Thomas Klevers Kanban
Thomas Klevers Kanban Mit System zur optimalen Lieferkette
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie. Detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. ISBN 978-3-86880-017-3 2009 by mi-wirtschaftsbuch, FinanzBuch Verlag GmbH, München www.mi-wirtschaftsbuch.de Redaktion: Jana Stahl, München Lektorat: Stephanie Walter, München Umschlaggestaltung: Jarzina Kommunikations-Design, Holzkirchen Satz: Jürgen Echter, Landsberg am Lech Printed in Germany Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Verlages reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.
Inhalt Vorwort.................................................. 7 Einleitung................................................ 9 1 Kanban ein Baustein der»schlanken Produktion«........... 13 1.1 Mit Kanban Bestände reduzieren...................... 15 1.2 Mit Kanban Aufwand reduzieren...................... 18 1.3 Kanban als Baustein der»schlanken Produktion«........ 21 2 Grundlegende Gestaltung................................ 27 2.1 Grundsätzlicher Ablauf in einem Kanban-System........ 29 2.2 Was bedeutet eigentlich»kanban«?.................... 31 2.3 Vergleich Kanban und dispositive Steuerung............ 32 3 Verschiedene Ausführungsmöglichkeiten von Kanban-Systemen................................... 41 3.1 Grundsätzliche Fragen............................... 43 3.2 Signal-Kanban...................................... 43 3.3 Behälter-Kanban.................................... 46 3.4 Karten-Kanban..................................... 49 3.5 Ein-Kreis- und Zwei-Kreis-System..................... 53 3.6 Einsatzgebiete verschiedener Kanban-Varianten......... 56 3.7 Kanban-Tauglichkeit von Teilen....................... 60 4 Hilfsmittel für die Gestaltung von Kanban.................. 65 4.1 Aufbau und Gestaltung von Karten.................... 67 4.2 Behälter und Signale................................. 72 4.3 Weitere benötigte Hilfsmittel......................... 76 5 Auslegung von Kanban-Systemen.......................... 79 5.1 Parameter zur Gestaltung............................ 81 5.2 Berechnung........................................ 88 5.3 Beispiel für eine Kanban-Auslegung................... 92 5.4 Simulation von Kanban-Systemen..................... 96 5.5 Optimierungsmöglichkeiten.......................... 98 5.6 Grenzbereiche selbststeuernder Regelkreise............ 101 6 Einbettung in betriebliche Prozesse........................ 107 6.1 Grundsätzliche Regeln in einem Kanban-System......... 109 6.2 Der Zulieferprozess: Anforderungen und Regeln........ 110 5
Inhalt Die innerbetriebliche Logistik......................... 118 6.6 Controlling in einem Kanban-Kreislauf................. 124 6.7 Die Disposition in einem selbststeuernden Regelkreis..... 130 6.8 Flächen- und Arbeitsplatzgestaltung bei Kanban-Systemen................................... 132 7 Die Steuerung des Zulieferkreises.......................... 137 7.1 Vereinfachte Fertigungssteuerung mit der Kanban-Tafel... 139 7.2 Heijunka-Board als Hilfsmittel und Methodik........... 143 8 Umsetzung eines Kanban-Systems......................... 147 8.1 Vorgehensweise bei der Einführung.................... 149 8.2 Schulung und Qualifizierungsmaßnahmen............... 152 8.3 Karten vs. Elektronik:»E-Kanban«als Alternative?...... 155 9 Zusammenfassung: Aufwand und Nutzen................... 159 10 Anhang................................................ 163 10.1 Wertstrom-Methode: Überblick....................... 165 10.2 Beispiel für Kanban-Auslegungen...................... 168 10.3 Weitere Beispiele für verschiedene Kanban-Systeme...... 176 Literatur.................................................. 185 Abbildungsverzeichnis...................................... 187 Register.................................................. 191 Autoreninformation........................................ 195 6
