Kanban-Board und WIP-Limiten

Ziel

Die WIP-Limite deckelt die Zahl der Aufgaben, die in einem bestimmten Zustand des Arbeitsflusses gleichzeitig angefangen sind. Sie steht im Kopf der Spalte, und das Board macht sie für jeden Leser prüfbar: Die Spalte ist voll oder sie ist es nicht. Ein freier Stellplatz unter der Limite gibt einen weiteren Beginn frei: Das ist die Ziehregel, die die Technik hervorbringt.

Behandelt wird der Stau angefangener Arbeit. Ein Team ohne Obergrenze beantwortet eine neue Anfrage damit, ein weiteres Dossier zu eröffnen, was jeder tun kann, ohne jemanden zu fragen. Die angefangene Arbeit staut sich dann in den Zwischenzuständen, die Durchlaufzeit verlängert sich und ein Hindernis an einem Dossier wird umgangen, indem an einem anderen weitergearbeitet statt es beseitigt wird. Die Obergrenze nimmt diesen Ausweg weg: Ist die Spalte voll, bleibt als einzige Handlung, herauszubringen, was schon darin liegt.

Das Ergebnis ist ein Board, dessen jede Spalte eine Zahl trägt, mit einem Blatt geschriebener Richtlinien daneben ausgehängt.

Die Regel stammt aus dem Kanban-Pull-System der Werkstatt, wo der vom verbrauchenden Arbeitsplatz zurückkehrende leere Behälter die Wiederbeschaffung freigibt. Der freie Stellplatz unter der Obergrenze übernimmt hier die Rolle des leeren Behälters. Das Taskboard trägt dieselben Spalten ohne jede Zahl im Kopf. Portfolio Kanban wendet dieselbe Obergrenze auf die Initiativen an, die ein Portfolio gleichzeitig offen hält.

Einsatz

Wann einsetzen

• Wiederholbarer Fluss mit erkennbaren Zuständen: Jeder Zustand erhält seine eigene Obergrenze, ausgerichtet auf das, was er aufnehmen kann.
• Team, das mehr anfängt als abschliesst: Die Limite lässt keinen weiteren Beginn zu und macht die Warteschlange sichtbar.
• Vermuteter Engpass ohne Beleg: Die Spalte, die voll bleibt, benennt ihn in wenigen Wochen.
• Eingehende Nachfrage mit ungleicher Dringlichkeit: Serviceklassen regeln die Priorität über eine geschriebene Richtlinie statt über einen Entscheid in der Sitzung.
• Fristzusage gegenüber einem Kunden oder einer Aufsichtsbehörde: Die Durchlaufzeit wird über die laufende Arbeit gesteuert, die dem Team als Hebel zur Verfügung steht.
• Organisation, die eine Reorganisation ablehnt: Die Obergrenze legt sich über die bestehenden Rollen, Titel und Abläufe, ohne eines davon zu verschieben.

Wann nicht einsetzen

• Arbeit mit einem einzigen Zustand, ohne Warteschlange zwischen zwei Schritten: nichts zu deckeln, ein Taskboard führen.
• Elemente mit nicht vergleichbaren Grössen: Das Zählen der Karten misst keine Last, die Obergrenze auf den geschätzten Aufwand setzen.

Beschreibung

Wo die Limite ansetzt

Die Obergrenze gilt für eine Spalte des Flusses oder für eine Swimlane innerhalb einer Spalte, wenn sich mehrere Arbeitstypen denselben Zustand teilen. Jede Spalte erhält ihre eigene Zahl, denn die Zustände haben weder denselben Personalbestand noch dieselbe Warteschlange: Anderson setzt seine Beispiele Zustand für Zustand, eine Analyse bei drei, eine Entwicklung bei fünf. Eine einzige Zahl über dem ganzen Board lässt die Frage offen, die die Technik entscheidet: In welcher Spalte ist mit dem Anfangen aufzuhören?

Drei Arten von Spalten verbrauchen laufende Arbeit und erhalten deshalb eine Zahl; Anderson behandelt sie gemeinsam im Kapitel "Setting Work-in-Process, Queue, and Buffer Limits". Eine Tätigkeitsspalte enthält die Arbeit, die eine Person gerade ausführt. Eine Warteschlange enthält das, was für den nächsten Schritt bereit ist und darauf wartet, dorthin gezogen zu werden. Ein Puffer enthält das, was einen seltenen oder teuren Schritt gegen Nachschubmangel schützt, etwa vor einem Gremium, das einmal im Monat tagt.

