Produktionsplanung und steuerung. Wahlpraktikum. Einführung in die 5. Aufgabe PS-Wahlpraktikum. KANBAN-Steuerung

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1 und steuerung 1. Was ist KANBAN KANBAN ist ein Verfahren zur s- und Materialflußsteuerung, basierend auf dem physischen Materialbestand in der Fertigung. Regelmäßig benötigtes Material wird dabei ständig in kleinen Mengen in der bereitgehalten. Der Nachschub bzw. die Fertigung eines Materials wird mit Kanban dann in die Wege geleitet, wenn eine bestimmte Menge des Materials verbraucht worden ist. Dieser Nachschub wird unter Nutzung vorher gepflegter Stammdaten direkt von der Fertigung angestoßen. Eingaben in das System sind dabei auf ein Minimum beschränkt, zum Beispiel auf die Eingabe eines Barcodes. Alle weiteren Aktionen im System laufen dann automatisch im Hintergrund ab. Mittels Kanban soll die den Fertigungsprozeß selbst steuern und der manuelle Buchungsaufwand möglichst reduziert werden. Der Effekt dieser Selbststeuerung ist die Verkürzung der Durchlaufzeit und die Reduktion der Bestände. Der Impuls zur Lieferung des Materials mit Kanban kann zum Beispiel darin bestehen, daß der Arbeitsplatz, der ein Material benötigt (Verbraucher), eine Karte zu dem Arbetisplatz sendet, die das Material herstellt (Quelle). Die Karte beschreibt, welches Material in welcher Menge wohin geliefert werden soll. Diese Karten (jap. Kanban) haben dem Verfahren seinen Namen gegeben. Beim Empfang der Materialien kann durch einen weiteren Kanban-Impuls per Barcode der Wareneingang beim Verbraucher automatisch gebucht werden. Die folgende Grafik erläutert das Kanbanprinzip: Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 1

2 und steuerung Einführungshinweise Will man das Kanbanprinzip sinnvoll nutzen, so ergeben sich an die eine Reihe von Forderungen: Der Verbrauch der Kanbanteile sollte innerhalb eines Zeitraums, der größer als die Wiederbeschaffungszeit eines Kanbans ist, relativ konstant sein. Wird ein Material zeitweise in großen Mengen und dann wieder eine Zeitlang gar nicht benötigt, so braucht man eine große Zahl von Kanbans, um die Materialversorgung sicherzustellen und hat damit relativ hohe Bestände, wenn das Material nicht gebraucht wird. Die Quelle sollte in der Lage sein, in kurzer Zeit viele kleine Lose zu fertigen. Dazu müssen die Rüstzeiten in der Fertigung auf ein Mindestmaß gesenkt und die Zuverlässigkeit der gesteigert werden. Es ist nicht im Sinne einer ssteuerung mit Kanban, an der Quelle mehrere Kanbans für ein Material zu sammeln und erst dann mit der zu beginnen. Das Kanban-Prinzip im Vergleich zur traditionellen Materialbedarfsplanung traditionelle Materialbedarfsplanung Kanban-Prinzip Hohe Bestände ( auf Lager) Lange Durchlaufzeiten und große Losgrößen Geringe Lieferfähigkeit Verschwendung in und Ablauf Mangelnde Kundenorientierung Mangelnde Flexibilität Selbststeuernder Regelkreis PULL-Prinzip (Materialabruf nach Gebrauch Wiederbeschaffung nach tatsächlichem Verbrauch Flexibler sablauf Größere Lieferbereitschaft Niedrige Lagerbestände 2. KANBAN-Verfahren Anhängig von der betrieblichen Struktur und abhängig von den Anforderungen, die man an die ssteuerung mit Kanban hat, sind unterschiedliche Kanban-Abwicklungen notwendig. Im SAP-System werden folgende Verfahren angeboten: Klassisches Kanban Kanban mit Mengenimpuls "Einkarten"-Kanban Ereignisgesteuertes Kanban Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 2

