Bestände senken, Durchlaufzeiten reduzieren Freigabesysteme lassen die Produktion runder laufen

Autor / Redakteur: Lars Vollmer und Rainer Konheiser / Volker Unruh

Mit der sogenannten Conwip-Methode können Bestände und Durchlaufzeiten in Produktionsbetrieben deutlich reduziert werden. Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung eines individuellen Systems ist jedoch eine vertrauensvolle Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Berater.

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Leere Regale und weniger wartende Aufträge: ZWN hat seinen Umlaufbestand drastisch reduziert – es warten kaum noch Materialien oder Aufträge in den Regalen und Kästen. Bild: Zahnradwerk Nord
Leere Regale und weniger wartende Aufträge: ZWN hat seinen Umlaufbestand drastisch reduziert – es warten kaum noch Materialien oder Aufträge in den Regalen und Kästen. Bild: Zahnradwerk Nord
( Archiv: Vogel Business Media )

Das kennt man aus vielen Produktionen: schwankende Auftragseingänge und Terminprobleme. Kunden erhöhen die Anforderungen und die Fertigung ist durch die steigende Komplexität kaum noch planbar. Fallweise nicht ausgelastete Arbeitssysteme stoßen Arbeit an, die eigentlich noch nicht geleistet werden muss. Das verstopft jedoch die Produktion an anderen Stellen.

Rasch freigegebene Aufträge schaffen neue Terminprobleme

Terminprobleme sorgen dafür, dass Aufträge so rasch wie möglich freigegeben werden. Doch damit erhöhen sich die Bestände an den einzelnen Produktionslinien, die Termintreue verschlimmert sich. Ein Teufelskreis.

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Auch ein teures Softwaresystem kann die Situation nicht retten. Aufträge müssen zunehmend mit viel Steuerungsaufwand durch die Produktion gedrückt werden. Der große Auftritt für die sogenannten Terminjäger, die Helden am Ende des Tages.

Zu hohe Bestände müssen für kürzere Durchlaufzeiten gesenkt werden

In einem produktionslogistischen System, zum Beispiel in einer Montagelinie, steigt oder fällt die Durchlaufzeit eines Produktionsauftrags proportional zur Höhe des Bestands, der sich aktuell im System befindet. Sprich, je mehr Aufträge im Umlauf sind, desto höher ist die Durchlaufzeit. Der Umlaufbestand wird damit zur Schlüsselgröße. Ihn muss man steuern, um die nötige Flexibilität in der Produktion zu erreichen.

Eine bewährte Logik zur Freigabe von Aufträgen ist laut Hopp und Spearman [1] die Conwip-(Constant-Work-In-Process-)Methode. Conwip nutzt den Zusammenhang zwischen Bestand und Durchlaufzeit und senkt den Materialbestand kontinuierlich auf ein möglichst niedriges Niveau. Als eine Form der Pull-Steuerung wird die Freigabe direkt im System ausgelöst und nicht durch einen externen Planungsimpuls, wie etwa eine prognostizierte Kundennachfrage.

Freigabesystem arbeitet ähnlich wie Kanban-Verfahren

Ähnlich dem Kanban-Verfahren werden dazu in der Regel (Conwip-)Karten genutzt (Bild 1), entweder physisch oder elektronisch. In Conwip-Systemen wird so ein neuer Auftrag immer dann ausgelöst, wenn ein alter das System verlässt (Bild 2).

So kann zum Beispiel jeder Maschinengruppe ein Fertigungssteuerer zugeordnet werden, der die Auftragsfreigabe für seine Gruppe plant, die Bearbeitungszeit für die eingegangenen Aufträge kalkuliert und diese gemäß der Kapazität der fertig gewordenen Aufträge freigibt (Bild 3). Man kennt das aus Diskothekenzeiten: Der Türsteher lässt einen immer erst rein, wenn ein anderer das Etablissement verlässt – und dürfte kaum mit sich reden lassen. Der Clou: Ob Türsteher oder Karte – Conwip lässt sich extrem einfach und komplett ohne IT-Unterstützung beherrschen.

Statt Produktionstermine steuert das System den Materialbestand

Im Unterschied zu anderen Verfahren werden bei der Conwip-Methode also nicht primär Termine gesteuert, sondern die Höhe des Materialbestands in der Produktion. Dieser Materialbestand wird einmal ausgelegt. In Projekten, die das Beratungsunternehmen Vollmer & Scheffczyk GmbH (V&S) begleitet, werden dabei in der Regel die Kriterien Durchlaufzeit, Kundentakt und ein gewünschtes Sicherheitsmaß zugrunde gelegt. Dann wird dieser Bestand Schritt für Schritt gesenkt.

Das Ergebnis: Die durchschnittlichen Durchlaufzeiten werden erheblich gesenkt – und sind vor allem planbar. Liefertermine können so verlässlich eingehalten werden. Ein absoluter Pluspunkt am Markt.

