03.07.2014

Heijunka: Standardisieren Sie Ihre Produktion mit dem Heijunka-Ansatz

Produktionslevelling, Produktionsglättung oder das japanische Ursprungswort Heijunka – all diese Bezeichnungen beschreiben ein und dasselbe Kernelement aus der Lean-Welt: Nivellieren durch Ausbalancieren und Glätten der Produktion unter spezifischen Kriterien für höchste Effizienz und Effektivität.

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Heijunka

Produktionsplanung bei diskontinuierlichem Kundenbedarf

Ein unregelmässiger, schwer vorhersehbarer, variantenbezogener Bedarf der Kunden mit oft variierenden Lieferintervallen, führt zu erheblichen Schwankungen in der Produktion und in der Lieferkette. Produzieren Hersteller ihre Varianten in grossen Fertigungslosen, um mit möglichst wenigen Rüstvorgängen viel Maschinenkapazität zu nutzen, so hat dies umfängliche Nebeneffekte, welche die Wettbewerbsfähigkeit entscheidend gefährden können. Insbesondere, da sich alle vorgelagerten Produktions- und Logistikstufen am Bedarfsmaximum ausrichten, sind Verschwendungen entlang der gesamten Wertkette in Form von Beständen und dem Vorhalten von Überkapazitäten an Mitarbeitern und Maschinen die Folge. 

Heijunka - Entkopplung von Kundenaufträgen und Produktionsprogramm

Um den Verschwendungen entgegenzuwirken, entkoppelt der Heijunka-Ansatz das Produktionsprogramm von den Kundenaufträgen. Unter Berücksichtigung von Kapazitätsangebot und -nachfrage wird hierbei durch Zerlegen der Bedarfsmengen ein standardisiertes Produktionsprogramm erstellt. Das Ergebnis: eine geglättete Produktion, in welcher die Varianten gleichmässig und in kleinen Mengen produziert werden – abgestellt auf einen idealen Kunden, mit dem Kundentakt als Basis. Wie die Abbildung zeigt, werden in der Produktion Nachfrageschwankungen über definierte Perioden hinweg stabilisiert. In der praktischen Umsetzung ergibt sich die notwendige Ergänzung um einen Fertigteile-Supermarkt, aus welchem der konkrete, individuelle Kundenbedarf befriedigt wird. 

Der Kern der Nivellierung

Was in der Theorie noch einfach aussieht, gestaltet sich in der Praxis oft schwierig. Die angestrebten Vorteile des Heijunka - Ansatzes, insbesondere der konstante Material- und Informationsfluss, die Bestandsreduzierungen, die Verkürzung der Durchlaufzeiten und die Erhöhung der Flexibilität, rechtfertigen jedoch die planerische Herausforderung. Darüber hinaus wird über die gesamte Wertstromkette hinweg der sogenannte Peitscheneffekt vermieden. Ein regelmässiges Einplanen kleiner Lose reduziert das sonst übliche Aufschwingen der Bedarfsschwankungen über alle beteiligten Prozessstufen hinweg drastisch. 

Was jedoch nachhaltig die höchste Wertsteigerung verspricht, ist, durch standardisierte Produktionsmuster und die einhergehende Transparenz hinsichtlich auftretender Abweichungen, die Basis für effizientes Kaizen und KVP zu schaffen. Anhand messbarer Ziele wird aufgezeigt, wo Verbesserungen notwendig sind und worauf man sich konzentrieren muss, um „schlanker“ zu produzieren.

Systematik der nivellierten Fertigung

Mit der Standardisierung und der damit verbundenen Transparenz unterscheidet sich die Nivellierung grundsätzlich vom klassischen Ausgleich der Bedarfsschwankungen durch situatives Vorproduzieren und Zusammenfassen einzelner Kundenaufträge. Die im Folgenden skizzierten Ansätze zielen speziell auf die Bewältigung der Herausforderungen von Serienherstellern mit überschaubarer Teilevielfalt ab.

Produktionssteuerung am Schrittmacher

Für eine erfolgreiche Nivellierung gilt es, die Produktionsaufträge so am Schrittmacherprozess einzulasten, dass immer nur ein genau definiertes Fertigungslos in gleichmäßigem Rhythmus freigegeben wird. In der Praxis hat sich hierbei die von der Kanbansteuerung bekannte „Heijunka-Tafel“ durchgesetzt, welche eine hohe Transparenz gewährleistet. 

Glättung von Produktionsmix und Produktionsvolumen

Ein Ausrichten an den Prinzipien der nivellierten Fertigung, also der Glättung des Produktionsmix sowie des Produktionsvolumens, ist dabei die Grundlage für die erfolgreiche Prozessumgestaltung. Im Wesentlichen geht es um das gleichmässige Verteilen von Produktionsmengen und -varianten auf kleinere Zeiträume. In der Praxis hat es sich bewährt, standardisierte Reihenfolgebestimmungen und optimierte, verkleinerte Losgrössen nur für Rennertypen einzustellen. So stellt man sicher, dass man sich nicht in zu komplexen Systemen verliert und den Fokus auf die für das Unternehmen wirtschaftlich relevanten Produkte richtet.

