Erläuterungen
zu
Kanban
von Helmut Schiffer
Einführung
Logistische
Funktionen
Materialzusteuerungsmethoden
Erläuterungen zu
Kanban
Was ist Kanban?
Die Merkmale einer Kanban-Steuerung
Organisationshilfsmittel
für Kanban
Wie funktioniert
Kanban?
Beschreibung eines
Kreislaufes
Fertigungssteuerung
mit Kanban
Kanban-Regeln
Kanban-Planung
Fallbeispiel
Erkannte
Probleme
Quellennachweis
Einführung
Die Erhöhung der Produktivität durch
das weitgehende Ausnützen aller Optimierungsmöglichkeiten in
den Produktionen ist für alle am Prozeß beteiligten Funktionen
eine besondere Herausforderung; dies gilt auch
für die Logistik.
So werden heute im Vergleich zur
Vergangenheit erheblich höhere Ansprüche an die
Materialwirtschaft
gestellt.
Von der Logistik wird
prozessorientiertes Denken vom Kunden über die Produktion bis
zum Rohteileliefer-
anten gefordert, d. h. es wird ein umfassendes
Organisationskonzept vom Absatzmarkt bis zur Beschaffung
verlangt.
Neben den Potentialen in den innerbetrieblichen logistischen Abläufen trägt eine enge Kooperation zwischen Zulieferer und Kunden im entscheidenden Maße zur Realisierung von kurzen Lieferzeiten und damit zur Kostenersparnis bei.
Untersuchungen besagen, daß 70 - 90 % der Fertigungszeit für ein Produkt für Transport und Lagerung vergeudet werden.
Eine möglichst produktionsnahe Beschaffung der Teile ohne große Lagerreichweiten sollte darum Ziel sein. Wege hierzu bieten Just-In-Time oder - allgemeiner - eine Kanban-Steuerung.
Um für den Wettbewerb auch langfristig
gerüstet zu sein, ist es wichtig, Unternehmensziele zu
definieren,
die alle Bereiche des Unternehmen fordern, wie:
Die marktorientierte Planung, Steuerung und Abwicklung aller Material- und Warenbewegungen mit den dazugehörigen Informationen ist primäre Aufgabe der Logistik. Hierzu gehören:
Die nachfolgenden Ausführungen
beschäftigen sich mit der unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten
optimalen Steuerung für die zeit- und mengenrichtige
Bereitstellung von Teilen für die Produktion sowie mit der
Minimierung von Lagerbeständen - damit Reduzierung von
gebundenem Kapital -, mit der Minimierung von Nebenzeiten - damit
Erhöhung der Effektivität - und der Reduzierung von
Verwaltungstätigkeiten.
Es wird die Planung und Einführung von Kanban und die hierzu mögliche Unterstützung durch EDV erläutert.
Da die konsequente Einführung von
Kanban fast alle logistischen Bereiche beeinflußt, wird auch auf
das
Umfeld eingegangen, um die positiven und negativen Auswirkungen
abschätzen zu können, die sich durch
die Einführung von Kanban ergeben.
Logistische
Funktionen
Das von Kanban tangierte Umfeld:
Materialzusteuerungsmethoden
Eine der wichtigsten Aufgaben der
Logistik ist es, Material in der richtigen Menge und zur
richtigen Zeit
der Fertigung, der Montage oder dem Vertrieb zur Verfügung zu
stellen. Hierbei bedient man sich verschie-
dener Methoden der Teilezusteuerung.
Einige dieser Möglichkeiten sollen hier übersichtsweise angesprochen werden.
Die wichtigsten Methoden der Teilezusteuerung sind:
Ein in letzter Zeit immer häufiger angewandtes Material-Steuerungssystem in der Industrie ist Kanban.
Kanban ist ein
selbststeuerndes System, d. h. eine Kanban-Steuerung benötigt im
Normalfall keine
besondere Unterstützung oder Überwachung beispielsweise für
das An-
stoßen einer
Teilefertigung in Losgrößen oder für das Ordern von Nachschub
für die Teilefertigung oder
für die Montage.
Kanban ist nicht nur eine
Methode, um Nachschub zu steuern, sondern es ist auch eine
Philosophie, die
gelebt sein will.
Ohne das Begreifen und das Ausleben von Kanban wird der sinnvolle Einsatz dieser Methode scheitern.
Kanban orientiert sich am
Willen und den Befähigungen aller am Fertigungsprozeß
beteiligten Personen
und Funktionen.
Der erfolgreiche Einsatz von Kanban steht und fällt mit dem schwächsten Glied in der logistischen Kette.
