Extrait
Inhaltsverzeichnis
Danksagung
Abbildungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1 Einführung
1.1 Problemstellung
1.2 Forschungsfragen
1.3 Methodik und Vorgehensweise
2 Grundlagen des Kanban-Verfahrens
2.1 Potenziale und Voraussetzungen
2.2 Prinzipien
2.3 Verfahrensablauf und -steuerung
2.4 Steuerungsmittel in der Kanban-Steuerung
3 Unternehmensübergreifendes Kanban-Verfahren
3.1 Modell eines unternehmensübergreifenden Kanban-Verfahrens
3.2 Einsatzvoraussetzungen
3.3 Potenziale
3.4 Kritische Analyse
4 Fazit
Anhang 1 – ABC-/XYZ-Analyse
Anhang 2 – Framework for implementation of supplier-e-kanban
Anhang 3 – Aufbau und Phasen des Kooperationslebenszyklus
Anhang 4 – Primär – und Unterstützungsschicht
Anhang 5 – Toyota-Information-System
Anhang 6 – e-Kanban-Steuerung mit dem Lieferanten
Anhang 7 – Schritte zur Einführung eines ganzheitlichen Controllings
Anhang 8 – Berechnung der Lieferanten-Kanban-Karten über Excel
Anhang 9 – Schrägregellager
Anhang 10 – Post-Office for supplier kanban
Anhang 11 – Lieferantenaustauschplan
Anhang 12 – E-Kanban
Anhang 13 – Wirkungen einer Kanban-Steuerung
Literaturverzeichnis
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.
Impressum:
Copyright © Science Factory 2019
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Covergestaltung: GRIN Publishing GmbH
Danksagung
An dieser Stelle möchte ich all jenen danken, die durch ihre fachliche und persönliche Unterstützung zum Gelingen dieser Masterthesis beigetragen haben.
Seitens des Lehrstuhls für Produktions- und Logistikmanagement der Universität Siegen, danke ich Herrn Prof. Dr. Ulrich Seidenberg, der meine Masterthesis betreut und begutachtet hat. Für die hilfreichen Anregungen und der Unterstützung bei der Erstellung dieser Arbeit möchte ich mich herzlich bedanken.
Außerdem möchte ich mich bei meiner Freundin Jennifer Giebner bedanken, die mich während meines Masterstudiums begleitet und unterstützt hat sowie stets ein offenes Ohr für mich hatte.
Des Weiteren möchte ich mich bei meinen Eltern, meinem Vater Manfred Krause und meiner Mutter Ulrike Krause, bedanken. Euch gilt ein besonderer Dank. Ihr habt mich in all meinen Entscheidungen unterstützt und ermutigt. Ohne euch wäre mein Studium und akademischer Werdegang nicht möglich gewesen. Ihr habt den Grundstein für meine weitere berufliche Laufbahn gelegt und mich nachhaltig unterstützt. Euch widme ich deshalb diese Arbeit. Abschließend gilt mein Dank Pia Krause und Harald Widmann, die mir in meinem Studium mit Rückendeckung zur Seite standen.
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Unterscheidung von Bring-Prinzip und Hol-Prinzip
Abb. 2: Planung mit zentraler Fertigungssteuerung
Abb. 3: Kanban-Steuerung
Abb. 4: Verkettung von Kanban-Kreisen
Abb. 5: Funktionsweise des Lieferanten-Kanban
Abb. 6: Flow of Supplier-Kanban
Abb. 7: Standard-Kanban-Vertrag
Abb. 8: Zusammenhang der logistischen Parameter einer Lieferkette
Abb. 9: Lieferanten-Kanban-Karte
Abb. 10: Kanban-Tafel
Abb. 11: Unternehmensübergreifende Einsatzvoraussetzungen
Abb. 12: Unternehmensübergreifenden Potenziale
Abkürzungsverzeichnis
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1 Einführung
1.1 Problemstellung
Unternehmen agieren mit einer stetig ansteigenden Komplexität und Dynamik an verschiedenen Märkten in der heutigen Wirtschaft. Um erfolgreich am Markt zu existieren und das eigene Wachstum zu steigern, bilden Unternehmen sowohl operativ als auch strategisch ausgerichtete Ziele. Damit die gesteckten Ziele auch erreicht werden, müssen in allen Unternehmensbereichen Maßnahmen geplant, koordiniert und kontrolliert werden. Eine Maßnahme im Bereich des Produktions- und Logistikmanagements ist unter anderem die Optimierung des Material- und Informationsflusses sowie der Bestände im Produktionsprozess. Dieses Ziel kann durch verschiedene Methoden und Verfahren erreicht werden. Ein in der Praxis erfolgreich umgesetztes und in der Theorie bewährtes Verfahren ist das Kanban-System, bei dem die Bestände, Lagerkosten und Durchlaufzeiten im gesamten Produktionsprozess reduziert werden.
Erläuterungen zur Funktionsweise eines innerbetrieblichen Kanban-Systems sind in der Literatur ausreichend vorhanden. Im Rahmen dieser Masterarbeit ist die Funktionsweise eines Kanban-Systems unternehmensübergreifend zu analysieren. Der primäre Fokus ist auf die Einsatzvoraussetzungen und die Potenziale gerichtet. Vielfältige Faktoren wie z.B. die EDV, Einsparungsmöglichkeiten, Wirkungsweisen, Investitionen oder Steuerungsmittel sind im unternehmensübergreifenden Kanban-Verfahren von Relevanz. Zu untersuchen sind zusätzlich die Synergien und Diskrepanzen bei der Koordination des Material- und Informationsflusses zwischen den beteiligten Unternehmen. Damit die Funktionsweise eines unternehmensübergreifenden Kanban-Systems konkretisiert werden kann, werden alle maßgeblichen Faktoren recherchiert, untersucht und ausgewertet. Danach können die Einsatzvoraussetzungen und Potenziale eines unternehmensübergreifenden Kanban-Systems bestimmt und eine kritische Analyse vorgenommen werden. Zudem sollen die Funktions- und Verfahrensweise anhand von zwei Modellen für ein unternehmensübergreifendes Kanban-System verdeutlicht werden.
