3. Kanban Zentral organisierte PPS Das Push-Prinzip

Transkript

1 3. Kanban Kanban 3.1 Ziele des Kanban Systems Das Kanban (deutsch: Zettel bzw. Karte) ist ein Konzept für eine wirtschaftlichere Fertigungssteuerung. Es funktioniert nach dem Pull-Prinzip 66. Ziel des Kanban ist es, die Umlaufbestände und Fertigwaren, sowie die Durchlaufzeiten zu verringern und somit die Kapitalbindung und bestandsverursachte Verschwendungstätigkeiten zu reduzieren. 67 Das Kanban erhöht außerdem die Flexibilität gegenüber einem schwankenden Kundenbedarf und vereinfacht die Produktionssteuerung drastisch. So werden die überflüssigen Informationsflüsse im Unternehmen gesenkt und die Qualität verbessert. Für das Umsetzen des Kanban werden hierzu lediglich eine Plantafel, die Kanbankarten, sowie die Disziplin und Zuverlässigkeit der Mitarbeiter benötigt. Das Kanban System macht Schwund sichtbarer und erhöht die Liefertreue Zentral organisierte PPS Das Push-Prinzip Das Push-Prinzip, auch Bringprinzip genannt, ist die am häufigste in Unternehmen aufzufindende Produktionsform. Dabei wird die Ware durch die einzelnen Fertigungsstufen geschoben. Die Produktionsplanung erfolgt dabei durch eine zentrale Produktionsplanungs- und Steuerungsorganisation (PPS). Diese Planungen beruhen meist auf Basis von Absatzprognosen, Vergangenheitswerten und sogar teils auch auf Wunschvorstellungen. Schwankende Produktionsmengen, hohe Bestände, lange Durchlaufzeiten, große Losgrößen und mangelnde Flexibilität sind die Folgen wie auch die Nachteile dieser Produktionsform (Siehe Abb.19). Dies stellt daher zugleich eine Verschwendung in der Produktion als auch im Produktionsablauf dar Pull-Prinzip, Siehe Kapitel Vgl. Schulte, Gerd (2001),S Vgl. Stand Vgl. Stand a

2 3. Kanban 28 Abbildung 19: Das Push-Prinzip 70 Beim Push-Prinzip bekommen die einzelnen Fertigungsstufen (z.b. Vormontage, Endmontage) einen Fertigungsauftrag, der meist durch die Arbeitsvorbereitung erstellt wird. In diesem sind die zu produzierende Menge, die Bearbeitungszeit und die nächsten Fertigungsschritte festgehalten. Das Material wird anhand des Fertigungsauftrages von einem Fertigungsschritt (Biegen, Vormontage, Löten etc.) zum nächsten gebracht. Also vom vorgelagerten zum nachgelagerten Prozess. Daher auch der Name: Bringprinzip. 71 Die Informationen im Bringprinzip sind eher mager. Oft ist es nur so, dass die halbfertigen Produkte einfach am nachgelagerten Prozess abgestellt werden. Dieser kann die Priorität der halbfertigen Produkte nach dem FIFO-Prinzip 72 nicht richtig einordnen. So werden Teile weiterverarbeitet, auf die der Kunde möglicherweise gar nicht, oder erst ein paar Tage später, zugreift. Die zentral organisierte PPS lastet die vorhandenen Kapazitäten wie Personal, Maschinen und die Betriebsmittel komplett aus. Dies ist jedoch nur sinnvoll, wenn ein Abnehmer bzw. Kunde vorhanden ist, der entweder lange auf seine Ware warten kann, oder aber sehr große Stückzahlen auf einmal für einen längeren Zeitraum abnimmt. Da kein Kunde lange auf seine Ware warten will und, um eine Lieferfähigkeit garantieren zu können, wird daher der größte Teil der produzierten Ware beim Hersteller auf Lager gelegt. Hohe Lagerkosten und mangelnde Kundenorientierung sind die Folgen, die hierbei entstehen Stand a 71 Vgl. Stand a 72 First In- First Out: In anderen Worten bedeutet es so viel wie, was zuerst kommt wird auch zuerst verbraucht oder weiterverarbeitet 73 Vgl. Stand a

