Prinzipien der physischen Materialbereitstellung und Steuerung

Wichtige Einflussfaktoren für die Gestaltung des produktionslogistischen Systems sind die Prinzipien, die der Steuerung des Materialflusses zu Grunde liegen - diese hängen mittelbar auch mit den Produktionstypen zusammen. Zu unterscheiden sind dabei die Prinzipien der physischen Materialbereitstellung bzw. das Bring- und Holprinzip und die Prinzipien der Steuerung - also die bedarfs- und verbrauchsgesteuerte Materialbereitstellung.
Bei der physischen Materialbereitstellung sind je nach Prinzip unterschiedliche Mitarbeiter für die Versorgung der Produktiveinheiten vom Materiallager zuständig. Wird die Materialbereitstellung mit Hilfe des Bringprinzips realisiert, so werden die Produktiveinheiten durch speziell dafür eingesetzte Logistikmitarbeiter vom Materiallager aus versorgt. Wird dagegen das Holprinzip angewendet, so muss der Produktionsmitarbeiter seine Produktiveinheit selbst mit Material aus dem Materiallager versorgen [1].
Bei den Prinzipien der Steuerung wird nach den Auslösern für die Materialversorgung der Produktiveinheiten unterschieden. Entweder meldet die Produktiveinheit ihren Bedarf von selbst oder es existiert ein vorgegebenes Produktionsprogramm mit Bedarfsplanung [2].

 

Verbrauchsgesteuerte Materialbereitstellung

Die verbrauchsgesteuerte Materialbereitstellung ermöglicht eine hohe Produktionsflexibilität an den Produktiveinheiten. Der Materialfluss wird dabei stets vom Verbrauch in der Produktiveinheit ausgelöst. Dies geschieht im Allgemeinen auftragsneutral, also nicht auf einen bestimmten Auftrag bezogen. Ziel dieses Systems ist es, die Versorgungssicherheit in der Produktiveinheit durch ausreichend große, aber nicht überdimensionierte Materiallager sicherzustellen.
Dazu kann ein Kanban-System eingesetzt werden.

Materialbereitstellung und Steuerung nach dem Kanban-Prinzip

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Die Ursprünge dieses Systems gehen auf Entwicklungen der japanischen Toyota Motor Company zurück. Kanban ist dabei der japanische Ausdruck für Karte. Die Kanban-Karte ist häufig mit dem Behälter verbunden und enthält Informationen über das zu liefernde Material, die Menge, die Behälter und den Verbrauchsort. Sobald ein Behälter zur Produktion benutzt wird, legt der Produktionsmitarbeiter die Kanban-Karte des Behälters in ein Sammelfach. Die Kanban-Karte wird als Materialentnahmenschein regelmäßig von Logistikmitarbeitern gesammelt. Dann werden die entsprechenden Teile im Lager kommissioniert und der volle Behälter mit der gleichen Karte an die Produktiveinheiten geliefert. Heutzutage wird anstatt der papierförmigen Karte häufig auch e-Kanban benutzt. Das heißt, die Kanban-Karten werden nicht gesammelt, sondern nur am Verbrauchsort gescannt. Neue Kanban-Karten werden dann im Lager ausgedruckt.
Für die Bestimmung der Wiederbestellpunkte sind dabei vor allem die Wiederbeschaffungszeit Wiederbeschaffungszeit vom Lager und der Verbrauch in der Produktiveinheit maßgebend. Der Kanban-Zyklus muss so gestaltet werden, dass die Lagerbestände an den Produktiveinheiten und die Transportkosten zwischen Lager und Produktiveinheit optimal sind.
Das Kanban-Prinzip kann nicht nur zwischen Lager und Produktiveinheit verwendet werden, sondern auch für die gesamte Materialsteuerung - von der Rohmaterialaufbereitung durch mehrere Produktiveinheiten bis zur letzten Produktionsstufe. Diese letzte Produktionsstufe in der gesamten logistischen Kette, z. B. die Endmontage, meldet ihren Bedarf bei der im Fertigungsprozess vorgelagerten Stufe an. Die vorgelagerte Stufe ihrerseits teilt ihrem Vorgänger den Materialbedarf mit. Dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder, bis der Informationsfluss die Stufe der Rohmaterialbereitstellung erreicht. Entgegengesetzt zur Richtung des Informationsflusses beginnt nun zeitlich verzögert der Materialfluss. Das angeforderte Material fließt dabei über alle betroffenen Stufen der Logistikkette hinweg zur letzten Produktionsstufe [1].

Bedarfsgesteuerte Materialbereitstellung

Der zentrale Unterschied zwischen einem verbrauchsgesteuerten und bedarfsgesteuerten System besteht in der Auslösung eines Prozesses. Während beim bedarfsgesteuerten System der Push-Charakter im Vordergrund steht, zeichnen sich verbrauchsgesteuerte Systeme durch einen Pull-Charakter aus: Das Material, das an den Produktiveinheiten benötigt wird, wird in einem dezidierten Prozess geplant.
Ein solcher Prozess ist das Material Requirements Planning - kurz MRP. Dabei wird auf Basis von Kundenaufträgen und eventuell vorhandenen mittelfristigen Produktionsprogrammen zunächst der Primärbedarf an Absatzprodukten ermittelt. Danach werden im Rahmen der Mengenplanung die Sekundärbedarfe aus dem Hauptproduktionsprogramm abgeleitet. Dies geschieht mit Hilfe von Informationen über die Erzeugnisstruktur, die Lagerbestände und die Prozesszeiten. Das Ergebnis sind grob terminierte Produktionsaufträge für alle Erzeugnisse.
In der darauf folgenden Terminplanung werden für alle durchzuführenden Prozesse die Start- und Endzeiten festgelegt. Sobald dies geschehen ist, werden die Kapazitätsauslastungen ermittelt und mit den tatsächlich vorhandenen Kapazitäten verglichen. Wird dabei festgestellt, dass die verfügbaren Kapazitäten nicht ausreichen, um der Terminplanung gerecht zu werden, wird versucht, Überlastungen durch die Verschiebung von Aufträgen oder das Einplanen von Überstunden zu beseitigen.
Schließlich werden in der Produktionssteuerung rechtzeitig die Produktionsfreigaben erteilt. Dazu wird mit dem Produktionsplan der Materialbedarf in Form von Materialentnahmescheinen bzw. Picklisten Pickliste oder Lageraufträgen ermittelt, die im Lager eine Materialauslagerung auslösen. Die Informationsübermittlung kann dabei in Papierform oder über EDV erfolgen. Das Material wird dann im Lager entsprechend der Auftragsmenge kommissioniert und an die Produktiveinheiten weitergeleitet [1].