1.2 Forschungsfragen
Die Masterarbeit soll zeigen, wie ein unternehmensübergreifendes Kanban-Verfahren funktionieren kann, welche Einsatzvoraussetzungen zur erfolgreichen Implementierung gegeben sein sollten und welche Potenziale es hat. In diesem Rahmen ergeben sich die drei untergeordneten Forschungsfragen:
1) Wie funktioniert ein unternehmensübergreifendes Kanban-System?
2) Welche Einsatzvoraussetzungen hat ein unternehmensübergreifendes Kanban-System?
3) Welche Potenziale hat ein unternehmensübergreifendes Kanban-System?
1.3 Methodik und Vorgehensweise
Im Folgenden wird aufgezeigt, welche Erkenntnisse in bisherigen Publikationen vorzufinden sind. Zudem soll der derzeitige Forschungsstand zum unternehmensübergreifenden Kanban verdeutlicht werden. Die Produktionsprozesssteuerung mit der Kanban-Methode ist in der Literatur aus den unterschiedlichsten Perspektiven evaluiert worden. Informationen zu den Potenzialen und Einsatzvoraussetzungen für das Kanban-System sind ausreichend und umfangreich in der Literatur vorzufinden. Ein ganzheitliches Modell für ein unternehmensübergreifendes Kanban-System konnte bislang nicht gefunden werden. Die Publikationen zum Lieferanten-Kanban in der Literatur geben aber Hinweise auf die Einsatzvoraussetzungen und Potenziale. Zudem sind in der Literatur unterschiedliche Informationen und Modelle zur Implementierung unternehmensübergreifender Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme sowie zum integrierten Supply Chain Management mit unternehmensübergreifenden Prozessen publiziert. Diese und das Lieferanten-Kanban dienen als Grundlage, um die Potenziale und Einsatzvoraussetzungen eines unternehmensübergreifenden Kanban-System zu identifizieren. Um das Wissen zu generieren, womit die einzelnen Einsatzvoraussetzungen und Potenziale eines unternehmensübergreifenden Kanban-System dargestellt werden können, ist englisch- und deutschsprachige Literatur zu analysieren und zu verwenden. Die Potenziale des Lieferanten, des Abnehmers und die synergetischen Potenziale werden anhand von Praxisbeispielen in ihrer Aussagekraft nachweislich gestärkt.
Die Literaturrecherche erfolgt mithilfe unterschiedlicher Plattformen wie Google Scholar und diversen Datenbanken der Universitätsbibliothek Siegen.
2 Grundlagen des Kanban-Verfahrens
2.1 Potenziale und Voraussetzungen
Kunden fordern kurze Lieferzeiten, marktkonforme Preise sowie eine hohe Qualität an Produkten und Dienstleistungen. Bei steigenden Auftrags- und Variantenzahlen mit immer kleiner werdenden Losen müssen in der Produktion die Lagerbestände und Arbeitspuffer zwischen den Fertigungsschritten optimiert sein, um die Kundenwünsche erfüllen zu können.1 Für die Umsetzung gibt es eine Lösung, das Kanban-Verfahren, denn Kanban lässt die Produktion durch den Kunden steuern.2
Erfunden, konzeptioniert und entwickelt wurde das Kanban-Konzept erstmals in Japan, durch den Vizepräsidenten Taiichi Ohno der Toyota Motor Company in den Jahren 1948 bis 1978.3 In Japan besteht eine hohe Bevölkerungsdichte mit einem knappen Angebot an Land, weshalb der Erwerb oder die Pacht von Bodenflächen sehr teuer im Vergleich zu anderen Ländern ist. Zu hohe Lagerbestände benötigen enorme Lagerflächen und stellten eine Verschwendung knapper Ressourcen dar. Aus diesem Grund musste in Japan bereits sehr früh effizient bei der Planung des Produktionsstandortes im Hinblick auf lagerbestandsarme Materialflüsse mit optimierten und minimierten Zwischenlagerbeständen vorgegangen werden.4
Zudem erfordern gesättigte Märkte, steigender Kostendruck und erhöhte Anforderungen an der Produkt- und Prozessqualität mit immer stärkerer Kundenorientierung neue Produktionsstrukturen.5 Das daraus entwickelte Kanban-Verfahren im Rahmen des Toyota-Produktionssystems ist eine dezentrale Produktionssteuerung mit dem Bezug zur Just-in-Time-Produktion. Das Anliefer- und Produktionssteuerungskonzept agiert auf allen Stufen der Wertschöpfungs-kette von der Beschaffung über die Produktion bis zur Distribution mit vielfältigen Potenzialen.6
Die Potenziale des Kanban-Verfahrens:7
- Unterbindung von Blindleistungen
- Reduzierung der Materialbestände
- Senkung der Lagerkosten und der Kapitalbindungskosten
- Erhöhung der Lieferbereitschaft bzw. Termintreue
- Durchlaufzeitminimierter Produktionsablauf
- Minimierung von Verschwendungszeiten
- Wegfall nicht wertschöpfender Tätigkeiten
- Steuerbar mit oder ohne IT8
Folgende logistische Rahmenbedingungen sollten in der Kanban-Fertigung beachtet werden:9
Die Voraussetzungen des Kanban-Verfahrens:
- Überschaubare Variantenvielfalt
- Kurze Rüstzeiten sowie konstante und kleine Losgrößen
- Hohe Verfügbarkeit der Betriebsmittel
- Beherrschbare Prozesse mit einer hohen Fertigungsqualität
- Störungsarmer Produktionsprozess und harmonisierte Kapazitäten
- Marginale Bedarfsschwankungen
- Ausreichende Kapazitätsreserven für störungsbedingte Rückstände und schwankende Kundennachfragen
- Produktionsstufenbezogenes Fertigungslayout
2.2 Prinzipien
