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Im Kontext der internen Logistik in der Fertigung ist ein Pull-System ein Ansatz, bei dem Produktion und Materialbewegungen strikt durch die tatsächliche Nachfrage und nicht durch Prognosen gesteuert werden. In einem solchen System erfolgen Umlaufbestände (Work-in-Progress, WIP) und die Bestandsauffüllung nur als Reaktion auf den Verbrauch in nachgelagerten Produktionsschritten. Dies steht im Gegensatz zu einem Push-System, das sich auf Zeitpläne und vorausschauende Planung stützt, um Produktion und Materialflüsse einzuleiten.
Baudin und Netland definieren in Introduction to Manufacturing die interne Logistik als Teil des „Materialflusses gestalten“ und betonen die Bedeutung, die Produktion durch ein gut konzipiertes Informations- und Steuerungsflussmanagement an reale Nachfragesignale anzupassen. Obwohl das Buch keine wörtliche Definition von Pull- vs. Push-Systemen liefert, präsentiert es eine konsistente „Systemperspektive“, in der sich Materialien nur dann bewegen dürfen, wenn sie tatsächlich benötigt werden – ganz im Einklang mit dem Kernprinzip des Pull-Systems.
Charakteristisch ist ein Pull-System nachfragegesteuert. Komponenten, Baugruppen und Rohmaterialien werden nur dann aufgefüllt, wenn sie in einem nachgelagerten Arbeitsschritt tatsächlich verbraucht werden. Ein gängiger Mechanismus dafür ist das Kanban-System: Visuelle Signale wie Karten, Behälter oder leere Kisten kennzeichnen den Bedarf an Nachschub und ziehen damit Bestände nur dann durch den Prozess, wenn es notwendig ist. Einige Systeme, wie etwa CONWIP (Constant Work-In-Process), definieren die Steuerung im Pull-System noch genauer, indem sie eine begrenzte Anzahl systemweiter Autorisierungen (Karten) nutzen. Diese erlauben es, dass ein neuer Auftrag erst dann in das System eintritt, wenn ein fertiges Teil das System verlassen hat.
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Im Gegensatz dazu plant ein Push-System die Produktion auf Basis von Prognosen und Vorausplanungen. Fertigung und Logistik oberhalb des Nachfragepunkts schieben Materialien vorwärts – unabhängig davon, ob nachgelagerte Prozesse bereit sind oder Kunden überhaupt bestellt haben. Dies kann zu Überproduktion, überhöhten Beständen, höheren Lagerkosten und Ineffizienzen führen.
Die wesentlichen Unterschiede zwischen Pull-System und Push-System lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Auslösemechanismus: In einem Pull-System wird die Produktion durch die tatsächliche Nachfrage (Verbrauch oder Kundenauftrag) ausgelöst, während sie in einem Push-System durch Prognosen oder Pläne angestoßen wird.
Bestands- und WIP-Kontrolle: Pull-Systeme begrenzen Umlaufbestände (WIP) von Natur aus durch Mechanismen wie Kanban oder CONWIP und tragen so zu einer besseren Flusskontrolle bei. Push-Systeme hingegen verfügen in der Regel nicht über solche expliziten Begrenzungen, was eine unkontrollierte Anhäufung von Umlauf- und Lagerbeständen zulässt.
Flusseffizienz und Verschwendung: Das Pull-System steht im Einklang mit der Lean-Manufacturing-Philosophie – es reduziert Verschwendung, minimiert Überproduktion, senkt Lagerkosten und erhöht die Reaktionsfähigkeit auf die tatsächliche Nachfrage. Push-Systeme nutzen Skaleneffekte durch Serienfertigung, riskieren jedoch Verschwendung und Ineffizienz, wenn Nachfrageprognosen ungenau sind.
Reaktionsfähigkeit versus Skaleneffekte: Pull-Systeme sind in der Regel flexibler und anpassungsfähiger bei Nachfrageschwankungen, wenngleich die Stückkosten höher und die Durchlaufzeiten länger sein können. Push-Systeme können Skaleneffekte ausschöpfen, sind jedoch weniger reaktionsfähig gegenüber Veränderungen.
