Prozessoptimierung mit Leanmanufacturing 6. Teil

Kosten senken mit Kanban Regelkreisen

Dieser Artikel wendet sich an kostenbewusste Produktionsverantwortliche, Produktionssteuerer, Logistiker, Qualitätsverantwortliche, Prozessverbesser und Führungskräfte. Sie erfahren, welche Methoden Sie dabei unterstützen, die Materialversorgung und -Transporte in ihrem Betrieb zu verbessern, sowie den Planungs- und Steuerungsaufwand zu reduzieren. Der Schwerpunkt dieses Artikels liegt dabei auf das Anwenden von Kanban Steuerungen

Herausforderungen

Kennen und ärgern Sie diese Situationen?

  • Ihre Bestandskosten sind höher als kalkuliert
  • Unzählige Behälter mit Material verstopfen die Gänge in ihrem Betrieb und stellen damit ein hohes Risiko für die Arbeitssicherheit dar.
  • Sie prüfen permanent den Produktionsstatus oder suchen dringend Material, welches die Produktion jetzt benötigt.
  • Ihre Staplerfahrer und Versorger beklagen sich über unzureichenden Platz und Lagerflächen
  • Die Rückverfolgbarkeit (Traceability) von Rohmaterial, Work in Prozess und Fertigteilen funktioniert nicht.
  • Sie können die Kosten für ihre logistischen Aufwände nur schwer oder gar nicht beschreiben.

All diese Aspekte verursachen zusätzliche Mühen und Kosten, gefährden die Arbeitssicherheit, widersprechen zeitgemäßen Qualitätsmanagementsystemen und sorgen für viele weitere Nachteile. Sie sind unzufrieden mit den oben beschriebenen, oder ähnlichen, Situationen und möchten diese abstellen? Dann lesen Sie bitte weiter. Der folgende Beitrag bietet Lösungsansätze zum Verbessern ihrer betrieblichen Lage an.

Lösungansatz

Sie erfahren, wie Kanban Regelkreise dazu beitragen, die oben beschriebenen Zustände zu verbessern.

Konkret bedeutet dass,

  • die Materialbestände und die damit verbundenen Kosten sinken
  • die Gänge in ihrem Betrieb und die Areale um die Maschinen herum frei und übersichtlich sind
  • Unfälle verursacht mit Flurförderfahrzeugen abnehmen
  • die Produktionsplanung effektiv unter Berücksichtigung strategischer Vorgaben erfolgt
  • die Versorgung der Produktion mit Material sicher ist, und das dafür genügend Stellfläche vorhanden ist

Wie unterstützen Kanban Regelkreise die gewünschte Transformation?

Kanban Systeme beziehen sich auf zwei Aspekte.

1. Dem Bereitstellen des Materials ohne äußere Eingriffe

2. Dem autonomen Steuern der Produktion.

Beide Kriterien erfordern das Einsetzen des Pull Prinzips. Dieses Prinzip fordert, dass die Anforderungen zum Starten des Produktionsprozesses oder des Bereitstellens von Material vom Ende der Wertschöpfungskette erfolgt. Die Kanban typischen Prozesse für Material- und Produktionssteuerung sind weitestgehend identisch. Daher gehe ich in diesem Artikel überwiegend auf die Materialversorgung mit Kanban Regelkreisen ein.

Setzen Sie sich mit mir in Verbindung für das Durchsprechen Ihrer Herausforderung

Kanban Regelkreise

Kanban Regelkreise arbeiten bedarfsorientiert. Sie folgen dabei der Prämisse,

  • das richtige Material
  • in der richtigen Menge
  • zur richtigen Zeit
  • am rechten Ort
    zu haben

Diese Vorbedingungen sind Bestandteil von Just in Time oder Just in Sequenz Produktionsmethoden, und fügen sich daher nahtlos in dieser ein.

Kanban Regelkreise beruhen darauf, dass der nachgeschaltete Prozess sein Material von dem vorhergegangenem Schritt dann, und nur dann, anfordert, wenn er dieses benötigt. Zur Bedarfsanforderung stehen drei unterschiedlichen Methoden zur Verfügung:

  1. umlaufende Behälter (Behälter Kanban)
  2. Anfordern durch Karte
  3. IT unterstützte Bedarfsmeldungen.

Parameterübersicht

Zum Funktionieren von Kanban Regelkreisen ist es erforderlich, dass die beteiligten Prozesse mit ihren Parametern quantitativ exakt beschrieben sind. Welche sind erforderlich?