3 und steuerung Klassisches Kanban Im klassischen Kanban werden im Regelkreis der Verbraucher, die Quelle und das Verfahren für die Wiederbeschaffung des Materials definiert, sowie die Anzahl der Kanbans, die zwischen Verbraucher und Quelle umlaufen bzw. die Menge pro Kanban. Der Kanban-Impuls erzeugt den Nachschub im klassischen Kanban immer nur für die im Regelkreis festgelegte Menge pro Kanban. Ebenso ist es ohne eine Veränderung im Regelkreis nicht möglich, mehr Kanbans umlaufen zu lassen, als im Regelkreis festgelegt ist. Kanban mit Mengenimpuls Im klassischen Kanban wird der Kanban-Impuls Status 'leer" nach dem vollständigen Entleeren des Kanbans vom Werker - beispielsweise mit dem Barcode - gesetzt. Vor dem Leersetzen wird dem System nicht mitgeteilt, welche Menge sich noch im Kanban befindet. Mit dem Mengenimpuls wird der Kanban-Impuls nicht durch den Statuswechsel vom Werker gesetzt, sondern der Werker bzw. ein BDE-System gibt die jeweils entnommenen Mengen im System direkt ein, und das System führt das Leersetzen des Kanbans automatisch durch, sobald die Kanbanmenge erreicht ist. Die Istmenge der Kanbans wird bei jeder Buchung um die eingegebene Entnahmemenge reduziert. Das System erkennt, wenn die Istmenge eines Kanbans 0 ist und setzt den Kanban automatisch auf 'leer'. Der genaue Ablauf ist wie folgt: Wird aus einem Kanban das erste Mal eine Menge ausgebucht, so wird er auf den Status 'in Gebrauch' gesetzt. Wenn er vollständig entleert ist, wird der Status 'leer' gesetzt und der Nachschub angestoßen. Falls die Entnahmemenge die Restmenge dieses Kanbans übersteigt, wird die Istmenge des nächsten Kanbans reduziert und dieser wiederum auf 'in Gebrauch' gesetzt. Die Reihenfolge der Kanbans, aus denen entnommen wird, ist folgendermaßen gesteuert: Zuerst werden Kanbans, die den Status 'in Gebrauch' haben, vollständig geleert. Dann wird der Kanban mit dem Status 'voll' ausgewählt, der am längsten bereits den Status 'voll' besitzt. Im Gegensatz zur Abwicklung ohne 'Mengenimpuls' ist hier also die Istmenge des Kanbans von funktionaler Bedeutung. Das Vollsetzen des Kanbans erfolgt ganz normal mit dem Kanban-Impuls Status auf 'voll'. Beim Mengenimpuls wird nur die Istmenge der Kanbans fortgeschrieben, jedoch keine Bestandsbuchung durchgeführt. Die Bestandsbuchungen erfolgen weiterhin, wenn der Statuswechsel auf 'leer" erfolgt. Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 3