Das Kanban-Verfahren agiert und steuert nach bestimmten Prinzipien, welche nachfolgendend dargestellt werden:
Das Prinzip der Autonomation
Autonomation bedeutet autonome Automation mit menschlichen Zügen. Maschinen sollen die Produktion von fehlerhaften Teilen autonom verhindern. Nach der Philosophie des Toyota-Produktionssystems werden die Maschinen im Kanban-System z.B. mit Sensoren ausgestattet, um fehlerhaften Teilen in der Produktion durch ein selbstständiges Anhalten der Maschinen entgegenzuwirken. Dies verleiht den Maschinen sozusagen menschliche Züge. Die Autonomation sollte mit dem Kanban-System gekoppelt sein.10
Das Hol-Prinzip
Kanban beruht auf dem Pull-Prinzip bzw. Hol-Prinzip und ist eine ziehende Fertigung. Die Produktion wird nur durch den Materialverbrauch eines nachgelagerten Arbeitssystems ausgelöst. Sie erfolgt kundenorientiert am Kundenbedarf.11 Das Hol-Prinzip sollte in der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstofflieferanten bis zum Endkunden realisiert werden.12
Der Gegenpart zum Hol-Prinzip ist das Bring-Prinzip bzw. Push-Prinzip. Beim Bring-Prinzip ist das Material direkt nach der Fertigung an das nachfolgende Arbeitssystem zu befördern, auch ohne Kundenbedarf.13 Die Mitarbeiter arbeiten solange Material zur Verfügung steht. Da sie nach einem Produktionsplan arbeiten und nicht nach dem Kundenbedarf, führen nicht benötigte Fertigerzeugnisse zum Aufbau von Lagerbeständen und zu einer Steigerung der Kapitalbindungskosten.14 Hingegen ist beim Hol-Prinzip das Material erst dann an das nachfolgende Arbeitssystem zu liefern, wenn die Stelle einen Bedarf meldet. Aufgrund einer Verzögerung der Entscheidung über den Verwendungszweck des Materials und einer erhöhten Bestandstransparenz ist das Hol-Prinzip dem Bring-Prinzip überlegen.15
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1: Unterscheidung von Bring-Prinzip und Hol-Prinzip
(Quelle: Lödding (2016), S. 229)
Beim Hol-Prinzip steht das Material wie auf der Abbildung 1 zunächst allen möglichen Arbeitssystemen zur Verfügung. Dies dient zur Vorbeugung von Versorgungsengpässen und Materialflussabrissen. Speziell für die Variantenfertigung ist dies von Vorteil. Am Variantenentstehungspunkt bleibt das Material zunächst beim erzeugenden Arbeitssystem AS 1, alle nachgelagerten Arbeitssysteme können darauf zugreifen. Das Material kann immer dem Arbeitssystem zugeordnet werden, wo ein Versorgungsengpass droht.16
Das One-Piece-Flow-Prinzip
Das Prinzip ist auf der Grundlage des Fließprinzips nach Ford von Toyota entwickelt worden. Im Idealfall ist ein Werkstück sofort nach der Bearbeitung an das nächste Arbeitssystem weiterzuleiten. Zwischen den Arbeitssystemen dürfen sich keine Anhäufungen von Werkstücken ergeben. Das vorgelagerte Arbeitssystem darf nicht produzieren, wenn der nachgelagerte Prozess stillsteht.17
Das Prinzip der Just-in-Time-Produktion
Das Just-in-Time-Prinzip strebt auf allen Produktionsstufen eine Produktion auf Abruf an. Mit der Just-in-Time Produktion werden Materialbestände reduziert und Lagerkosten auf die Zulieferer übertragen. Nach dem Prinzip der JIT-Produktion wird nur die betriebliche Leistung hergestellt, die auch von den Kunden nachgefragt wird.18 Das JIT-Prinzip ist eine der beiden Säulen im Toyota-Produktionssystem neben der Autonomation. In der JIT-Produktion sollen Produktionsmittel, transformierende Ressourcen und Anforderungen zur richtigen Zeit und am richtigen Ort in der richtigen Menge verfügbar sein, denn aus betriebswirtschaftlicher Sicht macht es keinen Sinn, zu früh zu produzieren. Das Kanban-Verfahren dämmt eine Überproduktion von Blindleistungen ein.19
Das Prinzip der kontinuierlichen Verbesserung
Im Laufe der Lebenszeit eines Kanban-Systems sollten die Bestände schrittweise und kontinuierlich angepasst werden, um Fehler und Schwachstellen aufzudecken und ursachenbezogene Maßnahmen einzuleiten. Dies führt zu einer kontinuierlichen Verbesserung des Kanban-Systems.20
2.3 Verfahrensablauf und -steuerung
Trotz hoch entwickelter Algorithmen in der IT hat das Kanban-Verfahren immer mehr an Popularität gewonnen. Ein Grund dafür ist die verständliche Steuerungsmethode, die transparente und strikte Verfahrensregeln mit exakten und explizierten Arbeitsabläufen vorgibt.21
Die konventionellen Systeme zur Produktionssteuerung- und planung sind zentrale Fertigungssysteme. Konventionelle Systeme agieren nach dem Bring-Prinzip. Die Material- und Informationsflüsse bewegen sich in die identische Richtung wie auf der Abbildung 2. Die individuellen Arbeitsschritte werden von einer zentralen Stelle navigiert. Diese Vorgehensweise ist unflexibel, da in der Fertigung zumeist große Lose produziert werden. Dies hat zur Folge, dass es zu unvermeidlich langen Durchlaufzeiten und hohen Beständen kommt.22
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 2: Planung mit zentraler Fertigungssteuerung
(Quelle: Bauer (2016), S. 189)
