Kanban-Regelkreise richtig dimensionieren 

Andreas Kemmner

Montblanc überwindet Grenzen des Kanban

Das Artikelspektrum beim Schreibgeräte- hersteller Montblanc in Hamburg stellt unterschiedliche Anforderungen an die Dimensionierung der Kanban-Regelkreise. Einige Fertigungsbereiche arbeiten prozessbedingt mit hohen Losgrößen, andere sind durch minimale bis gar keine Rüstzeiten gekennzeichnet. Zudem schwankt der Verbrauch der Kunden zwischen kontinuierlich kleinen Mengen und einzeln angeforderten Großmengen. Durch das eingesetzte SAP Add-On-Modul SAP-ZDK (SAP-Zusatz-Dimensionierung Kanban) sind die Mitarbeiter nun in der Lage, jederzeit einzelne oder auch alle Kanban-Regelkreise schnell und kurzfristig neu zu dimensionieren. Abweichungen werden dadurch frühzeitig erkannt und können exakt umgesetzt werden. Und dies erstmals auch bei allen Artikeln, ganz gleich, welche Bedarfsschwankung und Verbrauchshäufigkeit sie haben.

Aufgrund von Schwankungen in der Kundennachfrage, Veränderungen der Produktionsabläufe und der Produktionsparameter erfordert jede Kanban-Organisation eine regelmäßige Überprüfung der dimensionierten Regelkreise. In der Regel erfolgt dies über die „klassische“ Kanban-Formel. Die Formel, die auch in SAP (PP-Modul) zur Anwendung kommt, verwendet bei der Dimensionierung von Kanban-Regelkreisen jedoch nur die Parameter

  • Wiederbeschaffungszeit pro Kanban,
  • durchschnittlicher Verbrauch des Artikels (vergangenheitsbezogen),
  • Menge je Kanban-Behälter und den so genannten
  • Sicherheitsfaktor, der manuell durch den Anwender vorgegeben wird.

Bei dieser Vorgehensweise hängt die Anzahl der umlaufenden Kanbans und damit die Bestandshöhe im Wesentlichen vom Sicherheitsfaktor ab, der nicht mathematisch-analytisch, sondern nach Bauchgefühl festgelegt wird. Andere Bestimmungsgrößen, die Einfluss auf die Kanban-Regelkreise nehmen, sind beispielsweise die Losgröße des Lieferanten, die Losgröße/Verbrauchseinheiten des Kunden und das Verbrauchsverhalten des Artikels.

Diese Größen werden in der klassischen Kanban-Formel nicht berücksichtigt. Also auch nicht in der Kanban-Berechnung von SAP. Aus diesem Grund entschied sich Montblanc zum Einsatz des Add-On-Tools ZDK, das erstmals bei Montblanc zum Einsatz kommt. Es ist die logische Fortsetzung des Dimensionierens mit Hilfe mathematisch-analytischer Verfahren, wie sie auch seit Jahren beim Dispositionsverfahren mit Diskover angewandt werden und die jetzt erstmals aus dem Lager heraus auch in der Produktion beziehungsweise in Kanban-Zuliefersysteme für die Produktion getragen werden.

Nicht alles über einen Kamm scheren

Bei Montblanc stellen die Charakteristika des Artikelspektrums höchst unterschiedliche Anforderungen an die Dimensionierung der Kanban-Regelkreise. Es gibt Fertigungsbereiche (Lieferanten) die prozessbedingt mit hohen Losgrößen arbeiten und andere Bereiche, die durch minimale bis gar keine Rüstzeiten gekennzeichnet sind. Dies gilt auch für die empfangenden Produktionsversorgungsbereiche (Verbraucher/Kunden): Einige verbrauchen die bereitgestellten Komponenten kontinuierlich in kleinsten Mengen und andere greifen losgrößenbedingt große und größte Mengen an einem einzigen Tag ab und verbrauchen anschließend für mehrere Tage gar keine Komponenten mehr.