  • Abrufmengen des Kunden
  • Die dazu erforderlichen Schichtleistungen
  • Der OEE (Gesamtanlagen Effizienz) der eingebundenen Maschinen und Anlagen.
  • Erforderlichen Pitches
  • Mengen, Gewichte und Geometrie von Einzelteilen, Baumgruppen und Fertigteile
  • Ditto von Behältern und Ladungsträgern
  • den ergonomischen Vorgaben entsprechend übersteigt das Gewicht der fertig konfektionieren Behälter oder Ladungsträger – bei manueller Handhabung – nicht das zulässige Höchstgewicht
  • Platz – und Wegeverhältnisse hinsichtlich Geometrie und Frequentierung
  • Transport – und Verfügbarkeitszeiten zwischen Anforderung und Anlieferung

Mit diesen Parametern erfolgen Bestandsermittlung und Auslegung der Flächen, welche zur
Bereitstellung des Materials erforderlich ist. Zudem beeinflussen Belieferungssequenz und Gewichte die Auswahl der erforderlichen innerbetrieblichen Transportmittel.

Das Kennen dieser Parameter ist die zwingende Voraussetzung für das Einführen eines effektiv funktionierenden Kanban Regelkreises. Auch hier gilt: „Wer seine Zahlen nicht kennt, benötigt für seine Entscheidung sehr viel Glück!“ Daraus folgen zwei Konsequenzen:

1. Sie kennen die Parameter bereits?
Damit erfolgten das Planen und Festlegen der Regelkreise hinsichtlich Position, Menge und
Organisation im Werk.

2. Sie kennen die Parameter nicht, oder es bestehen Zweifel an ihrer Güte?
Dann ist der Ist-Zustand aufzunehmen. Für das Beschreiben der Ist – Situation ist eine Wertstromanalyse sehr gut geeignet. Sie unterstützt zusätzlich beim Erlangen eines guten Prozessverständnisses.

Verdeckte Verschwendung

Liegen die Informationen konsolidiert vor, offenbaren sich quantifizierbar die bislang versteckten und nicht wahrgenommenen Verschwendungen. Sehr häufig zeigt die Analyse der Daten, dass

  • zusammengehörige Prozesse unterschiedliche Taktzeiten aufweisen, obwohl sie zum gleichen Produkt gehören
  • Vormaterialen, Bestände an angearbeitetem Material (WIP – Work in Progress) und Fertigwaren weiter über die kaufmännisch / technisch sinnvollen Mengen hinausgehen
  • diese Vorräte zusätzlichen Platz beanspruchen und Behälterkapazität binden
  • die oft gewünschte / geforderte Lagerungs- und Auslieferungsmethode (FIFO) nicht eingehalten wird

Dieses sind Ergänzungen zu den bereits oben genannten Missständen.

Was ist der Unterschied eines Kanban Regelkreises und dem Hineindrücken (Pushen) von Material? Dieser lässt sich am besten anhand eines Beispiels erklären. Der Übersichtlichkeit halber berücksichtige ich einige der o.g. Parameter nicht.

Beispiel Push System

Datenlage:
Prozess ohne Rüsten; Einschichtige Produktion; ein Maschinenbediener

Schichtleistung einer Maschine: 800 Stück (Kleinteile), bestehend aus 4 Komponenten (a,b,c,d)

Rohmaterial:
3 große Behälter, Mengen: Teil a: 4500 St, b: 7000 St, c: 1200 St, d: 200 St

Kundenabrufe: 400 St / Tag; Gebinde Größe 100 Stk. Diese werden einmal pro Tag abgeholt.

Große Behälter umrunden die Maschine. (Ergonomische Beladen der Maschine aufgrund der Behältergrößen fraglich). Das beigestellte Material reicht min. für 0,5 Tage und max. für 17,5 Tage.
Dieses bedeutet hohe Kapitalbindung durch überhöhte Bestände, und dass der Arbeitsplatz nicht ergonomisch gestaltet ist. Darüber hinaus bietet die Situation erhebliches Potential für weitere Optimierungen.