Vorwort Seit Jahren beschäftige ich mich mit der Frage, wie Wertschöpfung in produzierenden Unternehmen effizienter gestaltet werden kann und welche Möglichkeiten bestehen, die Wirtschaftlichkeit von Unternehmen zu verbessern. Anfang der Neunzigerjahre bin ich das erste Mal auf die Ideen des Toyota-Produktionsmodells gestoßen und habe mich seitdem intensiv mit der»schlanken Produktion«, oft auch als»lean Manufacturing«bezeichnet, auseinandergesetzt. Ich glaube, dass durch die konsequente Anwendung dieser Ideen Effizienz und Wirtschaftlichkeit in erheblichem Maße gesteigert werden können. Die Philosophie der schlanken Produktion beinhaltet eine Vielzahl von unterschiedlichen Bausteinen, die alle einen gemeinsamen Nenner haben: die Reduzierung von Verschwendung entlang der gesamten Prozesskette. Während meiner mehr als zwanzigjährigen Tätigkeit als Berater habe ich mich mit den meisten Bausteinen der schlanken Produktion intensiv beschäftigt und diese bei einer Vielzahl von unterschiedlichsten Kunden eingeführt. In meinem Buch Wertstrom-Mapping und Wertstrom-Design, das ebenfalls im Verlag mi-wirtschaftsbuch erschienen ist, habe ich das Werkzeug Wertstrom-Mapping und die grundlegende Philosophie der Vermeidung von Verschwendung sowie den Weg zu schlanken Systemen (Wertstrom-Design) beschrieben. In diesem neuen Buch greife ich nun einen wesentlichen Baustein heraus: Kanban. Die Organisation der Bereitstellung von Material entlang der gesamten Lieferkette bietet meines Erachtens ein erhebliches Potenzial zur Reduktion von Verschwendung. Die Grundlagen von Kanban sind schnell verstanden, aber die Anwendung und Einführung ist oftmals schwierig. Dieses Buch soll dabei helfen, Kanban erfolgreich in einem Unternehmen einzuführen. Dazu werden die notwendigen Grundlagen und die Funktionsweise von Kanban dargestellt sowie die Gestaltungsmöglichkeiten erläutert. Die notwendigen Vorarbeiten, Festlegungen und Hilfsmittel werden im Detail beschrieben und erklärt. Schließlich wird anhand einer Reihe von Fallbeispielen gezeigt, wie Kanban bei Unternehmen in der Praxis funktionieren kann. Kanban muss man im Zusammenhang mit den Ansätzen der schlanken Produktion betrachten. Erst durch einen ganzheitlichen Blick erschließen sich die Vorteile der Nutzung von Kanban. Daher stelle ich Methode und Systematik auch immer wieder in den Gesamtzusammenhang und versu- 7
Vorwort che, den Blick für den ganzheitlichen Ansatz zu öffnen. Methodisch bedeutet das, dass ich in diesem Buch bei der Darstellung der Zusammenhänge auf die Notation des Wertstrom-Mappings zurückgreife. Wer damit nicht vertraut ist, findet im Anhang zu diesem Buch eine Kurzdarstellung der wesentlichen Elemente und Symbole dieses grundlegenden Werkzeugs der schlanken Produktion. Dieses Buch wäre nicht zustande gekommen ohne häufige Diskussionen mit Kollegen aus meinem Unternehmen, der GEPRO mbh in Aachen, sowie vor allem mit Kunden aus vielen unterschiedlichen Unternehmen. Gerade die Diskussionen mit Entscheidern, die über die Einführung von Kanban zu entscheiden hatten, und Anwendern, durch die der Erfolg der eingeführten Kanban-Systeme erreicht wurde, haben mir viele Ideen und Anregungen für die Gestaltung dieses Buches gebracht. Ihnen allen möchte ich an dieser Stelle für ihre kritischen Anmerkungen, kontroversen Diskussionen und vielen Fragen danken. Meinen Kollegen bei der GEPRO danke ich für ihre Unterstützung und auch Geduld während der Erstellung dieses Buches. Besonders hervorheben möchte ich die inhaltliche Unterstützung durch meinen Kollegen Michael Delhaes. Sigrid Busch hat in gewohnter Weise die Grafiken gestaltet und Birgit Zillgens hat mich bei der Erstellung des Manuskriptes sehr unterstützt. Folgende Firmen stellten freundlicherweise Bildmaterial für die Abbildungen zur Verfügung: Weigang-Vertriebs-GmbH, Eibelstadt; Trilogiq GmbH, Altheim; Miele und Cie KG, Warendorf; und Doellken Woodtape Inc., Toronto. Danken möchte ich auch meiner Lektorin Stephanie Walter für ihre kritischen Anmerkungen sowie nicht zuletzt meiner Partnerin Martina für ihre unendliche Geduld während der Manuskripterstellung. 8