Gegen den Willen einzelner
Personen oder Funktionen wird und kann Kanban nicht den Erfolg
bringen,
der erwartet wird.
Deshalb ist es von
eminenter Wichtigkeit, vor Einführung von Kanban alle
Beteiligten ausführlich zu
informieren und sie anschließend aktiv an der Planung und
Einführung zu beteiligen.
Kanban setzt den Willen zur Disziplin voraus.
Eine ausbalancierte
Produktion im Produktionsmix, gute Arbeitsplatzorganisation und
eine Fließfertigung
sind ebenfalls Garanten für einen erfolgreichen Einsatz von
Kanban.
Die japanische Bezeichnung Kanban heißt zu deutsch "Pendelkarte oder Anzeigekarte".
Auf diesen Karten sind teilespezifische Informationen wie Teilenummer, Bezeichnung, Herkunfts- und Bestimmungsort usw. vermerkt.
Kanban stellt den Produktionsprozeß in den Vordergrund.
Die Merkmale
einer Kanban-Steuerung
Die Kanban-Karte übernimmt die Funktion
des Transport- oder Fertigungsauftrages.
Durch die Anzahl der eingesteuerten Kanbans in Abhängigkeit der
notwendigen Bedarfe ist das System selbststeuernd.
Organisationshilfsmittel
für Kanban
Wie
funktioniert Kanban?
Die Zuordnung von
Kanban-fähigen Teilen zu Standardbehältern ist eine
Grundvoraussetzung zur Einführung
von Kanban.
Jedes Teil wird hierbei
einem Behälter zugeordnet und die Füllmenge bestimmt. Die
Füllmenge sollte
sinnvollen Kriterien entsprechen; diese sollten in den Regeln zur
Planung und Einführung von Kanban festgeschrieben sein.
So soll die Füllmenge nur den Teilebedarf innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit abdecken und das Bruttogewicht des Behälters sollte so bemessen sein, daß der Behälter manuell zu handhaben ist.
Füllmenge, so wie die Behälterart, sind unter anderem Eintragungen auf der Kanban.
Zu jedem Teil wird mindestens eine Kanban mit den teilerelevanten Daten erzeugt. Die Anzahl der Kanbans ermittelt sich aus der Wiederbeschaffungszeit des Teiles dividiert durch den Teilebedarf (Anzahl Behälter) während der Wiederbeschaffung.
Eine Steuerung mittels Kanban erfolgt jeweils nur für einen Teilekreislauf. Existieren für einen Teil mehrere Kreisläufe, so sind diese jeweils in ihren Steuerungsfunktionen unabhängig voneinander.
So ist ein Kreislauf die
Anforderung eines bearbeiteten Teiles von der Montage an die
Fertigung, ein anderer
die Anforderung von der mechanischen Fertigung an den
Rohteileproduzenten.
Beschreibung
eines Kreislaufes
Ein Kanban-Kreislauf beginnt immer am
Arbeitsplatz, sei es in
der Montage oder in der Fertigung.
Hier werden als Grundausstattung
nur so viele Behälter eines
Teiles bereitgestellt, daß deren Inhalt die Bedarfe
während der Wiederbeschaffungszeit abdeckt.
An jedem dieser Behälter
befindet sich eine Karte mit teilespezi-
fischen Daten.
Bei Anbruch eines Behälters
entnimmt der Montagewerker diese
Karte und legt sie in einem Kanban-Sammelkasten ab.
Nach einem Fahrplan fährt ein
Teilebereitsteller alle Arbeits-
plätze ab, beschickt diese mit neuem Material, sammelt
gleichzeitig Leergut ein und entnimmt zudem aus den
Sammelkästen die Kanbans.
Bei Beendigung der Tour entlädt
der Teilebereitsteller das
Leergut an einer zentralen Leergutsammelstelle und
übergibt
im Lager die eingesammelten Kanbans.
Im Gegenzug übernimmt der
Teilebereitsteller einen Container, der entsprechend den
im vorherge-
henden Umlauf eingesammelten Kanbans gefüllt wurde, und
begibt sich auf einen neuen Umlauf.
Anhand der eingesammelten Kanbans wird im Lager ein neuer Container für die nächste Tour gefüllt.
Das Lager sollte
entsprechend den im Kreislauf eingesetzten Behältergrößen
konzipiert sein und muß
FIFO (first in - first out) ermöglichen.
Je nach den zu lagernden
Teilemengen können verschiedene Regaltechniken zum Einsatz
kommen, zum
Beispiel Fachbodenregale und/oder Durchlauflager.
Das hier im Beispiel gezeigte Lager ist
als Durchlauflager konzipiert.
