Die Ausflussgeschwindigkeit einer Flüssigkeit aus einer Flasche wird durch deren engste Stelle, den Flaschenhals, bestimmt.[1] Je enger der Flaschenhals, umso weniger Flüssigkeit kann austreten. Ohne Flaschenhals wäre die Ausflussgeschwindigkeit wesentlich höher. Vom Flaschenhals als Metapher wird insbesondere in der Transportlogistik und in der Rechnertechnik gesprochen. Die Betriebswirtschaftslehre und Volkswirtschaftslehre bevorzugen dagegen meist den Begriff Engpass. Flaschenhals und Engpass sind jeweils der Minimumsektor eines Systems, wobei sich nach dem vom BetriebswirtErich Gutenberg formulierten „Ausgleichsgesetz der Planung“ die Gesamtplanung nach dem Minimumsektor zu richten hat.[2]
Engpass und Flaschenhals sind Synonyme, denn sprachlich ist der Flaschenhals eine Bedeutungsentlehnung eines bereits existierenden deutschen Wortes,[3] wobei sich sowohl Flaschenhals als auch Engpass aus englisch„bottleneck“ übersetzen lassen. Als semantische Analogie ist der Engpass deshalb stets auch ein Flaschenhals und ein Flaschenhals immer auch ein Engpass – anders als dies eine einzige Quelle behauptet.[4]
Wissenschaftliche Aspekte
Ein Flaschenhals ist oft optisch an einer Warteschlange zu erkennen und resultiert hier aus dem Zusammenwirken von Material, Information und Menschen. Meist fließen am Flaschenhals Teile aus parallel aufgesetzten Prozessen der Produktion in einen darauf folgenden Ablaufabschnitt zusammen. Ist diese Zusammenführung nicht synchronisiert, kommt es zu Wartezeiten, wenn der Folgeprozess nicht die Kapazität besitzt, alle auf ihn in Spitzenzeiten einströmenden Elemente zeitnah verarbeiten zu können.[5]
Wissenschaftlich werden Engpässe in der Theory of Constraints (deutschTheorie der Einschränkungen) untersucht. Der Flaschenhals erhöht die Durchlaufzeit, begrenzt den Durchsatz und stellt somit eine Kapazitätsgrenze für ein Gesamtsystem dar.[6] Ähnlich definiert auch Eliyahu M. Goldratt dieses Phänomen in seiner Theorie der Einschränkungen.[7] Ändert sich die Bedarfslage oder der gefertigte Produktmix, dann kann sich der Flaschenhals auf einen anderen Teil des Gesamtsystems verschieben.
Transportlogistik
Ausgangspunkt bildet in der Transportlogistik das Transportproblem leicht verderblicher Güter, bei denen es vor allem auf die Transportzeit ankommt. Sind die Transportzeiten eines bipartiten Transportnetzwerks bekannt und kann der Transport streng parallel organisiert ablaufen, dann ist die Gesamtzeit für den Transport gleich der längsten Zeit auf allen Transportstrecken. Eine einzige Verbindung bestimmt die Transportdauer und bildet den Flaschenhals.[8] Sichtbares Zeichen eines Flaschenhalses ist der Verkehrsstau, der in der Logistikplanung nur schwer zu berücksichtigen ist.
Beim Backbone ist eine besonders hohe Leistungsfähigkeit erforderlich, weil er sonst als zentraler Flaschenhals oder Engpass das gesamte Netz ausbremst.[11] Auch eine Bridge, die im Rechnernetz zwei Netzwerksegmente auf der OSI-Ebene der Schicht 2 verbindet, kann ein Netzwerk ausbremsen.[12] Echte Peer-to-Peer-Netzwerke dagegen haben keine zentrale Steuerung und daher keinen zentralen Flaschenhals bzw. Engpass.
Die gesamtbetriebliche Kapazität wird deshalb vom Minimumsektor bzw. dem Engpass-Sektor bestimmt. Dadurch verfügen Produktionsfaktoren, deren Kapazität größer als der Minimumsektor ist, über einen Kapazitätsüberhang (Leerkapazität) mit unvermeidbaren Leerkosten.[15]
↑Wallace J. Hopp/Mark L. Spearman, Factory Physics. Foundations of Manufacturing Management, 2. Auflage, McGraw-Hill, Boston 2001, ISBN 0-256-24795-1
↑Eliyahu M. Goldratt, What Is This Thing Called Theory of Constraints and How Should It Be Implemented? North River, Croton-on-Hudson 1990, ISBN 0-88427-085-8