Teil 3: Das Bottleneck-Problem
Wie lassen sich Eigendynamik und Kontrollverlust in Projekten verhindern?
Die Teile 1 und 2 unserer Projektmanagement-Serie beschäftigten sich mit den grundsätzlichen Rahmenbedingungen eines Projekts, wie beispielsweise Informationsasymmetrien, der Projektkommunikation sowie der Formalisierung von Projekten.
Teil 3 nimmt nun die Problematik von Abweichungen zwischen Test-Theorie und Ramp-up-Praxis in den Blick und zeigt Möglichkeiten auf, diese zu reduzieren oder im besten Fall ganz zu vermeiden.
Teil 3: Das Bottleneck-Problem
Komplexe Projekte, insbesondere in der Logistik, wirken sich in der Regel auf sämtliche Unternehmensbereiche und -prozesse aus. Gerade während der Go-Live-Phase, also im Ramp-up der Leistungsmengen, lassen sich Schwächen in der Gesamtabwicklung bei steigender Last kaum vermeiden – auch bei noch so guten Pre-live-Tests.
Während des Go-Live wird man insbesondere auf zwei grundlegende Problemstellungen treffen, die eine besonders gut strukturierte Abarbeitung erfordern:
Engpässe innerhalb des Prozessdurchlaufs (Bottleneck), deren Bearbeitung dann wiederum neue, nachgelagerte Engpässe bewirkt
Präventiv eingerichtete Workarounds für nicht funktionsfähige Prozessteile. Diese werden in frühen Projektphasen definiert und sollten im Laufe des Projektes dann wieder zurückgenommen werden. Leider gilt hier wie so oft: Das Provisorium hält am längsten!
Stellen Sie sich Folgendes vor: Zur Einweihung Ihrer nagelneuen, top ausgestatteten Küche haben Sie Ihre zehn besten Freunde eingeladen, für die Sie ein aufwendiges Menü mit fünf Gängen kochen wollen. Sie sind sehr gewissenhaft. Sie haben alle geplanten Gänge separat testgekocht – man muss ja schließlich alle Abläufe und auch das Equipment auf Herz und Nieren prüfen. Alles hat super funktioniert, jeder Gang ist Ihnen bei Ihrem Testlauf perfekt gelungen.
Nun ist der große Abend da. Alle Zutaten sind eingekauft und liegen bereit, Sie haben bereits Vieles ganz entspannt vorbereitet und freuen sich jetzt auf ihre Gäste. Pünktlich treffen diese ein und Sie starten gleich mit der Zubereitung des ersten Ganges.
Wie Sie gerade erfahren haben, ist einer Ihrer Freunde seit Kurzem Vegetarier. Dies berücksichtigen Sie natürlich gerne. Das führt allerdings dazu, dass sie bei einigen Speisen jeweils separate Kochvorgänge spontan einplanen müssen. Im Laufe des Abends stellen Sie zudem fest, dass einige der Gerichte wichtige Ressourcen wie beispielsweise den Backofen oder den Mixer gleichzeitig benötigen. Das hatten Sie in Ihrer Planung allerdings gar nicht berücksichtigt. Durch diese Engpässe verschiebt sich die Zubereitung Ihres Hauptgangs und die Vorbereitungen für das Dessert können auch nicht wie geplant in den sich ergebenden Zeitlücken erledigt werden. Draußen werden ihre Gäste langsam etwas ungeduldig, da sie so lange auf das Essen warten müssen und Sie als Gastgeber auch leider ausfallen. Denn Sie kämpfen ja in der Küche mit den vielfältigen Herausforderungen des Kochprozesses. Die komplizierten und minutiös einzuhaltenden Zubereitungsschritte des Desserts – ein Soufflé - geraten jetzt leider auch völlig durcheinander, zusätzlich streikt Ihr neuer Hightech-Backofen für eine Viertelstunde! Dann gibt es eben Eis und das komplizierte Soufflé bereiten Sie sicherlich nie wieder zu…
Im übertragenen Sinne könnte sich der Ramp-up Ihres neuen Logistikzentrums so oder ähnlich auch darstellen. Aufträge, die nicht wie geplant abgearbeitet werden (können), lückenhafte Beherrschung der neuen Technologie, verärgerte Kunden und aus der Not heraus kreierte Workaround-Prozesse, die aufgrund permanenten Zeitdrucks zum Dauerzustand werden ...
