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Six Big Losses - Die wichtigsten Verlustursachen der OEE

Mark Kobbert • September 27, 2020
Six Big Losses - Die wichtigsten Verlustursachen der OEE
Overall Equipment Effectiveness (OEE) – die Gesamtanlageneffektivität – ist ein zentraler Baustein in der Industrie 4.0. Das Instrument gibt Betreibern von Fertigungs- und Produktionsanlagen die Möglichkeit, die Leistung und Verfügbarkeit der Anlagen und die damit verbundene Qualitätsrate messen und bewerten zu können. Für Unternehmen, die „Lean Production“ umsetzen, ist sie ein maßgebliches Controllinginstrument. So können unter anderem Effektivitätsverluste, Ressourcenverschwendung und deren Auswirkungen aufzeigt und analysiert werden. Wir zeigen Ihnen in diesem Blogbeitrag die häufigsten Verlustursachen bei OEE.
 
Die OEE entscheidet maßgeblich über die Profitabilität und die Wettbewerbsfähigkeit eines produzierenden Unternehmens. Mit den durch OEE gewonnenen Kennzahlen lassen sich Verschwendungen zuverlässig aufdecken und in der Folge eliminieren. Produktivitätsverluste werden im Rahmen von OEE-Maßnahmen in Kategorien einsortiert: in Verluste bei der Verfügbarkeit, Leistung oder Qualität. So ergeben sich Indikatoren für die Wertschöpfung einer Maschine bzw. Anlage.
 
Die Kennzahlen (Verfügbarkeitsrate, Leistungsindex und Qualitätsrate) werden von den sechs großen Verlustquellen „Six Big Losses“ beeinflusst. Für eine Optimierung der OEE ist es unabdingbar, diese zu erkennen, zu analysieren und zu beseitigen. Doch was sind die „Six Big Losses“ bei der OEE genau und wie können Sie als Verantwortlicher dafür sorgen, dass möglichst viele Ursachen für Verluste nachhaltig beseitigt werden?
 

Einsortierung der Six Big Losses in der OEE

Ein optimaler Arbeitstag in einem produzierenden Unternehmen kommt in der Regel ohne Unterbrechungen der Produktionszeit aus. Natürlich ist dieses Optimum nur ein theoretischer Wert – denn dort, wo Maschinen arbeiten, gibt es Stillstandzeiten. Ob geplante Maschinenstopps im Rahmen der Instandhaltung, ungeplante Stopps durch Crashs oder einfach nur unnötiger Zeitverlust durch zu langsam laufende Maschinen: OEE kennt insgesamt sechs häufige Verlustursachen, die wiederum in drei Obergruppen einsortiert werden:
 
  • Verluste bei der Verfügbarkeit
  • Verluste bei der Leistung
  • Verluste bei der Qualität

Obergruppe I: Verluste bei der Verfügbarkeit

Einer der drei Kernpunkte bei OEE ist die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen in der Produktion. Die Verfügbarkeit bezeichnet dabei die Zeit, in der eine Maschine oder Anlage läuft – also produktiv ist. Entsprechend sind Verluste der Verfügbarkeit immer dann zu erwarten, wenn eine Maschine zwar laufen sollte – es aber nicht kann. Durch die Verluste im Bereich Verfügbarkeit ergeben sich teure Stillstandszeiten. Diese teilen sich in zwei Untergruppen auf: Geplante und ungeplante Stillstandszeiten. Sie sind gleichzeitig die ersten beiden „Big Losses“.
 

Big Loss 1: Geplante Stillstandszeiten

Wenn eine Maschine nicht produziert, da ein geplantes Ereignis durchgeführt wird, zählen diese Stillstandszeiten im OEE zu den Verlusten. Dies kann positiv beeinflusst werden, denn selbst Instandhaltungsarbeiten, Reinigungs- und Rüstzeiten, die eine Maschine oder Anlage geplant stilllegen, können optimiert werden. Mit geeigneter Software lassen sich geplante Stillstandszeiten detailliert auflisten und in der Folge optimieren bzw. verkürzen. Auch wenn geplante Stillstandszeiten nicht vornehmlich als negativ zu erachten sind – hier liegt immens viel Optimierungspotenzial.
 

