Engpass und Engpasstheorie (TOC)

Er wendet die Engpasstheorie (TOC) nach Goldratt an: Er findet die Stufe, die die Produktion des Werks begrenzt, berechnet, was jede Stunde und jede Minute dort wert ist, und zeigt, was eine Kapazitätserhöhung bis zum nächsten Engpass bringt. Nutzen Sie ihn, um zu entscheiden, wo Sie in Verbesserungen investieren, um eine zusätzliche Maschine oder Schicht zu begründen und um dem Team zu erklären, warum ein Stillstand im Engpass so teuer ist.

Der Engpass ist die Stufe mit der geringsten effektiven Kapazität im Verhältnis zur Nachfrage. Praktische Anzeichen: Materialstau davor, wartende nachgelagerte Stufen und eine Stufe, die ständig läuft. Die effektive Kapazität ist der tatsächliche Mittelwert nach Abzug von Stillständen, Geschwindigkeitsverlusten und Ausschuss: Nennkapazität × OEE oder Gutproduktion eines Monats ÷ geplante Stunden; hat die Stufe mehrere gleiche Maschinen, addieren Sie deren Kapazitäten.

Im Beispiel produziert Stufe 3 118 Stk./h bei einer Nachfrage von 130 Stk./h: Das Werk deckt 91 % des Marktes und verkauft 12 Stk./h zu wenig. Bei einem Durchsatz von 14 € je Einheit kostet jede verlorene Stunde in dieser Stufe 1652 € (28 € pro Minute), und die fehlende Kapazität entspricht 840.000 € Durchsatz pro Jahr. Die nächstlangsamere Stufe, die 5, hat 132 Stk./h, nur 12 % mehr als der Engpass.

In der Durchsatzrechnung der TOC ist der Durchsatz der Verkaufspreis abzüglich der vollständig variablen Kosten, im Wesentlichen Rohmaterial, Verpackung und Provisionen; Personal- und Fixkosten zählen nicht, weil sie sich mit einer Einheit mehr nicht ändern. Der Wert einer Stunde im Engpass ist seine Produktion in dieser Stunde mal Durchsatz: 118 × 14 € = 1652 € im Beispiel. Eine gewonnene Stunde in jeder anderen Stufe ist null wert, weil sie den Ausstoß des Werks nicht erhöht.

Weil die Gesamtproduktion weiterhin durch die langsamste Stufe begrenzt ist. Eine vorgelagerte Stufe zu beschleunigen, erhöht nur den Bestand, der vor dem Engpass liegt; eine nachgelagerte zu beschleunigen, lässt sie warten. Verbesserungen außerhalb des Engpasses lohnen sich nur, wenn sie echte Kosten senken, etwa Energie, Ausschuss oder Überstunden.

Bis zum nächsten Engpass, der eine andere Stufe oder der Markt selbst sein kann. Im Beispiel bringt jedes 1 % mehr im Engpass etwa 83.000 € pro Jahr, aber nur bis +10 %, wenn die Produktion die 130 Stk./h der Nachfrage erreicht; von den untersuchten +15 % blieben 5 Punkte ungenutzt. Nutzen Sie den Engpass vor einer Investition voll aus: kein Stillstand in Pausen und beim Schichtwechsel, Prüfung vor dem Engpass, damit keine schlechten Teile bearbeitet werden, und kürzere Umrüstzeiten.

Sie setzt eine Reihenlinie voraus, in der alle Einheiten alle Stufen durchlaufen, mit nur einem Produkt und mittleren Kapazitäten, die bereits um Verluste bereinigt sind. Bei Produktmix, unterschiedlichen Arbeitsgängen oder stark schwankenden Kapazitäten kann der Engpass wandern; dann empfiehlt sich eine Simulation oder eine detailliertere Flussanalyse. Zusätzliche Kosten für die Erweiterung des Engpasses, etwa eine Zusatzschicht oder Fremdvergabe, sind vom Gewinn abzuziehen.

Mit der Kingman-Formel (VUT): Wartezeit = ((ca² + ce²) ÷ 2) × (u ÷ (1 − u)) × Bearbeitungszeit. Geben Sie die Schwankung der Ankünfte (ca), die des Engpassprozesses (ce) und die geplante Auslastung ein. Im Beispiel wartet bei 90 % Auslastung jede Einheit etwa 3 min; nahe 100 % explodiert die Warteschlange, und eine Halbierung der Variabilität verkürzt die Wartezeit auf ein Viertel.