Einleitung Kanban ist nicht neu. Die ersten Ansätze wurden bereits Ende der Fünfzigerjahre in Japan entwickelt und schon Ende der Achtzigerjahre gab es deutsche Unternehmen, die Kanban eingeführt haben. Kanban stand allerdings lange nur für die vereinfachte Belieferung von Montageprozessen mit sogenannten C-Teilen. Kanban-Anwendungen in der deutschen Industrie konzentrierten sich nahezu ausschließlich auf die vereinfachte Bereitstellung von Verbrauchsmaterialien wie Schrauben, Muttern und anderen geringwertigen Teilen. Mittlerweile jedoch haben viele Unternehmen verstanden, dass Kanban wesentlich mehr leisten kann und erhebliche Vorteile auch in anderen Bereichen der inner- und außerbetrieblichen Logistik bietet. Kanban gehört zu den Eckpfeilern der»schlanken Produktion«, bei der jede Art von Verschwendung, also nicht wertschöpfende Tätigkeiten, aufgespürt und systematisch eliminiert wird. Kanban ist aus modern gestalteten und optimierten Prozessketten nicht mehr wegzudenken, bietet es doch ganz erhebliche Möglichkeiten, Verschwendung im Bereich der Materialversorgung zu reduzieren. Anwendungen finden sich entlang der gesamten Supply-Chain, angefangen von der Belieferung durch Zulieferer über die innerbetriebliche Logistik bis hin zur Auslieferung von Teilen an Kunden. Kanban-Systeme werden oft auch als»selbststeuernde Regelkreise«bezeichnet. Die grundlegende Idee liegt darin, einen Regelkreis aufzubauen, der keine Steuerung von außen erfordert. Die Bereitstellung von Material wird nicht mehr über eine zentrale Steuerung oder Disposition organisiert und überwacht, sondern läuft nach festen Regeln innerhalb dieses Regelkreises ab. Kanban ist somit ein Weg, die Bereitstellung von Material und Teilen in Prozessketten zu vereinfachen und Verschwendung nachhaltig zu reduzieren. Verschwendung hat viele Gesichter und Kanban greift verschiedene Aspekte von Verschwendung auf. Die Reduzierung von Beständen entlang der Lieferkette ist ein wesentlicher Nutzen von Kanban-Systemen, der oftmals auch im Vordergrund bei der Einführung steht. Ein weiterer Nutzen von Kanban ist aber auch die deutliche Reduzierung des Aufwands zur Sicherstellung der Materialversorgung, sodass die richtigen Teile im richtigen Augenblick an der richtigen Stelle der Prozesskette verfügbar sind. 9
Einleitung Wenn Kanban so viele Vorteile bietet, stellt sich natürlich die Frage, warum nicht in allen Bereichen der Lieferkette Kanban-Systeme zu finden sind. Ein Grund liegt darin, dass die Einführung von Kanban keine leichte Aufgabe ist. Die Idee, Abläufe sich selbst regeln zu lassen, anstatt sie zu steuern, bedeutet, diese Abläufe grundlegend neu zu strukturieren. Dazu müssen Randbedingungen festgelegt, Parameter erarbeitet und definiert sowie neue Hilfsmittel geschaffen werden. Auch Zuständigkeiten müssen neu festgelegt werden. Dabei darf man nicht übersehen, dass die Einführung von Kanban eine grundlegend andere Art der Materialbereitstellung erfordert, als bisher gewohnt. Diese Umstellung lässt sich durchdenken, planen und vorbereiten, erfordert aber letztlich auch Mut zur Veränderung. Die Grundsätze und grundlegende Struktur eines Kanban-Systems sind nicht schwer zu verstehen. Schwierig ist dagegen, die Effekte, die ein Kanban-System bewirkt, zu überblicken und zu ermitteln. Dazu sind Vorarbeiten notwendig, die eine gewisse Erfahrung und auch besondere Hilfsmittel erfordern. Man kann die Kanban-Einführung mit dem Beginn einer neuen Sportart vergleichen: Man wird nicht direkt zum Tennis- Champion, wenn man bisher Fußball gespielt hat. Beides sind zwar Ballsportarten, aber sie unterscheiden sich grundlegend. Man wird zunächst mit dem Tennisspiel bescheiden anfangen, Übungsstunden nehmen und sich somit Stück für Stück in den Anforderungen des weißen Sports üben. So ähnlich verhält es sich auch mit der Einführung von Kanban: Auch hier muss man üben, neue Abläufe kennenlernen, gegebenenfalls überarbeiten und schrittweise eine neue Form der Materialbereitstellung einüben. Die Schritte, die zu