Bevor wir näher darauf eingehen, wann welches System am sinnvollsten verwendet werden sollte, verschaffen wir uns einen kurzen Überblick darüber, was FIFO-Strecken und Supermärkte sind. Im Anschluss wird erklärt, wie diese in den Informations- und Materialfluss eines Kanbankreislaufes integriert werden.

Supermarkt

FIFO-Strecken

FIFO steht für "First In - First Out". Das erste Teil, das eintrifft, wird zuerst weitergeleitet. Es findet kein Überholvorgang von Teilen statt. Normalerweise gibt es eine Obergrenze an Teilen auf einer FIFO-Strecke – wenn die Strecke voll ist, wird der vorherige Prozess gestoppt. So ist die Produktion mithilfe einer FIFO-Strecke sehr leicht zu handhaben, denn nur die erste Station muss wissen, welches Produkt angefertigt werden soll. Alle wei-

Kanban teren Stationen stellen die Produkte her, die sie von der vorherigen Station erhalten. Durch die begrenzte Kapazität der FIFO-Strecke wird Überproduktion verhindert.

Informations- und Materialfuss in einem Kanbankreislauf

Wann nutzt man FIFO und wann einen Supermarkt?

Normalerweise sind gute schlanke Produktionssysteme in verschiedene Informations- und Materialflusskreisläufe mit einem Supermarkt am Ende unterteilt. Daher benutzt ein gutes schlankes Produktionssystem vor allem FIFO-Strecken und Supermärkte. Die große Frage ist allerdings, wann man einen Supermarkt nutzt und wann eine FIFO-Strecke. Abb. 2 zeigt vier Möglichkeiten mit drei Prozessen. Man kann einen großen Kreislauf über alle drei Prozesse herstellen, die

In der Produktion besteht ein Supermarkt aus einer Reihe paralleler FIFO-Strecken, die nach Produkten sortiert sind. Der Name stammt von den normalen Einzelhandels-Supermärkten. Sowohl im Einzelhandel als auch in der Produktion ist entscheidend, dass bei Entnahme eines Teils oder Produkts ein Signal zur Wiederauffüllung gegeben wird (eine sogenannte Kanban-Karte). Daher ist es das Ziel eines Supermarktes, alle Teile auf Lager zu haben, während gleichzeitig eine Überproduktion vermieden wird. Im Vergleich zu einer FIFO-Strecke ist die Einrichtung eines Supermarkts mit mehr Aufwand verbunden und schwieriger zu verwalten.

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FIFO-Strecken und Supermärkte können mit Prozessen verbunden werden, um einen Informations- und Materialflusskreislauf zu schaffen. Abb. 1 zeigt ein einfaches Beispiel unter Verwendung branchenüblicher Symbole. Bild zweier Prozesse in einem Kanbankreislauf in Wertstromsymbolik. Möglichkeiten, drei Prozesse mit Pull zu steuern.

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FiFo Supermarkt Prozess

Prozesse auf zwei Kreisläufe aufteilen oder sogar drei separate Kreisläufe mit jeweils einem Kreislauf pro Prozess einrichten. Nun wenden wir uns detaillierter der Frage zu, wann eine FIFO-Strecke und wann ein Supermarkt eingesetzt wird.

Zehn Richtlinien zur Nutzung von FIFO und Supermärkten

Losgröße P1 Losgröße P2 Beispiel

Um zu entscheiden, wann FIFO und wann ein Supermarkt eingesetzt wird, gibt es einige Richtlinien, geordnet nach Priorität. Zusammenfassend lässt sich sagen: Eine FIFO-Strecke wird immer bevorzugt – es sei denn, es gibt einen guten Grund, einen Supermarkt zu wählen. Allerdings gibt es manchmal gute – sogar sehr gute – Gründe für einen Supermarkt.

Im Allgemeinen sollten Sie immer dann eine FIFO-Strecke nutzen, wenn es keinen Anlass für einen Supermarkt gibt, denn eine FIFO-Strecke ist wesentlich einfacher zu kontrollieren und zu managen. Einen Supermarkt einzurichten, ist dagegen meist mit mehr Arbeit verbunden – sowohl für die Implementierung als auch um ihn reibungslos in Gang zu halten. Das spricht für die Bevorzugung einer FIFO-Strecke, wenn es keinen guten Grund für einen Supermarkt gibt. Dementsprechend sollten die Kanbankreisläufe so groß wie möglich ausgelegt werden. Details zu den zehn Gründen, die für Supermärkte sprechen, finden Sie im Folgenden.