4 und steuerung Ereignisgesteuertes Kanban Beim ereignisgesteuerten Kanban orientiert sich die Materialbereitstellung nicht an einer festgelegten Anzahl von Kanbans oder an einer festgelegten Kanbanmenge, sondern am tatsächlichen Materialbedarf. Das Material wird nicht an einem sversorgungsbereich stetig bereitgestellt und nachgefüllt, sondern nur auf explizite Anforderung beschafft. Dabei sollen die Vorteile des Kanban-Moduls dazu genutzt werden, den Nachschub mit einer vereinfachten Abwicklung durchzuführen. Im Unterschied zum klassischen Kanban wird ein Kanban nur auf Bedarf (bzw. angestoßen durch ein bestimmtes Ereignis) erzeugt. Für jede angeforderte Materialmenge wird ein Kanban angelegt, der nach erfolgter Wiederbeschaffung wieder gelöscht wird. Der ereignisgesteuerte Kanban wird mit einer eigenen Funktion erzeugt. Die zu beschaffende Menge wird direkt in dieser Funktion festgelegt. Im Regelkreis können für die Festlegung der Menge folgende Restriktionen vergeben werden: durch eine Rundungsmenge kann die angeforderte Menge aufgerundet werden durch eine fixe Kanbanmenge. Ist die angeforderte Menge kleiner, wird die fixe Menge beschafft. Ist die zu beschaffende Menge größer, werden entsprechend mehrere Kanbans in Höhe der fixen Menge beschafft. Dabei wird die angeforderte Menge, wenn nötig, auf ein ganzes Vielfaches der fixen Menge aufgerundet. durch einen Vorschlagswert für die angeforderte Menge. Dieser Wert wird vom System eingesetzt, falls in der Funktion zum Erzeugen des ereignisgesteuerten Kanban-Impulses keine Menge angegeben wurde. 3. Stammdaten für KANBAN Für die ssteuerung mit Kanban müssen verschiedene Stammdaten eingestellt werden, um ein Material für die Beschaffung mit Kanban vorzusehen und um vollautomatisch Bestellungen, Fertigungsaufträge und andere Nachschubelemente zu erzeugen sowie die Warenbewegungen durchzuführen. Struktur und Organisation der Fertigung Kanban-Material wird in sogenannten sversorgungsbereichen direkt in der zur Verfügung gestellt. Ein PVB kann beispielsweise ein Regalbereich oder ein anderer Lagerbereich sein. Aus einem sversorgungsbereich (PVB) bedienen sich dabei ein oder mehrere Arbeitsplätze. Die sversorgungsbereiche werden für die Bestandsführung jeweils einem Lagerort zugeordnet. Während im sversorgungs bereich nur die Kanbans verwaltet werden, wird das Material bestandsmäßig auf dem zugeordneten Lagerort geführt. Dabei kann jedem sversorgungsbereich ein eigener Lagerort oder mehreren oder auch allen PVBs eines Werkes ein gemeinsamer Lagerort zugeordnet werden. Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 4

5 und steuerung Deshalb müssen sversorgungsbereiche angelegt werden und diese wiederum Lagerorten zugeordnet werden. Eine weitere Untergliederung der erfolgt in die Bereiche von sogenannten sverantwortlichen. Damit wird der Forderung Rechnung getragen, Steuerungsfunktionen und Verantwortung in die Werkstatt zurückzuverlagern. Der sverantwortliche kann als Verbraucher für die Bestände in einem oder mehreren sversorgungsbereich zuständig sein und als Quelle die der in seinem Bereich hergestellten Materialien überwachen. Die Beziehung zwischen Verbraucher und Quelle wird im Regelkreis festgelegt. Der Regelkreis bestimmt in der Hauptsache die Form der Wiederbeschaffung und die Anzahl der Kanbans bzw. die Menge pro Kanban. Die Festlegung der Anzahl Kanbans bzw. der Menge pro Kanban kann durch manuelle Eingabe erfolgen. Da in vielen Industriebereichen die Bedarfssituation jedoch starken Schwankungen unterworfen ist, bietet das System auch eine automatische Kanbanberechnung, um die Parameter regelmäßig zu überprüfen, zu berechnen und anzupassen. Außerdem müssen die Nachschubstrategien eingestellt werden, d.h. es wird im Regelkreis für die Materialien festgelegt, in welcher Weise die Wiederbeschaffung erfolgt: Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 5

6 und steuerung sversorgungsbereich Definition Der sversorgungsbereich (PVB) dient als Zwischenlager in der Fertigung, um Material direkt für die an der Linie bzw. am Arbeitsplatz bereitzustellen. PVBs können Regale, speziell markierte Flächen auf dem Boden, spezielle Boxen etc. sein. Die Festlegung der PVBs im Betrieb gehört zum vorbereitenden Design des Materialflusses für KANBAN. Der sversorgungsbereich wird in der Kanban-Anwendung definiert und folgenden Objekten zugeordnet: einem Werk einem Lagerort einem Verantwortlichen Auf den zugeordneten Lagerort erfolgen die Warenbewegungsbuchungen. Einem Lagerort können mehrere sversorgungsbereiche zugeordnet werden, ein sversorgungsbereich jedoch nicht mehreren Lagerorten. Der zugeordnete Verantwortliche ist die Person, die als Verbraucher für die Weiterverarbeitung der Materialien und für die Überwachung der Bestände am sversorgungsbereich zuständig ist. Regelkreis Definition Die Regelkreise legen die Beziehung zwischen Verbraucher und Quelle fest. Mit Hilfe des Regelkreises werden folgende Steuerungsdaten für Kanban vorgegeben: Kanbanumlauf, d.h. die Anzahl Kanbans und die Menge pro Kanban ggf. Rahmendaten für die automatische Kanbanberechnung Nachschubstrategie ggf. Kartendruck ggf. Anlieferadresse ggf. Ablaufsteuerung (z.b. Kennzeichen für separaten Wareneingang, Statusfolgeschlüssel, Kennzeichen für die Logik zum Auslösen des Nachschubs beim "Einkarten"-Kanban) Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 6