3 3. Kanban Dezentral organisierte PPS Das Pull-Prinzip Im Gegensatz zum Push-Prinzip ist das Pull-Prinzip (auch Hol- oder Zugprinzip genannt) Kundenorientiert aufgebaut. Es wird nur das vom erzeugenden Prozess (vorgelagerter Prozess bzw. Quelle) nachproduziert, was vom verbrauchenden Prozess (nachgelagerter Prozess bzw. Senke oder Kunde) entnommen wurde. Abbildung 20: Das Pull-Prinzip 74 Der Vorteil dieser Produktionsform ist, dass die Produktion nicht ausgelastet und somit die Flexibilität gegenüber anderen Prozessen beibehalten wird. Durch das Einführen eines minimalen und maximalen Bestandlevels wird der Bestand begrenzt. Ein Über- bzw. Unterschreiten dieses angegebenen Bestandlevels ist somit nicht mehr möglich. Es wird gewährleistet, dass die Menge der produzierten Teile gleich der Menge der verbrauchten Teile entspricht. Im Pull-Prinzip übernimmt nicht wie beim Push-Prinzip der Fertigungsauftrag die Steuerung, sondern eine Kanban- Karte, welche kontinuierlich im Produktionsprozess und in ihrem festgelegten Regelkreis Anwendung findet Anwendung des Pull-Prinzips durch das Kanban Um das Kanban im Pull-Prinzip anwenden zu können, müssen in der Produktion feste Regelkreise definiert werden. Diese Regelkreise sind selbst regelnd und durch Kanbanlager, die einen minimalen und einen maximalen Bestand aufweisen, abgesichert. 76 Die folgende Abbildung zeigt ein mögliches Beispiel für eine Anwendung der Pull-Steuerung Stand a 75 Vgl. Stand a 76 Vgl. Schulte,Gerd (2001), S. 324

4 3. Kanban 30 Die Regelkreise sind abgeglichen und ermöglichen so eine kundenorientierte Produktion. Der Materialfluss verläuft vom Wareneingang in Richtung Versand. Der Informationsfluss hingegen verläuft genau in die entgegen gesetzte Richtung, also vom Versand in Richtung Wareneingang. Dies bedeutet, dass der Versand den ersten Informationsstoß an den vorgelagerten Prozess (hier die Endmontage) weiter geben muss um überhaupt eine Produktion in den anderen Prozessen (Löten, Vormontage, Wareneingang) auslösen zu können. 77 Abbildung 21: Produktionssteuerung nach dem Pull-Prinzip 78 Jeder Prozess ist zugleich ein erzeugender als auch ein verbrauchender Prozess. So erzeugt der Prozess Löten das von der Endmontage später verbrauchte Material, verbraucht aber zugleich selber das von der Vormontage angelieferte Material (Siehe Abb.22). Es bestehen somit zwei getrennte Regelkreise zwischen Vormontage und Endmontage. Die Endmontage gibt hierbei als erstes die Information Ich benötige Teile mittels einer Kanbankarte an den Lötprozess weiter. 77 Vgl. Schulte, Gerd (2001), S Eigene Darstellung