Beispiel Kanban System

Datenlage
Schichtleistung und Kundenabrufe sind identisch, aber:

Das Rohmaterial
Wird in deutlich kleineren Behältern bereitgestellt. Jeder Behälter hat einen Pitch von 200 Stk, und muss damit 4 – mal am Tag ausgetauscht werden. Die Behälter sind griffgünstig in einen Durchlaufregal um den Maschinenbediener platziert. Jeder Behälter ist 2-mal vorhanden. Der Material Zulauf und das Abfließen erfolgen über Behälter Kanban Regelkreise.

Zulaufregelung:
Der Bediener stellt die 4 leeren Behälter auf eine definierte Fläche. Das ist die Aufforderung an den Versorger, die leeren Behälter gegen 4 volle Behälter anzuliefern

Ablaufregelung:

An der Arbeitsstation ist Platz für 2 Gebinde. Ein Behälter ist leer, der andere wird kontinuierlich gefüllt. Nach dem Erreichen von 100 Stück erreicht, schiebt der Bediener das fertige Gebinde auf einem definierten Platz. Dies ist die Aufforderung an den Entsorger, das gefüllte Gebinde gegen ein leeres auszutauschen.

Zwischenfazit

Die Vorteile des Kanban Regelkreises sprechen für sich:

  • Bestandsreduzierung und damit verbundene Kostensenkungen
  • der Arbeitsplatz entsprich ergonomischen Grundsätzen und den Arbeitsschutzanforderungen
  • FIFO und Traceability sind durchgängig gegeben
  • Platzsituation deutlich entspannt
  • Tauchen im Prozess Fehler auf, sind lediglich überschaubare Mengen zu prüfen
  • Produktion und Logistik arbeiten autonom, die Organisation eines Kanban Regelkreis erfordert keine zusätzliche Steuerungsmaßnahme durch den Produktionssteuerer.

Ein Fall aus meiner Praxis

An einer Produktionszelle fand ich die bereits beschriebene Situation vor. Aufgrund einer Auslieferung fehlerhafter Produkte aus dieser Zelle kam es zu einer Reklamation. Infolge dieser analysierte ich den Arbeitsplatz. Wir reduzierten entsprechend der oben gemachten Überlegungen das Material im Sinne eines Kanban Regelkreises und gewannen dadurch erheblich am Platz und Übersichtlichkeit. Volle, überladene Behälter wurden entfernt und durch überschaubare Regale mit deutlich kleineren Behältern ersetzt. Zusätzlich legten wir die Einlegereihenfolge für die Maschine exakt fest. Darüber hinaus ergaben sich durch diese Optimierung weitere Ansätze zum Verbessern des Prozesses. Diese Maßnahmen eliminierten die Fehler Ursache. Der Kunde, der später den verbesserten Arbeitsbereich kritisch prüfte, war ebenfalls hochzufrieden mit der geleisteten Optimierung.

Schlusswort
Kanban Regelkreise tragen als Bestandteil des Leanmanufacturing Portfolios erheblich zu Ablaufverbesserungen teil. Deren Ergebnisse finden sich positiv im BAB und in der GUV wieder. Neben den monetär bewertbaren Verbesserungen stellen sich zusätzlich Effekte ein. Die Einführung beruht auf akribischer Planung und konsequenter, disziplinierte Umsetzung.

Kurz Glossar

Kanban
Kanban kommt aus dem japanischen, und bedeutet so viel wie Karte, oder Zettel und ist zudem gleichbedeutend mit den Begriffen wie Information oder Signal. Die für eine Kanban Regelung eingesetzten Informationsträger (Karten, Zettel o. ä. Informationen) benötigen eindeutige und zuordnungsbare Basisinformationen. Dieser Satz an Basisinformationen gibt Auskunft über eindeutige Bezeichnungen in Form von Material und oder Artikelnummern seiner Herkunft und dem Zielort die erforderlichen Aktivitäten (Produktionsauftrag, Transportauftrag) eindeutige Nummer der Kanban Karte

Pitch
Ein Pitch ist eine sinnvoll gewählte Produktionsmenge bzw. Verbrauchsemenge. Ein Pitch steht demzufolge für Mindestmengen.

Traceability
Traceability steht für Rückverfolgbarkeit von Teilen, Baugruppen und Fertigbauteilen. Neben den unterschiedlichsten Teilen oder Baugruppen kann sich die Rückverfolgbarkeit auch auf Behälter oder Chargen beziehen. Je nach Kundenanforderung ist ein entsprechendes System zu vereinbaren und aufzubauen. Je feiner die Auflösung ist, desto anspruchsvoller kann das System im Aufbau, Organisation und Verwaltung werden.