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Theory of Constraints (TOC) - E. Goldratt

Die "Theory of Constraints" ( TOC, Engpasstheorie ) von Eliyahu Goldratt beschreibt eine ganzheitliche Vorgehensweise zur Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette. Fokus aller Optimierung und aller Verbesserungsmassnahmen ist der Engpass in der jeweiligen Wertschöpfungskette, denn dieser begrenzt die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems.

Die Ziele sind wie bei Lean Management, die vorhandenen Ressourcen besser zu nutzen um die Leistungsfähigkeit und Profitabilität zu steigern, letztlich also Wachstum und Zukunftsfähigkeit des Unternehmens zu sichern.

Anwendungsfelder von TOC

TOC wird mit großem Erfolg bei der Optimierung von Fertigungsprozessen  und deren Logistik, bei administrativen Prozessen, im Vertrieb eingesetzt. Im Projektmanagement sind die Überlegungen von E. Goldratt in Form des Konzepts  der "critical chain" eingeflossen.

Hintergrund

Jede Kette ist nur so stark ist wie ihr schwächstes Glied. Entsprechend findet sich in jeder Wertschöpfungskette immer ein die Gesamtausbringung beschränkender Prozessschritt – der Engpass "bottleneck". Der Durchsatz und damit die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems steigt erst nach Engpassbeseitigung (bzw. Verstärkung des Kettenglieds). Typischerweise wird dann das ehemals zweitschwächste Glied zum neuen Engpass.
Man könnte die "Theory of Constraints" (TOC) deshalb vereinfachend als einen ganzheitlichen, engpassfokussierten kontinierlichen Verbesserungsprozess ("Engpass-KVP") bezeichnen. Was jedoch die Engpasstheorie erheblich von KVP unterscheidet, sind die kritischen Schlußfolgerungen bezüglich der etablierten Kosten- und Deckungsbeitragsrechnung, die durchsatz- und verkaufsorientierte Fertigungssteuerung sowie die daraus resultierenden innovativen Ansätze zur Vertriebs- und Unternehmenstrategie.

Typische Indikatoren für das Vorhandensein von Engpässen in einer Fertigung sind hohe Umlaufbestände, lange Durchlauf- und Lieferzeiten, große Fertigungslose und geringe Fertigungsflexibilität. Engpassmaschinen sind häufig daran zu erkennen, daß sich vor ihnen große Bestände zu bearbeitender Teile anhäufen. Die Verschwendungsarten des Lean Managements - Muda – Mura - Muri ( Verschwendung – Unausgeglichenheit - Überlastung) lassen sich i.d.R. alle nacheinander an einer Engpassmaschinen beobachten.

Vorgehensweise

Die Engpassbeseitigung erfolgt in 5 Schritten auf Basis einer Prozessanalyse entlang des Wertstroms, bei der die Leistungskennzahlen („key performance indicators“) wie Durchsatz, Bestände, Takt- und Stillstandszeiten etc. ermittelt werden.

1. Engpass identifizieren

In der Regel handelt es sich um das meist wohlbekannte Nadelöhr in der Wertschöpfungskette, dessen fehlende Leistung letztlich eine erfolgreiche Erfüllung des Kundenauftrags verhindern. Die Maschine mit dem geringsten Durchsatz, die mit den meisten offenen Aufträge, die Abteilung mit den größten Rückständen um nur einige Beispiele zun ennen.  Sollte ausnahmsweise der Engpass nicht offensichtlich sein, hilft der Blick in die Ergebnisse der Prozessanalyse.

2. alle Reserven des Engpass vollständig ausnutzen

Ziel ist es, Stillstands- und Rüstzeiten sowie Anlauf- und Abfahrverluste zu minimieren. Die Auslastung und Verfügbarkeit der Maschine sollte maximal sein, Wertschöpfung nur an i.O.-Teilen erfolgen. Für diese Optimierungsarbeiten können die Werkzeuge des TPM sehr wirkungsvoll genutzt werden z.B. die OEE („overall equipment effectiveness“) als Kennzahl für Verfügbarkeit, Ausbringung und Qualitätsverluste. Administrative Prozessschritte lassen sich ebenso mit entsprechenden Begriffen und Kennzahlen charakterisieren.

3. Den Erfordernissen des Engpass entsprechend planen

Die Material-, Personal- und Ressourcenplanung muß so erfolgen, daß der Engpass immer optimal versorgt wird. Z. B. sollte sich die Produktionsplanung bei der Freigabe von Fertigungsaufträgen  immer am tatsächlichen Durchsatz der Engpassmaschine orientiert. Häufig sind zusätzlich Sicherheitsbestände vor der Engpassmaschine erforderlich, um Schwankungen der vorgelagerten Prozessschritte abzupuffern. Die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems steigt, obwohl es in Nicht-Engpassbereichen durch diese Priorisierung zu Effizienz- und Produktivitätsverlusten kommen kann.

4. Engpass entlasten

Dies ist häufig gleichbedeutend mit einer Kapazitätsausweitung inhouse oder einem Outsourcing z.B. an einen Dienstleister. Auffälligerweise kann eine Kapazitätsausweitung von Engpassmaschinen trotz höherer Stückkosten gesamtwirtschaft sinnvoll sein. Auch die Überlegung, inwieweit der Bearbeitungsschritt im Engpass substituiert oder ganz entfallen kann, führt häufig zu einer Engpassentlastung. Hier empfehlen wir, Elemente aus  TRIZ als untrstützendene Methodik zu verwenden.

5. neuen Engpass identifizieren

Im Sinne des Deming-Zyklus -PDCA – empfiehlt sich, die Nachhaltigkeit der getroffenen Maßnahmen zu überprüfen und die Leistungskennzahlen des Gesamtprozesses und der Einzelprozesse kontinuierlich zu überwachen. Dabei zeigt sich dann, wo sich der neue Engpass befindet und der nächste Verbesserungszyklus starten muß.

TOC in Verbindung mit Lean Management, Six Sigma,TRIZ und Wertanalyse

TOC läßt sich sehr gut mit den Elementen des Lean-Management, mit Six Sigma, TRIZ und Wertanalyse kombinieren. Prozessanalyse und Value Stream Mapping ist der erste Schritt. Die Ergebnisse daraus werden unter TOC-Gesichtspunkten analysiert und bewertet. TRIZ hilft Ideen und Konzepte für Verbesserungsmassnahmen zu entwickeln. Die Massnahmenbewertung und Umsetzung erfolgt nach Gesichtspunkten aus Six Sigma und Wertanalyse.

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