Jeder Kanal ist teilespezifisch belegt. In der unteren
Ebene lagern
Teile mit hohen Bedarfen - bezogen auf den
Behälterumschlag -, in
den oberen Ebenen Teile mit niedrigerem
Behälterumschlag.
Die Teile mit hohem
Behälterumschlag werden so eingelagert, wie
sie vom Lieferanten angeliefert worden sind, KLT
(Kleinteile-Ladungsträger) auf Palette oder in
Gitterboxen.
Der Kommissionierer entnimmt den Bedarf direkt von der Palette.
Die Anliefereinheiten für Teile mit geringerem Behälterumschlag sind aufzulösen und die KLT einzeln in die Bahnen einzugeben.
Wichtig hierbei ist, daß der
Lieferant sich an die Abmachungen bezüg-
lich der Lieferlosgrößen hält, andernfalls sind
Überlieferungen an ihn zurückzusenden, da die
Kapazitäten
des Lagers nicht für Überlieferungen ausgelegt sind.
Auf den Kanbans ist der
Lagerort (Lagerbereich) des Teils vermerkt. Entsprechend diesen
Eintragungen
werden die Kanbans sortiert und das Material aus dem Lager
entnommen.
Bei Entnahme eines Behälters aus einem Kanal prüft das Lagerpersonal das Erreichen des Behältermindestbestandes (Meldepunkt).
Der Meldepunkt gibt den
Punkt an, bei dem Nachschub vom Lieferanten geordert werden muß,
ohne daß
ein Fehlbestand riskiert wird. Für jedes Teil muß der
Meldepunkt individuell ermittelt werden. Bei der Berechnung des
Meldelpunktes werden Wiederbeschaffungszeit/Fertigungszeit und
Füllmenge berück-
sichtigt.
Fertigungssteuerung
mit Kanban
Bei der Kanban-gesteuerten Fertigung
wird für jedes zu produzierende Teil der Meldepunkt in Anzahl
Behältern in Abhängigkeit von der Fertigungsdauer
(Wiederbeschaffungszeit) bestimmt.
Die Anzahl Behälter für
Wiederbeschaffung sowie eine auf den Bedarf abgestimmte
Lagerreichweite in
Anzahl Behältern ergibt die theoretische Losgröße.
Entsprechend dieser theoretischen Losgröße sind Kanban zu erstellen.
Die tatsächlich zu fertigende
Losgröße wird durch den Rückfluß der Kanbans in die Fertigung
bestimmt;
sie weicht in der Regel nur um einen geringfügigen Restbestand
von der theoretischen Losgröße ab.
In der Fertigung erhält jeder gefüllte Behälter eine Kanban, auf der unter anderem Teilebezeichnung, Teilenummer und zur Sicherstellung von FIFO das Fertigungsdatum enthalten sein sollten.
Die gefertigten Teile (Losgröße)
werden gelagert. Aus dem Lager werden die Anforderer für die
weitere Teilebearbeitung beliefert. Je nach Festlegung wird bei
der Auslagerung oder vom Teileanforderer die
Kanban entnommen und zur Fertigung zurückgesandt.
Die Kanbans werden in der Fertigung in eine Plantafel einsortiert.
Für jeder Teileart ist die Wiederbeschaffungszeit durch zwei Marken gekennzeichnet.
Innerhalb dieser Marken soll mit der
Teilefertigung begonnen werden. Der Abstand der Marken entspricht
einer bestimmten Anzahl von Kanbans (Behälter), innerhalb derer
mit der Teilefertigung flexibel begonnen werden kann.
Bei Beginn der Fertigung werden alle
Karten entnommen und die entsprechende Anzahl an Behältern mit
der durch die Kanban repräsentierte Teileart gefertigt.
Die von der Plantafel entnommen Kanbans werden den Behältern beigefügt.
Die Steuerung der Fertigung unter Zuhilfenahme einer Plantafel glättet die Fertigungslosgrößen; die Bedarfsschwankungen werden hierbei durch Frequenzänderung der Fertigungszyklen aufgefangen.
Die Plantafel ermöglicht:
Kanban-Regeln
Wie bereits mehrfach erwähnt, baut das Kanban-Prinzip auf Regeln auf.
Diese sind:
In Hinblick auf Wirschaftlichkeit und Funktion sollten:
- neben der Beachtung der Regeln - angestrebt werden.
Die praktische Umsetzung des Punktes 6 ist schwierig.
