Der Unterschied von TOC zu Lean Management und Six Sigma

TOC, Lean Management und Six Sigma sind alle Methoden (bzw. Methodensammlungen) zur Prozessoptimierung. Alle Methoden nutzen als Grundlage für das weitere Vorgehen eine Prozessanalyse.

Was TOC – die Theory of Constraints – im Vorgehen jedoch von Lean Management und Six Sigma unterscheidet, ist die klare Fokussierung auf den Engpass innerhalb der jeweiligen Wertschöpfungskette. Als Engpass bezeichnet TOC den Prozessschritt, der die Gesamtausbringung des Systems oder der Wertschöpfungskette limitiert.

Um diesen Engpass zu optimieren, können innerhalb der TOC-Vorgehensweise  Elemente des Lean Managements und von Six Sigma sehr gut genutzt werden.

lokales Optimum vs. Gesamt-Optimium

Lean Management und Six Sigma versuchen, mit ihren Werkzeugen jeden lokalen Einzelprozess zu verbessern. Die Priorisierung erfolgt häufig nach operativen oder auch subjektiven Gesichtspunkten. Ob dies zur Verbesserung des Gesamtprozesses beiträgt und ob die Gesamtausbringung messbar steigt, wird üblicherweise nicht standardmäßig überprüft.

Aus Sicht von TOC ist das Erreichen eines lokalen Optimums nicht zwangsläufig gleichbedeutend mit dem Erreichen eines Gesamt-Optimums. TOC fokussiert deshalb alle Verbesserungsbemühungen auf den Engpass.

jede Kette ist nur so stark ist wie ihr schwächstes Glied

Der Engpass ist aus Sicht von TOC das schwächstes Glied einer (Wertschöpfungs-) Kette und begrenzt deren Leistungsfähigkeit. 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 kann 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.

Indikatoren eines Engpasses

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.

Der Markt als Engpass

Wichtig ist ebenfalls die Feststellung, dass nicht nur Fertigungsprozesse den Engpass darstellen können.  Administrative Prozesse oder auch eine unzureichende Marktnachfrage sind aus Sicht von TOC ebenfalls potentielle Engpässe, die optimiert werden  können.

Anwendungsfelder von TOC

TOC wird mit großem Erfolg zur Prozessoptimierung von Fertigungsprozessen, von Logistikprozessen, oder bei administrativen Prozessen z.B. im Vertrieb eingesetzt. Im Projektmanagement sind die Überlegungen von E. Goldratt in Form des Konzepts  der „critical chain“ eingeflossen. Dies kann – und sollte – bereichs- und unternehmensübergreifend entlang der Wertschöpfungskette erfolgen.

Vorgehensweise von Theory of Constraints (TOC)

5 Schritte zur Optimierung oder Beseitigung des Engpass

Die Beseitigung des Engpass erfolgt bei TOC in 5 Schritten auf Basis einer Prozessanalyse entlang des Wertstroms. Dabei werden die Leistungskennzahlen KPI´s („key performance indicators“) wie Durchsatz, Bestände, Takt- und Stillstandszeiten, Mitarbeiteranzahl etc. ermittelt.

1. Engpass identifizieren

Häufig wird Nadelöhr in der Wertschöpfungskette den Prozesskennern bekannt sein. Seine fehlende oder unzureichende Leistung verhindert letztlich eine erfolgreiche Erfüllung des Kundenauftrags. Typische Indikatoren sind u.a. die Maschine mit dem geringsten Durchsatz, diejeninge mit den meisten offenen Aufträgen oder mit dem größten Materialstau am Eingang, die Abteilung mit den größten Rückständen  – um hier nur einige Beispiele zun nennen.  Sollte ausnahmsweise der Engpass nicht offensichtlich sein, hilft der Blick in die Ergebnisse der Prozessanalyse und der Kennzahlen.

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. Optimierte Wartung z.B. durch TPM-Massnahmen oder eine Rüstoptimierung durch SMED bieten sich hier an. Generell sollte Wertschöpfung nur an i.O.-Teilen erfolgen – ein Ansatzpunkt ggfs. für verstärkte In-Prozesskontrollen und Poka-Yoke-Massnahmen. Für diese Optimierungsarbeiten können zahlreiche Werkzeuge des Lean Management 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 sollte 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 – bzw. freie, leere Pufferflächen hinter ihr – erforderlich, um Schwankungen der vor- und / oder nachgelagerten Prozessschritte abzupuffern. Die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems steigt, obwohl es in Nicht-Engpassbereichen durch diese Priorisierung zu Effizienz- und Produktivitätsverlusten kommen kann. Dieses Vorgehen widerspricht dem klassischen Ansatz überall und damit auch an Engpassmaschinen lokale Optima zu realisieren.

4. Engpass entlasten

Dies ist häufig gleichbedeutend mit einer Kapazitätsausweitung und kann inhouse oder durch  Outsourcing z.B. an einen Dienstleister erfolgen. Auffälligerweise kann eine Kapazitätsausweitung von Engpassmaschinen trotz höherer Stückkosten in dem Engpass-Prozessschritt 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 unterstützendene 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 wo der nächste Verbesserungszyklus starten muß.

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. Eine Funktionsanalyse und das Verstehen „Warum?“ schließt sich häufig daran an. Die Ergebnisse daraus werden unter TOC-Gesichtspunkten analysiert und bewertet.
TRIZ hilft Ideen und Konzepte für Verbesserungsmassnahmen zu entwickeln. Die Massnahmenbewertung mit Hilfe von Bewertungsverfahren und Umsetzung erfolgt nach Gesichtspunkten aus Six Sigma und der Wertanalyse.