Zerspaner senkt Bestand in der Produktion um 50% mittels Freigabesystem

Mehr als 1800 Aufträge gab es gleichzeitig in der Produktion bei der Christian Weber GmbH (CWG) – einem Zerspanungsspezialisten in Gosheim. Damit verbunden, kämpfte das Unternehmen mit Lieferrückständen und stark schwankenden Durchlaufzeiten. 50% weniger Bestand in der Produktion lautete das Ziel. Die Methode: Conwip. CWG entschied sich für eine Beratungsbegleitung in Form eines Interim-Managements. So konnte eine besonders eng verzahnte Umsetzungsunterstützung sicher- gestellt werden.

Zunächst wurden sämtliche Wertströme im Unternehmen analysiert, um den notwendigen vom unnützen Bestand zu trennen. Einige Produktionssegmente konnten durch Kanban-Systeme gesteuert werden. Für die restlichen Produktionsbereiche wurde ein Conwip-Bestand ausgelegt.

Das Ziel, 50% weniger Umlaufbestand vor Augen, wurde eine schrittweise Reduzierung der Aufträge beschlossen. Mit einer sogenannten Topfplanung stellte man sicher, dass die Aufträge auch kapazitiv machbar sind. Eskalationsmechanismen gaben den Meistern Aktionsmöglichkeiten an die Hand. Start: 2008 mit einem Kontingent von 1000 Karten.

Trotz vorhandener Ressourcen darf ein Auftrag nicht immer gestartet werden

Die größte Herausforderung für CWG: Das Management musste lernen, dass es trotz vorhandener Ressourcen und Materials richtig ist, einen Auftrag nicht zu starten. Denn nur so wird wirklich diszipliniert Planbarkeit und Fluss in die Produktion gebracht.

Heute, nach zwei Jahren, ist das Ziel erreicht: 750 Aufträge in der Produktion. Eine Halbierung der mittleren Durchlaufzeit konnte CWG bereits nach einem Jahr verbuchen.

Hoher Steuerungsaufwand für die Produktion und der Wunsch nach einer weiteren Verbesserung der Termintreue: so die Ausgangssituation beim Zahnradwerk Nord (ZWN) in Glinde. Nord entwickelt, produziert und vertreibt mit rund 2400 Mitarbeitern Antriebstechnik und ist einer der international führenden Komplettanbieter der Branche.

Das Unternehmen hat eine besonders hohe Fertigungstiefe und muss mit durchschnittlich 15 bis 18 Fertigungsstufen eine komplexe Produktion steuern. Hohe Schwankungen der Umlaufbestände und Durchlaufzeiten führten regelmäßig zu einem Monatsendsyndrom.

Zahnradwerk kann Termintreue verbessern und Steuerungsaufwand senken

Eine gleichmäßige Produktionsleistung pro Tag sollte den Steuerungsaufwand reduzieren und Planungssicherheit hinsichtlich Umsatz und Terminen schaffen. Auch hier setzt man auf die Conwip-Methode, um so die Durchlaufzeiten und den Platzbedarf zu reduzieren.

Mit Hilfe des Kundentaktes, der Durchlaufzeit und eines Sicherheitspuffers wurde der für ZWN richtige Conwip-Bestand ausgelegt. Details zur Auslegung von Conwip-Systemen bietet das Buch von Prof. Herrmann Lödding [2]. Man hat sich hier für eine Steuerung der Kapazitätsstunden entschieden – im Gegensatz zu einer Steuerung der Anzahl der Aufträge bei CWG. Für jede Maschinengruppe gibt es damit eine definierte nutzbare Kapazität.

Solche Initiative verlangt eine sehr vertrauensvolle Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Berater. Lösungen müssen im Konsens erarbeitet werden und verlangen ein tiefes Einsteigen in die Produktions- und PPS-Prozesse.

Maßgeschneidertes Freigabesystem für ZWN mit Beratern entwickelt

Nur so konnte eine maßgeschneiderte Lösung für ZWN entwickelt werden, die dem Tagesgeschäft standhält und von den Mitarbeitern akzeptiert und gelebt wird. Conwip hat sich so bei ZWN bereits innerhalb von vier Wochen stabilisiert.

Der Erfolg bei ZWN ist messbar: Die Durchlaufzeit hat sich halbiert und die Produktionsleistung ist gleichmäßig – mit einer täglichen Planbarkeit und Umsatzsicherheit. Um den Steuerungsaufwand weiter zu reduzieren, implementiert ZWN derzeit eine Kapazitätssteuerung und plant zudem die Umsetzung des Heijunka-Prinzips.

Literatur:

[1] Hopp, W. J. und M. L. Spearman: Factory Physics: foundations of manufacturing management. McGraw-Hill, Maidenhead ²1995.

[2] Lödding, H.: Verfahren der Fertigungssteuerung. Grundlagen, Beschreibung, Konfiguration. Springer, Berlin 2008.

Dr.-Ing. Lars Vollmer ist geschäftsführender Gesellschafter und Rainer Konheiser Lean Consultant bei der Vollmer & Scheffczyk GmbH in 30175 Hannover

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