5 3. Kanban 31 Der Prozess Löten entnimmt sich die Teile von dem Kanbanregal Löten (Abb.21 - Regelkreis 2) und füllt als nächsten Schritt das Kanbanregal Endmontage (Abb.21 - Regelkreis 3) mit den gelöteten Teilen wieder auf. Abbildung 22: Zusammenspiel der Prozesse 79 Das Zusammenspiel von Information- und Materialfluss sowie die Zuverlässigkeit und Disziplin der Mitarbeiter stellt einen sehr wichtigen Bestandteil des Kanbansystems im Pull-Prozess dar. 3.5 Anwendungsregeln für ein Kanbansystem Für den erzeugenden Prozess (Quelle) gilt: - Es darf nur die vom verbrauchenden Prozess entnommene Menge nachproduziert werden - Es darf niemals fehlerhaftes Material weitergeben werden - Der erzeugende Prozess ist für die Qualität seines Produktes verantwortlich und muss Mängel sofort abstellen - Fehlende Teile müssen schnellst möglich nachproduziert werden Eigene Darstellung 80 Vgl. Vahrenkamp, Richard (2008), S.318 und Vgl. Werner, Hartmut (2008), S.143

6 3. Kanban 32 Für den verbrauchenden Prozess (Senke) gilt: - Die Teile werden in der Produktionsreihenfolge entnommen (FIFO) - Der Verbraucherprozess holt sich die benötigten Teile - Es darf niemals vorzeitig Material angefordert werden 81 Allgemein gilt: - Kein Teil wird ohne Kanbankarte hergestellt oder transportiert - An jedem Behältnis muss ein Kanban angebracht sein Kanbanarten Es werden zwei verschiedene Kanban Arten unterschieden. Zum einen gibt es das Transportkanban (auch Verbrauchskanban genannt), welcher den Materialfluss zwischen verbrauchendem Prozess und Zwischenlager steuert und zum anderen ein Produktionskanban, welches den Materialfluss vom erzeugenden Prozess zum Zwischenlager steuert. Abbildung 23: Die verschiedenen Kanban Arten Vgl. Werner, Hartmut (2008), S Vgl. Vahrenkamp, Richard (2008), S Eigene Darstellung

7 3. Kanban Bestückungs-Kanban Bestückungs-Kanban befinden sich an den Fertigteilen. Bei Entnahme der Fertigteile aus dem Lager werden diese Kanban zur Montageanweisung Transport-Kanban Beim Transport-Kanban wird kein neuer Produktionsauftrag an den erzeugenden Prozess (Quelle) gesendet. Es werden daher nur fertige Teile von A nach B geliefert welche schon vorproduziert wurden Produktions-Kanban Produktions-Kanban erzeugen, anders als das Transport-Kanban, einen Fertigungsauftrag für den erzeugenden Prozess (Quelle). Dadurch wird der komplette Fertigungsprozess angestoßen. Empfohlen wird hierbei einen kompletten Arbeitsablauf vom Rohmaterial bis hin zum Fertigteil anzustreben, um Durchlaufzeiten reduzieren zu können Signal-Kanban Der Startschuss für die Weiterverarbeitung des Materials wird in Kombination mit einer Ampelsteuerung realisiert. Dies macht Sinn, da bei vorgelagerten Arbeitsprozessen, welche auf Grund von hohen Rüstzeiten nur spezielle Losgrößen fertigen können, alles andere unwirtschaftlich wäre Lieferanten-Kanban Lieferanten-Kanban steuern die Anlieferung von Teilen, die bei externen Lieferanten oder Schwesterwerken beschafft werden. Sobald ein Lieferanten-Kanban von einer Box entnommen wird triggert dieser die Beschaffung beim Lieferanten, der im Vorfeld einen rein informativen Anlieferungplan erhalten hat Stand Vgl. Stand Vgl. Stand Vgl. Stand Vgl. Stand

