Heijunka: Methode für die nivellierte Produktion

Industrielle Produktion ist immer Schwankungen ausgesetzt – in beiden Richtungen. Die japanische Methode Heijunka stellt ein ideales Mittel für die Glättung des Produktionsflusses dar.

In der Lean Production gibt es zahlreiche Konzepte, die auch hierzulande Unternehmen recht geläufig sind: Dazu gehören etwa die 7 Muda und der kontinuierliche Verbesserungsprozess (KVP). Deutlich weniger bekannt ist dagegen das Heijunka-Konzept. Das ist bedauerlich, denn Heijunka gehört zu den Fundamenten des Toyota Production System (TPS). Auf ihm bauen viele weitere Methoden der Lean Production auf, beispielsweise das Pull-Prinzip. Bei Heijunka geht es darum, die Produktion zu planen und zu steuern. Diese soll auf ein so konstantes Niveau gebracht werden, dass externe Schwankungen wirkungslos bleiben und der Nachfrage von Kundenseite besser begegnet werden kann. Damit wird gleichzeitig dem Bull-Whip-Effekt (Peitschen-Effekt) vorgebeugt. Beim Bull-Whip-Effekt bewirken kleine Bedarfsschwankungen in einem Prozess immer größer werdende Bedarfsschwankungen in Prozessen flussaufwärts (hier ist der Produktionsfluss gemeint). Dieser Effekt führt im schlimmsten Fall zu Materialengpässen. Dies kann dazu führen, dass die in der Industrie sehr beliebten Systeme für Kanban und Pull-Prinzip nicht mehr richtig funktionieren. Daher kommt Heijunka eine entscheidende Bedeutung zu.

Lean lernen: Mura = Mangelnde Balance

Um die Bedeutung von Heijunka vollends erfassen zu können, muss man genau wissen, wie sich der Bull-Whip-Effekt durch entsprechende Planung verhindern lässt. Mura ist neben Muri (Überbeanspruchung/Überlastung) und Muda der dritte Baustein der japanischen Vorstellung von Verschwendung. Im Kontext der Lean Production bedeutet Verschwendung immer „nutzlose Tätigkeit“ – in dem Sinne, dass diese nicht zur Wertschöpfung beiträgt. Da Mura, Muri und Mura jeweils mit einem „M“ beginnen, spricht man hier auch von den 3M der Lean Production. Mura bedeutet übersetzt „Unausgeglichenheit“, „Unebenheit“ oder „Störung des Gleichgewichts“. Obwohl sich Unternehmen häufig auf die Beseitigung von Muda konzentrieren, ist Mura der wichtigste Bestandteil der 3M. Mit Unausgeglichenheit durch Mura ist gemeint, dass beim Workflow in der Produktion keine Balance herrscht. Als Konsequenz ist sie den üblichen Schwankungen bei der Nachfrage von Produkten ungeschützt ausgeliefert. So kann es sowohl zu einer zu starken Beanspruchung als auch zu lähmenden Wartepausen aufgrund von Materialengpässen kommen. Daher lässt sich Mura auch anschaulich als eine Art Kombination aus Muda und Muri begreifen.