7 und steuerung Nachschubstrategie Definition Mit den Nachschubstrategien wird im Regelkreis für die Materialien festgelegt, in welcher Weise die Wiederbeschaffung erfolgt: durch Eigenfertigung durch Fremdbeschaffung durch Umlagerung Mit den Nachschubstrategien wird außerdem festgelegt, ob und welche Nachschubelemente (seinteilungen, Fertigungsaufträge, etc.) durch den Kanban-Impuls erzeugt werden. Eigenfertigung manuelles Kanban Nachschub mit seinteilung Nachschub mit Fertigungsauftrag Fremdbeschaffung Nachschub über Bestellung Nachschub mit Lieferplan Nachschub mit Mengenabruf Umlagerung Nachschub mit Reservierung Nachschub mit direkter Umbuchung Die Nachschubstrategie wird dem Material im Regelkreis zugeordnet. Die Einstellung der Nachschubstrategie erfolgt im Kanban-Customizing. 4. Die Wiederbeschaffung mit Kanban verläuft sehr einfach. An einer Maschine wird ein Material produziert. Die dafür benötigten Komponenten liegen vor Ort in Behältern zur Entnahme bereit. Ist jetzt ein solcher Behälter leer, so muß die für den Nachschub verantwortliche Quelle darüber informiert werden. Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 7

8 und steuerung Auslösen des Kanban-Impulses Mit dem KANBAN-Impuls wird der Status eines Kanbans geändert und die mit dem Statuswechsel verbundenen Aktivitäten durchgeführt (z.b. Buchen des Wareneingangs beim Vollsetzen oder Erzeugen eines Nachschubelements beim Leersetzen). Im Regelfall genügt es, mit den beiden Status "leer" und "voll" zu arbeiten. Der Statuswechsel kann auf folgende Arten ausgelöst werden: Durch den Barcode-Scanner Manuell über das Kanban-Menü (ohne Barcode) In der Kanbantafel Kanbantafel Um sowohl dem Verbraucher als auch der Quelle eine detaillierte Übersicht über den Kanbanumlauf zu geben, steht zusätzlich eine sogenannte Kanbantafel zur Verfügung. Die Kanbantafel ermöglicht es zudem, den Kanban-Impuls auszulösen. Kanban-Status Die Kanbans werden je nach Status in unterschiedlichen Farben dargestellt. Die Bedeutung der Farben sehen Sie mittels der Legende (Kanbantafel Legende anzeigen). Folgende Informationen werden mit der Kanbantafel angeboten: Kanbans mit dem Status 'leer'. Für diese Kanbans wurde der Nachschub angestoßen, d.h. es wurde im Hintergrund bereits ein Plan- oder Fertigungsauftrag bzw. eine Bestellung zur Fremdbeschaffung, etc. erzeugt. Kanbans mit dem Status 'voll', aus denen entnommen werden kann Kanbans mit dem Status 'wartet'. Kanbans, die mit dem Status 'in Arbeit' oder 'in Transport' Kanbans mit dem Status 'fehlerhaft' Kanbans mit dem Status 'separater Wareneingang zum Kanban erfolgt' Ein Kanban System ist also ein selbststeuernder Regelkreis, der nicht über eine zentrale Instanz gesteuert wird und dementsprechend flexibel reagieren kann. Anpassungen an veränderte Marksituationen erfordern keine komplette Umstrukturierung der Prozesssteuerung sondern können gezielt an einzelnen Punkten der vorgenommen werden. Einführung in die 5.AufgabeWP(Stand ) Blatt 8