Zwischenpuffern

Zwischenpuffer sind Zwischenbestände oder Speicherebenen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verarbeitungsschritten oder Systemkomponenten. Ihr Zweck ist, Schwankungen im Eingangstempo auszugleichen, Engpässe zu überbrücken und eine stabilere, dezentralisierte Ausführung der Prozesse zu ermöglichen.

In der Produktionslogistik dienen Zwischenpuffer der Entkopplung von Prozessen, der Glättung von Durchlaufzeiten und der Bereitstellung von Reserven während Wartung, Rüstzeiten oder unvorhergesehener Störungen. Sie unterstützen Konzepte wie Just in Time und Kanban, um Abläufe flexibel zu halten. Typische Formen sind Linienpuffer zwischen Maschinen und Großpuffer zwischen Produktionslinien oder Gebäudeteilen. Finite Pufferkapazität erfordert eine gezielte Steuerung, da zu viel Lagerbestand negative Auswirkungen auf Kosten, Raum und Kapital hat.

Design und Betrieb von Zwischenpuffern umfassen die Bestimmung der Kapazität, den Standort im Fluss, und die Regelung der Pufferchemie, etwa durch Pull-Systeme, Sicherheitsbestand oder konkrete Bestandsregeln. Vorteile sind eine erhöhte Robustheit, geringere Stillstandszeiten und eine bessere Auslastung von Ressourcen, während Nachteile steigender Lagerbestand, Flächenbedarf und erhöhter Komplexität bestehen. Wichtige Kennzahlen betreffen Bestandsniveau, Durchlaufzeit und Auslastung.

In der Informationstechnik dienen Zwischenpuffer der Entkopplung von Datenproduzenten und -konsumenten. Typische Beispiele sind Ringpuffer oder FIFO-Warteschlangen, die Spitzenlasten abfedern, Datenströme glätten und asynchrone Verarbeitung ermöglichen. Wichtige Kriterien sind Kapazität, Latenz, Konsistenz, Nebenläufigkeit und Fehlertoleranz.

Insgesamt erhöhen Zwischenpuffer die Robustheit von Systemen, erfordern aber sorgfältige Planung, um übermäßige Lagerhaltung oder Verzögerungen zu vermeiden.