Heijunka: Definition der Methode und Nivellierung der Produktion

Die ursprünglich von Toyota entwickelte Methode Heijunka (= einebnen, nivellieren) liefert auf Mura die perfekte Antwort: Es geht dabei um die Nivellierung beziehungsweise Glättung der Produktion. Zuvor wurden bei Toyota die einzelnen Teile nacheinander produziert und zum Schluss zum eigentlichen Produkt zusammengesetzt. Folglich gab es einen großen Bestand an Zwischenteilen im Lager. Damit lag Verschwendung vor (hohe Bestände im Lager gehören zu den 7 Muda). Um dem vorzubeugen, schätzt man die zukünftige Situation am Markt. Es kommt also zu einer Vordefinition der Menge und Reihenfolge der produzierten Teile. Nivellierung lässt sich auch so erklären, dass Unterschiede beseitigt werden. Heijunka sorgt nämlich dafür, dass der Materialfluss in Menge und Mix harmonisiert wird. In anderen Worten: Nachfrageschwankungen in Menge und Varianz werden so weit vorhergesehen, dass man diesen, falls es nötig wird, so schnell begegnen kann, dass der Produktionsfluss einem weitestgehend gleichbleibenden Rhythmus folgt. Auf diese Weise vermeiden Unternehmen durch vorausschauende Planung mit Heijunka Auslastungsspitzen, Stress und daraus resultierende Fehler. Wohlgemerkt steht hinter dieser Produktionsglättung nicht nur das Ziel der Gleichmäßigkeit. Idealerweise wird stets die gleiche Menge an Produkten hergestellt.

Die Lean-Methode Heijunka zielt darauf ab, Losgrößen in Richtung des Ideals einer Losgröße von 1 zu senken.

Wie funktioniert nun die Nivellierung und Glättung der Produktion bei der Lean-Methode Heijunka? Bei der üblichen Nivellierung werden die herzustellenden Produkte in Tagesrationen eingeteilt. Das Ziel bei Heijunka als Produktionsglättung besteht hingegen darin, Losgrößen in Richtung des Ideals einer Losgröße von 1 zu senken. Um dieses Ziel schrittweise zu erreichen, müssen Rüstzeiten gesenkt werden. Dies bedeutet jedoch nicht, dass jede Variante eines Produkts auch mindestens einmal täglich produziert werden soll. Dies ist nämlich gar nicht möglich. Mit Heijunka werden Losgrößen gesenkt – und deshalb wird auch die Anzahl notwendiger Rüstvorgänge erhöht. Um unnötigen Wartezeiten vorzubeugen, müssen Rüstzeiten mit der SMED-Methode gesenkt werden. SMED steht für „Single Minute Exchange of Die“, was sich mit „Rüsten im einstelligen Minutenbereich“ übersetzen lässt. Eine Rüstzeit von unter 10 Minuten ist also das Ziel von SMED. Wichtig: Die Umsetzung von Heijunka ist erst dann realistisch, wenn ohne nennenswerten Zeitverlust von einem Produkt auf ein anderes umgestellt werden kann, also eine geringe Rüstzeit vorliegt.

Heijunka-Tafel und schlanke Bereitstellung

Was die Materialbereitstellung betrifft, so erfordert Heijunka ebenfalls einen hohen Grad an Effizienz. Es müssen nämlich zahlreiche Teilgruppen gleichzeitig verfügbar sein – ohne Möglichkeiten zum Austausch oder Umbau. Dementsprechend liegt bei Produktionsglättung mit Heijunka am Arbeitsplatz eine große Anzahl an Werkzeugen vor. Sie müssen so bereitstehen, dass sowohl Platz gespart wird als auch die Regeln der Ergonomie beachtet werden. Dasselbe gilt natürlich auch für die Maschinenanordnung. Alles muss bei Heijunka so organisiert sein, dass die Erzeugnisse den Produktionsprozess durchlaufen, ohne lange zwischengelagert worden zu sein. Die Heijunka-Tafel ist das ideale Instrument für die Planung und Visualisierung des gesamten Prozesses der nivellierten Fertigung. Bei der Heijunka-Tafel handelt es sich um eine Stecktafel, auf der vertikal die Produkte und horizontal die Uhrzeiten verzeichnet sind. Jeder einzelne Steckplatz steht für einen Zeitabschnitt. Mit Hilfe von handlichen Karten lassen sich dann die Timeslots den entsprechenden Produkten zuweisen. In ihrer Funktion sind die Heijunka-Karten mit den Karten bei Kanban vergleichbar. Sie werden von den Mitarbeitern der Reihe nach entnommen. Daraufhin holen sie die benötigten Teile aus dem Lager und stellen diese für die Fertigung bereit.

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