Bei dem Kanban-Verfahren mit einer dezentralen Fertigungssteuerung bewegt sich der Material- und Informationsfluss selbststeuernd in entgegengesetzter Richtung nach dem Pull-Prinzip wie auf der Abbildung 3.23
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 3: Kanban-Steuerung
(Quelle: Bauer (2016), S. 190)
Die Mitarbeiter in den einzelnen Arbeitsschritten orientieren sich an dem Kundenbedarf. Ein Mitarbeiter, z.B. in der Montage, holt sich bei einem Kundenbedarf zur Produktion die benötigte Kanban-Menge in einem gefüllten Kanban-Behälter aus dem Pufferlager und schickt die Kanban-Karte als Informationsflussträger an den vorgelagerten Arbeitsschritt, wo die Kanban-Karte in die Kanban-Tafel gesteckt wird. Nach Erreichen des Startfeldes auf der Kanban-Tafel werden die Kanban-Teile produziert und in einem gefüllten Kanban-Behälter an das Pufferlager geliefert. Ist das Pufferlager wieder befüllt und die vorgegebene Bestandsmenge wieder erreicht, erfolgt keine weitere Produktion, bis der Mitarbeiter in der Montage bei erneutem Kundenbedarf einen Kanban-Behälter aus dem Pufferlager entnimmt und die Kanban-Karte als Anstoß für die Nachlieferung einer neuen Kanban-Menge an die vorgelagerte Stelle schickt.24 Dieser Kreislauf wird auch als Kanban-Kreis bezeichnet.25 Die verbrauchende bzw. nachgelagerte Stelle wird auch „Senke“ und die vorgelagerte bzw. produzierende Stelle „Quelle“ genannt.26
Im Normalfall benötigt das Kanban-Verfahren keine EDV-Unterstützung, denn Kanban ist ein selbststeuerndes System. Zwischen den einzelnen Arbeitsschritten mit vorgelagerten Pufferlagern bestehen Material- und Informationsflüsse mithilfe von Kanban-Karten. Da das Kanban-System nach dem Ziehprinzip fertigt, wird ein Arbeitsgang nur mit einer Kanban-Karte ausgelöst. In jedem Pufferlager sollten sich mindestens zwei befüllte Kanban-Behälter befinden, wobei jedem Kanban-Behälter eine Kanban-Karte zuzuordnen ist.27
Verkettung der Kanban-Kreise
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 4: Verkettung von Kanban-Kreisen
(Quelle: Thürer u.a. (2016), S. 83)
Die Kanban-Kreise (Kanban-Schleifen) auf der Abbildung 4 koordinieren und koppeln verschiedene Material- und Informationsströme miteinander. Mit der Verkettung von Kanban-Kreisen werden z. B. Bauteile zu Baugruppen zusammengefügt. Der auf der Hauptproduktionslinie nachgeordnete Prozess wendet sich immer an den vorausgehenden oder den auf der Nebenproduktionslinie angesiedelten Prozess und nimmt Kanban-Teile auf. Der vorgelagerte Prozess erzeugt dabei nur so viel, wie vom nachgelagerten Prozess aus dem Pufferlager entnommen wurde. Eine Erzeugung ohne Kanban-Karte ist unzulässig und sämtliche Güter müssen mit Kanban-Karten ausgestattet sein.28 Aufgrund einer ausgelösten Produktion hat die vorgelagerte Stelle ebenfalls einen Bedarf, den sie bei Ihrer Vor-Fertigungsstufe anmeldet. Der erste Produktionsanstoß erfolgt immer am Ende der Produktionskette.29 In der gesamten Wertschöpfungskette ist es möglich, mehrere Kanban-Kreise zu dimensionieren und zu verketten. Dies führt zu transparenten Fertigungsabläufen und reproduzierbaren Durchlaufzeiten.30 Jeder einzelne Regelkreis hat sein eigenes Pufferlager.31 Die pro Tag abgelieferte Arbeit eines Regelkreises muss identisch mit dem Tagesbedarf sein.32 Kanban-Kreise können z. B. nach Fertigungsbereichen, Distanzen oder technologischen und wirtschaftlichen Fertigungsstufen abgegrenzt und gekoppelt werden.33
2.4 Steuerungsmittel in der Kanban-Steuerung
Die folgenden Steuerungsmittel sind in der Produktionssteuerung nach Kanban zwingend erforderlich und für jeden Kanban-Kreis zu dimensionieren:
Kanban-Karte
Der Begriff Kanban stammt aus dem Japanischen. Übersetzt kann Kanban als Karte, Beleg oder Schild interpretiert werden und repräsentiert den Umlaufbestand im Produktionssystem. Eine Kanban-Karte fordert die Beschaffung von Materialen (Kanban-Teilen) zum richtigen Zeitpunkt, am richtigen Ort und in der benötigten Menge.34 Die Kanban-Karte stellt somit die Deckung der Bedarfsmengen im Wiederbeschaffungszeitraum sicher.
Eine Kanban-Karte sollte folgende Informationen beinhalten:35
- Nummer der Kanban-Karte
- Teileidentifikation (z. B. Artikelnummer)
- Teilemenge im Kanban-Behälter
- Angaben zum Lagerplatz
- Arbeitsanweisungen und Qualitätsanforderungen
- Angaben zum Abnehmer (nachgelagerter Arbeitsschritt)
- Angaben zum Lieferanten (vorgelagerter Arbeitsschritt)
- Kanban-Behälter
Kanban-Behälter sollten farblich markiert und mit der Artikelnummer der Kanban-Teile versehen sein. Zu beachten bei der Auswahl der Kanban-Behälter sind die Größe und Form der Kanban-Teile, ein gutes Handling, die Nutzung von Standardbehältern und die Transportsicherheit der Behälter. Zu jedem Kanban-Behälter gehört exakt eine Kanban-Karte. Es dürfen nur die vorgeschriebenen Kanban-Teile in den Kanban-Behältern aufbewahrt und transportiert werden. Zudem dürfen die Kanban-Behälter nur an den zugewiesenen Plätzen abgestellt werden.36 Kanban-Behälter sind einer Variante bzw. einem Produkt fest zugeordnet und bewegen sich zwischen erzeugendem und verbrauchendem Arbeitssystem. Ein leerer Kanban-Behälter autorisiert die Nachfertigung am erzeugenden Arbeitssystem.37