Darüber hinaus ist das Marktverhalten der Schreibgeräte und damit das Verbrauchsverhalten der einzelnen Komponenten aufgrund des großen und variantenreichen Artikelspektrums höchst unterschiedlich. Es gibt regelmäßig (X-Artikel), unregelmäßig (Y-Artikel) und auch einige sporadisch (Z-Artikel) laufende Komponenten. Sporadisch laufende Artikel gelten nach der allgemeinen Kanban-Theorie als nicht geeignet für eine Kanban-Steuerung. Dies ist jedoch nicht richtig. Jeder Artikel kann unabhängig von seinem Verbrauchsverhalten kanban-gesteuert werden. Ausschlaggebend ist nämlich bei den sporadischen Artikeln nur die Höhe des für eine reibungslose Steuerung notwendigen Sicherheitsbestandes. Weil dieser aber in den klassischen Kanban-Formeln, auch der von SAP verwendeten, keine mathematisch-analytische Basis hat, wird verständlich, warum die allgemeine Kanban-Theorie Z-Artikel als nicht kanban-geeignet einstuft. Es ist einfach nicht möglich, einen Sicherheitsbestand für einen Artikel mit sporadischem Verbrauchsverhalten manuell und damit nach Bauchgefühl festzulegen. Dass dies in den meisten Fällen wenn nicht sogar immer schief gehen muss, versteht sich von alleine. Aber auch bei X- und Y-Artikel gelingt dies nur unzureichend. Der Sicherheitsbestand wird für diese Artikel meist zu hoch angesetzt, damit die Bestände in den Regelkreisen nicht leer laufen.

Auch die Liefertreue, die historischen Ausschussfaktoren sowie die Kapazitätssituation nehmen Einfluss auf die Dimensionierung und damit auf die Anzahl der umlaufenden Kanbans. Eine Optimierung der Bestände, der Durchlaufzeiten sowie des Lieferservices kann durch die klassische Kanban-Dimensionierung damit nie erreicht werden.

Auch wenn die Aspekte Einfachheit, Transparenz und Dezentralisierung der Steuerungsverantwortung bei der Kanban-Steuerung im Vordergrund stehen, darf Einfachheit bei der Kanban-Dimensionierung nicht mit unkompliziert oder nicht komplex verwechselt werden und zu Ressourcenverschwendung in Form zu hoher Bestände, zu großer Lagerflächen oder nicht reibungslos funktionierender Regelkreise führen. Dies sind die häufigsten Gründe für das gesamte Scheitern einer Kanban-Steuerung.

Kanban-Karten
Kanban-Karten

Unternehmensindividuelle Stammdaten wichtig

Mit dem Add-On-Modul SAP-ZDK für das SAP-System können diese Anforderungen nun berücksichtigt werden. Dafür müssen im ersten Schritt die Regelkreis-Stammdaten um unternehmensindividuelle Stammdatenfelder erweitert werden. Bei Montblanc waren dies unter anderem der Ansatzplanungsfaktor, die Vorlaufzeit, die maximale Losgröße (Lieferant), die maximale Bedarfsmenge (Kunde) der Lieferbereitschaftsgrad sowie der Ausschussfaktor.

Sind diese Daten gepflegt, kann mit der Dimensionierung schon begonnen werden. Aus der SAP-Planung entnimmt sich das Programm die geplanten Absatzmengen der Endgeräte und ermittelt daraus über die Stücklistenauflösung die Monatswerte für alle kanban-gesteuerten Komponenten. Diese Werte bilden die Grundlage für die Dimensionierung, weil aus ihnen für jede Komponente der Grund- und Sicherheitsbestand in Abhängigkeit des Verbrauchsverhaltens (XYZ-Komponenten) ermittelt wird. Über die definierten Parameter jeder einzelnen Komponente und eines Simulationszeitraumes von fünf Jahren wird nun getestet, welche Anzahl Kanbans in das System eingesteuert werden müssen. Dabei wird der Sicherheitsbestand laufend überwacht, ob er ausreicht damit das System nicht leer läuft beziehungsweise ob keine überflüssigen Kanban-Behälter im System zirkulieren. Zur Beurteilung des Systems werden den Disponenten unter anderem folgende Ergebnisse zur Verfügung gestellt:

  • Anzahl notwendiger Kanbans sowie Differenz zur aktuellen Situation,
  • Maximale Anzahl Kanban-Behälter im Lagerbereich,
  • Minimal-, Durchschnitts- und Maximallagerbestand,
  • Grund- und Sicherheitsbestand auf Basis der WBZ, sowie die
  • Kalkulation der durchschnittlichen Rüstvorgänge.

Die Dimensionierung kann nun durch Veränderung der Parameter mehrmals wiederholt und als Versionen abgespeichert werden. Damit lassen sich Verbesserungen bei Beständen, Rüstvorgängen, et cetera gegen Änderungen der Parameter abwägen.

