Was ist ein Engpass: Ein Staupunkt in einem Produktionssystem?
Was ist ein Engpass?
Ein Engpass ist ein Engpass in einem Produktionssystem (z. B. einer Fertigungsstraße oder einem Computernetzwerk), der das System stoppt oder stark verlangsamt. Die durch den Engpass verursachten Ineffizienzen führen häufig zu Verzögerungen und höheren Produktionskosten.
Der Begriff „Engpass“ bezieht sich auf die typische Form einer Flasche und auf die Tatsache, dass der Flaschenhals die engste Stelle darstellt und dort am ehesten eine Verstopfung auftreten kann, die den Flüssigkeitsfluss aus der Flasche verlangsamt.
Die wichtigsten Erkenntnisse
Ein Engpass ist eine Überlastungsstelle in einem Produktionssystem, die das System stoppt oder erheblich verlangsamt.
Kurzfristige Engpässe sind vorübergehender Natur und meist auf Urlaubs- oder Krankheitsausfälle von Mitarbeitern zurückzuführen.
Langfristige Engpässe sind in das Herstellungsprotokoll eingebaut und stehen oft mit ineffizienter Ausrüstung oder Prozessen im Zusammenhang.
Bottlenecking, also der Prozess, der Engpässe verursacht, kann den Fertigungsablauf erheblich beeinträchtigen und den Zeit- und Kostenaufwand bei der Produktion drastisch erhöhen.
Engpässe wirken sich negativ auf die praktische Produktionskapazität aus und sorgen dafür, dass diese weiter unter der theoretischen (idealen) Kapazität liegt als normal.
Die Beseitigung von Engpässen ist der Schlüssel zur Steigerung der Produktionseffizienz.
Es gibt zwei Haupttypen von Engpässen: kurzfristige und langfristige. Ein kurzfristiger Engpass ist vorübergehend und wird in der Regel durch vorübergehende Umstände wie Urlaub oder Krankheit der Mitarbeiter verursacht. Langfristige Engpässe sind fester Bestandteil des Produktionsprozesses und umfassen beispielsweise ineffiziente Maschinen.
Bottlenecking, also der Prozess, der Engpässe verursacht, kann erhebliche Auswirkungen auf den Produktionsablauf haben und den Zeit- und Kostenaufwand der Produktion drastisch erhöhen. Unternehmen sind einem höheren Risiko von Engpässen ausgesetzt, wenn sie den Produktionsprozess für ein neues Produkt starten. Dies liegt daran, dass der Prozess möglicherweise Fehler enthält, die das Unternehmen identifizieren und beheben muss; diese Situation erfordert genauere Prüfung und Feinabstimmung. Das Betriebsmanagement befasst sich mit der Kontrolle des Produktionsprozesses, der Identifizierung potenzieller Engpässe, bevor sie auftreten, und der Suche nach effizienten Lösungen.
Einen Engpass verstehen
Nehmen wir beispielsweise an, dass ein Möbelhersteller Holz, Metall und andere Rohstoffe in die Produktion bringt und dann Arbeits- und Maschinenkosten für die Herstellung und Montage der Möbel aufwendet. Wenn die Produktion abgeschlossen ist, werden die fertigen Waren im Lager gelagert. Die Lagerkosten werden häufig auf die Herstellungskosten der verkauften Waren (Cost of Goods Sold, COGS) übertragen, wenn die Möbel an einen Kunden verkauft werden.
Kommt es zu Beginn der Produktion zu einem Engpass, kann der Möbelhersteller nicht genügend Rohmaterial in den Prozess einspeisen, was bedeutet, dass die Maschinen ungenutzt bleiben und die bezahlten Arbeiter nicht produktiv arbeiten, was zu einer Unterauslastung der Ressourcen führt. Dies erhöht die Produktionskosten, stellt potenziell hohe Opportunitätskosten dar und kann dazu führen, dass fertige Waren nicht rechtzeitig an die Kunden ausgeliefert werden.
Verkehrsstaus auf Straßen und Autobahnen entstehen häufig durch Engpässe, die den Verkehrsfluss behindern. Dies kann auf schlechte Planung, Straßenarbeiten oder einen Unfall zurückzuführen sein, durch den eine oder mehrere Fahrspuren gesperrt werden.
Engpässe und Produktionskapazität
Ein Engpass wirkt sich auf die Produktionskapazität aus, die ein Unternehmen jeden Monat erreichen kann. Die theoretische Kapazität geht davon aus, dass ein Unternehmen jederzeit mit maximaler Kapazität produzieren kann. Dieses Konzept geht davon aus, dass es keine Maschinenausfälle, Toilettenpausen oder Mitarbeiterurlaube gibt.
Da die theoretische Kapazität nicht realistisch ist, verwenden die meisten Unternehmen die praktische Kapazität zur Steuerung der Produktion. Dieses Kapazitätsniveau berücksichtigt Ausfallzeiten für Maschinenreparaturen und Mitarbeiterfreizeiten. Die praktische Kapazität bietet einen Bereich, in dem verschiedene Prozesse effizient ablaufen können, ohne dass es zu Störungen kommt. Überschreiten Sie den optimalen Bereich, steigt das Risiko eines Engpasses aufgrund eines Ausfalls eines oder mehrerer Prozesse.
Wenn ein Unternehmen feststellt, dass seine Produktionskapazität nicht ausreicht, um seine Produktionsziele zu erreichen, hat es mehrere Möglichkeiten. Die Unternehmensleitung könnte beschließen, ihre Produktionsziele zu senken, um sie an ihre Produktionskapazität anzupassen. Oder sie könnte an Lösungen arbeiten, die gleichzeitig Engpässe verhindern und die Produktion steigern. Unternehmen verwenden häufig Tools und Methoden der Kapazitätsbedarfsplanung (CRP), um Produktionsziele zu bestimmen und zu erreichen.