Sicherheitsbestand
Um das Pufferlager (Sicherheitsbestand) in einem Kanban-Kreis zu quantifizieren, muss zunächst Klarheit über verschiedene Eingangsgrößen bestehen. Eingangsgrößen sind z. B. vereinbarte Quoten oder Wiederbeschaffungszeiten. Quoten sind die Aufteilung des Ausstoßes an Fertigerzeugnissen auf unterschiedliche Varianten pro Zeiteinheit und zeigen den Tagesbedarf an.38 Der Sicherheitsbestand ist für die Sicherung der Lieferbereitschaft und die Verfügbarkeit einer Variante oder Produktes zuständig. Bedarfsrateschwankungen werden abgepuffert und die Lieferbereitschaft bei Schwankungen der Wiederbeschaffungszeit geschützt. Der Sicherheitsbestand ist variantenspezifisch.39 Das Pufferlager sollte in der Nähe des nachfolgenden Arbeitssystems sein, d. h. an dessen Lagerzugangspunkt und nahe am Verbrauchsort der Produktion.40
Kanban-Bestand und Kanban-Standardmenge
Der Kanban-Bestand ist im gesamten Kanban-System konstant und spiegelt den Umlaufbestand (Systembestand bzw. Systemmenge) wider. Es gilt:41
Systembestand = Anzahl Kanban-Karten * Inhalt je Kanban-Behälter
Der Kanban-Bestand schützt das gesamte Fertigungssystem vor Materialflussabrissen und Auslastungsverlusten an den Arbeitssystemen.42 Das maximale Lagervolumen ist durch die im Umlauf befindlichen Kanban-Karten im Kanban-Kreis begrenzt. Das maximale Lagervolumen definiert zudem die maximale Kapitalbindung.43
Die Kanban-Standardmenge entspricht im Optimalfall der Menge, die genau in einen Kanban-Behälter passt, und der optimalen Losgröße.44
Kanban-Tafel:
Die Kanban-Karten werden an einer Steuertafel (Kanban-Board) in die vorgesehenen Fächer gesteckt. Jede Kanban-Karte an der Steuertafel ist ein Auftrag zur Fertigung. Die Kanban-Karten werden so lange an der Steuertafel gesammelt, bis das Startfeld und die Startbedingungen zur Nachproduktion erreicht sind. Die Kanban-Tafel ermöglicht die Abbildung der Losgröße durch eine Freigaberegel. Nach der Freigabe zur Nachproduktion muss die benötigte Kanban-Menge bis spätestens zum Ablauf der Wiederbeschaffungszeit in der richtigen Qualität zur Verfügung stehen.45
Losgröße
Beim Kanban-Verfahren wird die Verminderung von Losgrößen angestrebt. Dies ermöglicht geringere Lagerbestände, kürzere Durchlaufzeiten und eine Flexibilität bezüglich der Lieferbereitschaft.46 Die Determination von Losgrößen ist für die Bestimmung von Wiederbeschaffungszeiten und Beständen von Bedeutung. Beim Kanban-Verfahren kann für jeden Kanban-Kreis eine unterschiedliche Losgröße festgelegt werden. Bei Kapazitätsengpässen und rüstintensiven Arbeitssystemen können große Lose gewählt werden, umgekehrt können bei Kapazitätsreserven und niedrigen Rüstzeiten kleine Lose gewählt werden. Um für jedes Arbeitssystem die Losgröße zu ermitteln, werden diese nach Rüstzeit und Kapazitätsauslastung differenziert. Die Einteilung kann mit einem Portfolio erfolgen. Es werden die Arbeitssysteme identifiziert, bei denen Maßnahmen zur Rüstzeitminderung durchzuführen sind. Zudem wird ersichtlich, an welchen Arbeitssystemen Kapazitätserhöhungen notwendig sind.47
Die optimale Losgröße entspricht im Optimalfall der Menge, die in einen Kanban-Behälter passt oder einem Vielfachen davon (z. B. der Inhalt von drei Kanban-Behältern).48 Zur Berechnung der optimalen Losgröße in jedem Kanban-Kreislauf kann aber auch die klassische Losgrößenformel nach Andler genutzt werden.49
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Zu beachten ist, dass es sich um einen Optimums-Wert handelt und spezielle Gegebenheiten einer Kanban-Produktion berücksichtigt werden müssen.50
Zwei-Kreis-System-Kanban
Bisher wurde das Ein-Kreis-System-Kanban erläutert, wo zwischen der vorgelagerten und nachgelagerten Stelle lediglich eine Kanban-Karte eingesetzt wird.51 Bei Gegebenheiten wie einer hohen Variantenvielfalt, mengenmäßigen und zeitlichen Schwankungen oder einer besonderen Geometrie eines Kanban-Teiles kann es zu Platzproblemen kommen, die es nicht zulassen, dass die Kanban-Teile direkt vor Ort oder in der Nähe des nachgelagerten Arbeitssystems gelagert werden können. In diesem Fall bietet sich ein Zwei-Kreis-System-Kanban an. Die beiden Kreise innerhalb eines Kanban-Kreises werden auch als Transport- und Produktions-Kanban bezeichnet.52 Transport-Kanban werden von dem nachfolgenden Arbeitssystem dafür verwendet, eine bestimmte Materialart- und menge aus dem Pufferlager abzuholen. Hingegen stellen Produktion-Kanban einen Produktionsauftrag für eine bestimmte Materialart- und menge dar und werden zwischen dem Pufferlager und der produzierenden Arbeitsstation eingesetzt.53 Kapitel 3 widmet sich dem unternehmensübergreifenden Kanban-Verfahren, bei dem das Ein-Kreis-System-Kanban verwendet wird. Möglich ist aber auch eine unternehmensübergreifende Anwendung des Zwei-Kreis-System-Kanban, wobei die Dimensionierung äquivalent wie in einem innerbetrieblichen Kanban-Kreis erfolgen würde.
