festgelegt, und der Kurs setzte sich das Ziel, die Menge des Nahrungsmittelabfalls beim Mittagessen pro Student um eine Unze zu senken. Nachdem dieses Ziel definiert worden war, befassten sich die Studenten genauer mit den Prozessen in den Mensen und mit der Verschwendung von Nahrungsmitteln am Rose-Hulman-College. Mit den Lean Six Sigma-Werkzeugen im Quality Companion und in der Minitab Statistical Software erfassten, analysierten und interpretierten sie ihre Projektdaten. „Unser Ziel bei diesem Projekt bestand darin, die Verschwendung von Nahrungsmitteln mit Hilfe standardisierter quantitativer Prozessverbesserungsverfahren zu reduzieren“, erläutert Neel Iyer, Maschinenbaustudent am Rose-Hulman-College und Mitglied des Projektteams. „Mit den Lean Six Sigma-Projektwerkzeugen können die tatsächlichen Einsparungen ganz einfach dargestellt und die Ergebnisse statistisch belegt werden. Gleichzeitig können andere unsere Verfahren leicht nachvollziehen.“

Einsatz von Minitab

Die Studenten nutzten das DMAIC-Verfahren (Define, Measure, Analyse, Improve, Control – Definieren, Messen, Analysieren, Verbessern, Kontrollieren), um das Projekt zu verwalten und durchzuführen. In der Definitionsphase entwickelten sie Process Maps mit dem Quality Companion, der Prozessverbesserungssoftware von Minitab. Mit den Process Maps konnten sie die Bewegungen der Studenten durch die Mensa nachvollziehen und Verbesserungsmöglichkeiten aufdecken. Außerdem erstellten sie eine „Critical To Quality“-Struktur (CT Tree) im Companion, um die Erwartungen der Studenten an das Essen zu quantifizieren und die Anforderungen der Studenten visuell mit den Projektzielen zu verknüpfen. Mit diesem Brainstorming-Werkzeug konnten sie belegen, dass Nachhaltigkeit ein wichtiger Punkt für die Studenten ist, die sich für eine umweltfreundliche Mensa an ihrem College aussprachen.

Mit den Fischgräten-Diagrammen im Quality Companion konnte der Six Sigma-Kurs bequem ein Brainstorming durchführen, um die Ursachen für die Nahrungsmittelverschwendung zu ermitteln.

Zum Ermitteln der Ursachen für die Verschwendung von Nahrungsmitteln in den Mensen führte der Kurs ein Brainstorming durch und erstellte im Companion ein Fischgräten-Diagramm. „Der Quality Companion hat uns beim Brainstorming unterstützt und geholfen, den Prozess deutlich und effektiv darzustellen“, erläutert Iyer. „Die Werkzeuge sind intuitiv und erleichtern das Strukturieren und Präsentieren von Ideen erheblich.“

Nachdem der Prozess definiert worden war und die wichtigsten Ursachen feststanden, folgte die Phase „Messen“ für das Projekt. Die Studenten erfassten Basisdaten zu den Nahrungsmittelabfällen, um die aktuelle Prozessfähigkeit zu bestimmen. Sie führten zum Erstellen des Datensatzes ein Nahrungsmittel-Audit durch, bei dem sich die Kursteilnehmer an der Geschirrrückgabe der Mensa aufstellten. Wenn die Studenten ihre Mahlzeit beendet hatten, nahmen die Kursteilnehmer ihre Tabletts entgegen und leerten nicht verzehrte Nahrungsmittel und Flüssigkeiten in einen Eimer. Dann wurde das Gewicht der Nahrungsmittelabfälle erfasst. Mit den Minitab-Regelkarten bestimmten die Studenten, dass der Abfallprozess beim Mittagessen „beherrscht“ war und dass es keine ungewöhnlichen Punkte oder Ausreißer gab. Außerdem stellten sie die Daten mit einem Wahrscheinlichkeitsnetz dar, das die Normalverteilung bestätigte.

Der Kurs entschied sich dafür, die Prozessfähigkeit anhand des zuvor berechneten durchschnittlichen Nahrungsmittelabfalls pro Mahlzeit (4,78 Unzen) zu messen. Die Studenten führten eine Prozessfähigkeitsanalyse in Minitab durch und betrachteten alle Aspekte der Analyse mit dem Capability SixpackTM der Software in einem Diagramm. Dies umfasst Regelkarten für Einzelwerte, gleitende Spannweite sowie R- und S-Karten, mit denen überprüft werden kann, ob der Prozess beherrscht ist, ferner ein Histogramm der Prozessfähigkeit, ein Wahrscheinlichkeitsnetz für Normalverteilung, um sicherzustellen, dass die Daten normalverteilt sind, und schließlich ein Diagramm der Prozessfähigkeit, mit dem die Prozessstreuung mit den Spezifikationen verglichen werden kann. Die Studie bestätigte, dass am Rose-Hulman-College beim Mittagessen eine überdurchschnittliche Menge von Nahrungsmittelabfällen anfiel.

