Was ist "Pull-Prinzip"?

Das Pull-Prinzip (auch Zieh-Prinzip oder Pull-System) ist ein grundlegendes Steuerungskonzept der schlanken Produktion, bei dem ein Arbeitsschritt erst dann Material oder Informationen anfordert, wenn der nachfolgende Prozess tatsächlich Bedarf signalisiert. Im Gegensatz zum herkömmlichen Push-Prinzip, bei dem Materialien auf Basis von Prognosen durch die Fertigung „geschoben“ werden, zieht beim Pull-Prinzip der nachgelagerte Prozess genau das, was er benötigt, in der richtigen Menge und zum richtigen Zeitpunkt. Dieses Konzept ist ein zentraler Bestandteil des Toyota-Produktionssystems und bildet zusammen mit Just-in-Time und Taktzeit das Rückgrat einer bedarfsgesteuerten Fertigung.

Ursprung und Entwicklung

Das Pull-Prinzip geht auf Taiichi Ohno zurück, den Schöpfer des Toyota-Produktionssystems. Ohno ließ sich in den 1950er-Jahren vom Nachfüllsystem amerikanischer Supermärkte inspirieren: Dort werden Regale erst dann aufgefüllt, wenn Kunden Produkte entnommen haben. Diesen Grundgedanken übertrug er auf die Produktionssteuerung bei Toyota. Statt große Lose auf Vorrat zu produzieren, sollte jeder Prozessschritt nur das herstellen, was der nachfolgende Schritt tatsächlich benötigt (vgl. Roser 2020, S. 23–25). Furukawa-Caspary beschreibt, wie Ohno systematisch die Idee der Nachschubsteuerung vom Supermarkt auf die Fertigung übertrug und damit das Fundament für die gesamte Pull-Philosophie legte (vgl. Furukawa-Caspary 2013, S. 14–16).

Das Pull-Prinzip entstand aus der Notwendigkeit, Überproduktion, die nach Toyota schwerwiegendste aller Verschwendungsarten, systematisch zu vermeiden. In einer Push-gesteuerten Fertigung werden Bestände aufgebaut, die Kapital binden, Fläche belegen und Probleme verdecken. Das Pull-Prinzip kehrt diese Logik um: Es wird nur produziert, was tatsächlich nachgefragt wird. Damit sinken die Bestände, die Durchlaufzeiten verkürzen sich, und Qualitätsprobleme werden früher sichtbar.

Push versus Pull

Der wesentliche Unterschied zwischen Push und Pull liegt in der Steuerungslogik. Bei einem Push-System plant eine zentrale Stelle die Produktionsmengen auf Basis von Absatzprognosen und stößt die Fertigung an. Das Material wird durch die Prozessschritte „gedrückt“, unabhängig davon, ob der nächste Schritt es gerade benötigt. Die Folge sind hohe Bestände zwischen den Prozessschritten, lange Durchlaufzeiten und geringe Flexibilität bei Bedarfsänderungen.

Im Pull-System wird die Produktion hingegen vom tatsächlichen Verbrauch gesteuert. Erst wenn ein nachgelagerter Prozess ein Teil entnommen hat, erhält der vorgelagerte Prozess das Signal, ein neues Teil herzustellen. Klevers beschreibt dies als den Übergang von einer prognosegetriebenen zu einer verbrauchsgetriebenen Steuerung, bei der der Kunde den gesamten Wertstrom in Bewegung setzt. Roser weist allerdings darauf hin, dass Pull nicht immer die optimale Lösung darstellt, bei bestimmten Prozesstypen und Randbedingungen kann eine Push-Steuerung durchaus sinnvoller sein (vgl. Roser 2020, S. 7).

Kerngedanke: Beim Pull-Prinzip gibt der Kunde, ob intern oder extern, den Impuls für die Produktion. Nichts wird hergestellt, bevor es nicht tatsächlich gebraucht wird. So werden Überproduktion, überhöhte Bestände und unnötige Wartezeiten systematisch vermieden.

Formen der Pull-Steuerung

In der Praxis existieren verschiedene Ausprägungen des Pull-Prinzips, die je nach Fertigungsumgebung und Produktkomplexität zum Einsatz kommen.