Big Loss 2: Ungeplante Stillstandszeiten

Wenn eine Maschine oder Anlage für die Produktion eingeplant ist, aber nicht produziert, da ein unerwartetes Ereignis eingetreten ist, wird dies im Rahmen der OEE als ungeplante Stillstandszeit bezeichnet. Hierzu gehören Funktionsstörungen und Crashes sowie durch Krankheit ausfallende Bedienmannschaften. Auch Ereignisse wie Stromausfall oder Naturkatastrophen können zu ungeplanten Stillstandszeiten führen.
 
Um diese unproduktiven Zeiten durch OEE zu optimieren, ist das exakte Aufzeichnen der Gründe für die Stillstände unerlässlich. Durch digital unterstütztes Kategorisieren und kontinuierliches Analysieren lassen sich Schwachstellen im Produktionsablauf aufdecken – und in der Folge in vielen Fällen zuverlässig ausschalten.
 

Obergruppe 2: Verluste bei der Leistung

Ein weiterer Kernpunkt bei OEE ist die Leistung einer Maschine oder Anlage. Leistung bezeichnet hier den tatsächlichen Produktionsausstoß während einer definierten Laufzeit im Vergleich zum theoretisch möglichen, maximalen Ausstoß. Verluste bei der Leistung entstehen entweder durch kurze und kürzeste Unterbrechungen oder durch zu langsame Laufzeiten.
 

Big Loss 3: Micro Stops – Kurze und kürzeste Unterbrechungen der Produktion

Micro Stops zeichnen sich durch ihre kurze Dauer von typischerweise weniger als einer Minute aus. Diese Unterbrechungen werden in der Regel durch den Maschinenbediener behoben. Micro Stops entstehen beispielsweise durch schlecht eingestellte Werkzeuge, fehlerhafte Programmierungen, blockierte Sensoren oder kurze, aber notwendige Reinigungsarbeiten.
 
Alle Micro Stops haben eine Gemeinsamkeit: Sie fallen nicht oder kaum auf – weder dem Management noch dem Bediener. Die Unterbrechungen scheinen so banal, dass sie keine weitere Überlegung wert scheinen. Allerdings summieren sich viele kleine Stops in einer typischen Schicht zu einigen Minuten unproduktiver Zeit.
 
Ein Vorteil: Micro Stops sind vorhersehbar, dadurch können sie entweder komplett eliminiert werden oder ein Unternehmen kann sich zumindest rechtzeitig auf die Stops vorbereiten. Schwieriger ist es, die Zeiten überhaupt aufzuzeichnen. Dabei unterstützt Sie eine automatische, digitale OEE-Erfassung.
 

Big Loss 4: Zu langsame Laufzeiten

Wenn eine Maschine oder Anlage langsamer läuft, als der theoretische Maximalwert des Herstellers es erlaubt, liegt ein Verlust durch zu langsame Laufzeiten vor. Die Gründe für die Verlangsamung können entweder im Alter der Maschine, in mangelhafter Wartung, in menschlichen Fehlern oder in der Materialqualität begründet liegen.
 
Während bei Micro Stops die Maschine steht, produziert sie hier – allerdings langsamer als eigentlich möglich. Wenn die idealen Laufzeiten nicht auf dem Typenschild der Maschine oder in den Dokumentationen der Hersteller aufgeführt sind, liegt es am Management des Unternehmens, diese Zeiten zu definieren. Grundlage hierfür sind unter anderem Aufzeichnungen aus der Vergangenheit, aus denen sich die maximale Geschwindigkeit, mit der eine Maschine produzieren könnte, ableiten lässt.
 