Problemstellung
Das Bottelneck-Problem
Kehren wir zu unserem Dinner-Abend zurück und analysieren, wo die größten Schwierig-keiten lauern. Zunächst muss Ihnen klar sein, dass keine noch so gute Testumgebung das Risiko von Bottlenecks vollständig verhindern kann. Das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten ist vielmehr eine komplexe Orchestrierung, mit vielen zeitpunktabhängigen Interdependenzen. Oftmals werden Tests zunächst mit geringer Last und im Hinblick auf den Standard(normal)-Prozess durchgeführt. Dieses Vorgehen ist im Rahmen eines Testplans eine übliche und durchaus sinnvolle Methode, da auf diese Art eine erste Schwachstellenanalyse durchgeführt werden kann. Beim darauffolgenden Leistungs- und Lasttest betrachtet man dann oft separat einzelne technische Systeme, um die technisch vereinbarte Spezifikation zu bestätigen und damit auch die Abnahmebedingungen für den Lieferanten zu erfüllen. Der Gesamtprozess wird dabei oftmals zwar komplett durchgespielt, das Verhalten unter Last ist jedoch i.d.R. nicht ausreichend prüfbar. Im Rahmen der Tests wird zudem üblicherweise mit exemplarischen Artikeln gearbeitet, teilweise übernehmen sogar Kartonagen oder Leerartikel die Rolle der Testobjekte. Dadurch werden produktbedingte prozessuale Schwierigkeiten an dieser Stelle des Tests unter Umständen nicht erkannt. Bei Ware-zum-Mann-Systemen, wie automatischen Palettenlägern, unterscheiden sich die reinen Prozessdurchlaufzeiten von den benötigten physischen Durchlaufzeiten aber oft erheblich. So spielen – insbesondere dann, wenn der Mensch ins Spiel kommt – die Gewichte der Artikel, deren Sperrigkeit und auch die Anzahl der Einzelgriffe eine für die Prozesszeiten sehr wichtige Rolle. Auch, und speziell in der Betrachtung über einen längeren Arbeitszeitraum wie beispielsweise eine Schicht hinweg.
Die Tücken des Bottlenecks zusammengefasst:
Engpässe im Prozess treten erst nach und nach zutage
Ein Bottleneck ergibt sich oft überraschend, d.h. ab einem bestimmten Punkt kippt die Systemlast und dieser Überlauf verursacht dann wiederum suboptimale Vor- und Folgeprozesse.
Meist entwickeln sich Engpässe entlang des gesamten Prozesses – sie treten in den ersten Prozessschritten auf und ziehen sich dann durch alle nachgelagerten Schritte.
Vermeidungsstrategien
Vermeidungsstrategien sind vielfältig und oftmals komplex. Verschiedene Methoden zu betrachten lohnt sich aber, da man sich so bereits weit vor dem Produktivstart mit den Problembereichen intensiv auseinandersetzen muss. So lassen sich Engpässe im besten Falle bereits im Vorfeld konkret und schematisch erkennen und beheben. Beispiel: Sieht man beispielsweise im Design eines Packplatzes, dass die Artikeleigenschaften (Gewicht, Sperrigkeit, etc.) zu Performanceeinbußen führen, ist dies auch auf Prozesse im Wareneingang und/oder in der Kommissionierung übertragbar.
Testen ist die halbe Miete – Simulation und Schulung der Rest
Um Bottlenecks zu vermeiden, sollten die Testszenarien die zukünftige Systemlast erst einmal möglichst realistisch punktuell simulieren und abbilden. Im Anschluss daran folgt dann die Simulation von Gesamtabläufen und Systemkomponenten. Zuletzt muss eine
ausführliche Schulung der Mitarbeiter erfolgen und ein geeigneter Ressourcenpuffer eingeplant werden. Gewöhnlich ist der Testplan in Stufen aufgebaut.
Zunächst werden die einzelnen Bestandteile der Technik- und Prozesskette separat geprüft – physisch und systemtechnisch. Anschließend werden Teilabläufe zusammengefasst und im einfachen Durchlauf auf Fehler geprüft. Schließlich wird dann der Gesamtprozess zusammengebaut und durchgetestet.
Die Bedeutung von "guten" Testfällen
Testen ist eine aufwendige Angelegenheit: Testpläne müssen erstellt, Testsysteme gefüllt
und Testfälle vorbereitet, und schlussendlich Freigaben erteilt werden. Und dieses je nach Ergebnisqualität auch mehrmals, bis sämtliche auftretenden Fehler abgestellt sind.
Dabei ist entscheidend, ein möglichst breites Spektrum an Konstellationen abzubilden. Normalerweise hilft hier die 80:20 Regel, zumindest in einem frühen Teststadium. Je weiter die Tests voranschreiten, desto spezieller dürfen und müssen die Testfälle werden. Denn im Echtbetrieb treten oftmals die abenteuerlichste Sachverhalte und Situationen auf, insbesondere wenn die Benutzer verschiedene Wege ausprobieren, um Probleme zu lösen, die so von den Entwicklern nicht vorgesehen sind.
Wichtig: Oft sind (Teil-)Prozesse nicht sauber dokumentiert, sondern lediglich in den Köpfen der Mitarbeiter gespeichert. Dieses „Biowissen“ sollte unbedingt während der Testphase angezapft und integriert werden.