3 Unternehmensübergreifendes Kanban-Verfahren
3.1 Modell eines unternehmensübergreifenden Kanban-Verfahrens
Da die Kanban-Steuerung besonders bei dezentralen Strukturen Vorteile aufweist, ist sie zur Selbststeuerung des Materialflusses zwischen zuliefernden und abnehmenden Unternehmen geeignet.54 Um ein unternehmensübergreifendes Kanban-System effizient einzuführen, muss nicht nur der Abnehmer (Verbraucher bzw. Senke), sondern auch der Lieferant (Produzent bzw. Quelle) ein schlankes Produktionssystem einführen. Die Kanban-Steuerung gibt in der Regel bei jedem zu produzierenden Kanban-Teil dem Lieferanten eine Produktionsmenge im Regelkreis vor. Dies ermöglicht dem Lieferanten, die erforderlichen Vorkehrungen zur Erfüllung des Produktionsprogrammes zu treffen.55 Der Zulieferer muss den Bedarf des Abnehmers in einer festlegten Zeit und Qualität erfüllen und die entsprechende Menge liefern.56
3.1.1 Modell 1
Die Abbildung 5 zeigt einen möglichen Aufbau der Material- und Informationsflüsse zwischen dem Lieferanten und dem Abnehmer (Phasen a bis d).57
a) In der Ausgangssituation werden leere Kanban-Behälter zusammen mit den Kanban-Karten vom Abnehmer zum Lieferanten per Lkw geliefert.
b) Der Lkw-Fahrer übergibt im Lager des Lieferanten die leeren Behälter und die Kanban-Karte. Der Lkw-Fahrer wechselt das Fahrzeug. Durch die abgegebene Kanban-Karte wird die Nachfertigung des Materials im letzten Arbeitssystem des Lieferanten autorisiert (Schritte 1 bis 3). Zur selben Zeit fertigt der Abnehmer einen Auftrag an der Arbeitsstation 1 zu Ende (Schritt 4). Ein weiterer Lkw wird mit leeren Kanban-Behältern beladen (Schritt 5).
c) Der Fahrer fährt zum Lieferanten zurück. Arbeitsstation 1 fertigt unterdessen einen Auftrag nach und löst Material- und Kanban-Bewegungen aus (Schritte 1 bis 3). Die letzte Arbeitsstation beim Lieferanten stellt zwischenzeitlich einen Auftrag fertig (Schritte 4 bis 5).
d) Sobald der Lkw-Fahrer wieder beim Abnehmer angekommen ist und die befüllten Kanban-Behälter im Lager des Abnehmers eingelagert hat, wechselt er wiederum das Fahrzeug mit leeren Kanban-Behältern und fährt zum Lieferanten zurück. Zwischenzeitlich belädt der Lieferant erneut einen Lkw mit fertig gestellten Kanban-Teilen (Schritte 3 und 4).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 5: Funktionsweise des Lieferanten-Kanban
(Quelle: Lödding (2016), S. 239)
3.1.2 Modell 2
Ein weiteres Modell, entwickelt von Toyota, zeigt die folgende Abbildung 6.58 Um 08.00 Uhr fährt ein Fahrer von Toyota zu einem Zulieferer. Der Fahrer übergibt die Lieferanten-Kanban-Karten mit leeren Behältern dem Zulieferer und fährt sofort zu Toyota mit befüllten Kanban-Behältern zurück. Die Anzahl der Behälter muss nicht der Anzahl der Behälter entsprechen, die vorher beim Lieferanten abgegeben wurden. Die Abweichung wird durch die Lieferzyklen von 08.00 Uhr und 22.00 Uhr ausgeglichen. Der Zyklus ist mit 1-2-1 definiert. Die gelieferten Kanban-Karten um 08.00 Uhr zeigten der Tagschicht beim Lieferanten, wie viele Kanban-Teile zu fertigen sind. Die Teilefertigung ist bis spätestens 22.00 Uhr abgeschlossen. Die Kanban-Teile liefert der Fahrer um 22.00 Uhr zu Toyota. Die Nachtschicht beim Lieferanten produziert in der Nacht so viele Kanban-Teile, wie laut den gelieferten Kanban-Karten um 22 Uhr zu fertigen sind. Als Anzahl der benötigten Lkw im Kreislauf schlägt Toyota mindestens drei vor. Ein Lkw ist ständig in Bewegung zwischen Zulieferer und Toyota, ein Lkw steht beim Zulieferer und ein Lkw bei Toyota zum Beladen/Entladen.59
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 6: Flow of Supplier-Kanban
(Quelle: Monden (2012), S. 62)
3.2 Einsatzvoraussetzungen
Wirkungskräfte im Wettbewerb wie steigende Kundenanforderungen, komplexe Produkt- und Prozessgestaltungen und globale Netzwerke fordern ein immer umfassenderes und unternehmensübergreifendes Wertschöpfungsmanagement.60 Im Rahmen einer Studie im Jahr 2013 wurden strukturierte Interviews mit Managern und Führungskräften aus den Bereichen Produktion, Lager und Logistik eines malaysischen Automobilherstellers durchgeführt, um die Produktionsabläufe ihrer Kanban-Fertigung besser zu verstehen. Als Ergebnis der Studie konnte festgehalten wurden, dass für eine erfolgreiche Einführung eines Kanban-Systems die Faktoren Bestandsmanagement, Lieferantenbeteiligung, Qualitätsverbesserung, Qualitätskontrolle und Engagement von Mitarbeitern besonders wichtig sind.61
Unter welchen Einsatzvoraussetzungen eine unternehmensübergreifende Lieferantenbeteiligung im Kanban-Verfahren zu implementieren ist, wird nachfolgend dargestellt.