Keine Quelle nennt einen allgemeingültigen Startwert. Die gängige Praxis geht vom Personalbestand der Spalte aus, zuzüglich einer Einheit, um eine Wartezeit aufzunehmen, und korrigiert dann anhand der Messung. Der richtige Wert findet sich, indem man das Board einige Wochen beobachtet.

Die Obergrenze setzt voraus, dass das Team seine Zuteilungen selbst bestimmt. Wo ein Entscheid von aussen täglich neu verteilt, wer an welchem Dossier arbeitet, wird sie bei der ersten Anfrage übergangen: Die Zuteilungsregel ist vor dem Board zu klären.

Was die Limite verbietet

Die Limite kennt weder das Dienstalter des Anfragenden noch die geltend gemachte Dringlichkeit noch die Verfügbarkeit dessen, der beginnen möchte: Der offizielle Leitfaden der Methode hält fest, dass Elemente warten, bis Kapazität frei wird, weil andere Elemente das System verlassen. Ein Board ohne Zahl bietet diese Eigenschaft nicht, da ein Wert fehlt, mit dem sich die Kartenzahl vergleichen liesse.

Wer frei geworden ist, kann in einer vollen Spalte keine weitere Aufgabe anfangen; es bleibt ihm, das voranzubringen, was dort liegt: eine Prüfung übernehmen, beim Abschluss eines Dossiers helfen oder das Hindernis beseitigen, das eine Karte festhält. Die Obergrenze macht die gemeinsame Arbeit an der blockierenden Karte vernünftig: Ohne sie wirkt diese Zeit verloren, weil sie dazu dienen könnte, etwas anderes anzufangen.

Die David J. Anderson School of Management ist eindeutig: Ein blockiertes Element bleibt in der Spalte, in der es blockiert ist, und zählt zur laufenden Arbeit dieser Spalte, was das Ziehen in sie behindert und dazu drängt, die Blockade rasch zu lösen. Dieselbe Quelle verlangt, dass die Eskalationsrichtlinie mit den Beteiligten vereinbart, geschrieben und ausgehängt wird: eine Frist, nach der die Mahnung hinausgeht, ein benannter Empfänger, eine zweite Frist, nach der die Blockade eine Stufe höher geht.

Die Limite einstellen: Littles Gesetz

Littles Gesetz, 1961 von John D. C. Little für Warteschlangen bewiesen und ein halbes Jahrhundert älter als die Kanban-Methode, besagt, dass die mittlere laufende Arbeit eines Systems gleich dem mittleren Durchsatz multipliziert mit der mittleren Verweilzeit eines Elements ist:

Laufende Arbeit = Durchsatz × Durchlaufzeit, folglich Durchlaufzeit = Laufende Arbeit ÷ Durchsatz. Der Durchsatz ist die Zahl der je Zeiteinheit abgeschlossenen Elemente; die Durchlaufzeit (lead time) ist die Zeit zwischen der Aufnahme eines Elements in den Fluss und seinem Austritt aus dem System.

Bei stabilem Durchsatz verkürzt eine Senkung der mittleren laufenden Arbeit die Durchlaufzeit im gleichen Verhältnis. Ein Team unter Termindruck senkt seine Limiten also, statt sie anzuheben, um mehr anzufangen. Die Beziehung gilt im Mittel und im eingeschwungenen Zustand, in dem sich Zugänge und Abgänge über das Beobachtungsfenster ausgleichen; auf eine einzelne Karte oder auf eine Woche mit massivem Zulauf angewandt, sagt sie nichts voraus.

Die Senkung hat einen Boden. Unter einer bestimmten Zahl finden sich Personen ohne zulässige Arbeit wieder; der Durchsatz sinkt seinerseits und verlängert genau die Durchlaufzeit, die das Manöver senken sollte. Die Einstellung ändert sich deshalb um eine Stufe nach der anderen, unter Beobachtung des Paars Durchsatz und Durchlaufzeit über mehrere Wochen.