Richtlinie 1: Nutzung eines Supermarktes bei Losgrößenunterschieden

Nach meinem Wissen gibt es nur eine Situation, in der eine Entkopplung des Materialflusses durch einen Supermarkt absolut notwendig ist – und dies ist eine selbstverschuldete Einschränkung, die ganz einfach vermieden werden kann: prozess-spezifische Losgrößenunterschiede (d. h. die Losgröße ändert sich von einem Prozess zum nächsten). Genauer gesagt, wenn die Losgröße des Materialflüsse.

Supermarkt und FIFO-Strecke Fachartikel

ersten Prozesses kein Vielfaches der Losgröße des nächsten Prozesses ist. Hier einige Beispiele zur Verdeutlichung: sie jederzeit auf die benötigte Anzahl von Teilen erhöhen. Wenn der zweite Prozess eine größere Losgröße hat als der erste, wie im vierten Beispiel, dann besteht das Risiko, dass im zweiten Prozess nicht die gesamte Menge produziert wird.

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Generell ist es ratsam, die gleiche Losgröße im gesamten Kanbankreislauf durchgängig einzuhalten. Normalerweise kann die Losgröße im gesamten Prozess angepasst werden. Ein Supermarkt aufgrund eines Losgrößenunterschieds ist meiner Erfahrung nach nur selten in der Praxis anzutreffen.

Wenn die Losgrößen gleich sind, wie im ersten Beispiel, gibt es keinerlei Probleme. Wenn der nächste Prozess eine Losgröße hat, die ein gerader Bruchteil des vorigen Prozesses ist (Beispiel 2), gibt es ebenfalls kein Problem. In der Tat hat der zweite Prozess gezwungenermaßen die gleiche Losgröße wie der erste Prozess.

Richtlinie 2: Supermarkt unmittelbar vor dem Kunden

In den meisten Fällen ist es zu empfehlen, einen Supermarkt vor dem Kunden zu haben. Mit anderen Worten: Nach dem letzten Prozess in Ihrem Unternehmen sollte ein Supermarkt sein. So kann der Kunde bestellen, was er benötigt und die Chance ist groß, das Produkt auch vorrätig zu haben. Die Ausnahme bilden speziell angefertigte Produkte für Einzelkunden.

Losgrößenunterschiede sind jedoch ein Problem, wenn der zweite Prozess kein gerader Bruchteil der vorherigen Losgröße ist, wie in Beispiel 3. Wenn man die Losgröße von 30 jedes Mal verwenden muss (z. B. ein Prozess, der genau 30 Teile fassen kann), dann wird es entweder zehn Teile der Losgröße aus dem ersten Prozess geben, die unvollendet bleiben, oder die Losgröße aus dem zweiten Prozess wird 20 Teile zu wenig haben. Wenn die Losgröße von 30 nur eine Mindestanforderung darstellt, wird es weniger problematisch, denn Sie können

Richtlinie 3: Supermarkt bei sich teilenden Materialflüssen

Ein weiterer wichtiger Grund, den Materialfluss mittels eines Supermarkts zu entkoppeln, ist ein sich teilender Materialfluss. Wenn manche Teile in eine Richtung gehen und andere in eine andere Richtung, kann ein Supermarkt die Dinge wesentlich vereinfachen (s. Abb. 4).

Ein sich teilender Materialfluss kann auch ohne Supermarkt gehandhabt werden, doch wenn eine FIFO-Strecke genutzt wird, besteht ein erhebliches Risiko, dass einem der beiden anschließenden Prozesse das Material fehlt. Zum Beispiel, wenn am Ende der FIFO-Strecke Material für den Prozess P2 bereitgestellt wird, müsste der Prozess P3 warten, bis das nächste Material für P3 die FIFO-Strecke passiert hat. Wenn der Leerlaufprozess kein Problem darstellt, wäre das eine Möglichkeit – doch in den meisten Fällen sollte auf eine FIFO-Strecke verzichtet werden.

Richtlinie 4: Supermarkt bei sehr unterschiedlichen Zykluszeiten

Ein Supermarkt ist ebenfalls besonders zu empfehlen, wenn zwei Prozesse sehr unterschiedliche Zykluszeiten haben. Koppelt man Prozesse mit verschiedenen Zykluszeiten mittels einer FIFO-Strecke, so führt dies zu sehr vielen Wartezeiten für den schnelleren Prozess. Wenn der Prozess dagegen mithilfe von Supermärkten entkoppelt wird, kann der schnellere Prozess in der Zwischenzeit andere Produkte bearbeiten. Ist der vorherige Prozess schneller, verhält es sich ähnlich wie bei einer Teilung des Materialflusses (siehe oben). Wenn der nachfolgende Prozess schneller ist, ist es einer Zusammenführung des Materialflusses ähnlich (siehe unten). Folglich gilt: Darf der schnellere Prozess Leerlaufzeiten haben, dann ist es in Ordnung, FIFO für Prozesse mit unterschiedlichen Zykluszeiten zu nutzen.