einer erfolgreichen Einführung von Kanban führen, werden in Kapitel 8 ausführlich erläutert. In Kapitel 1 soll zunächst aber die grundlegende Funktionsweise eines Kanban-Systems dargestellt und beschrieben werden. Anschließend werden herkömmliche Dispositionsstrategien den Abläufen in einem Kanban-System im Vergleich gegenübergestellt. Dadurch werden die Vorteile, die ein Kanban-System bietet, entsprechend deutlich. Neben den verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten eines Kanban- Systems werden in Kapitel 4 die Hilfsmittel für die Gestaltung von Kanban beschrieben. Wie bereits dargestellt, ist die Auslegung von Kanban- Systemen, also die Festlegung der Parameter zur Gestaltung, ein wichtiger Faktor für den Erfolg von Kanban. Dementsprechend wird der Auslegung ein eigenes Kapitel Kapitel 5 gewidmet. Das Gleiche gilt für die Einbettung in die betrieblichen Prozesse der Lieferkette, die in Kapitel 6 bearbeitet wird. Ergänzt werden die Ausführungen schließlich durch 10
Einleitung Beispiele von Kanban-Systemen aus der Praxis im Anhang. Diese Beispiele entstammen verschiedenen Beratungsprojekten, die meine Kollegen in der GEPRO und ich in den letzten Jahren durchgeführt haben. Sie sind soweit neutralisiert und überarbeitet, dass sie eine gewisse Allgemeingültigkeit haben und die Darstellung der Gestaltungsmöglichkeiten sowie des Nutzens von firmenspezifischen Eigenheiten unabhängiger wird. 11
1 Kanban ein Baustein der»schlanken Produktion«
1.1 Mit Kanban Bestände reduzieren In jedem Unternehmen sind Bestände ein Ärgernis. Volle Lager bedeuten hohe Kapitalbindung und drücken somit auf die Wirtschaftlichkeit. Aber nicht nur das: Ein Lager kostet Geld. Es muss gebaut werden, Lagerhilfsmittel müssen angeschafft sowie entsprechende Software-Systeme implementiert werden. Schließlich sind Mitarbeiter damit beschäftigt, Teile ein- und auszulagern und bei schlechter Lagerorganisation zu suchen. Ein Lager kostet Platz und in unseren mitteleuropäischen Ländern kostet Fläche nicht unerhebliche Beträge an Investitionen. Oftmals wird versucht, Lager systematisch zu organisieren, um den Aufwand für das Suchen von Teilen zu reduzieren. Das wiederum erfordert Aufwand, denn die Investitionen in geeignete Lagerverwaltungssysteme und Hilfsmittel sind nicht unerheblich. In gut verwalteten Lagern hält sich der Suchaufwand der Mitarbeiter in Grenzen. Sehr häufig finden wir jedoch Lager, die schlecht organisiert sind und in denen sich ein stetig wachsender Grundstock an Material ansammelt. Irgendwann gibt es dann Verschrottungsaktionen, die wiederum Aufwand und letztlich Geld kosten. In Unternehmen werden vielfältige Anstrengungen unternommen, um die Höhe der Bestände in den verschiedenen Lagern unter Kontrolle zu halten. Als Maßstab für den Erfolg dieser Bemühungen werden in der Regel die Mittelwerte des Lagerbestands betrachtet, die sich aus den einzelnen Werten über einen zeitlichen Verlauf ergeben. Der Erfolg einer Bestandsreduzierung wird dann an der Reduzierung dieses Mittelwertes ausgemacht. Tatsächlich aber sind noch weitere Parameter bei der Beurteilung einer Lagersituation entscheidend. Der Mittelwert sagt nur aus, welche durchschnittliche Kapitalbindung der Bestand verursacht hat. Er stellt jedoch nicht die Verschwendung durch unnötige Inanspruchnahme von Platz dar. Dazu muss man den Maximalwert des Bestands heranziehen. Ein Zwischenlager zwischen verschiedenen Bereichen muss von seiner Größe her nach dem Maximalwert ausgelegt werden. Die Anzahl der Teile, die maximal in diesem Lager liegen könnte, gibt an, wie viele Lagerplätze in dem Lager vorgehalten werden müssen. Die Abweichung zwischen Mittelwert und Maximalwert eines Bestands ist in der Regel erheblich und kann beim Faktor vier und mehr liegen. Das bedeutet, dass ein Lager unter Umständen das Vierfache des Durchschnittsbestands an Material fassen können muss. Aus der Statistik kann ein weiterer Wert zur Verdeutlichung der möglichen Verschwendung bei Lagern herangezogen werden: die Stan- 15