8 3. Kanban Kanban Karten Kanban heißt vom japanischen ins deutsche übersetzt soviel wie Karte oder Zettel. Die Kanbankarte ist das Instrument des verbrauchenden Prozesses (Senke) in der Fertigung. 89 Anhand dieser Karte wird der Startschuss an den erzeugenden Prozess (Quelle) für die Anfertigung einer bestimmten Losgröße gegeben. Es gibt verschiedene Kanbankarten, passend zu jeder Kanban Art. Anbei eine Signal- Kanbankarte, welche mit einer Ampelsteuerung bzw. Kanbantafel agiert (vor und nach KVP): Vorher: Nachher: Abbildung 24: Kanbankarte vorher Abbildung 25: Kanbankarte nachher Eine Karte enthält bestimmte Mindestinformationen, um einen reibungslosen und problemlosen Ablauf garantieren zu können. Tabelle 1: Informationen auf einer Kanbankarte 92 - Teilenummer - Anlieferstelle/Lager - Behältertyp/Bezeichnung - Losgröße (Kaban-Einheit) - Kartennummer (evtl. mit Barcode) - Anzahl der Karten im Umlauf - Bild des zu produzierenden Teiles - Arbeitsfolge für die Bearbeitung 89 Vgl. Kaschek, Bernhard (2002), S Kanbankarte aus der Praxis vor dem KVP 91 Kanbankarte aus der Praxis nach dem KVP 92 Vgl. Zelewski, Stephan / Hohmann, Susanne (2008), S

9 3. Kanban Ablauf einer 1-Karten-Kanban Steuerung Abbildung 26: Ablauf einer 1-Karten-Kanban Steuerung Der verbrauchende Prozess (Senke) entnimmt aus dem Pufferlager einen Behälter und verbraucht die Menge an Teilen, welche per Kanban als Behältermenge fest definiert wurde 2. Ist der Behälter leer, trennt der verbrauchende Prozess die Kanbankarte von dem Behälter. Der Behälter wird an einen extra für ihn fest definierten Leergutlagerplatz abgestellt. Die Kanbankarte wird in einen für diese Karte fest definierten Platz auf der Kanbantafel gesteckt. 3. Der erzeugende Prozess (Quelle) entnimmt die Kanbankarte aus der Tafel. Diese gilt für ihn wie ein Fertigungsauftrag. Ein leerer Behälter wird mit den, vom verbrauchenden Prozess benötigten Teilen, wieder aufgefüllt. 4. Der volle Behälter wird mit dieser einen Kanbankarte versehen und hinter den sich im Pufferlager befindenden Behältern abgestellt (FIFO). Der Kreislauf beginnt hier wieder von vorne! 93 Eigene Darstellung in Anlehnung an

10 3. Kanban Berechnung der Kanban-Größen Folgende Größen beeinflussen eine Kanban-Steuerung: 94 Wiederbeschaffungszeit: 95 Die Werte für die Wiederbeschaffungszeit werden aus den Fertigungsdaten von vorgelagerten Prozessen entnommen oder mit dem Lieferant abgesprochen. Es sollten realistische Zeiten festgelegt werden. 96 Formel 1: Optimale Losgröße: (Andler-Formel) Abbildung 27: Optimale Losgrößen, Kostenkurve 97 Formel 2: Sicherheitsbestand 98 SB = DV x (WBZ + SZ) SB = Sicherheitsbestand DV = Durchschnittlicher Tagesverbrauch SZ = Sicherheitszuschlag WBZ = Wiederbeschaffungszeit in Tagen 94 Geiger, Gerhard (2000), S.31 ff. 95 Die Gesamtzeit für die Eigenfertigung oder Fremdbeschaffung eines Erzeugnisses 96 Geiger, Gerhard (2000), S Geiger, Gerhard (2000), S Geiger, Gerhard (2000), S.33

11 3. Kanban 37 Formel 3: Maximale Bestandsmenge 99 MB = WBZ x DV + BM + SB MB = Maximale Bestandsmenge DV = Durchschnittlicher Tagesverbrauch SB = Sicherheitsbestand WBZ = Wiederbeschaffungszeit in Tagen BM = Bestandsmenge/Losgröße Formel 4: Ermittlung der Anzahl der Kanbans 100 Y = [D x WBZ x (1+SF)] / SM Y = Anzahl der Kanban D = Durchschnittlicher Teilperiodenbedarf SF = Sicherheitsfaktor WBZ = Wiederbeschaffungszeit in Tagen SM = Standardmenge 99 Geiger, Gerhard (2000), S Geiger, Gerhard (2000), S.34