Wie bereits mehrfach erwähnt ist die
Anzahl der Kanbans von den Produktionsstückzahlen abhängig und
somit schwankend. Die Schwierigkeit, die richtige Anzahl der
Kanbans in Konvergenz zum Produktions-
programm zu halten, besteht darin, den Überblick über die im
Kreislauf befindlichen Karten zu behalten.
Ein- und Aussteuern von Karten und das Ersetzen von vermeintlich verlorenen Karten machen eine Verfolgung der im Umlauf befindlichen Karten mit konventionellen Mitteln fast unmöglich.
Will man hier den Überblick bewahren, so ist eine zyklische Inventur der Karten zwingend. Ist die Teilevielfalt, die mit Kanban gesteuert wird, groß, erhöht sich dementsprechend der Aufwand für die Inventur.
Da eine Inventur nur eine temporäre
Genauigkeit bietet, kann diese nicht vor einem Teileengpaß
schützen,
der sich aufgrund einer fehlenden Karte ergeben hat.
Wie die Problematik der Überwachung der richtigen Anzahl Kanbans gelöst kann, wird später eingehend im Kapitel 6 "Kanban-Programm" erläutert.
Bei den nachfolgenden produktionsbedingten Merkmalen ist der Einsatz von Kanban kritisch, bzw. muß durch weitere Steuerungsmechanismen - beispielweise Kümmerer - unterstützt werden:
Die Einführung von Kanban setzt eine
sorgfältige Planung voraus. Auch die Planung sollte sich auf
Richtlinien aufbauen, die Vorgehensweise bei der Planung
festschreiben. Die Richtlinien sollen das zu erreichende Ziel
klar definieren.
Die Richtlinien sollten gemeinsam mit allen Beteiligten abgestimmt werden, deshalb ist als erstes das Projektumfeld zu bestimmen und sind daraus die Projektbeteiligten zu ernennen.
Zum Projektumfeld gehören:
Bei der Auswahl der Projektbeteiligten
ist besonders darauf zu achten, daß die Mitarbeiter vor Ort
intensiv
und gleichberechtigt mit in die Planungen einbezogen werden. Die
Einbeziehung der Praktiker ermöglicht die Nutzung eines großen
Potentials an Fachwissen und Fachkompetenz. Die
Planungsmitwirkung der Mitarbeiter wirkt sich auch
motivationssteigernd aus und wird somit bei der Inbetriebnahme
von Kanban über manche Probleme hinweghelfen.
Sind die Projektbeteiligten benannt, ist ein Stufenkonzept zur Planung auszuarbeiten.
Für jede Phase in diesem Konzept sind dazugehörige Richtlinen gemeinsam zu erarbeiten.
Diese Richtlinien können je nach Projektziel und Produktions-/Fertigungsstruktur individuell verschieden sein.
Das Stufenkonzept kann beinhalten:
Fallbeispiel
Bei einem Großserienhersteller wurde die Teileandienung von einem reinem Zweibehältersystem auf Kanban umgestellt.
Der Zwang zur Umstellung
kam aus der Notwendigkeit, immer mehr Varianten an der
Montagelinie bereit-
stellen zu müssen obwohl die Bereitstellfläche am Band hierfür
nicht ausreichte.
Eine Lösung wurde darin gefunden, möglichst viele Teile statt in großen Gitterboxen in kleinen Behältern vom Hersteller anliefern zu lassen.
Damit diese Veränderung auch noch wirtschaftliche Vorteile bringt, wurde konsequent die interne Teilezusteuerung für die Montagen auf Kanban umgestellt.
Die gesamte Maßnahme zuzüglich einer beachtlichen Erhöhung der Direktanlieferungsumfänge erbrachte eine Wirtschaftlichkeit von annähernd 30 %.
Weitere Vorteile ergaben sich für die Arbeitsplatzergonomie.
Vor der Umstellung waren die Arbeitsplätze mit 4,5 m hohen Regalen umstellt, heute sind die Anstellmittel max.1,6 m hoch.
Durch die nunmehr offene Arbeitsplatzstruktur konnte die Gruppenarbeit intensiviert
 |
 |
| Vor
der Kanban-Einführung |
und
danach. |
werden.
Weitere Vorteile ergaben
sich für die Disponenten, die einen genaueren Überblick über
Teilebestände
bekamen, da die bereits aus dem Lager ausgebuchten
Vorortbestände erheblich minimiert wurden.
Durch das räumliche
Zusammenlegen der Logistikfunktionen "Material
beschaffen" (Linerunner) und
"Montage steuern" in eine sogenannte Logistikbasis
konnte die Kommunikation unter den Verantwortlichen erheblich
verbessert werden, so daß Bandabrisse aufgrund nicht vorhandener
Teile stark reduziert wurden.
