Produktions­steuerungs­strategien zur Reduktion der Durch­lauf­zeiten

Ein moderner Produktionsverbund, bestehend aus Endmontage, Vormontagen und verschiedenen Fertigungsbereichen, ist durch eine hohe Komplexität gekennzeichnet. Unterschiedliche Rahmenbedingungen hinsichtlich Produktivität (Overall Equipment Effectiveness – OEE), Kapazitätsverfügbarkeit, Variantenvielfalt und kundenspezifischen Anforderungen führen häufig zu langen und intransparenten Durchlaufzeiten. Typische Ursachen sind überhöhte Bestände an Halbfabrikaten, unzureichende Synchronisation zwischen den Fertigungsstufen, überdimensionierte Puffer sowie unnötige Handling- und Transportvorgänge innerhalb der innerbetrieblichen Logistik. Diese Effekte führen nicht nur zu Kapitalbindung, sondern auch zu einer verminderten Reaktionsfähigkeit gegenüber kurzfristigen Kundenanforderungen.

Eine wesentliche Strategie zur Reduktion dieser Durchlaufzeiten besteht in der konsequenten Einführung von Pull-basierten Steuerungssystemen im Sinne der Lean Production. Während klassische Push-Systeme auf Prognosen und zentralen Planvorgaben basieren, erfolgt bei der Pull-Steuerung die Materialbereitstellung ausschließlich auf Basis tatsächlicher Verbrauchssignale. In der Endmontage bedeutet dies, dass die Fertigung bedarfssynchron im Kundentakt erfolgt. Diese Taktung erlaubt es, Variantenvielfalt und kurzfristige Bedarfsschwankungen effizient abzufangen, da nur die tatsächlich benötigten Produkte und Komponenten produziert werden.

Für die vorgelagerten Vormontagen und Teilefertigungen werden häufig Kanban-Systeme mit Supermarktprinzip eingesetzt. Kanban-Karten oder elektronische Signale lösen die Nachproduktion erst dann aus, wenn ein definierter Mindestbestand unterschritten wird. Dadurch entsteht ein selbstregulierender Materialfluss, der die Zwischenlagerbestände signifikant reduziert und gleichzeitig eine hohe Versorgungssicherheit gewährleistet. Besonders in Fertigungsumgebungen mit hoher Produktvielfalt ermöglicht das Supermarktprinzip eine flexible Bereitstellung standardisierter Komponenten bei gleichzeitiger Begrenzung der Umlaufbestände.

In produktivitätssensitiven Bereichen – wie spanenden Fertigungen, Wärmebehandlungen oder Lackierungen – ist eine nivellierte Produktion (Heijunka) von zentraler Bedeutung. Heijunka zielt darauf ab, Produktionsmengen und -mix über definierte Zeitintervalle zu glätten, um eine gleichmäßige Auslastung der Ressourcen zu erzielen. Diese Glättung erfolgt idealerweise auf Basis der Bedarfe, die aus einer vorgelagerten Kanban-Steuerung resultieren. Durch diese Kombination aus Glättung und Pull-Signalen können Engpässe vermieden, Rüstzeiten minimiert und Durchlaufzeiten stabilisiert werden.

Unterstützt werden diese Steuerungsstrategien zunehmend durch digitale IT-Anwendungen, die eine Echtzeitüberwachung der Materialflüsse, automatisierte Bestandsmeldungen und eine transparente Visualisierung der Produktionskennzahlen ermöglichen. Manufacturing Execution Systeme (MES), gekoppelt mit ERP- und APS-Systemen, bilden dabei das Rückgrat einer modernen, vernetzten Produktionssteuerung. Sie ermöglichen es, Soll-Ist-Abweichungen frühzeitig zu erkennen und Steuerungsparameter dynamisch anzupassen.

Ein integraler Bestandteil jeder erfolgreichen Umstellung auf Pull-basierte Steuerung ist die Wertstromanalyse. Sie dient der Identifikation nicht-wertschöpfender Tätigkeiten und der gezielten Gestaltung eines fließenden Produktionssystems. Ergänzend sollte ein kontinuierliches Engpassmanagement (TOC – Theory of Constraints) etabliert werden, um kritische Ressourcen zu identifizieren und systematisch zu entlasten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination aus Pull-Steuerung, Kanban, Heijunka und digitaler Transparenz einen entscheidenden Hebel zur Reduktion von Durchlaufzeiten darstellt. Die resultierende Fließfertigung führt nicht nur zu kürzeren Reaktionszeiten und geringeren Beständen, sondern auch zu einer nachhaltig gesteigerten Produktivität und Lieferperformance im gesamten Produktionsverbund.