Mit dem Capability Sixpack™ von Minitab konnte der Six Sigma-Kurs alle Elemente der Prozessfähigkeitsanalyse gebündelt anzeigen.

Für jede Prozesseingabe aus der Process Map zum aktuellen Status konstruierte die Gruppe eine C&E Matrix (Cause and Effect), deren Ausgaben auf den bereits in der CT-Struktur aufgeführten Werten basierten. Mit der C&E Matrix konnten die Studenten wahrscheinliche Beziehungen zwischen Prozesseingaben und -ausgaben bestimmen. Eine Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (Failure Modes and Effects Analysis, FMEA) stellte ein weiteres Werkzeug dar, um den Schweregrad möglicher Ursachen für Verschwendung zu ermitteln und zu priorisieren.

Mit den Boxplots in Minitab verglichen die Studenten die Mengen verschwendeter Nahrungsmittel vor und nach der Aufklärungskampagne. Die Diagramme zeigten, dass nach der Kampagne weniger Nahrungsmittel verschwendet wurden.

Nun kam das Projekt in die Phase „Verbessern“. Die Studenten stellten eine Liste von empfohlenen Maßnahmen zusammen, in der die Variablen, die sie steuern konnten, sowie der enge Zeitrahmen zum Abschließen des Projekts berücksichtigt wurden. Den Schwerpunkt dieser Maßnahmen bildete die Aufklärung der Studenten über Nahrungsmittelverschwendung mit Hilfe von Postern, Vorführungen und Seminaren, die zur Mittagszeit in der Mensa stattfanden. Außerdem wurde vorgeschlagen, dass die Mensamitarbeiter den Studenten Gewürze u. ä. nur noch in kleineren Mengen ausgeben, mehr Speisen vorportionieren und einschränken würden, wie viele Gläser und Teller mit Essen und Getränken die Studenten pro Tablett nehmen können.

Ergebnisse

Nach der Aufklärungskampagne führte der Kurs ein zweites Audit zur Nahrungsmittelverschwendung durch und bestimmte mit Minitab die Prozessfähigkeit nach den Verbesserungsmaßnahmen. Hierbei konnten die Studenten zeigen, dass der Prozess in Bezug auf den nationalen Durchschnitt nach wie vor fähig war. Nach der Aufklärung der Studenten über Nahrungsmittelverschwendung stellten sie fest, dass sich die Prozessfähigkeit gegenüber der Prozessfähigkeitsanalyse verbessert hatte, die vor der Aufklärung durchgeführt worden war. Eine weitere Analyse der vor und nach der Kampagne erfassten Daten zu Nahrungsmittelverschwendung zeigte eine statistisch signifikante Differenz bei den Abfallmengen. Der Kurs stellte anhand der Daten eine durchschnittliche Verringerung von 2,66 Unzen (0,166 Pfund) pro Person und Mahlzeit nach der Kampagne fest. Da in der Mensa normalerweise zum Mittagessen rund 875 Essen ausgegeben werden, schätzte der Kurs, dass der Abfall in der Mensa um ungefähr 2327,5 Unzen (145,4 Pfund) jeden Mittag reduziert wurde. In einem Quartal mit 50 Tagen mit Mittagessensausgabe am Rose-Hulman-College könnte so eine Abfallmenge von insgesamt 7270 Pfund vermieden werden. Und da die Verschwendung von Nahrungsmitteln die Mensa im Durchschnitt 1,60 $ pro Pfund (0,10 $ pro Unze) kostet, berechnete der Kurs Einsparungen von 471,20 $ allein an den beiden Tagen, an denen die Kampagne zu Nahrungsmittelverschwendung stattfand und die Daten erfasst wurden. Wenn die Kampagne über ein ganzes Quartal durchgeführt würde, berechnete der Kurs mögliche Gesamteinsparungen in Höhe von 11.781 $.

Auch wenn die Verbesserungsinitiativen in erster Linie Kurzzeitmaßnahmen waren, waren Evans und ihr Kurs stolz darauf, ihre Ergebnisse der Verwaltung am Rose-Hulman-College vorzustellen. „Die Verwaltung ist ebenfalls stolz und präsentiert die Ergebnisse öffentlich“, berichtet Evans. „Der Wert des Projekts wurde erkannt, und es werden Nachfolgeprojekte der Six Sigma-Studenten gefördert.“

Die Studenten hatten Spaß bei der Arbeit an dem Projekt und schätzten insbesondere, dass sie dem Rose-Hulman-College in Bezug auf Nachhaltigkeit helfen konnten. „Als wir das einfache Problem der Nahrungsmittelverschwendung betrachtet und mit den Werkzeugen in der Minitab-Software untersucht haben“, so Iyer, „konnten wir statistisch nachweisen, dass wir tatsächlich Verschwendung beseitigt hatten, und die Daten als Beleg dafür präsentieren, dass wir etwas bewegen konnten.“