Richtlinie 6: Supermarkt bei unterschiedlichen Produktvarianten

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Richtlinie 5: Supermarkt bei unterschiedlichen Schichtmustern

Ähnlich wie bei unterschiedlichen Zykluszeiten ist es empfehlenswert, bei Prozessen mit unterschiedlichen Schichtmustern den Materialfluss durch Supermärkte zu entkoppeln. Wenn ein Prozess beispielsweise eine Schicht am Tag in Betrieb ist und der andere Prozess zwei Schichten am Tag fährt, kann ein Supermarkt hilfreich sein. In diesem Fall muss der erste Prozess genug Material lagern, um auch die zweite Schicht des zweiten Prozesses abzudecken. Dieses Material ist unabhängig davon erforderlich, ob Sie Supermärkte oder FIFO-Strecken nutzen. Der Vorteil von Supermärkten ist jedoch Flexibilität. Falls während der zweiten Schicht Probleme auftreten, kann ein Supermarkt Ersatzmaterial liefern, wohingegen Sie bei einer FIFO-Strecke auf dem aktuellen Material der Strecke sitzen bleiben – es sei denn, Sie übersteuern das FIFO-Prinzip manuell und ziehen Teile aus der Mitte der FIFO-Strecke. Insgesamt kann ein Supermarkt in dieser Hinsicht mehr Flexibilität bieten als eine FIFO-Strecke.

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verschiedene Elemente hinzukommen. Daher bildet der zweite Prozess mehr Varianten, basierend auf dem vom ersten Prozess erhaltenen Material.

Auf einer FIFO-Strecke weiß der Prozess aufgrund der Teile, die die Strecke entlangkommen, was produziert werden soll. Wenn jedoch nach Varianten differenziert werden soll, muss die Information separat übermittelt werden (zum Beispiel durch ein beigefügtes Papier). Außerdem muss diese Entscheidung schon im Laufe des ersten Prozesses getroffen werden. Deshalb sind alle Teile, die die Strecke entlangkommen, schon für eine bestimmte Variante vorgesehen, selbst wenn das Teil es technisch noch nicht erfordert.

Es ist zu schaffen, doch ein Supermarkt dürfte hier die einfachere Option sein. Durch einen Supermarkt wird die Komplexität vermieden, zusätzliche Informationen die FIFO-Strecke entlang zu übertragen. Darüber hinaus besteht die Flexibilität, ein Teil im Supermarkt für jede beliebige Variante zu nehmen.

Ein Supermarkt kann auch dann sinnvoll sein, wenn der Folgeprozess verschiedene Produktvarianten bildet. Zum Beispiel, wenn der erste Prozess Gehäuse anfertigt und der zweite Prozess verschiedene Elemente zu den Gehäusen hinzufügt. Für das gleiche Gehäuse können

Richtlinie 7: Supermarkt für das Zusammenführen von Materialflüssen

Ein Supermarkt kann auch nützlich sein, wenn Materialflüsse zusammengeführt werden. Der kritische Aspekt hierbei ist das Timing der Zusammenführung der beiden Materialströme. Wenn das Timing richtig gewählt wird, können zwei FIFO-Strecken zusammengeführt werden. In diesem Fall ist es wichtig, dass sich am Ende der FIFO-Strecke immer die passenden Teile befinden (s. Abb. 6). Zum Beispiel nutzt Toyota zwei zusammenführende FIFO-Strecken zum Einbau von Sitzen in die Autos. Immer, wenn ein Auto am Ende der Fertigungsstraße ankommt, muss ein dazu passender Sitz Variantenbildung. am Ende der zusammenführenden FIFO-Strecke für Sitze sein. Das ist möglich, wenn auch kompliziert. Bei Toyota gibt es aber einfach zu viele Sitzvarianten, als dass ein Supermarkt gerechtfertigt wäre. Wenn man allerdings diese große Variantenzahl vermeiden kann, ist ein Supermarkt eventuell vorteilhaft. Hierdurch können der Organisationsaufwand und das Risiko, dass etwas schiefgeht, erheblich reduziert werden.

Richtlinie 8: Supermarkt für große Entfernungen zwischen Prozessen

FIFO-Strecken funktionieren sehr gut bei Prozessen, die sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Je weiter die Prozesse voneinander entfernt sind, desto einfacher ist es, einen Supermarkt statt einer FIFO zu nutzen. Über weitere Strecken ist es mit mehr Aufwand verbunden, die Dinge in der FIFO-Strecke zu halten und zu wissen, was die Strecke entlangkommt. Daher ist es bei längeren Distanzen sicherlich besser, Supermärkte einzusetzen.

