Engpass-Steuerung

OPT – Optimized Production Technology

Die Engpass-Steuerung geht auf das Buch „The Goal – Exellence in Manufacturing“ von Eliyahu
M. Goldratt und Jeff Cox zurück. In der Fachliteratur wird sie auch OPT – Optimized Production Technology genannt.

Eli Goldratt definiert genau drei Kennzahlen:

Durchsatz: Durchsatz ist die Geldmenge pro Zeiteinheit die das Unternehmen erwirtschaftet, also die Verkäufe.

Bestände: Geld das in das System für den Ankauf von Dingen investiert wurde, die zum Verkauf gedacht sind. Das heißt: Hier zählen nur die Einkaufteile

Betriebskosten: Ist all jenes Geld, das im Unternehmen ausgegeben wird, um die Bestände in den Durchsatz umzusetzen. Alle Halbfabrikate sind somit auch Betriebskosten.

Mit diesen drei Kennzahlen werden alle nachfolgenden Regeln hergeleitet. Die Grundaussage ist: Alles verlorene Geld sind Betriebskosten; alle Investitionen die man verkaufen kann sind Bestände.

Das Ziel ist demzufolge: Die Bestände so schnell als möglich in Durchsatz verwandeln!

Grundregeln für die Engpass-Steuerung

1. Eine in einem Engpass verlorene Stunde ist eine verlorene Stunde für das gesamte Unternehmen. In Kosten ausgedrückt: Eine Stunde lang die gesamten Betriebskosten.
2. Eine an einem Nicht-Engpass gewonnene Stunde bringt für das Gesamtsystem nur marginale Verbesserungen.
3. Engpässe bestimmen sowohl den Durchlauf als auch die Bestände.
4. Der Fertigungsfluss muss betrachtet werden und am Engpass ausgerichtet werden, nicht die Kapazitäten der einzelnen Maschinen.
5. Der Nutzungsgrad einer Nicht-Engpassmaschine wird nicht durch die eigene Kapazität bestimmt, sondern durch andere Begrenzungen im gesamten Materialfluss.
6. Eine Nicht-Engpasskapazität darf nicht zu 100 % ausgelastet sein, sonst kann sie zum Engpass werden.
7. Die Durchlaufzeiten richten sich nach dem Engpass und können nicht im Voraus festgelegt werden.

Zwei wichtige Phänomene:

Speziell in der Engpass-Steuerung sind zwei Phänomene von entscheidender Bedeutung und müssen laufend beobachtet werden:

Abhängige Ereignisse: Ein oder mehrere Ereignisse müssen ablaufen, ehe ein anderes beginnen kann. Statistische Fluktuation: Gewisse Informationen können im vorhinein nicht eindeutig bestimmt werden. Sie können sich von einem Augenblick zum anderen ändern. Ein Beispiel: Wie viele Zwiebeln werden im Restaurant am Tag X benötigt.

Erkennen der Engpasskapazität: Definition Engpass: Jede Fertigungseinheit, deren Kapazität gleich oder geringer ist als der darauf entfallende Bedarf. Wenn man den Wertschöpfungsprozess durchläuft erkennt man einen Engpass häufig am Lagerbestand, der vor diesem angehäuft wird. Das liegt daran, dass die Wertschöpfungsschritte vor dem Engpass normalerweise schneller arbeiten als der Engpass selbst. Man kann den Engpass auch durch eine Material- und Kapazitätsplanung in einem bestehenden ERP-System ermitteln.

Die Vorgehensweise ist dabei:

1. Sicherstellen, dass die Kapazitätsstammdaten korrekt sind. Ansonsten lieber mit einfachen Näherungswerten arbeiten, wie Ausstoß pro Stunde.
2. Rückwärtsterminierung der Kundenbedarfe gegen unendliche Kapazität
3. Über die Kapazitätsauswertung prüfen, welche Fertigungseinheit die größte Überlast hat.

Zur Überprüfung der Engpasskapazität sollte man eine Wertstromanalyse durchführen.

Vorgehensweise: Ist der Engpass gefunden, so sind folgende Organisationsmaßnahmen durchzuführen:

1. Vor dem Engpass sollte ein Lager nach dem Supermarkt-Prinzip angelegt sein, damit der Engpass variabel produzieren kann. Das Lager sollte aber je nach Flexibilität der vorgelagerten Wertschöpfungsschritte so klein wie möglich sein.
2. Vor dem Engpass sollte eine Qualitätskontrolle eingerichtet werden. Somit verarbeitet der Engpass nur Gutteile.
3. Jegliche Verschwendung am Engpass eliminieren. Hierzu helfen Methoden der synchronen Produktion und natürlich der gesunde Menschenverstand.
4. Evtl. zusätzliche Kapazitäten schaffen (entweder intern oder extern).

Wichtig ist: Die gesamte Einplanung von Kundenbedarfen richtet sich nach dem Engpass. Alle Aufgaben vor dem Engpass werden quasi rückwärts terminiert, alle nachfolgenden vorwärts.

Die nachfolgende Abbildung stellt ein mögliches Sollszenario an einer Engpasskapazität dar. Diese mit dem Wertstromdesign erstellte Grafik zeigt den Engpass als sogenannten „Schrittmacher“. Alle vorgelagerten Prozessschritte werden über Pull-Mechanismen an den Engpass geliefert.

So ergibt sich ein einfaches Prioritätensystem ohne dass die gesamte Firma ausschließlich für den Engpass arbeitet. Es bleibt genügend Zeit für die vorgelagerten Prozessschritte auch nicht Engpassteile zu produzieren. Wichtig: Für die Engpass-Steuerung ist ein solches Prioritätensystem notwendig, damit der Engpass korrekt versorgt wird!

Nach dem Engpass ergibt sich in dem Szenario unten eine konstante Durchlaufzeit, die über Push-Mechanismen bis in den Versand reicht.