Den höchst unterschiedlichen Kanban-Anforderungen kann man nur durch eine entsprechend differenzierte Kanban-Dimensionierung gerecht werden. Die eigentliche Dimensionierung der einzelnen Kanban-Regelkreise und damit die Festlegung der Anzahl der umlaufenden Kanbans beziehungsweise Kanban-Behälter wurde deshalb auf ein breites, mathematisch-analytisches Fundament gestellt.

Die Kanban-Dimensionierung sollte zukunftsgerichtet sein. Die Dimensionierung mit Verbräuchen vergangener Perioden muss nach Möglichkeit vermieden werden. Bei Montblanc wird die ,Zukunft‘ in Form der rollierenden Absatzplanung für die benötigten Verbrauchswerte herangezogen. Damit ist Kanban zu einem agierenden und nicht zu einem reagierenden Steuerungssystem geworden.

Die häufig fehlende regelmäßige Neudimensionierung des Kanban-Systems führt zu Ressourcenverschwendung und Störungen in der Kanban-Steuerung. Eine Neudimenisionierung muss in regelmäßigen Abständen beziehungsweise nach Bedarf, sei es aufgrund veränderter Absatzprognosen beziehungsweise veränderter Produktionsparameter, schnell und unkompliziert erfolgen können. Bei Montblanc trägt hierfür die Disposition die Verantwortung. Sie kann die Neudimensionierung jedes einzelnen Artikels nach Bedarf beziehungsweise jetzt in regelmäßigen Abständen mit Hilfe des Add-On-Moduls SAP-ZDK unkompliziert und schnell durchführen und die Ergebnisse mit den bestehenden Regelkreisen oder über verschiedene Versionen vergleichen und entscheiden, was zu tun ist.

Die Regelmäßigkeit des Verbrauches ist eine zentrale Einflussgröße für die Kanban-Dimensionierung. Eine XYZ-Analyse aller Artikel ist daher zur Beurteilung der Planbarkeit von Kanban-Artikeln eine wesentliche Voraussetzung für ein erfolgreiches Kanban-System. Mit Hilfe dieser Analyse werden die Verhaltensmuster der Kanban-Artikel transparent gemacht. Sie führen in der Folge zu einer Aufteilung der Artikel in Klassen zur Bestimmung geeigneter Planungsalgorithmen und damit zu ihren Parametereinstellungen. Diese Klassifizierung entscheidet letztlich über die Höhe der zu berücksichtigenden Sicherheitsbestände und damit über die zusätzlichen im System zirkulierenden Kanbans.

Beispiel zur optimalen Verteilung der Verfahrenskombinationen der AX-Artikel bei einem Textilhersteller

Berechnungsverfahren entscheidend für den Erfolg

Dabei muss jedoch beachtet werden, dass die Auslegung eines Kanban-Systems von der Verteilung der Nachfrage abhängig ist. Da nur fünf Prozent der empirisch ermittelten Nachfrageverteilungen normalverteilt sind, ist die richtige Ermittlung von Grundbedarf und Sicherheitsbestand durch die richtigen Berechnungsverfahren entscheidend für den Erfolg eines Kanban-Systems.

Mit der automatischen Kanban-Dimensionierung ist es nun möglich, ein Kanban-System in SAP differenzierter auszulegen und Ressourcenverschwendung konsequent zu vermeiden. Die wesentlichen Kanban-Aspekte wie Einfachheit, Transparenz und Dezentralisierung der Steuerungsverantwortung werden mit diesem Programm sogar noch verstärkt. Eine Neudimensionierung ist aus Anwendersicht extrem einfach. Nur für die Erstdimensionierung, das heißt die Datenerhebung, -verifizierung sowie den Aufbau der Steuerungsorganisation, muss intensiver und gründlicher gearbeitet werden. Dies zahlt sich jedoch schnell wieder aus.

Dr. Götz-Andreas Kemmner, Andreas Gillessen
Abels & Kemmner Gesellschaft für Unternehmensberatung GmbH

Andreas Kemmner

Autor | Author

Prof. Dr. Kemmner hat in über 25 Jahren Beratertätigkeit in Supply Chain Management und Sanierung weit über 150 nationale und internationale Projekte durchgeführt.

2012 wurde er von der WHZ zum Honorarprofessor für Logistik und Supply Chain Management bestellt.

Die Ergebnisse seiner Projekte wurden bereits mehrfach ausgezeichnet.

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