Im Sinne des systemorientierten Ansatzes von Baudin und Netland kann ein Pull-System als eine Ausrichtung der Fertigungsprozesse am eigentlichen „zentralen Nervensystem“ des Informationsflusses und der Ereignisreaktionen verstanden werden. Dadurch stellen Materialfluss und Logistik sicher, dass sie dynamisch auf den tatsächlichen Bedarf reagieren – und nicht auf vorgegebene Pläne.
Zusammenfassend ist ein Pull-System in der internen Logistik ein nachfrageorientierter Ansatz, bei dem Produktion und Materialflüsse durch den tatsächlichen Verbrauch und die reale Nachfrage ausgelöst werden – häufig umgesetzt über Kanban, WIP-Begrenzungen oder CONWIP. Es steht im Gegensatz zu Push-Systemen, die sich auf Prognosen und Planungen stützen, was oft zu Überproduktion und Bestandsaufbau führt. Das Pull-System, wie es in die systemische Perspektive von Baudin und Netland integriert ist, unterstreicht Lean-Prinzipien, die auf Flusseffizienz, Reaktionsfähigkeit und Abfallvermeidung abzielen.
Ein Pull-System wird oft als kontraintuitiv angesehen, weil es tief verwurzelte Management-Instinkte in Bezug auf Kontrolle, Planung und Produktivität infrage stellt. In der traditionellen Fertigungslogik, die einem Push-System zugrunde liegt, verlassen sich Manager stark auf Prognosen und detaillierte Zeitpläne, um sicherzustellen, dass Produktionsressourcen voll ausgelastet sind und Waren stets vor der Nachfrage verfügbar sind. Die Überzeugung lautet: Wer im Voraus produziert und Materialien nach unten durch die Produktionskette schiebt, minimiert Stillstandszeiten, hält Maschinen in Betrieb und maximiert Skaleneffekte. Aus dieser Perspektive wirkt es riskant und sogar ineffizient, mit der Materialauffüllung oder der Produktion neuer Teile so lange zu warten, bis ein tatsächlicher Verbrauch stattfindet. Das kontraintuitive Element eines Pull-Systems liegt also in der Annahme, dass weniger Kontrolle in Form von Vorausplanung – kombiniert mit einfachen Signalen vom Shopfloor – tatsächlich zu besserem Fluss, höherer Effizienz und kürzeren Durchlaufzeiten führen kann.
Baudin und Netland betonen in Introduction to Manufacturing: An Industrial Engineering and Management Perspective, dass Fertigungssysteme als kohärente Ganzheiten gestaltet werden müssen, in denen der Fluss Vorrang vor lokaler Optimierung hat. Push-Systeme, die versuchen, die Auslastung an jedem Arbeitsplatz auf Basis prognostizierter Nachfrage zu maximieren, erzeugen tendenziell Engpässe, überhöhte Umlaufbestände (WIP) und lange Durchlaufzeiten. Diese Ineffizienzen bleiben oft verborgen, weil das System nach außen hin beschäftigt und produktiv wirkt – in Wirklichkeit ist jedoch ein Großteil der Anstrengung in nicht-wertschöpfendem Bestand gebunden. Der Push-Ansatz produziert Verschwendung in Form von Überproduktion, übermäßiger Handhabung und Lagerhaltung – alles Faktoren, die zu höheren Kosten und geringerer Reaktionsfähigkeit führen.
Pull-Systeme hingegen beschränken die Produktion auf das, was unmittelbar vom nächsten Prozessschritt benötigt wird. Dadurch verringern sich Umlaufbestände drastisch, und Ineffizienzen, die sonst durch Überbestände verdeckt werden, treten offen zutage. Zeitersparnisse ergeben sich, weil Materialien mit weniger Unterbrechungen fließen, und die Durchlaufzeiten verkürzen sich, da Teile nicht unnötig zwischen Arbeitsgängen warten. Aus Effizienzsicht minimieren Pull-Systeme die Diskrepanz zwischen Angebot und Nachfrage, indem sie Ressourcen an den tatsächlichen Bedarf anpassen – anstatt an Prognosen, die naturgemäß unsicher sind. Sie verringern zudem die Wahrscheinlichkeit, falsche Artikel in falschen Mengen zu produzieren – ein typisches Ergebnis in Push-Umgebungen, wo Prognosefehler zu Überbeständen oder Engpässen führen.