In der ersten Stufe von
Kanban wurden 350 Teilenummern umgestellt, nach und nach kamen
900 weitere
hinzu.
In der Einführungsphase
wurden alle Teileanlieferungen aus der Montage von
Großbehältern in Kleinbe-
hältern umgepackt, bis die Umstellung der Lieferanten auf die
neuen Anlieferbehälter im großen Umfang
griff.
Das Umstellen der
Lieferanten erfolgte relativ problemlos. Durch groß angelegte
Lieferanten-Workshops
wurde allen Lieferanten das Anstellungsprinzip mit seinen
Vorteilen eingehend erläutert, mit dem Erfolg,
daß nach einem ¾ Jahr alle auf kleine Standardbehälter oder
auf entsprechende Einwegverpackung
umgestellt hatten; und dies ohne ausgewiesene Mehrkosten.
Ebenfalls wurden die Abrufmengen, die der Lieferant zu liefern hat, neu definiert.
Früher war die geringste Teilemenge die Füllmenge einer Gitterbox.
Heute wird nach KLT-Ebenen
abgerufen; die geringste Abrufmenge ist eine Ebene auf einer
Pool-Palette
und entspricht damit nur einem Anteil der Füllmenge einer
Gitterbox.
Ziel der Verringerung der Abrufmengen war die Reduzierung der Lagerreichweiten.
Aus Umwelt- und
strukturellen Gründen können an diesem Produktionsstandort die
angelieferten Teile nicht
in unmittelbarer Nähe des Montageortes gelagert werden
 |
Deshalb
werden alle Teileanlieferungen in einer Entfernung von ca. 35 km
in einem extern bewirtschaften
Lager (ZAL = Zentrales-Außenlager) gelagert und wird die
Produktion von hieraus versorgt.
Die Zeitspanne vom Teileabruf aus der Produktion bis zum
Eintreffen des Teiles beträgt vier Stunden.
Dadurch, daß die Teile
nicht in unmittelbarer Nähe des Montageortes lagern können, ist
ein Zwischenlager
(LB = Logistikbasis) für die direkte Versorgung der Produktion
notwendig.
Aus dem ZAL wird dieses Lager mit Teilen versorgt.
In der Logistikbasis werden
alle Teile, die für die Produktion benötigt werden, gelagert,
wobei der Bestand
auf ein Minimum (ca. vier Stunden Wiederbeschaffungszeit aus dem
ZAL) beschränkt ist.
In der Logistikbasis werden
nur Teile in Kleinbehältern gelagert. Hierzu wurde eine
Durchlaufregalanlage
für KLT (Kleinladungsträger) auf Paletten (Teile mit hohem
Umschlag) und für einzelne KLT (Teile mit geringerem Umschlag)
aufgebaut.
Teile mit hohem Bedarf -
die daher in Großbehältern angeliefert werden - werden meistens
vom Hersteller
direkt in einen Vorortpuffer in der Nähe der Montagelinien
geliefert.
Direktanlieferungen vom
Lieferanten an die Logistikbasis, den montagenahen Puffer so wie
Lieferungen aus
dem ZAL werden als Montagebestand gebucht; somit entfällt die
Lagerbestandsführung.
Zweimal in der Schicht wird visuell der Bestand in der Logistikbasis geprüft. Hat eine Teilenummer den Mindestbestand erreicht, wird über DFÜ (Datenfernübertragung) ein Abruf getätigt.
Der Mindestbestand ist definiert in Anzahl KLT und ist an jedem Kanal teilespezifisch ausgewiesen.
Teileabrufe beim Hersteller
erfolgen entsprechend der Bedarfsermittelung über Feinabruf.
besondere Fahrzeuge eingesetzt.
Diese Fahrzeuge zeichnen sich durch ihre einfache Handhabung und Wendigkeit aus.
Die in der Durchlaufregalanlage
eingesetzten Fahrzeuge sind mit einem
Hub von 1,2 m ausgestattet um die zur Verfügung stehende
Hallenhöhe ausnützen zu können.
Die Verteilung der KLT am Montageband erfolgt ebenfalls mit diesen Fahrzeugen nach dem Busprinzip.
Die großvolumigen Teile werden
aus dem Vorortpuffer mit Gabelstap-
lern nach dem Taxiprinzip verteilt, wobei die
Gabelstapler ihre Fahrauf-
träge von dem jeweiligen Montagewerker per Datenfunk
erhalten.
Beim Start von Kanban zeigten sich schnell organisatorische Probleme, die schließlich dazu führten, daß die Kanban-Abläufe mit einem speziellen EDV-Programm gesteuert werden mußten.