Nivellieren über Fertigteile-Supermarkt

Ein Nivellieren der Montagesteuerung über einen Fertigwaren-Supermarkt ist eine Voraussetzung für ein erfolgreiches Kanbansystem über die gesamte Wertkette. Ohne diese Produktionsglättung nach Nivellierungskriterien würden die Supermärkte der vorgelagerten Prozesse häufig nicht akzeptable Bestände benötigen und die Transparenz zur Prozessverbesserung würde verloren gehen.

Von der Kundenanalyse bis zum nivellierten Produktionsplan

Zur Erstellung eines nivellierten Produktionsplans ist umfangreiche Planungsarbeit erforderlich. Mögliche Schritte hierzu sind in Praxistipps zur Implementierung eines nivellierten Produktionsplans dargestellt. Es handelt sich hierbei um keine konkrete Handlungsvorgabe. Vielmehr wird ein Rahmen aufgezeigt, welcher je nach unternehmensindividueller Ausgangslage angepasst werden muss.

Chancen und Risiken der Nivellierung oder des Heijunka - Ansatzes

Die Chancen und Risiken der nivellierten Produktionssteuerung sind in folgender Argumentenbilanz zusammengefasst:

Vorteile und Chancen:

  • Entkopplung der Produktion vom Kundenbedarf für einen planbaren, konstanten Material- und Informationsfluss 
  • Vermeidung unkontrolliert anwachsender Bestände und Überkapazitäten entlang des Wertstroms
  • Verkürzung der Durchlaufzeit
  • Transparenz für Mitarbeiter und Management und Schaffen der Voraussetzungen für ein effizientes Kaizen

Nachteile und Risiken

  • Rüstoptimierung als Voraussetzung für die wirtschaftliche Fertigung in kleinen Losen
  • hoher (einmaliger) Planungsaufwand
  • Dimensionierung des Fertigteile-Supermarkts 
  • Argumentationsgewinn für geglättete Produktion

Dimensionierung des Fertigteile-Supermarkts

Grosse Widerstände gibt es häufig bei der geplanten Einführung eines Fertigteile-Supermarkts. Hier ist im Vorfeld zu prüfen, ob ein derartiger Supermarkt strategiekonform ist und ob überhaupt die räumlichen Möglichkeiten für die Realisierung bestehen. Entscheidend ist die Dimensionierung des Fertigteile-Supermarkts. Im Allgemeinen enthält ein Fertigteile-Supermarkt Bestände zum Decken des Umlaufbestands, des Pufferbestands und des Sicherheitsbestands. Die Dimension des Supermarkts kann verringert werden, wenn es gelingt, die Qualität der Bedarfsvorschau (Pufferbestand), die Prozessstabilität (Sicherheitsbestand) sowie die Losgrössenreduktion (Umlaufbestand) zu verbessern. 

Kapazitätsverlust durch erhöhtes Rüsten

Eine wirtschaftliche Produktion kleiner Lose setzt die Minimierung der internen Rüstzeiten voraus. Grund: Aus der hochfrequenten Produktion kleiner Lose resultiert grundsätzlich ein Kapazitätsverlust, da, entgegen einer rüstoptimierten Produktionsplanung, mehr Rüstvorgänge benötigt werden.

Zieldilemma Logistik und Fertigung

Mit der hochfrequenten Produktion kleiner Lose ergibt sich häufig eine Verstärkung bestehender Zieldilemmata zwischen Logistik und Fertigung. Wird die Fertigung an einer maximalen Kapazitätsauslastung gemessen, so steht dies teilweise im Gegensatz zu den logistischen Zielen Liefertreue, Bestandsreduzierung und Flexibilität, also denjenigen Zielgrössen, die vordergründig von der Nivellierung unterstützt werden. Eine klare Kommunikation der Ziele und Verantwortlichkeiten ist hier unentbehrlich! 

Fazit

Durch Nivellierung können Produktion und Logistik vorhersehbarer und beruhigter gestaltet werden. Die aufgezeigten Massnahmen zur Entkopplung von Kundenaufträgen und Produktionsprogramm schaffen in vielen Unternehmen erst die Voraussetzungen für ein zielgerichtetes und wirksames Umsetzen des Lean-Gedankens. Ein abteilungsübergreifender kontinuierlicher Verbesserungsprozess ist einzurichten, um die Voraussetzungen einer geglätteten Produktion durch eine optimierte Bedarfsvorschau und verkürzte Rüstdauern stetig zu verbessern. Zusammenfassend nach Mike Rother, soll mit folgendem Zitat die eigentliche Intention, die hinter Heijunka steht, nochmals betont werden: „What the heijunka leveling sequence provides is a pattern, or in other words, a target condition. It is something to strive for; something that helps us see what we need to work on, and to focus our improvement efforts where they are needed.“   

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