3.2.1 Einsatz des Lieferanten-Kanban
Für eine effiziente Implementierung eines unternehmensübergreifendem Kanban-Verfahrens ist der Einsatz des Lieferanten-Kanban zu empfehlen. Das Lieferanten-Kanban wird als eine Art Bestellschein eingesetzt und löst beim Zulieferer eine Materialbestellung aus. Auf dem Lieferanten-Kanban ist die Anlieferzeit- bzw. die Zeitspanne exakt zu erwähnen.62 Bei einem unternehmensübergreifenden Kanban-Verfahren sind eine kooperative und erfolgreiche Lieferantenbeziehung sowie eine systematische und langfristige Zusammenarbeit von Bedeutung. Das Lieferanten-Kanban, einfach und effizient, ist die optimale Umsetzung bei minimalen Kosten. Dieses Verfahren wurde bereits 1965 von Toyota für extern bezogene Teile in das TPS implementiert. Es wurden optimierte Standardabläufe und Anforderungen definiert, damit mit externen Lieferanten langfristig zusammengearbeitet werden kann. Denn ständige Lieferantenwechsel führen zu einer Verschlechterung der Qualität und der Lieferzuverlässigkeit, zudem steigen die Produktionskosten.63
Das Lieferanten-Kanban ist eine effiziente Integration in ein bestehendes Kanban-System, denn die Voraussetzung für die Integration ist, dass die Produktion des Lieferanten mit der Produktion des Abnehmers getaktet ist.64 Der Lieferant sollte über ein reaktionsschnelles Produktionssystem verfügen, welches in der Lage ist, die Kanban-Teile in einer vorgegebenen Zeit nachzuliefern. Der Lieferant sollte eine hohe Flexibilität und Stabilität vorweisen, eine hohe Lieferzuverlässigkeit, eine geringe Störungsanfälligkeit in der Produktion und geringe Lieferzyklen besitzen.65 Zudem dürfen im Werk des Lieferanten keine Maschinenausfälle auftreten. Darüber hinaus sollte der Lieferant eine hohe Anlagenerhaltung, Betriebsgeschwindigkeit und Kapazitätsauslastung vorweisen.66
Die Absicht der Implementierung des Lieferanten-Kanban sollte nicht einkaufspreisorientiert ausgerichtet sein, sondern eine Win-Win-Situation zwischen Lieferant und Abnehmer durch eine wachsende, kooperative und stetige Zusammenarbeit darstellen. Dies reduziert Folgekosten, die durch Nacharbeit, Lieferschwankungen, Änderungskosten, Lieferantenwechsel, Produktionsausfälle, fehlerhafte Qualität und zusätzlichen Steuerungsaufwand entstehen. Der preiswerteste Lieferant ist langfristig nicht unbedingt der günstigste für ein Unternehmen.67
Die Anzahl der externen Lieferanten sollte möglichst gering gehalten werden, um eine intensive Zusammenarbeit zu gewährleisten. Zudem sollten kontinuierliche Maßnahmen zur Bewertung der externen Lieferanten getroffen werden, um in kurzen Zyklen Schritte zu optimieren und Störungen zu vermeiden. Mittelfristig erhöht dies die Lieferantenzuverlässigkeit, Qualität und Flexibilität. Der Lieferant im unternehmensübergreifenden Kanban-Verfahren kann mit kurzen Wiederbeschaffungszeiten und Losgrößen die Bestände senken und Kapazitätsspitzen vermeiden.68
3.2.1.1 Leitfaden zur Umsetzung des Lieferanten-Kanban
Für eine erfolgreiche Umsetzung des Lieferanten-Kanban kann der folgende Leitfaden genutzt werden:69
1) Definition der konkreten Ziele
2) Klassifizierung und Bewertung der Lieferanten
3) Fokussierung auf Lieferanten, die den Zielvorgaben entsprechen
4) Regelkreise auswählen und festlegen
5) Kanban-Größen (Steuerungsgrößen) berechnen/dimensionieren
6) Hilfsmittel auswählen (z. B. Karten, Behälter, Lagerplatz, Puffer)
7) Testlauf durchführen, Evaluierung, Rollout und Optimierung
3.2.1.2 Anwendungsbereiche des Lieferanten-Kanban beachten
Das unternehmensübergreifende Kanban-Verfahren ist besonders für die Serien- und Variantenfertigung geeignet, sowie für Zulieferer, die synchron zur Fertigung des abnehmenden Unternehmens anliefern können. Die Variantenvielfalt sollte aber überschaubar sein.70 Denkbar ist auch die Konstellation, dass der Zulieferbetrieb von dem Abnehmer wirtschaftlich abhängig ist.71
Bei einem Serien- und Variantenfertiger mit einer hierarchischen Produktionsplanung sollte die Möglichkeit der Aggregation von Erzeugnissen gegeben sein. Dies bedeutet, dass eine Verdichtung von Einzelerzeugnissen zu Erzeugnis-varianten realisiert werden kann. Die Variantenbildungen aus den Einzelerzeugnissen darf erst am Ende des Herstellungsprozesses innerhalb der Wertschöpfungskette erfolgen. Dabei unterscheiden sich die voneinander abweichenden Varianten nur geringfügig, z. B. hinsichtlich der Farbe oder einer Komponente eines Produktes.72
Die Anwendung des unternehmensübergreifenden Kanban-Verfahrens eignet sich zudem für das Produktionsverfahren der offenen Produktion, d. h. dass eine Unterbrechung des Produktionsablaufs nach der Fertigung einer Ausbringungsmenge (Losgröße) möglich ist.73
Die Kanban-Fertigung ist in der Automobilindustrie, anderen produzierenden Industrien und sogar in der Softwareentwicklung etabliert. Einem Team von Microsoft ist es im Jahr 2005 gelungen, die Durchlaufzeit eines betrieblichen Prozesses mit ca. 80 Anwendungen durch die Einführung der Kanban-Steuerung um 90 % zu reduzieren.74
Ein Grund, warum Unternehmen Fertigungsprozessschritte an externe Lieferanten auslagern, ist der Kostendruck auf das eigene Unternehmen. Die Kosten sollen auf den Lieferanten umgewälzt werden. Unternehmen sollten aber beachten, dass kritische Komponenten wie z. B. der Motor eines Autos in den eigenen Werken eines Automobilherstellers gefertigt werden sollten.75
3.2.1.3 Finanz- und Investitionsplanung
Für die Implementierung des Lieferanten-Kanban ist eine Finanz- und Investitionsplanung beim Lieferanten und beim Abnehmer unerlässlich. Dabei sollte geprüft werden, ob die finanziellen Mittel für die Ressourcen, die für die Einführung und Nutzung benötigt werden, vorhanden sind. Bestehende Restriktionen sollten in die Produktionsplanung und Finanz- und Investitionsplanung aufgenommen werden.76 Die Steuerungsmittel wie Kanban-Karten, Kanban-Behälter oder Kanban-Tafeln an der Schnittstelle zwischen Zulieferer und Abnehmer sind preiswert zu erwerben. Notfalls können diese auch selbst hergestellt werden. Die Kosten für Regale (Pufferlager) sind abhängig von der Konzeption des Systems oder den möglicherweise volumenintensiven Kanban-Teilen.77 Die Kosten für Schulungsmaßnahmen in Bezug auf die Funktionsweise und Planung des Lieferanten-Kanban sind bei der Finanz- und Investitionsplanung zu beachten.78 Der Lieferant sollte vor der Implementierung die Kosten für die Einhaltung von Qualitätsstandards, Lagerverwaltung und Frachtkosten berücksichtigen. Vorstellbar ist auch die Zusicherung von Kostenübernahmen durch den Abnehmer. Dies ist im Kanban-Vertrag zu vermerken.79 Zusätzlich sind die Personalkosten der Mitarbeiter für die Beladung/Entladung und Bewegung der Transportmittel zwischen Lieferant und Abnehmer, sowie die Anschaffungskosten der Transportmittel, falls Transportmittel nicht schon vorhanden sind, zu berücksichtigen.