Die Überlegenheit von Pull-Systemen, so argumentieren Baudin und Netland, liegt in ihrer systemischen Effizienz und nicht in der lokalen Auslastung. Durch die Reduzierung von Beständen, die Verkürzung von Durchlaufzeiten und die Ausrichtung der Produktion am tatsächlichen Verbrauch schaffen Pull-Systeme Kapazitäten frei, verbessern die Liefertreue und machen den gesamten Fertigungsbetrieb widerstandsfähiger. Die kontraintuitive Erkenntnis lautet: Weniger im Voraus zu tun und nur bei Bedarf zu produzieren, führt insgesamt zu einer effektiveren Leistung.
Kanban spielt eine zentrale Rolle für das Funktionieren eines Pull-Systems, da es als Mechanismus dient, der den tatsächlichen Verbrauch in Nachschubsignale übersetzt. Im Kern benötigt ein Pull-System eine Möglichkeit, Produktion oder Materialbewegungen nur dann auszulösen, wenn etwas im nachgelagerten Prozessschritt verbraucht wurde. Kanban liefert diesen Auslöser in einer einfachen, visuellen und standardisierten Form. Traditionell wird es mit Karten, Behältern oder elektronischen Signalen umgesetzt. Kanban kommuniziert den Bedarf, eine bestimmte Materialmenge zu produzieren oder zu bewegen, und stellt damit sicher, dass Ressourcen ausschließlich als Reaktion auf reale Nachfrage mobilisiert werden.
Die Stärke von Kanban liegt in seiner Fähigkeit, Materialflüsse transparent und selbstregulierend zu gestalten. Anstatt sich auf Prognosen oder komplexe Planungssysteme zu verlassen, autorisiert jedes Kanban-Signal eine genau definierte Arbeitsmenge. Wenn beispielsweise ein nachgelagerter Prozess einen Behälter mit Teilen verbraucht, wird der leere Behälter oder die zugehörige Karte als Signal nach oben im Prozess geschickt, um exakt diese Menge wieder aufzufüllen. Dies synchronisiert nicht nur die Produktionsstufen, sondern begrenzt auch die Umlaufbestände, da die Anzahl der im Umlauf befindlichen Kanbans die Menge des Materials im System effektiv deckelt.
In der Sichtweise von Baudin und Netland, die Fertigung als ein System voneinander abhängiger Flüsse verstehen, verkörpert Kanban das Prinzip der dezentralen Steuerung, das dem Pull-System zugrunde liegt. Die Beschränkung der Produktion auf nachfragegesteuerte Freigaben verhindert die Anhäufung von Überbeständen, reduziert Durchlaufzeiten und hilft, Ineffizienzen aufzudecken. Damit ist Kanban nicht nur ein Planungsinstrument, sondern das operative Rückgrat eines Pull-Systems, das die Ausrichtung zwischen Materialfluss und Verbrauch sicherstellt.
In einem Pull-System hängt die Effektivität des Materialflusses davon ab, wie Pull-Signale ausgegeben und gesteuert werden. Ein Pull-Signal ist im Wesentlichen eine Autorisierung für vorgelagerte Prozesse, eine bestimmte Menge an Teilen zu produzieren oder zu bewegen. Diese Signale werden nur dann ausgelöst, wenn ein nachgelagerter Prozess Material verbraucht – wodurch sichergestellt ist, dass die Wiederauffüllung an die tatsächliche Nachfrage gebunden ist. Die Kanban-Methode ist die bekannteste Art, diese Signale zu strukturieren, da sie ein greifbares und standardisiertes Kommunikationssystem bietet, das auf dem Shopfloor einfach zu handhaben ist.