Das kumulative Flussdiagramm macht die Beziehung im Zeitverlauf lesbar. Aufgetragen wird darin Tag für Tag die kumulierte Zahl der Elemente, die in jede Spalte eingetreten sind; der vertikale Abstand zwischen zwei Kurven ergibt die laufende Arbeit der Spalte an einem Datum, der waagrechte Abstand ergibt die Durchlaufzeit eines an jenem Tag ausgetretenen Elements und die Steigung ergibt den Durchsatz. Ein Band, das sich verbreitert, zeigt einen Zustand an, der weniger aufnimmt, als er erhält, oft Wochen bevor sich jemand darüber beklagt.

Die Richtlinien, die die Regel entscheidbar machen

Die angezeigte Zahl genügt nicht, denn es bleibt zu klären, was in eine Spalte eintreten und sie verlassen darf. Der offizielle Leitfaden verlangt wenige, einfache, klar bestimmte, sichtbare, stets angewandte und leicht änderbare Richtlinien. Fünf davon tragen die Technik: die Limite jeder Spalte, die Eintritts- und Austrittskriterien jeder Spalte, die Nachschubregel am Kopf des Flusses, die Behandlung blockierter Karten samt ihrer Eskalation und die Serviceklassen.

Serviceklassen behandeln Dringlichkeit, ohne die Obergrenze zu brechen. Anderson beschreibt das im Kapitel "Establishing Service Level Agreements via Classes of Service": Die Arbeit teilt sich in Typen, darunter Standard, fester Liefertermin und Eilfall, jeder mit einer im Voraus vereinbarten Behandlungsregel. Eine Karte der Klasse Eilfall darf über die Obergrenze hinausgehen, sofern die Richtlinie das vorgesehen hat und ihren Preis festlegt. Der übliche Preis ist ein einziger Eilfall zur gleichen Zeit im ganzen System, wobei der danach frei werdende Stellplatz leer bleibt, bis dieser Eilfall austritt. Die in der Sitzung erstrittene Ausnahme bewirkt das Gegenteil, denn sie lehrt jeden, dass die Regel dem Beharren nachgibt.

Woran die Technik scheitert

Die zur Beseitigung des Unbehagens angehobene Obergrenze

Eine Spalte bleibt voll und das Team setzt die Limite von drei auf fünf, um wieder arbeiten zu können. Die Sättigung war das Mass eines Kapazitätsungleichgewichts zwischen zwei Zuständen; wer sie aufhebt, löscht die Information, ohne ihre Ursache anzurühren, und die laufende Arbeit kehrt auf das Niveau zurück, das sie vor dem Aufstellen des Boards hatte. Eine Anhebung der Obergrenze rechtfertigt sich durch eine Änderung des Personalbestands oder des Perimeters, nie durch das Unbehagen, das sie auslöst.

Die beiseitegelegte blockierte Karte

Eine Spalte "wartend" oder eine Swimlane "pausiert" ausserhalb der Obergrenze nimmt die behinderten Dossiers auf, und das Board fliesst sogleich wieder. Die Dossiers liegen dort wochenlang, denn von ihrem Austritt hängt nichts mehr ab. Eine Blockade wird in der Spalte behandelt, in der sie auftritt, wobei die Karte ihren Stellplatz behält und die Eskalation ab ihrem Blockadedatum läuft.

Die zum Einhalten der Zahl zerschnittenen Karten

Ein auf vier gedeckeltes Team zerlegt seine Dossiers in Teilkarten und hält deren acht. Die Zahl misst dann nichts mehr, und das kumulative Flussdiagramm beschreibt eine Grundgesamtheit, deren mittlere Grösse sich verändert. Das Zerlegen einer Karte ist ein zulässiger Flussentscheid, sofern es die Kartengrösse dauerhaft und erklärt verändert und nicht dazu dient, eine Lastspitze aufzufangen.

Die angezeigte, aber nicht eingehaltene Obergrenze

Das Werkzeug meldet die Überschreitung mit einer Hervorhebung, und niemand weicht zurück, weil die überzählige Karte von einem Direktor kommt. Wenige Überschreitungen dieser Art genügen, um das Board zur blossen Anzeige herabzustufen. Die Antwort wird vor der ersten derartigen Anfrage geschrieben: wer eine Karte ablehnen darf und unter welcher Serviceklasse eine dringliche Anfrage durchgehen kann.