Am Ende der Testreihen muss die Freigabe durch alle am Test beteiligten Unternehmens-bereiche stehen. Eine abschließende Freigabe zum Produktivgang sollte nur dann erfolgen, wenn die Tests ohne schwerwiegende Fehler auch in Seiten- und Ausnahmeprozessen erfolgreich absolviert wurden.
Simulation (online und offline)
Am Markt sind zahlreiche Anbieter von Prozesssimulationen vertreten, mit immer besseren Simulationsmethoden:
Warenflusssimulation
Aus den für das Projekt gewonnen Bewegungsdaten lassen sich Simulationsmodelle ableiten, die (auch visualisiert) Lasttage aus der Vergangenheit abbilden und mit denen man durch gleichmäßige Steigerung des Outputs die Engpässe erkennen kann. Diese sind zum einen abhängig von der Systemleistung beispielsweise der Automatiksysteme (die durch die Ausschreibungsunterlagen klar definiert und damit gut planbar sind). Zum anderen sind sie aber auch von der einzelnen Arbeitsplatz- und Mitarbeiterleistung determiniert. In der Simulation kann sowohl ermittelt werden, welcher Output mit der geplanten Systemleistung zu erzielen ist, und – noch viel wichtiger – welche Mindestleistung jeder Teil des Prozesses inkl. der manuellen Arbeitsplätze leisten muss, um eine geforderte Systemleistung zu erzielen. Dieser Leistungswert dient dann als Referenzwert gegen welchen die physische Arbeitsplatzleistung abgeprüft werden kann.
Arbeitsplatzsimulation
Für die Arbeitsplatzsimulation bestehen interessante Möglichkeiten durch Virtual Reality. In elektronischen Modellen lassen sich Arbeitsplätze ergonomisch gestalten, Bewegungsabläufe simulieren und Anordnungen prüfen und anpassen (Bildquelle: viastore.com). Ich habe in Projekten beste Erfahrungen damit gemacht, geplante Arbeitsplätze mit einfachen Mitteln nachzubauen (z.B. Palettenstapel und Tische) um die ergonomischen Abläufe mit Echtware zu simulieren. Mit dieser Vorgehensweise werden einseitige Belastungen früh erkannt. Auch können Probleme festgestellt werden, die erst im Laufe einer Schicht auftreten können. Beispielsweise habe ich die Erfahrung gemacht, dass insbesondere an Arbeitsplätzen mit schwerer Ware zu Schichtbeginn die gewünschten Leistungswerte erreicht werden, diese jedoch im Tagesverlauf erwartungsgemäß signifikant abnehmen.
Schulung und Ressourcenplanung
Zuletzt ist in der Vorbereitung zum Produktivstart eine umfangreiche Schulung von Mitarbeitern zu gewährleisten. Bewährt hat sich in meinen Projekten das Key-User-Konzept. Hier werden Mitarbeiter mit guten prozessualen sowie IT-technischen Kenntnissen sehr umfangreich geschult. Bestenfalls übernehmen diese auch eine aktive Rolle im Projekt, so dass sie sich mit den Gegebenheiten und Neuerungen im Prozess besonders vertraut machen können. Sie nehmen die Rolle des First-Level-Supports zum Produktivstart ein und sollten daher zum Start nicht „produktiv“ verplant werden. Ihre Hauptaufgabe besteht in der Unterstützung ihrer Kollegen, der Aufnahme von Fehlern und prozessualen Schwierigkeiten und der weiteren Qualifizierung der Mitarbeiter im Prozess. Es hat sich in meinen Projekten bewährt, Mitarbeiter, die sich in den Schulungen und Tests besonders schnell in die neuen Abläufe eingefunden haben, für mehrere Arbeitsplatzbereiche zu qualifizieren. Hierdurch kann Flexibilität in der Besetzung von Engpassprozessen erzielt werden und diese durch einen erhöhten Ressourceneinsatz abgemildert und aufgefangen werden.
Ausblick
Aus den oben geschilderten Sachverhalten sowie den üblichen Startschwierigkeiten im Ramp-up entwickeln sich zwangsläufig Workaround-Prozesse. Mit deren Notwendigkeit sowie der unbedingten Rückführung im Rahmen der Stabilisierung von Prozessen beschäftigt sich der kommende Teil unserer Projektmanagement-Serie.
Wir unterstützen Sie in der Projektvorbereitung und Umsetzung!
Wir bieten Ihnen die notwendigen Konzepte, um Ihre Projektstruktur geeignet aufzubauen und Ihr Projekt im Unternehmen zu begleiten. Aus unserer langjährigen Projekterfahrung resultiert ein Maßnahmenbaukasten, mit dem wir auf die wesentlichen o.g. Problemfelder mit genau darauf abgestimmten Handlungsempfehlungen reagieren können. Zur Unterstützung der Maßnahmen verfügen wir im Bedarfsfall über ein Netzwerk versierter Dienstleister, die mit Kapazitäten und spezialisiertem Know-how operativ unterstützen können.