Pull-Signale können verschiedene Formen annehmen – von physischen Karten und leeren Behältern bis hin zu elektronischen Nachrichten in fortschrittlichen Manufacturing-Execution-Systemen. Das Prinzip ist jedoch immer dasselbe: Wenn ein Bediener oder eine Maschine Materialien verbraucht, wird ein Signal nach oben im Prozess geschickt, um genau diese Menge wieder aufzufüllen. Die Kontrolle erfolgt durch die Begrenzung der Anzahl aktiver Signale, die im System zirkulieren. Diese Limitierung verhindert Überproduktion und stabilisiert die Umlaufbestände. Kanban-Karten oder -Behälter fungieren dabei als Autorisierungstoken – ohne sie ist keine Produktion erlaubt, was Disziplin und Synchronisation über alle Prozesse hinweg sicherstellt.
Damit ein Kanban-System effektiv funktioniert, sind mehrere Regeln erforderlich. Erstens darf Produktion nur als Reaktion auf ein Kanban-Signal erfolgen; Prognosen oder Annahmen können keine zusätzliche Ausgabe rechtfertigen. Zweitens muss jedes Kanban einer festen, standardisierten Behältergröße entsprechen, um die Materialhandhabung zu vereinfachen und Konsistenz sicherzustellen. Drittens dürfen fehlerhafte Produkte niemals weitergegeben werden, da Kanban sowohl Qualität als auch Quantität synchronisieren soll. Viertens muss jedes Kanban korrekt angebracht, zurückgegeben oder verbucht werden; der Verlust einer Karte bricht den Steuerkreislauf. Schließlich ist eine kontinuierliche Überwachung von Nachfrage und Wiederauffüllungszyklen notwendig, da sich ein Kanban-System an Veränderungen in Taktzeit, Produktmix oder Prozesszuverlässigkeit anpassen muss.
Die Berechnung der Anzahl von Kanbans in einem Kreislauf ist ein entscheidender Gestaltungsschritt, da diese Zahl bestimmt, wie viel Bestand zwischen zwei Prozessen zirkuliert. Die in der Lean-Manufacturing-Literatur häufig zitierte Standardformel lautet:
Anzahl der Kanbans = (Nachfragerate × Durchlaufzeit × (1 + Sicherheitsfaktor)) ÷ Behältergröße
Dabei ist die Nachfragerate der durchschnittliche Verbrauch von Teilen pro Zeiteinheit, und die Durchlaufzeit die Wiederauffüllzeit vom Auslösen des Signals bis zur erneuten Verfügbarkeit der Teile. Der Sicherheitsfaktor berücksichtigt Schwankungen in Nachfrage oder Versorgung und bietet einen Puffer gegen Engpässe. Die Behältergröße legt die Standardmenge fest, die jedes Kanban repräsentiert. Beispiel: Wenn ein Prozess 100 Einheiten pro Stunde verbraucht, die Wiederauffüllungszeit zwei Stunden beträgt, der Sicherheitsfaktor 10 Prozent und jeder Behälter 50 Einheiten fasst, ergibt die Berechnung:
(100 × 2 × 1,1) ÷ 50 = 4,4, aufgerundet auf 5 Kanbans.
Das bedeutet, dass höchstens fünf Behälter, die jeweils durch ein Kanban autorisiert sind, im Kreislauf zirkulieren. Dies begrenzt den Umlaufbestand, während gleichzeitig die Versorgungskontinuität gewährleistet bleibt.
Baudin und Netland betonen, dass solche Berechnungen nur den Ausgangspunkt darstellen. Kontinuierliche Beobachtung und Anpassung sind notwendig, um die Anzahl der Kanbans an veränderte Bedingungen anzupassen – und so sicherzustellen, dass das Pull-System schlank, stabil und reaktionsfähig bleibt.
Ein Pull-System richtet die Produktion direkt an der tatsächlichen Nachfrage aus, statt an Prognosen. Dies reduziert Überproduktion, überhöhte Bestände und Wartezeiten. Das Ergebnis sind kürzere Durchlaufzeiten, geringere Lagerkosten und eine höhere Reaktionsfähigkeit auf Kundenbedürfnisse. Push-Systeme hingegen erzeugen häufig Verschwendung, da sie auf Vorhersagen beruhen, die den realen Verbrauch nicht unbedingt widerspiegeln.