KI-Überlegungen

Die Historie der Kartenübergänge, die jedes Board-Werkzeug aufbewahrt, ist eine für ein Modell auswertbare Quelle. Es entnimmt ihr die tägliche Verteilung der laufenden Arbeit je Spalte und benennt die Spalten, deren Obergrenze nie erreicht wurde, wo die angezeigte Zahl nichts steuert, sowie jene, die mehr als die Hälfte der Zeit voll blieben. Die je Serviceklasse und je Dossiertyp berechnete Durchlaufzeit liefert den Stoff für eine bezifferte Fristzusage. Es baut das kumulative Flussdiagramm und meldet die Verbreiterung eines Bandes, sobald sie die übliche Schwankung übersteigt. Es findet zudem die über die Eskalationsfrist hinaus blockierten Karten und bereitet deren Mahnung samt Empfänger vor.

Eine Simulation, die die Historie mit einer um eine Stufe gesenkten Obergrenze nachspielt, liefert eine Schätzung der daraus folgenden Durchlaufzeit und Leerzeit, womit eine Meinungsdebatte durch eine Bandbreite ersetzt wird.

Drei Dinge lassen sich nicht delegieren. Die Obergrenze ist eine Zusage unter Personen, die sie vor einem unzufriedenen Anfragenden werden halten müssen; eine von einem Werkzeug ohne Einverständnis des Teams gesetzte Zahl fällt beim ersten Druck. Ein Modell, das die Karten den Personen zuteilt, stellt das Schiebeprinzip wieder her, das das Ziehprinzip beseitigt, denn die Karte trifft dann ein, ohne dass ein Platz frei geworden wäre. Schliesslich tragen die Karten eines Boards Kundennamen, Beträge und mitunter Gesundheitsdaten; sie werden vor jeder Übermittlung an einen externen Dienst anonymisiert, und die Dossiernummer genügt für die meisten Auswertungen.

Beispiele

Die Schadenabteilung eines Westschweizer Versicherers führt ein gemeinsames Board für ihre Sachbearbeiter. Die Technik erzeugt dort das neben dem Board ausgehängte Richtlinienblatt: eine Obergrenze und zwei Kriterien je Spalte.

Die Serviceklassen füllen die zweite Hälfte des Blattes.

Ein Sachbearbeiter schliesst eine Karte in Entscheid und Zahlung ab. Externe Expertise zeigt 2 von 2, darunter eine seit neun Arbeitstagen auf einen Expertisebericht blockierte Karte; die Eskalationsrichtlinie sieht eine Mahnung nach fünf Tagen und eine Weitergabe an die Schadenleitung nach zehn Tagen vor. Aus Abklärung kann daher keine Karte nachrücken, und der frei gewordene Sachbearbeiter verbringt den Nachmittag damit, die Weitergabe vorzubereiten, statt ein neues Dossier zu eröffnen.

Über das Quartal hat das Team 4 Dossiers pro Woche abgeschlossen, bei einer mittleren laufenden Arbeit von 8 Karten zwischen Abklärung und Entscheid, also einer mittleren Durchlaufzeit von 8 ÷ 4 = 2 Wochen oder 10 Arbeitstagen. Die Obergrenze von Abklärung geht von 4 auf 2 und die mittlere laufende Arbeit sinkt auf 6 Karten: bei unverändertem Durchsatz fällt die mittlere Durchlaufzeit auf 6 ÷ 4 = 1,5 Wochen. Der Mittelwert dient der Steuerung: Er sagt, in welche Richtung die Änderung der Obergrenze die Durchlaufzeit verschoben hat. Die dem Versicherten angekündigte Zusage stützt sich auf ein Perzentil der beobachteten Verteilung, etwa 15 Arbeitstage eingehalten für 85% der Dossiers, denn ein zugesagter Mittelwert sagt nichts darüber, wie viele Dossiers ihn überschreiten. Der Durchsatz wird sechs Wochen lang beobachtet, bevor die nächste Stufe folgt; ein Einbruch zeigt an, dass die Obergrenze unter das gesunken ist, was das Team zu speisen vermag.

