Logistikrelevante Lösungen auf der Basis von Lean-Management bei kleinen Losgrößen und hoher Variantenvielfalt

Abstract

Unter den Rahmenbedingungen von globalisierten Märkten, immer individueller werdenden Kundenanforderungen hinsichtlich Produkten und Prozessen sowie zunehmend turbulenteren Umfeldbedingungen haben viele Unternehmen begonnen, "Ganzheitliche Produktionssysteme" einzuführen, um diesen höheren Anforderungen gerecht zu werden. Dementsprechend haben in den letzten Jahren viele Implementierungen einer "Schlanken Produktion" statt gefunden, bei denen der Fokus in vielen Fällen auf die Methoden in der Produktion beschränkt war. Aspekte zur Vermeidung von Verschwendung beispielsweise in Informationsflüssen oder administrativen Prozessen blieben weitestgehend unberücksichtigt. Die Darstellungen des Standes der Technik zeigen, dass die Beschreibung der Methoden einer schlanken Logistik nicht nur für die Produktionslogistik, sondern insbesondere für weitere Elemente der logistischen Kette notwendig ist. Die Wirkweise der in einem JIT-Produktionssystem geforderten Verkleinerung von Losgrößen (Ein-Stück-Fluss) auf die logistische Kette insbesondere hinsichtlich sinnvoller minimaler Grenzen wird ebenfalls nur unzureichend dargestellt.

Dementsprechend widmet sich diese Ausarbeitung im ersten Teil der Darstellung des Konzepts und der Merkmale eines schlanken Logistiksystems. Ausgehend von der Fragestellung, ob und in welchem Umfang eine schlanke Logistik zur Wertschöpfung beiträgt, werden gemäß der Philosophie schlanker Prozesse die Anforderungen an logistische Prozesse abgeleitet. Aus diesen Anforderungen werden Methoden eines schlanken Logistiksystems entwickelt und beschrieben. Um den Rahmen der Ausarbeitung einzugrenzen, finden hierbei lediglich Elemente von Beschaffungs-, Produktions- und Distributionslogistik sowie ausgewählte Elemente der Informationsflüsse Berücksichtigung.

Aufbauend auf den Überlegungen hinsichtlich der Methoden eines schlanken Logistiksystem wird im zweiten Teil der Ausarbeitung ein mechanisiertes Lager modelliert, um die Auswirkungen der Verkleinerung von Losgrößen im Sinne des Ein-Stück-Flusses in Kombination mit dem Einsatz logistischer Methoden darzustellen. Das entwickelte Modell beschränkt sich dabei auf die Darstellung der Materialflüsse, um den Rahmen der Ausarbeitung nicht zu umfangreich werden zu lassen. Die durch die Verkleinerung von Losgrößen bewirkten zusätzlichen Aufwendungen und erzielbaren Einsparungen werden im Rahmen von Grenzwertbetrachtungen untersucht und diskutiert. Es lässt sich zeigen, dass der Ein-Stück-Fluss sowohl erhöhte Aufwendungen durch eine steigende Anzahl von Handlingsvorgängen (z. B. im Wareneingang) als auch Einsparungen im Sinne von Griffdichtenerhöhungen und damit Laufwegereduzierungen (z. B. in der Kommissionierung) mit sich bringt. Im Rahmen einer Gesamtkostenfunktion kann so ein Kostenminimum für das mechanisierte Lager nachgewiesen werden. Wendet man die entwickelten Methoden eines schlanken Logistiksystem in einem mechanisierten Lager an, so lässt sich das Kostenminimum verschieben, d. h. die Losgröße lässt sich verkleinern, ohne dass zusätzliche Kosten entstehen. Abschließend wird für einen Sonderfall dargestellt, unter welchen Rahmenbedingungen eine Verkleinerung der Losgröße in einem mechanisierten Lager aufwandsneutral bleibt. Die Verifizierung des Modells wird abschließend am praktischen Beispiel eines mechanisierten Lagers der fischerwerke Artur fischer GmbH & Co. KG vorgenommen und in Simulationen auf Basis von Echtdaten dargestellt. Ebenso wird die Umsetzung ausgewählter Methoden eines schlanken Logistiksystems am Beispiel von fischer diskutiert und bewertet.

Under the general conditions of globalized markets, customer requirements that are becoming more and more individual in terms of products and processes and more and more tumultuous surrounding conditions, many companies started to establish "holistic production systems" to cope with these higher requirements. According to this during the last years many "lean productions" were implemented with a focus that was in many cases limited to the production methods. Aspects to prevent from waste, e.g. in information flows or administrative processes, stayed unconsidered to a very large degree. The descriptions of the state of the art show, that the description of the method of lean logistics is not only necessary for production logistics, but also for further elements of the logistic chain. The effectiveness of the downsizing of lot sizes that is required in a JIT production system (one-piece-flow) on the logistic chain, particularly in consideration of reasonable minimum limits, is only inadequately described, as well.

Correspondingly in the first part of the description the analysis addresses the concept and characteristics of a lean logistic system. Based on the question, if and to what extent a lean logistic contributes to the value added, requirements to logistic processes are derived following the philosophy of lean processes. From these requirements the methods for a lean logistic system are developed and described. To limit the frame for the elaboration, only elements of procurement, production and distribution logistics, as well as selected elements of the information flow are taken into consideration.

Based on the considerations concerning the methods of a lean logistic system, in the second part of the analysis, a mechanized warehouse is modelled to show the effects of a downsizing of lot sizes in the sense of the one-piece-flow combined with the use of logistic methods. The developed model is restricted to the display of material flows, to prevent the scope of the elaboration from becoming too wide. The downsizing of lot sizes causes additional expenditures and attainable savings are analyzed and discussed in the context of marginal examinations. It can be shown that the one-piece-flow involves both higher expenditures due to a higher number of handling steps (e.g. in the goods receipt) and savings in the sense of the number of articles, which can be picked within a defined walking length (picking density) and therewith a reduction of routes (e.g. during commissioning). Within the frame of a total expenditure function, this way a cost minimum for the mechanized warehouse can be verified. If the developed methods of a lean logistic system are applied in a mechanized warehouse, the cost minimum can be shifted, i.e. the lot sized can be reduced without additional costs arising. Finally it is described for a special case, under which framework conditions a downsizing of lot sizes in a mechanized warehouse will stay neutral in terms of expenses. A verification of the model will finally be done by employing a practical example of a mechanized warehouse at fischerwerke Artur fischer GmbH & Co. KG and is displayed in a simulation based on real data. The implementation of selected methods of a lean logistic system is discussed and assessed at the example of fischer, as well.