Kanban stellt den Signalisierungsmechanismus bereit, der ein Pull-System zum Funktionieren bringt. Jede Kanban-Karte oder jeder Behälter repräsentiert eine Autorisierung, eine feste Menge an Material zu produzieren oder zu bewegen. Wenn ein nachgelagerter Prozess Teile verbraucht, wird das Kanban-Signal nach oben im Prozess weitergegeben, um die Wiederauffüllung auszulösen. Dies erzwingt Disziplin, begrenzt Umlaufbestände und stellt sicher, dass Materialien reibungslos als Reaktion auf die tatsächliche Nachfrage fließen.
Die Anzahl der Kanbans wird anhand von Nachfragerate, Wiederauffüllungszeit, Behältergröße und einem Sicherheitsfaktor für Schwankungen berechnet. Die Formel lautet:
Anzahl der Kanbans = (Nachfragerate × Durchlaufzeit × (1 + Sicherheitsfaktor)) ÷ Behältergröße
Diese Berechnung begrenzt die Bestände, während gleichzeitig eine stabile Versorgung sichergestellt wird. Im Zeitverlauf werden Anpassungen vorgenommen, wenn sich Prozesse, Produktmix oder Nachfragemuster ändern.
Echtzeit-Lokalisierungssysteme (RTLS) steigern die Effektivität von Pull-Systemen und Kanban, indem sie den Fluss von Nachfragesignalen automatisieren. Anstatt sich ausschließlich auf manuelle Karten oder Behälter zu verlassen, bieten RTLS-Lösungen eine präzise, echtzeitbasierte Transparenz über Materialverbrauch, Bestandsniveaus und Behälterbewegungen auf dem Shopfloor.
Diese Transparenz reduziert Fehler, beschleunigt die Wiederauffüllung und stellt sicher, dass Kanban-Kreisläufe mit minimaler Reibung funktionieren. Durch die Integration von RTLS in die Intralogistik stärken Hersteller die nachfragegesteuerte Steuerung, verschlanken Arbeitsabläufe und decken verborgene Ineffizienzen auf. Das Ergebnis ist ein widerstandsfähigeres und anpassungsfähigeres Pull-System, das unmittelbar auf die tatsächlichen Produktionsbedarfe reagiert.
Tauchen Sie tiefer in eines unserer Kernthemen ein: RTLS System
CONWIP (Constant Work-In-Process) ist ein auf dem Pull-System basierendes Produktionssteuerungsverfahren, das die Gesamtmenge an Arbeit im Umlauf innerhalb eines Systems begrenzt. Im Gegensatz zu Kanban, das Nachschubsignale an bestimmte Teile oder Stationen koppelt, arbeitet CONWIP mit einer festen Anzahl systemweiter Autorisierungen (Karten).
Ein neuer Auftrag darf nur dann in die Fertigungslinie eintreten, wenn ein fertiges Produkt das System verlässt. Dadurch bleibt der Umlaufbestand (WIP) stabil, während gleichzeitig eine hohe Flexibilität in der Produktvielfalt erhalten bleibt. (5)
Quellen:
(1) M. Baudin & T. Netland (2023). Introduction to Manufacturing. An Industrial Engineering and Management Perspective. Routledge.
(2) https://resources.duralabel.com/articles/pull-system
(3) https://www.interlakemecalux.com/blog/push-pull-system
(4) https://en.wikipedia.org/wiki/Push%E2%80%93pull_strategy
(5) Spearman, M. L., Woodruff, D. L., & Hopp, W. J. (1990). CONWIP: A pull alternative to Kanban. International Journal of Production Research, 28(5), 879–894.
Hinweis: Dieser Artikel wurde teilweise mit Unterstützung künstlicher Intelligenz erstellt, um die Texterstellung zu unterstützen. Das Titelbild wurde von einer KI generiert.