Was ist „Heijunka“? Wichtige Punkte und Hilfsmittel zur Nivellierung der Produktion

Heijunka ist ein Prinzip, das auf jedes Unternehmen anwendbar ist und nach Spitzenleistungen strebt. Es sorgt dafür, dass die gesamte Lieferkette – von den Lieferanten bis zum Lager– in einem vorhersehbaren Rhythmus funktioniert. Dieses Prinzip des Lean-Ansatzes, das auf die Nivellierung der Produktion ausgerichtet ist, ermöglicht einen optimalen Einsatz von Personal, Maschinen und Anlagen. Dadurch wird eine Beeinträchtigung des Betriebs durch tägliche Produktionsaufträge vermieden.

In diesem Artikel erfahren wir, was Heijunka bedeutet und welche Arten der Produktionsnivellierung es gibt. Wir sehen uns die wichtigsten Vorteile für die Effizienz an, wie Heijunka umgesetzt wird und warum es für die Stabilität in der Produktionsumgebung wichtig ist.

Definition von Heijunka

Der japanische Begriff Heijunka bedeutet „Nivellierung” und bezeichnet eine Methode der Produktionsplanung aus dem Toyota-Produktionssystem. Dabei werden sowohl das Volumen als auch die Art der hergestellten Produkte ausgeglichen, um Schwankungen zu verringern und einen stabilen Arbeitsablauf zu erreichen.

Durch diese Methode der schlanken Fertigung können Unternehmen ihre Lagerverwaltung optimieren und Kundenanforderungen effizient erfüllen. Zu diesem Zweck fördert das Unternehmen die Produktion kleiner Chargen und bearbeitet Aufträge entsprechend der Nachfrage.

Heijunka ist Teil der Lean-Methodik, einer Managementphilosophie zur kontinuierlichen Verbesserung und Schaffung stabiler und effizienter Arbeitsabläufe. Es ist besonders nützlich für die Abmilderung von Nachfrageschwankungen durch die Produktion kleinerer Chargen, die Erzielung stabilerer Arbeitsauslastungen und die Reduzierung der Lagerbestände an Rohstoffen und unfertigen oder fertigen Produkten.

Vorteile von Heijunka

Durch die Produktionsnivellierung können die Abläufe gleichmäßiger gestaltet werden, wodurch Arbeitsspitzen und damit verbundene Ineffizienzen vermieden werden. Die Anwendung von Heijunka im Unternehmen bringt somit zahlreiche Vorteile mit sich:

• Konstanter Materialfluss. Da die Produktion in einem gleichmäßigen Tempo erfolgt, werden Probleme oder Notfälle vermieden und die Betriebskapazität effizienter und systematischer genutzt. Dadurch werden Überlastungsphasen, auf die Phasen der Inaktivität folgen, vermieden.
• Bestandsabnahme. Der Rohstoffbestand wird dank einer besseren Vorhersage des internen Bedarfs und des Bedarfs der Lieferanten reduziert.
• Größere Flexibilität. Durch die Förderung der Produktion in kleinen Mengen ermöglicht das Heijunka-System eine schnellere Anpassung an Veränderungen in der Nachfrage.
• Produktionskontrolle. Durch die Einführung eines kontinuierlichen Rhythmus basierend auf der Takt Time und die Minimierung punktueller Überlastungen lässt sich die Fertigung leichter verwalten und überwachen.
• Kostensenkung. Die mit Überproduktion oder Betriebsunterbrechungen verbundenen Kosten werden reduziert, was die Rentabilität steigern kann.

Wie Produktionsnivellierung (Heijunka) umsetzt wird

Mit Heijunka lässt sich die Produktion gegenüber Nachfrageschwankungen durch zwei sich ergänzende Ansätze stabilisieren: die Nivellierung des Gesamtarbeitsvolumens und die Nivellierung der Art der hergestellten Produkte. Beide Ansätze verfolgen dasselbe Ziel – die Aufrechterhaltung eines konstanten Arbeitsflusses. Sie wirken jedoch auf unterschiedliche Dimensionen der Variabilität ein.

Produktionsnivellierung nach Volumen

Die Volumennivellierung konzentriert sich auf die Kontrolle der Schwankungen im Gesamtarbeitsvolumen. So wird eine tägliche Schwankung der Produktion in Abhängigkeit der Nachfrage verhindert. Dazu wird der durchschnittliche Bedarf für einen bestimmten Zeitraum berechnet, und statt die Produktion an tägliche Spitzen- und Tiefpunkte anzupassen, hält das Unternehmen einen kontinuierlichen Fertigungsrhythmus basierend auf diesem Durchschnitt aufrecht. So lassen sich zeitweilige Überlastungen und Ausfallzeiten vermeiden. 

Produktionsnivellierung nach Produkttyp

Bei der Nivellierung nach Produkttyp wird die Mischung der von den Kunden angeforderten Produkte oder Dienstleistungen berücksichtigt. Statt große Mengen des Artikels A herzustellen, bevor mit Artikel B fortgefahren wird, wird in einem kurzen, wiederholbaren Zyklus eine repräsentative Stichprobe aller Artikel (A, B, C und D) produziert. So werden große Chargen vermieden und der Bedarf an großen Lagerbeständen reduziert.