Engpässe und Produktionsabweichungen
Eine Abweichung im Produktionsprozess ist die Differenz zwischen den budgetierten und den tatsächlichen Ergebnissen. Manager analysieren Abweichungen, um Änderungen vorzunehmen, darunter auch Änderungen zur Beseitigung von Engpässen. Wenn die tatsächlichen Arbeitskosten viel höher sind als die budgetierten Beträge, kann der Manager feststellen, dass ein Engpass die Produktion verzögert und Arbeitsstunden verschwendet. Wenn das Management den Engpass beseitigen kann, können die Arbeitskosten gesenkt werden.
Ein Engpass kann auch zu Materialabweichungen führen, wenn Materialien verderben oder beschädigt werden, während sie in der Fabrikhalle auf ihren Einsatz in der Produktion warten. Engpässe können durch eine höhere Kapazitätsauslastung, die Suche nach neuen Lieferanten, die Automatisierung von Arbeitsprozessen und die Erstellung besserer Prognosen für die Verbrauchernachfrage behoben werden.
Beispiel für einen Engpass
Engpässe können auch entstehen, wenn die Nachfrage unerwartet ansteigt und die Produktionskapazität der Fabriken oder Zulieferer eines Unternehmens übersteigt. Als Tesla Inc. (TSLA) beispielsweise mit der Produktion seiner vollelektrischen Fahrzeuge begann, war die Nachfrage nach den Fahrzeugen hoch und einige Analysten befürchteten, dass die Produktion aufgrund von Problemen in der Produktionslinie verlangsamt werden könnte. Tatsächlich hat Tesla aufgrund der Notwendigkeit, die kundenspezifischen Batteriepakete herzustellen, die seine Fahrzeuge mit Strom versorgen, anhaltende Produktionsengpässe erlebt.
Tesla-Gründer Elon Musk hat gesagt, dass die Fähigkeit des Unternehmens, seine Produktpalette zu erweitern, ganz von seiner Fähigkeit abhängt, eine große Anzahl von Batterien herzustellen. Um dies zu erreichen, eröffnete Tesla 2016 in einem Joint Venture mit Panasonic eine riesige Gigafactory in der Nähe von Reno, Nevada, in der die Lithium-Ionen-Batterien und Baugruppen für Elektrofahrzeuge des Unternehmens hergestellt werden. Bis 2023, so das Unternehmen, werde seine Fabrik jährlich mehr als 37 Gigawattstunden (GWh) Speicherkapazität produzieren und damit gemessen an der Produktionskapazität die größte Batteriefabrik der Welt sein. Um die Warteliste für nachbestellte Fahrzeuge zu verkürzen, muss Tesla nach eigenen Angaben weiterhin in Gigafactories investieren und diese weltweit bauen.
Warum wird es als Engpass bezeichnet?
Ein Engpass entsteht, wenn nicht genügend Kapazität vorhanden ist, um die Nachfrage oder den Durchsatz für ein Produkt oder eine Dienstleistung zu decken. Er wird als Engpass bezeichnet, weil sich der Flaschenhals verengt und verjüngt, wodurch die Flüssigkeitsmenge begrenzt wird, die auf einmal aus der Flasche fließen kann.
Was ist ein Engpass in der Fertigung?
Ein Engpass entsteht in der Fertigung, wenn es eine oder mehrere Phasen im Prozess gibt, die die Gesamtproduktion eines Gutes verlangsamen. Beispielsweise können in den ersten Schritten wichtige Teile schnell zusammengebaut werden, aber ein entscheidender nächster Schritt, bei dem die Teile zusammengeschweißt werden, kann möglicherweise nicht mit den früheren Phasen Schritt halten. Dadurch entsteht ein Rückstau und die Effizienz nimmt ab. Der Engpass sollte behoben werden, indem der Prozess erweitert wird, in bessere Technologie investiert wird, um den Prozess zu beschleunigen, oder indem mehr Arbeiter eingestellt werden, die den Prozess unterstützen.
Was ist ein Engpass in der Dienstleistungsbranche?
Viele Dienstleistungen werden von Menschen ausgeführt, die in ihrer Geschwindigkeit und Effizienz natürlicherweise Grenzen haben. Ein Friseur kann beispielsweise nur drei Personen pro Stunde die Haare schneiden. Wenn mehr Personen einen Haarschnitt wünschen, müssen sie warten, und das kann zu einem Rückstau führen. Engpässe lassen sich durch die Einstellung zusätzlicher Friseure oder durch die Steigerung der Effizienz des Friseurs durch Technologie oder Schulungen vermeiden (sodass er vier Kunden pro Stunde bedienen kann).
Das Fazit
Ein Engpass ist ein Engpass in einem Produktionssystem, der den Fortschritt verlangsamt oder stoppt. Kurzfristige Engpässe sind vorübergehend und werden oft durch einen Mangel an Arbeitskräften verursacht. Langfristige Engpässe sind eher im System selbst verankert und durch ineffiziente Maschinen oder Prozesse gekennzeichnet.
Da Engpässe kontraproduktiv sind und zu einer Verringerung der Produktionseffizienz führen, ist die Beseitigung von Engpässen der Schlüssel zur Steigerung der Rentabilität. Der beste Weg zur Beseitigung von Engpässen besteht darin, die Systemkapazität durch Umstrukturierung des Prozesses oder Investitionen in Personal und Maschinen zu erhöhen.
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