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Kanban

Kanban stellt ein Fertigungssteuerungsverfahren dar, bei dem die Produktion gemäß des Abrufprinzips (engl.: Pull Principle) durch den Bedarf nachgelagerter Fertigungsstufen ausgelöst wird. Durch diese „Produktion auf Abruf“ sollen entsprechend der Zielsetzung der Just-in-Time-Philosophie der Materialbestand und somit Zins- und Lagerkosten reduziert werden.

Hintergrund und Ziele des Kanban-Verfahrens

Kanban (japanisch看板, dt. Karte, Tafel, Beleg)

Der Kanban-Ansatz wurde in den 70er Jahren für die Produktionssteuerung des japanischen Automobilunternehmens Toyota Motor Company entwickelt [Ohno 2013]. Besondere Herausforderungen waren Rohstoffknappheit, räumlicher Enge mit hohen Lagerkosten und der Zwang zu einer möglichst ausschussfreien Produktion. Mit dem Kanban-Verfahren zielte Toyota daher auf die Minimierung der Lagerbestände und der damit verbundenen Kapitalbindung im Umlaufvermögen ab. Mittels dezentraler Regelkreise stellt der Kanban-Ansatz auf die Entlastung zentraler Planungsinstanzen ab und fördert die Eigenverantwortung und Motivation der Mitarbeiter [Dreisbach 1998, S. 141].

Umsetzung des Kanban-Verfahrens

Ein Kanban-Regelkreis setzt sich zusammen aus einer Fertigungsstufe, die Material verbraucht (Senke), einer vorgelagerten Fertigungsstufe, die Material herstellt (Quelle) sowie einem Pufferlager, welches beide verbindet (vgl. Abbildung 1). Dabei sind Kanban-Karten das Steuerungselement, durch deren Übergabe zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fertigungsstufen der Produktionsablauf kontrolliert wird. Kanbans sind papierbasierte oder digitale Informationsträger, welche als Pendelkarten an Materialbehältern angebracht sind. Sie enthalten Informationen zu Menge, Fertigteile-/Material-Nr., Behälterart, Lagerort und Empfängerlager [Adam 1998, S. 632].

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Abb. 1: Kanban-Regelkreis

Die Vorgehensweise eines Kanban-Regelkreises zweier Fertigungsstufen wird in Abbildung 1 illustriert.

  • Die nachgelagerte Produktionsstufe i entnimmt bei Bedarf Material aus dem Pufferlager, welches in Behältern mit Kanban-Karten bereitliegt. Die leeren Behälter werden mit den Kanbans zurück ins Lager gestellt (Transportkanban).
  • Der Materialverbrauch löst einen Materialbedarf aus, welcher durch die Übergabe des leeren Behälters inklusive des Kanbans an die vorgelagerte Produktionsstufe i-1 signalisiert wird. Der Kanban dient somit als Fertigungsauftrag (Produktionskanban).
  • Die vorgelagerte Produktionsstufe i-1 stellt die benötigten Vorprodukte her und sendet sie in Kanban-Behältern in das Pufferlager, wo sie für die nächste Entnahme bereit stehen.

Somit erhält eine Produktionsstufe genau dann einen Fertigungsauftrag, wenn bei einer nachgelagerten Produktionsstufe ein tatsächlicher Bedarf auftritt. Steuerungsfluss und Materialfluss verlaufen entgegengesetzt zueinander. Über mehrere Produktionsstufen hinweg entsteht ein selbstgesteuertes Fertigungssystem aus vermaschten Regelkreisen. Ausgangspunkt der Materialfluss-Synchronisation bilden die vorgegebenen (Tages-)Bedarf der letzten Produktionsstufen, deren Anforderungen über die vorgelagerten Fertigungsstufen bis hin zur Beschaffung weitergeleitet werden [Dreisbach 1998, S. 142].

Voraussetzungen und Anwendungen

Der Einsatz des Kanban-Verfahrens erweist sich insbesondere für die Produktion von Gütern mit hohem Wertanteil bei gleichzeitig geringer Abrufschwankung als sinnvoll (so genannte AB/XY-Artikel) [Schürle 2008, S. 186]. Da Bedarfsanpassungen über die Frequenz der Kartenrückgaben justiert werden, empfehlen sich möglichst konstante und kleine Losgrößen sowie ein hoher Wiederholungsgrad. Dies macht das Kanban-System besonders für die Massen- und Serienfertigung geeignet. Um die ununterbrochene Materialverfügbarkeit zu gewährleisten, muss eine hinreichend räumliche Nähe der Produktionsstellen bzw. ein leistungsfähiges Transportsystem gewährleistet sein sowie kurze Umrüstzeiten an den einzelnen Produktionsstellen. Weitere Anforderungen hinsichtlich des Personals umfassen einen flexiblen Mitarbeitereinsatz sowie sofortige Qualitätssicherung in der Produktionsstufe durch Selbstkontrolle am Arbeitsplatz (vgl. [Schmidt 2008, S. 339]). Dies stellt hohe Anforderungen an die Systemdisziplin und die Kooperationsbereitschaft der Mitarbeiter [Dreisbach 1998, S. 142].

Anwendung findet Kanban sowohl in innerbetrieblichen als auch zwischenbetrieblichen Logistikprozessen. Die Erfolge, die in Japan insbesondere für die Lieferkette zwischen Automobilherstellern und -zulieferfirmen realisiert werden konnten, ließen sich in der deutschen Industrie nicht reproduzieren [Scheer 1998, S. 402]. Kritisch ist das Kanban-Verfahren vor allem hinsichtlich der einseitigen Zielgrößenvorgabe auf Minimierung der Lager- und Zinskosten anzusehen. In den meisten Fällen führt die Vorgehensweise zu geringen Kapazitätsauslastungen, da keine vorausschauende Reihenfolge- und Maschinenbelegungsplanung vorgesehen ist. Das System der selbstgesteuerten, vermaschten Regelkreise hat sich zudem als anfällig für größere Störungen erwiesen.

Literatur

Adam, Dietrich: Produktionsmanagement. 9. überarb. Auflage, Wiesbaden : Gabler, 1998 (Nachdruck 2001).

Dreisbach, Katja: Das KANBAN-System : Entstehung und Funktionsweise. In: Das Wirtschaftsstudium (WISU), 2 (1998), S. 141-142.

Ohno, Taiichi: Das Toyota-Produktionssystem. 3., erw. Auflage. Frankfurt : Campus Verlag, 2013.

Scheer, August-Wilhelm: Wirtschaftsinformatik. Referenzmodelle für industrielle Geschäftsprozesse. Berlin et al : Springer, 1998.

Schmidt, Mathias: Produktionsplanung und -steuerung. In: Arnold, Dieter et al. (Hrsg.): Handbuch Logistik. 3. neu bearb. Auflage, Berlin : Springer, 2008, S. 323-343.

Schürle, Philipp: Kanban – Der Weg ist das Ziel. In: Dickmann, Philipp (Hrsg.): Schlanker Materialfluss mit Lean Production, Kanban und Innovationen. Berlin et al. : Springer, 2008, S. 181-259.

Autor


 

Prof. Dr. Peter Loos, Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), Institut für Wirtschaftsinformatik (IWi), Universität des Saarlandes, Campus D32, 66123 Saarbrücken

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Zuletzt bearbeitet: 22.11.2016 15:42
Letzter Abruf: 18.10.2017 20:26
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