Anwendungsbeispiele für „Heijunka”

Wir haben zwei Beispiele für Heijunka anhand der einzelnen Nivellierungsstrategien ausgearbeitet, um die Umwandlung instabiler Prozesse in effiziente Arbeitsabläufe zu veranschaulichen:

Beispiele für die Produktionsnivellierung nach Volumen 

Angenommen, eine Fabrik produziert ein und dasselbe Standardprodukt und hat im Laufe der Woche eine ungleichmäßige Nachfrage: Am Montag werden 400 Einheiten bestellt, am Dienstag 100, am Mittwoch 250 und am Donnerstag 50. Die wöchentliche Nachfrage beläuft sich insgesamt auf 800 Einheiten.

Wenn das Unternehmen genau den täglichen Bedarf produzieren würde, wäre die Arbeitsbelastung am Montag sehr hoch, während am Donnerstag Maschinen und Personal nicht ausgelastet wären. Zur Vermeidung solcher Ungleichgewichte schlägt Heijunka vor, die Produktion auszugleichen und einen konstanten Rhythmus von 200 Einheiten pro Tag festzulegen.

Mit Produktionsnivellierung nach Produkttyp

Gehen wir von einem Werk aus, das drei Motorradmodelle (A, B und C) herstellt. Die Händler bestellen alle zehn Tage sechs Einheiten vom Typ A, drei vom Typ B und eine vom Typ C. 

Bei der traditionellen Serienfertigung würde sich das Werk zunächst auf die Produktion aller Einheiten eines Produkttyps (die sechs Einheiten des Typs A) konzentrieren, bevor mit der Produktion von B und C begonnen würde. Diese Vorgehensweise ist bei Skaleneffekten üblich. Die Abfolge würde in etwa so aussehen: A, A, A, A, A, A, B, B, B, C.

Wird jedoch das Heijunka-Modell angewendet und nach Typ ausgeglichen, produziert das Werk jedes Modell in seinem angemessenen Verhältnis, wobei jedoch Unterschiede zwischen den einzelnen Modellen bestehen. Das Ergebnis könnte wie folgt aussehen: A, B, A, A, C, A, B, A, B, A.

Dank dieser Anpassung konnte das Unternehmen seine Reaktionszeit für die Modelle B und C verkürzen und gleichzeitig flexibel auf mögliche Nachfrageschwankungen reagieren.

Hilfsmittel zur Optimierung der Umsetzung von „Heijunka”

Die Umsetzung von Heijunka oder Produktionsnivellierung stützt sich auf spezifische Hilfsmittel zur Planung, Visualisierung und Umsetzung eines stabilen Produktionsflusses. Diese Nivellierung wurde traditionell mit visuellen Hilfsmitteln vorgenommen, kann heute jedoch durch spezielle digitale Lösungen unterstützt werden.

Heijunka-Tafel oder -Box

Die Heijunka-Tafel oder -Box ist das wichtigste Instrument zur Umsetzung der Produktionsnivellierung. Es handelt sich um ein visuelles Element zur Organisation der Fertigung in regelmäßigen Zeitintervallen. Dabei werden die verschiedenen Produkttypen gleichmäßig über den Planungshorizont verteilt.

Dieses Feld ist in der Regel in Spalten für Zeiträume (Stunden, Schichten oder Tage) und Zeilen für die verschiedenen Produkte oder Artikel unterteilt. Mithilfe von Karten oder visuellen Signalen zeigt die Tafel an, was wann produziert werden muss. So werden Lastspitzen vermieden, Schwankungen reduziert und ein kontinuierlicher Produktionsfluss im Werk ermöglicht.

Digitale Tools und Ausführungssoftware

In komplexen Industrieumgebungen stützt sich die Anwendung von Heijunka in der Regel auf digitale Lösungen zur Automatisierung der Planung und zur Sicherstellung ihrer Einhaltung. MES-Systeme (Manufacturing Execution System) und fortschrittliche Planungs- und Programmierungswerkzeuge (APS) setzen die Heijunka-Logik in ausgeglichene Produktionspläne um, die an die tatsächlich verfügbaren Ressourcen angepasst sind.

Auch Lagerverwaltungssysteme tragen zu einer effektiven Umsetzung von Heijunka bei, indem sie die Verfügbarkeit von Materialien zum richtigen Zeitpunkt sicherstellen. So synchronisiert beispielsweise das Lagerverwaltungssystem Easy WMS den Fluss von Rohstoffen und Halbfertigprodukten mit den Fertigungslinien über sein Modul LVS für die Produktion und sorgt so für eine stabile und unterbrechungsfreie Produktion.

Heijunka, Wegbereiter für operative Exzellenz

Die Anwendung des Heijunka-Prinzips geht also über die reine Produktionsplanung hinaus und ist eine grundlegende Strategie zur Erreichung operativer Exzellenz. Durch die Nivellierung von Volumen und Art der hergestellten Produkte können Unternehmen Unregelmäßigkeiten beseitigen, den Druck auf ihre Ressourcen verringern und Abfall minimieren. 

Diese Stabilität der Produktionsrhythmen wirkt sich direkt auf den Rest der internen Kette aus und vereinfacht die Planung des Lagers und der Logistikabläufe, ermöglicht eine effizientere Nutzung der vorhandenen Kapazitäten und eine kontinuierliche Reaktion auf die Marktnachfrage.