Richtlinie 9: Supermarkt bei hohen Anforderungen an Flexibilität und Reaktionszeit

Zwar kann man eine FIFO-Strecke auch über längere Strecken führen, doch nach meiner Erfahrung wird nur die Komplexität erhöht. Das gilt um so mehr, je größer die Entfernung ist. Teile von einem Ende der Anlage zum anderen zu befördern, ist mit einer FIFO-Strecke noch machbar, aber wenn Teile von China in die USA importiert werden wichtig, wenn viele Exoten-Produkte bestehen, die nicht auf Lager sind und nur nach Bedarf produziert werden. Hier stellt sich die Frage, welche Auswirkungen das auf die Menge des Umlaufbestands (engl. „work in process“, WIP) hat. Wie beeinflusst die Anzahl an Kanban-Kreisäufen den WIP? Je größer der Kreislauf, desto mehr Kanban werden benötigt, um die Wiederbeschaffungszeit abzudecken. Ein kleinerer Kanbankreislauf benötigt eine geringere Wiederbeschaffungszeit und daher weniger Lagerbestand, doch es werden mehr Kreisläufe benötigt.

Supermarkt und FIFO-Strecke Fachartikel

sollen, wird dringend davon abgeraten, FIFO-Strecken über Schiffe und Flugzeuge hindurch einzusetzen.

Richtlinie 10: Supermarkt bei wechselnden Verantwortlichkeiten

Neben dem erforderlichen Aufwand zur Aufrechterhaltung der FIFO-Strecke über weite Distanzen ist die Zeit, die für den Transport anfällt, ebenfalls ein wichtiger Faktor. Ein Supermarkt erlaubt mehr Flexibilität als eine FIFO-Strecke und es kann einfach in den Folgeprozessen von einem Produkt zum nächsten gewechselt werden. Für weitere Entfernungen kommen möglicherweise zwei Supermärkte in Frage: Einer auf Seiten der Sender und einer auf der Empfängerseite.

Bei einem Wechsel in der Zuständigkeit sollte ebenfalls ein Supermarkt statt einer FIFO-Strecke gewählt werden. Verlässt der Materialfluss eine Abteilung und kommt in andere Abteilungen, dann kann ein Supermarkt die Dinge erleichtern. Aus Sicht des Material- und Informationsflusses wäre das nicht zwingend notwendig, doch sobald Menschen involviert sind wird es kompliziert. Ein Supermarkt zur Entkopplung des Materialflusses hilft dabei, die Verantwortlichkeiten getrennt zu halten.

Reichen FIFO-Strecken über Abteilungsgrenzen hinweg, besteht das Risiko, dass die erste Abteilung Dinge leichtfertig über die Wand wirft und die zweite Abteilung nehmen muss, was kommt. Das ist dem Gesamtbetrieb der Anlage nicht gerade zuträglich. Eine Entkopplung mittels Supermärkten kann diese Systeme besser voneinander distanzieren. Durch ein klares Trennen der Zuständigkeiten lassen sich Schuldzuweisungen bei Problemen vermeiden oder zumindest reduzieren.

Je größer der Kanban-Kreislauf, desto leichter ist das System zu verwalten. Allerdings erhöht ein größerer Kreislauf auch die Durchlaufzeit (d.h. es dauert länger vom Zeitpunkt, an dem der Kanban-Impuls angestoßen wird, bis das fertige Produkt ankommt).

Wenn ein System benötigt wird, das schnell reagiert, ist es ratsam, den Kanban-Kreislauf nicht zu groß zu machen. Kleinere Kreisläufe können schneller auf wechselnde Kundenanforderungen reagieren. Das ist besonders

Wie gesagt, rein logisch betrachtet, mag dies nicht nötig sein, doch ich habe viele Anlagen gesehen, an denen solche

Schuldzuweisungen Teil des Alltags waren. Jeder sollte selbst darüber entscheiden, ob dies ein Faktor ist, der für die eigene Anlage relevant ist. Unterm Strich ist es in den meisten Fällen möglich, sowohl einen Supermarkt als auch eine FIFO-Strecke einzusetzen. Im Allgemeinen ist eine FIFO-Strecke wohl einfacher, doch es gibt Fälle, in denen ein Supermarkt womöglich weniger Schwierigkeiten macht. Ich hoffe, diese Richtlinien helfen Ihnen dabei, leichter die Entscheidung zwischen Supermärkten und FIFO-Strecken zu treffen. Viel Spaß beim Aufbauen der Verbrauchssteuerungen!

In der nächsten Yokoten-Ausgabe stelle ich zusammen mit Denis Wiesse einen quantitativen Vergleich vor: "Supermarkt und FIFO-Strecke – Was braucht weniger Bestand für die gleiche Liefererfüllung? Dieser wurde durchgeführt indem wir die Liefererfüllung und den Lagerbestand in unterschiedlichen Szenarien mit FIFO-Strecken oder Supermärkten analysiert haben.