[...]
1 Vgl. Weber (2008), S. 1 f.
2 Vgl. Weber (2008), S. 4.
3 Vgl. Ohno (1988), Inneneinband.
4 Vgl. Lermen (1992), S. 122.
5 Vgl. Wildemann (2009), S. 2.
6 Vgl. Weber (2008), S. 6 f.; Wildemann (2009). Präambel.
7 Vgl. Weber (2008), S. 6f.
8 Vgl. Dickmann, E./Dickmann, P. (2015), S.14.
9 Vgl. Lödding (2016), S. 224.; Wiendahl (1997), S. 344.; Syska (2006), S. 69 f.
10 Vgl. Ohno (1993), S. 33.
11 Vgl. Weber (2008), S. 6.
12 Vgl. Wildemann (2009), S. 7.
13 Vgl. Lödding (2016), S. 229.
14 Vgl. Wildemann (2009), S 9.
15 Vgl. Lödding (2016), S. 228 f.
16 Vgl. Lödding (2016), S. 228 f.
17 Vgl. Gröbner (2007), S. 16 f.; Liker (2008), S. 50.
18 Vgl. Weber (2008), S. 6 f.
19 Vgl. Thürer/Stevenson/Protzman (2016), S. 11.
20 Vgl. Wildemann (2009), S. 28.
21 Vgl. Dickmann, E./Dickmann, P. (2015). S. 12.
22 Vgl. Bauer (2016), S. 189.
23 Vgl. Bauer (2016), S. 189.
24 Vgl. Bauer (2016), S. 189 f.; Blohm u.a. (2016), S. 421.
25 Vgl. Dickmann, E./Dickmann, P. (2015), S. 12.
26 Vgl. Blohm u. a. (2016), S. 421.
27 Vgl. Weber (2008), S 83.
28 Vgl. Thürer/Stevenson/Protzman (2016), S. 83 ff.
29 Vgl. Blohm u. a. (2016), S. 421.
30 Vgl. Wildemann (2009), S. 47.
31 Vgl. Wiendahl (1997), S. 339.
32 Vgl. Wiendahl (1997), S. 342.
33 Vgl. Wildemann (2009), S. 47.
34 Vgl. Bauer (2016), S. 188.
35 Vgl. Bauer (2016), S. 188.
36 Vgl. Wildemann (2009), S. 78, 91.
37 Vgl. Lödding (2016), S. 221.
38 Vgl. Wildemann (2009), S. 48 f.
39 Vgl. Lödding (2016), S. 234.
40 Vgl. Schönsleben (2016), S. 302.
41 Vgl. Wiendahl (1997), S. 342.
42 Vgl. Lödding (2016), S. 234.
43 Vgl. Dickmann, E./Dickmann, P. (2015), S. 12.
44 Vgl. Geiger/Hering/Kummer (2003), S. 33.
45 Vgl. Dickmann, E./Dickmann, P. (2015). S. 13., Wildemann (2009), S. 91.
46 Vgl. Fandel/Francois (1993), S. 26.
47 Vgl. Lödding (2016), S. 230 f.
48 Vgl. Geiger/Hering/Kummer (2003), S. 33.
49 Vgl. Hechtfischer (1991), S. 45 f.
50 Vgl. Geiger/Hering/Kummer (2003), S. 33.
51 Vgl. Blohm u. a. (2016), S. 422.
52 Vgl. Klevers (2009), S. 53.
53 Vgl. Fandel/Francois (1993), S. 24.
54 Vgl. Karrer (2016), S. 228.
55 Vgl. Lödding (2016), S. 238.
56 Vgl. Klevers (2009), S. 139.
57 Vgl. Lödding (2016), S. 239 f.
58 Vgl. Monden (2012), S. 62.
59 Vgl. Monden (2012), S. 61 ff., 64.
60 Vgl. Wildemann (2003), S. 11.
61 Vgl. Rahman/Sharif/Esa (2013), S. 177.
62 Vgl. Fandel/Francois (1993), S. 24.
63 Vgl. Dickmann (2015a), S. 448 f.
64 Vgl. Eisen/Karp/Waibel (2012), S. 350.
65 Vgl. Dickmann (2015a), S. 448.
66 Vgl. Monden (2012), S. 86.
67 Vgl. Dickmann (2015a), S. 452.
68 Vgl. Dickmann (2015a), S. 449 f.
69 Vgl. Klevers (2009), S. 149 ff.; Dickmann (2015a), S. 451.
70 Vgl. Weber (2008). S. 7., Fandel/Francois (1993), S. 29.
71 Vgl. Fandel/Reese (1993), S. 37 f.
72 Vgl. Lermen (1992), S. 176.
73 Vgl. Fandel/Francois (1993), S. 29.
74 Vgl. Epping (2011), S. 35.
75 Vgl. Spencer/Larsen (2010), S. 312.
76 Vgl. Lermen (1992), S. 177 f.
77 Vgl. Klevers (2009), S. 162.
78 Vgl. Fandel/Francois (1993), S. 33.
79 Vgl. Fandel/Reese (1993), S. 38 f.
- Citation du texte
- Dennis Krause (Auteur), 2019, Unternehmensübergreifendes Kanban. Potenziale und Einsatzvoraussetzungen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/471463
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