Visualisierungen

Die Hauptabbildung zeigt das Board mit den unter jedem Spaltenkopf gezeichneten Stellplätzen und der im Kopf eingetragenen Obergrenze in der Form belegt über Limite. Eine Spalte steht dort an ihrer Obergrenze, eine ihrer Karten ist als blockiert gekennzeichnet. Der Leser soll ihr auf einen Blick zwei Tatsachen entnehmen: Eine volle Spalte versperrt der vorgelagerten Spalte den Eintritt und eine blockierte Karte gibt ihren Platz nicht frei.

Das kumulative Flussdiagramm wird als gestapelte Flächen gezeichnet, eine je Spalte, auf einer Datumsachse. Die beiden Abstände, der senkrechte und der waagrechte, lassen sich auf demselben Diagramm ablesen, was der Grund ist, es zwei getrennten Kurven vorzuziehen.

Das Richtlinienblatt wird als Tabelle wiedergegeben, eine Zeile je Spalte des Flusses, denn sein Inhalt ist Text und lässt sich Zeile für Zeile vergleichen.

Aufwand

Werkzeuge

Das physische Board wählt man wegen des Zwangs, den es auferlegt. Die mit Klebeband unter jedem Spaltenkopf aufgezeichneten Stellplätze machen die Obergrenze greifbar: Ein fünfter Zettel in einer Spalte für vier ist vom anderen Ende des Raums zu sehen. Ein Team am selben Standort beginnt damit und erfasst allenfalls später in einem Werkzeug.

Werkzeuge zur Arbeitssteuerung, darunter Jira, Azure Boards und Trello, tragen eine Limite je Spalte und melden deren Überschreitung mit einer Hervorhebung. Sie warnen, ohne zu verbieten: Das technische Sperren der Karte bleibt selten, weshalb das Einhalten der Regel eine soziale Angelegenheit bleibt. Die nützliche Einstellung deckelt die Spalte des Flusses und nicht das gesamte Board, das manche Werkzeuge standardmässig anbieten.

Auf Kanban spezialisierte Werkzeuge, darunter Businessmap (vormals Kanbanize) und Kanban Tool, ergänzen, was die vorigen mühsam machen: kumulatives Flussdiagramm, Histogramm der Durchlaufzeiten, Limiten je Swimlane und Verfolgung der Blockadedauern. Sie rechtfertigen sich, sobald das Team seine Limiten anhand von Messungen statt anhand eines Eindrucks einstellt.

Eine Tabellenkalkulation deckt den Messbedarf, wenn das Werkzeug keine Messung bietet: Eine tägliche Aufnahme der Kartenzahl je Spalte genügt, um das kumulative Flussdiagramm zu bauen und die Durchlaufzeit über Littles Gesetz zu berechnen. Einige Minuten pro Tag über zwei Monate liefern genug, um über eine Obergrenze zu entscheiden.

Quellen

• David J. Anderson, Kanban: Successful Evolutionary Change for Your Technology Business, Blue Hole Press, 2010, Kap. "Setting Work-in-Process, Queue, and Buffer Limits": die Obergrenze Zustand für Zustand gesetzt sowie die getrennte Behandlung von Tätigkeitsspalten, Warteschlangen und Puffern.
• David J. Anderson, Kanban: Successful Evolutionary Change for Your Technology Business, Blue Hole Press, 2010, Kap. "Establishing Service Level Agreements via Classes of Service": die Servicetypen, darunter Standard, fester Liefertermin und Eilfall, und die im Voraus vereinbarte Behandlung, die zu jedem gehört.
• Kanban University, The Official Guide to The Kanban Method: der freie Stellplatz unter der Obergrenze als Ziehsignal, das Warten bis zum Freiwerden der Kapazität und die Kriterien, die explizite Richtlinien erfüllen müssen.
• David J. Anderson School of Management, Kanban Evergreen: Should We Include Waiting or Blocked Items in WIP Limits?: das blockierte Element bleibt in seiner Spalte und zählt weiter zur laufenden Arbeit dieser Spalte; die Eskalationsrichtlinie wird mit den Beteiligten vereinbart, geschrieben und ausgehängt.
• John D. C. Little, "A Proof for the Queuing Formula: L = λW", Operations Research 9(3), 1961, S. 383-387: der Beweis der Beziehung zwischen mittlerer laufender Arbeit, mittlerem Durchsatz und mittlerer Verweilzeit, unabhängig von Kanban und älter als es.