Was ist "Engpass"?

Engpass (englisch Bottleneck) bezeichnet in der Produktion und Logistik denjenigen Prozessschritt, der die Kapazität des gesamten Systems begrenzt. Der Engpass bestimmt den maximalen Durchsatz, egal wie leistungsfähig die übrigen Prozessschritte sind. Im Lean Management und TPM ist die Identifikation und gezielte Verbesserung des Engpasses daher ein entscheidender Hebel für die Steigerung der Gesamtproduktivität.

Engpass erkennen

Ein Engpass zeigt sich typischerweise durch Bestände, die sich vor einem Prozessschritt aufstauen, während der nachgelagerte Schritt auf Material wartet. In der Wertstromanalyse wird der Engpass sichtbar, wenn die Zykluszeit eines Prozessschrittes den Kundentakt übersteigt. Auch eine hohe Auslastung nahe 100 % bei gleichzeitig langen Warteschlangen ist ein deutliches Zeichen.

In der Praxis ist die Identifikation des Engpasses nicht immer einfach, denn er kann wandern: Ändert sich der Produktmix, das Auftragsvolumen oder fällt eine Maschine aus, verschiebt sich der Engpass möglicherweise zu einem anderen Prozessschritt. Deshalb ist es wichtig, den Engpass nicht einmalig zu bestimmen, sondern kontinuierlich zu beobachten. Die OEE-Kennzahl hilft dabei, die tatsächliche Leistungsfähigkeit einzelner Anlagen transparent zu machen und den wahren Engpass zu identifizieren.

Engpass gezielt verbessern

Die Theory of Constraints (TOC) von Eliyahu Goldratt bietet einen systematischen Fünf-Schritte-Ansatz für den Umgang mit Engpässen: (1) den Engpass identifizieren, (2) den Engpass maximal ausnutzen, (3) alles andere dem Engpass unterordnen, (4) den Engpass erweitern und (5) zurück zu Schritt 1, wenn sich der Engpass verlagert hat. Dieser Zyklus stellt sicher, dass Verbesserungsressourcen dort eingesetzt werden, wo sie den größten Effekt auf den Gesamtdurchsatz haben.

Im TPM-Kontext bedeutet das: Wenn eine bestimmte Anlage den Engpass darstellt, sollten dort zuerst SMED-Aktivitäten zur Rüstzeitreduzierung, Fokussierte Verbesserung und die Beseitigung der sechs großen Verlustarten ansetzen. Jede Minute Stillstand am Engpass ist ein Verlust für das Gesamtsystem, ein Stillstand an einer Nicht-Engpass-Anlage hingegen hat oft keinen Einfluss auf den Gesamtdurchsatz.

Engpass und Materialfluss

Der Engpass beeinflusst die gesamte Materialfluss-Gestaltung. Vor dem Engpass bilden sich Bestände, nach dem Engpass entsteht Leerlauf. In einer Lean-Produktion wird der Engpass daher oft als Taktgeber für die gesamte Linie eingesetzt: Alle anderen Prozessschritte richten sich nach der Kapazität des Engpasses. Kanban-Systeme und Pull-Steuerungen verhindern, dass vorgelagerte Schritte mehr produzieren als der Engpass verarbeiten kann, und reduzieren so die Überproduktion.

Praxisbezug: Ein häufiger Fehler ist die Optimierung von Nicht-Engpass-Prozessen in der Hoffnung, den Gesamtdurchsatz zu erhöhen. Solche Verbesserungen verpuffen wirkungslos, weil der Engpass unverändert bleibt. Die erste Frage jeder Verbesserungsinitiative sollte daher lauten: Wo ist unser Engpass?

Engpässe jenseits der Produktion

Das Engpass-Prinzip gilt nicht nur für Fertigungslinien, sondern auch für administrative Prozesse, Lieferketten und sogar für den Arbeitsmarkt. Wenn Fachkräfte fehlen, wird der Personalmangel zum Engpass für die gesamte Unternehmensleistung. In solchen Fällen hilft es, die vorhandenen Kapazitäten durch Standardisierung, Qualifizierung und Prozessverbesserung bestmöglich zu nutzen, ganz im Sinne der TOC-Logik.

Auch bei Verbesserungsinitiativen selbst können Engpässe auftreten: Wenn zu wenige geschulte Moderatoren oder Kata-Coaches verfügbar sind, stockt der Veränderungsprozess. Die Identifikation und Beseitigung solcher organisatorischen Engpässe ist ebenso wichtig wie die Optimierung technischer Bottlenecks.

Weiterführende Literatur

May, C.; Schimek, P. (2015): Total Productive Management. 3. korr. Aufl., CETPM Publishing, Herrieden.

Glahn, R. (2022): Eigeninitiative statt Berater, in: YOKOTEN 04/2022.

Teeuwen, B.; Grombach, A. (2019): SMED, Die Erfolgsmethode für schnelles Rüsten und Umstellen. 3. unveränd. Aufl., Deutscher Management Verlag, Herrieden.

Rother, M.; May, C. (2019): Das KATA Praxishandbuch, Anpassungsfähiger und innovativer mit 20 Minuten täglicher Übung. Deutscher Management Verlag, Herrieden.

OJT Solutions Inc. (2023): Toyotas Fehlerlehre, Von der Kunst, Fehler in Erfolge zu verwandeln. Deutscher Management Verlag, Herrieden.

Klevers, T. (2015): Agile Prozesse mit Wertstrom-Management. 2. überarb. Aufl., CETPM Publishing, Herrieden.

Verwandte Konzepte

• Materialfluss, Die physische Bewegung von Material, die vom Engpass bestimmt wird.
• OEE, Kennzahl zur Identifikation des wahren Engpasses.
• SMED, Rüstzeitreduzierung zur Kapazitätserweiterung am Engpass.
• Taktzeit, Kundentakt als Referenzgröße zur Engpass-Erkennung.
• Pull-Produktion, Bedarfssteuerung, die Überproduktion vor dem Engpass verhindert.
• Wertstromdesign, Visualisierung des Gesamtprozesses inklusive Engpässe.
• Fokussierte Verbesserung, Gezielte Verlustbeseitigung am Engpass.