• Supermarkt-Prinzip: Zwischen zwei Prozessschritten wird ein definierter Pufferbestand (Supermarkt) eingerichtet. Der nachgelagerte Prozess entnimmt Teile aus dem Supermarkt und löst damit ein Signal zur Nachproduktion aus. Roser beschreibt das Verhalten von Kanban-Supermärkten als ein sich selbst regulierendes System, dessen Bestandsniveau sich an den tatsächlichen Verbrauch anpasst (vgl. Roser 2022). Klevers erläutert, dass der Supermarkt die Entkopplungsstelle im Wertstrom bildet und die Steuerungskomplexität erheblich reduziert (vgl. Klevers 2015, S. 100–107).
• Kanban-Steuerung: Kanban-Karten dienen als physisches oder elektronisches Signal zwischen Prozessen. Wird ein Behälter geleert, wandert die Kanban-Karte zum vorgelagerten Prozess und autorisiert die Nachproduktion einer definierten Menge. Die Anzahl der Kanban-Karten im Umlauf begrenzt den maximalen Bestand im System. Roser betont, dass ohne einen funktionierenden Supermarkt kein Kanban-System in der Produktion aufgebaut werden kann (vgl. Roser 2017, S. 22–25).
• FIFO-Strecke (First In, First Out): Bei einer FIFO-Strecke werden Teile in der Reihenfolge ihrer Herstellung weitergegeben. Die FIFO-Bahn hat eine definierte Maximalkapazität: Ist sie voll, muss der vorgelagerte Prozess stoppen. Damit wirkt die FIFO-Strecke ebenfalls als Pull-Mechanismus (vgl. Roser 2017, S. 20–22).
• One-Piece-Flow: Die reinste Form des Pull-Prinzips ist der Einstückfluss, bei dem jedes Teil einzeln und ohne Zwischenpuffer von Schritt zu Schritt weitergegeben wird. Hier steuert der Takt des nachfolgenden Prozesses unmittelbar die Geschwindigkeit des vorgelagerten. Der One-Piece-Flow ist das Ideal, lässt sich jedoch nicht in jeder Fertigungsumgebung realisieren.

Voraussetzungen für Pull

Die Einführung eines Pull-Systems erfordert stabile und standardisierte Prozesse. Wenn Maschinen häufig ausfallen, Rüstzeiten zu lang sind oder die Qualität schwankt, kann ein Pull-System nicht zuverlässig funktionieren. Deshalb müssen vor der Umstellung auf Pull häufig erst die Grundlagen geschaffen werden: 5S für Ordnung und Sauberkeit, SMED für kurze Rüstzeiten und Standardisierung der Arbeitsabläufe.

Eine weitere Voraussetzung ist die Nivellierung der Produktion (Heijunka). Ohne eine geglättete Produktionsplanung führen Nachfrageschwankungen zu Engpässen oder Überlastungen im Pull-System. Die Nivellierung sorgt dafür, dass die Fertigungsaufträge gleichmäßig über den Produktionstag verteilt werden und das Pull-System stabil arbeiten kann.

Pull-Prinzip im Wertstrom

Die Wertstromanalyse ist das zentrale Werkzeug, um Pull-Potenziale im Materialfluss zu identifizieren. Sie visualisiert den gesamten Material- und Informationsfluss vom Kunden bis zum Lieferanten und macht die Steuerungslogik transparent. Klevers beschreibt die Wertstromanalyse als Ausgangspunkt für das Wertstromdesign, in dem die künftige Pull-Steuerung festgelegt wird: Wo werden Supermärkte eingerichtet? Wo sind FIFO-Strecken sinnvoll? Wo kann ein durchgängiger Fluss realisiert werden?.

Beim Wertstromdesign wird der Schrittmacherprozess (Pacemaker) bestimmt, jener Prozessschritt, der das Produktionstempo für den gesamten Wertstrom vorgibt. Vom Schrittmacher aus wird stromaufwärts mit Pull-Mechanismen gesteuert, während stromabwärts ein kontinuierlicher Fluss zum Kunden angestrebt wird. Die Platzierung des Schrittmachers beeinflusst die gesamte Steuerungsarchitektur des Wertstroms.

