OEE an Verpackungs- und Abfülllinien: Engpass, Stau und Mikrostopps richtig messen

An einer Verpackungs- oder Abfülllinie stehen fünf, acht oder zwölf Maschinen hintereinander: Füller, Verschließer, Etikettierer, Kartonierer, Palettierer. Jede hat ihre eigene Anzeige, und trotzdem ist am Schichtende nicht immer klar, warum die Linie weniger geschafft hat als geplant. Der Grund liegt selten an einer einzelnen Maschine, sondern daran, wie sie zusammenspielen.

Dieser Beitrag zeigt, wie die OEE an einer Linie richtig gemessen wird, welche Zustände unterschieden werden müssen und wie die Daten von den Maschinen kommen.

Eine Linie ist nicht die Summe ihrer Maschinen

Die Ausbringung einer Linie bestimmt ihr Engpass, meist die Maschine mit der geringsten Leistung, an Abfülllinien oft der Füller. Steht der Engpass, steht die Linie. Steht eine Maschine davor oder dahinter, fangen Puffer und Transportbänder das eine Weile auf. Daraus folgen zwei Regeln:

• Die OEE der Linie wird am Engpass gemessen. Seine Gutteile, seine Laufzeit und seine Nenngeschwindigkeit bestimmen die Kennzahl. Mehr zum Begriff steht unter Engpass.
• Die Ursache liegt oft woanders. Ein Stillstand am Engpass kann von einer Maschine davor oder dahinter kommen. Deshalb braucht es die Zustände aller Maschinen, nicht nur des Engpasses.

Die Zustände, die eine Linie unterscheiden muss

Wer nur „läuft“ und „steht“ kennt, sieht am Engpass einen Stillstand, aber nicht, dass er vom Etikettierer dahinter ausgelöst wurde. Mangel und Stau sind der Schlüssel, um die Ursache an der richtigen Maschine zu suchen.

Mikrostopps: der Verlust, den niemand aufschreibt

An Hochleistungslinien entstehen viele kurze Stopps: ein umgefallenes Gebinde, ein fehlender Deckel, ein Sensor, der kurz auslöst. Einzeln dauern sie Sekunden, zusammen können sie einen großen Teil der Verluste ausmachen. Von Hand erfasst sie niemand, dafür sind sie zu kurz. Sie werden erst sichtbar, wenn die Zustände automatisch von den Maschinen kommen. Mehr dazu unter Mikrostopps und in den Six Big Losses.

Wie die Daten von den Maschinen kommen

Für Getränke- und Lebensmittellinien gibt es einen eigenen Standard. Die Weihenstephaner Standards legen nach eigener Beschreibung eine Kommunikationsschnittstelle für die standardisierte Übertragung von Maschinendaten an übergeordnete IT-Systeme fest, mit Varianten unter anderem für Abfüll- und Verpackungsmaschinen (WS Pack) und Lebensmittelmaschinen (WS Food). Übertragen wird über OPC UA oder ein eigenes Protokoll.

Ältere Maschinen ohne solche Schnittstelle werden über digitale Signale angebunden: Lauf, Störung, Stückimpuls, bei Bedarf Mangel und Stau über die entsprechenden Kontakte. Bei SYMESTIC geschieht das ohne Eingriff in die SPS. Beim Pharma-Verpacker Klocke waren alle Linien innerhalb von drei Wochen live, unter GMP-Bedingungen und ohne SPS-Eingriff. Wie ältere Maschinen angebunden werden, beschreibt Ältere Maschinen anbinden.

So fangen Sie an

1. Den Engpass der Linie bestimmen und seine Nenngeschwindigkeit je Format festlegen.
2. Alle Maschinen mit mindestens drei Zuständen anbinden: Produktion, Störung und, wo möglich, Mangel und Stau.
3. Formatwechsel und Reinigung als eigene Gründe führen, getrennt nach geplant und außerplanmäßig.
4. Vier Wochen messen und dann die Stillstände am Engpass nach ihrer Ursache an den anderen Maschinen aufschlüsseln.

Wie das an Ihrer Linie aussieht, können Sie in einer kostenlosen Live-Demo am eigenen Anwendungsfall sehen. Den Einsatz in der Lebensmittelindustrie zeigt die Seite Nahrungsmittelindustrie.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die OEE einer Verpackungslinie?

Am Engpass der Linie: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität aus dessen Laufzeit, Geschwindigkeit und Gutteilen. Die übrigen Maschinen liefern die Zustände, mit denen sich die Verluste am Engpass erklären lassen.

Was ist der Unterschied zwischen Mangel und Stau?

Mangel heißt, die Maschine bekommt kein Material von vorne. Stau heißt, sie kann nicht abgeben, weil es dahinter nicht weitergeht. Beide zeigen, dass die Ursache nicht an dieser Maschine liegt.

Was sind die Weihenstephaner Standards?

Ein Schnittstellenstandard für die Übertragung von Maschinendaten in der Getränke- und Lebensmittelindustrie, mit Varianten für Abfüll- und Verpackungsmaschinen, Lebensmittelmaschinen, Bäckereien, Brauereien und Süßwaren.