Thema des Monats Februar 2003
Stand: 02.07.2008

Wieviel KanBan braucht man ?
Ein Beitrag von Helmuth Gienke
Der Beitrag ist in ähnlicher Form erschienen in: Gienke/Kämpf (Hrsg.): Handbuch Produktion 
Carl Hanser Verlag , München Wien, ISBN 978-3-446-41025-1

Die KanBan Steuerung ist Bestandteil des Toyota Production System und daher ohne theoretische Basis als pragmatische Anwendung konzipiert. Trotzdem gibt es in diesem Ideengerüst eine Zielvorstellung. Der Grundgedanke ist, daß alles, was verbraucht wird, so schnell wie möglich ersetzt wird, um die Produktion sicherzustellen. Daß daneben noch die Forderung besteht, den Bestand in der Produktion und im Lager so gering wie möglich zu halten, ist nur scheinbar ein Widerspruch, da KanBan die Möglichkeit bietet, die Ursachen für einen hohen Bestand sichtbar zu machen.

Die Anforderung zum schnellem Ersatz verbrauchten Materials wird dadurch ausgelöst, daß der Verbraucher, also der weiterbearbeitende Arbeitsplatz, bei Anbruch eines Loses eine Nachricht an den Zulieferer gibt, daß ein bestimmtes Teil zu produzieren und bereitzustellen ist. Im Regelfall wird diese Nachricht als Zettel (jap. Kan Ban) weitergegeben, aber es ist durchaus möglich, auch eine elektronische Nachricht, in der klassischen Nachrichtentechnik als Telegramm bezeichnet, zu senden. Die Bandbreite geht so weit, daß sogar auf Rollbahnen Kugeln laufen, die durch ihre Größe definiert, bestimmte Arbeitsplätze ansteuern, und durch die Farbe aussagen, welches Produkt zu liefern ist, also ein Ersatz des Zettels durch eine Kugel. Diese Methode ist aber nur sinnvoll, wenn man auf wenigen Arbeitsplätzen und wenige Teile fertigt.

Eine wichtige Frage die sich stellt wenn man KanBan einführt ist, wieviel KanBan für die einzelnen Produkte bereitzustellen sind.

Die Anzahl ist wichtig, denn mit diesen KanBan bestimmt man nach der Formel

Bestand = Anzahl KanBan * Menge für einen KanBan

den Bestand an Teilen in der Fertigung.

Die Zielsetzung ist eindeutig:

man will einen einzelnen KanBan mit der Menge 1.

Es ist fraglich, ob ein Betrieb (außer im Anlagenbau) dieses Ziel jemals erreicht, auf keinen Fall jedoch bei Start einer KanBan-Anwendung. Da liegt es nahe, den umgekehrten Weg zu gehen:

Anzahl KanBan = Bestand bei der Einführung dividiert durch die Menge für einen KanBan

Die Menge für einen KanBan ist zweckmäßig die Menge, die in einen Behälter paßt, vorausgesetzt, die Losgröße zur Anlieferung an dem empfangenden Arbeitsplatz, also nicht unbedingt das Produktionslos, ist größer als das Fassungsvermögen der Behälter. Diese Erkenntnis hat häufig dazu geführt, daß dem mehr oder minder zufälligen Fassungsvermögen der Behälter eine besondere Bedeutung zugemessen wurde. Das ist aber nicht der Fall, weil eine Änderung der Behälterart auch die Menge der KanBan beeinflußt, ohne daß wesentliche Veränderungen im Verhalten auftreten.

Um das Ziel "ein KanBan" zu erreichen, kann man nun nach und nach die Zahl der KanBan verringern bis eine Störung eintritt. Man sucht die Ursache, erhöht die Zahl der KanBan wieder, beseitigt die Ursache und fährt fort, die KanBan-Zahl zu reduzieren. Irgendwann erreicht man den optimalen Zustand unter den bestehenden Verhältnissen.

Dieses pragmatische Verfahren ist für einen systematisch und theoriebasiert vorgehenden Mitteleuropäer äußerst unbefriedigend, aber genau die Methode, mit der man in der japanischen Industrie die Teilebestände in Produktion und Lager auf das niedrige Niveau gesenkt hat. Die Anzahl der KanBan und deren Entwicklung ist ein wichtiges Beurteilungskriterium für eine nach dem Toyota Production System und dessen Derivaten organisierten Einheit.