Pull jenseits der Produktion

Das Pull-Prinzip lässt sich auch auf Bereiche außerhalb der klassischen Fertigung übertragen. In der Administration beispielsweise bedeutet Pull, dass Aufgaben erst dann bearbeitet werden, wenn die nachfolgende Stelle sie tatsächlich benötigt, statt E-Mails und Aufträge in großen Stapeln abzuarbeiten. Auch im agilen Projektmanagement findet das Pull-Prinzip Anwendung: Teammitglieder ziehen sich Aufgaben eigenständig vom Taskboard, wenn sie Kapazität haben, statt Aufgaben von einem Projektleiter zugewiesen zu bekommen (vgl. Wenz 2015, S. 26–27).

In der Rüstoptimierung unterstützt das Pull-Prinzip die Reduktion von Losgrößen: Je schneller gerüstet wird, desto kleiner können die Lose werden und desto effektiver kann ein Pull-System arbeiten. Teeuwen und Grombach beschreiben den engen Zusammenhang zwischen SMED und Pull-Steuerung: Ohne kurze Rüstzeiten bleiben Pull-Systeme auf große Losgrößen angewiesen, was dem Grundgedanken der bedarfsgerechten Fertigung widerspricht.

Nutzen und Wirkung

Der konsequente Einsatz des Pull-Prinzips bewirkt eine Reihe positiver Effekte im gesamten Wertstrom:

• Bestandsreduktion: Durch die verbrauchsgesteuerte Nachproduktion sinken die Umlaufbestände auf das tatsächlich benötigte Niveau. Das gebundene Kapital wird freigesetzt und die Lagerflächen reduziert.
• Kürzere Durchlaufzeiten: Weniger Bestände zwischen den Prozessschritten bedeuten kürzere Wartezeiten. Teile durchlaufen die Fertigung schneller, was die Liefertreue verbessert.
• Frühere Problemerkennung: Niedrige Bestände machen Probleme sichtbar, die zuvor von Puffern verdeckt wurden. Störungen, Qualitätsmängel und Engpässe treten sofort zutage und erzwingen eine schnelle Problemlösung.
• Höhere Flexibilität: Ein Pull-System reagiert direkt auf den tatsächlichen Kundenbedarf. Änderungen im Produktmix oder in der Nachfragemenge wirken sich unmittelbar auf die Produktion aus, ohne dass große Planungsänderungen erforderlich sind.

Herausforderungen und Grenzen

Roser weist darauf hin, dass Pull nicht in jeder Situation die beste Lösung darstellt. Bei sehr langen Wiederbeschaffungszeiten, extrem volatiler Nachfrage oder einmaligen Auftragsfertigungen kann ein reines Pull-System an seine Grenzen stoßen. In solchen Fällen kann eine hybride Steuerung sinnvoll sein, bei der Pull-Elemente mit einer übergeordneten Planung kombiniert werden (vgl. Roser 2020, S. 7). Auch die OJT Solutions beschreiben, dass in der Praxis häufig Mischformen aus Push und Pull zum Einsatz kommen, je nach Komplexität des Produktspektrums und der Lieferkette.

Quellenangaben

Klevers, T. (2015): Agile Prozesse mit Wertstrom-Management. 2. überarb. Aufl., CETPM Publishing, Herrieden, S. 100–107.

Roser, C. (2017): Ohne Supermarkt kein Kanban in der Produktion, in: YOKOTEN 04/2017, S. 22–25.

Roser, C. (2017): Supermarkt und FIFO-Strecke, in: YOKOTEN 01/2017, S. 20–22.

Roser, C. (2020): Pull-Produktion, in: YOKOTEN 01/2020, S. 23–25.

Roser, C. (2020): Wenn Pull die falsche Lösung ist, in: YOKOTEN 06/2020, S. 7.

Roser, C. (2022): Verhalten eines Kanban-Supermarktes, in: YOKOTEN 02/2022.

Furukawa-Caspary, M. (2013): Taiichi Ohno: „reloaded“, in: YOKOTEN 05/2013, S. 14–16.

Wenz, J. (2015): Agiles Projektmanagement nach Kanban, in: YOKOTEN 03/2015, S. 26–27.

Weiterführende Literatur

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

OJT Solutions Inc. (2019): Toyotas Geheimrezepte für die Problemlösung. Übers. v. M. Furukawa-Caspary, Deutscher Management Verlag, Herrieden.

Verwandte Konzepte

One Point Lesson · Kobetsu Kaizen (1. Säule des TPM-Hauses) · Taktzeit · Value Stream Mapping · Standards · Rüstzeit · Genjitsu · Verschwendung · Standardisierung · TPM (die Abkürzung individuell übersetzt)