Nach wie vor ist aber der Ausgangspunkt, nämlich die Aussage des Bestandes und damit die Anzahl der KanBan bei der Einführung, eine offene Frage, denn der zufällige Bestand an Teilen aufgrund einer nach ganz anderen Kriterien gesteuerten Fertigung ist nicht der optimale unter anderen Bedingungen der Steuerung.

Einer der wesentlichen Gründe für einen zu hohem Lagerbestand ist die Angst oder besser Vorsicht vor Materialmangel. Jedem Leiter einer Fertigungseinheit graust vor Materialmangel ("Chef, wir haben ein Problem, ich kann den Fußboden sehen"). Eine weitere Ursachen sind zu hohe Losgrößen bei der Produktion, entweder zur Reduzierung von Rüstvorgängen oder aus technologischen Bedingungen die hohe Menge zu produzieren. Diese Gründe führen zu einem mehr oder minder, meist unerwünscht hohem aktuellen Bestand. Es muß also nach einer geeigneten Methode gesucht werden, die Anzahl der KanBan bereits bei der Einführung besser zu bestimmen. An Angeboten für Formeln gibt es keinen Mangel.

Aus einem übersetzten Bericht, der anläßlich der Veröffentlichung des Toyota Production System auf der 4. Internationalen Konferenz für Produktionsforschung 1978 in Tokyo gehalten wurde, stammt die Formel:

Der Bestand B_p in der Produktion ist hierbei

Diese Formel wurde mir auch von einem anderen Betrieb genannt, wobei der Leiter des Industrial Engineering Department ausdrücklich sagte, daß diese Formel nur für die westlichen Besucher gilt, "weil die immer eine Formel haben wollen". Auf das Problem der Zeit zwischen Abgabe des Kanban und Beginn der Produktion für diesen Kanban werden wir später eingehen. Interessant ist, daß in dieser Formel die Losgröße nur indirekt eingeht, nämlich in der Wartezeit verborgen als t_w =Losgröße [Stck] / Bedarf [Stück/ Zeiteinheit]. Die Wiederbeschaffungszeit ist in die Komponenten Wartezeit und Produktionszeit aufgegliedert. Diese Formel wird in leicht abgewandelter Form auch in der "Hütte" angegeben.

Eine andere Formel, die ebenfalls von einem japanischen Unternehmen genannt wurde lautet:

B_p ist hierbei

Diese Formel ist bestimmend für Vorgänge, bei denen nicht so sehr die Losgröße im Vordergrund steht, sondern Rüstzeiten, die so dominierend sind, daß man bei einer nach Aufwand wirtschaftlichen Rüstzeit unangemessene Lieferzeiten hat. Ein Beispiel sind Gewebekalander in der Kautschukindustrie.

Eine dritte Formel lautet

B_p ist hierbei

Für diese Formel sind neben dem Sicherheitszuschlag zwei direkt beeinflußbare Werte bestimmend, nämlich die Losgröße und, als meist entscheidende Größe, die Wiederbeschaffungszeit. Die Formel wird in leicht abgewandelter Form auch von Wildemann angegeben.

Allen Formeln ist gemeinsam, daß sie im Grundsatz nach verschiedenen Verfahren einen erforderlichen Bestand in der Produktion definieren und dann mit dem Fassungsvermögen der Behälter die Behälterzahl ermitteln, die diesen Bestand aufnehmen können. Die bestimmende Größe ist aber immer der für erforderlich gehaltene Bestand. Ein einfache Berechnung diese Bestandes ist nur selten möglich, weil hier ein komplexes Umfeld von Möglichkeiten und Anforderungen und die individuellen Ansichten der Bedarfsträger entscheidend sind. KanBan gibt aber den Anreiz, die Umstände durch zielgerichtete Maßnahmen zu verbessern. Eine wesentliche Maßnahme ist die Rüstzeiten zu reduzieren und durch gezielte Abstimmung zwischen Aufträgen und Arbeitsplätzen den Auftragsmix zu optimieren.

In diesem Sinn ist KanBan ein wichtiges Instrument zur Verbesserung des Materialflusses.

Literatur:

W.Eversheim, G.Schuh: Hütte: Taschenbuch für Betriebsingenieure (Betriebshütte)

H. Wildemann: KANBAN- Produktionssteuerung,