Es gilt also zunächst einmal Grundlagenforschung zu betreiben, um die idealen Laufzeiten genau festlegen zu können. Für eine Optimierung im Sinne von OEE ist auch hier der Einsatz einer automatisierten Software-Lösung unumgänglich.
 

Obergruppe 3: Verluste bei der Qualität

Die Qualität des Produktionsprozesses ist immer dann gegeben, wenn das gefertigte Produkt exakt den Anforderungen des Kunden entspricht – und direkt beim ersten Versuch passend hergestellt wurde.
 
Verluste bei der Qualität definieren sich im Bereich OEE durch Nichteinhalten spezifischer Qualitätsansprüche. Von den drei OEE-Obergruppen ist die Qualität der am geringsten durch Verluste betroffene Bereich – treten hier aber Verluste auf, sind diese überproportional teuer.
 
Nicht nur, dass bei Qualitätsmängeln oder Ausschuss das eingesetzte Material verloren ist – auch die gesamte Zeit, die für die Produktion aufgewendet wurde, muss als Verlust verbucht werden. Selbst dann, wenn sich ein fehlerhaftes Teil durch Nacharbeit überarbeiten lässt, wird dies im Sinne von OEE als Verlust klassifiziert. Denn Nacharbeit frisst Zeit – die des Bedieners und die der Maschine.
 
Ziel aller OEE-Maßnahmen im Bereich Qualität muss es daher sein, 100 % Qualität beziehungsweise 0 % Ausschuss zu erzielen.
 

Big Loss 5: Qualitätseinbußen beim Einfahren

Dieser Typ Verlust kann immer dann eintreten, wenn eine Maschine oder Anlage eine Instabilität beim Fertigungsprozess aufweist und somit fehlerhafte Teile produziert. Instabile Perioden während der Fertigung können unter anderem beim Einschalten der Maschine, bei Veränderungen der Einstellungen oder bei einer Anpassung des zu fertigenden Produktes auftreten.
 
Wie lassen sich diese Big Losses vermeiden? Beispielsweise durch den Bediener der Maschine. Dieser muss so präzise wie möglich wissen, welche Einstellungen an „seiner“ Maschine zu tätigen sind – ohne auf das breit angewendete „Versuch und Irrtum-Prinzip“ zu setzen. Unterstützt durch automatische, digitale Lösungen lässt sich der Big Loss 5 in verhältnismäßig kurzer Zeit nahezu vollständig eliminieren.
 

Big Loss 6: Produktionsmängel

Einige Produktionsmängel zeigen sich leider erst nach der Fertigung. Zu den Mängeln zählen Verpackungseinheiten mit zu viel oder zu wenig Inhalt, fehlerhafte Etikettierungen oder defekte Verpackungen.
 
Qualitätsmängel am fertigen Produkt tauchen auf, wenn Maschineneinstellungen nicht korrekt sind, alte Maschinen nicht mehr richtig und genau arbeiten oder schlichtweg mangelhaft mit den Produkten umgegangen wird.
 
Auch diese Fehler lassen sich nahezu vollständig durch technische Unterstützung ausschalten: Sensoren oder Kameras können unterstützend eingesetzt werden, um Qualitätseinbußen direkt in der Entstehungsphase ausfindig zu machen. Ergänzt durch OEE-Software-Lösungen gehört Big Loss 6 ziemlich sicher bald der Vergangenheit an.
 

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Wie Sie gesehen haben, können kleine oder kleinste Abweichungen vom Optimum in einem produzierenden Betrieb großen Schaden hinterlassen. Das Tückische: Die meisten der Six Big Losses sind gar nicht so „big“, sondern eher winzig und unscheinbar. Doch in der Summe führen die aufgeführten Mängel zu eklatanten Einbußen – und zu echten Wettbewerbsnachteilen.
 
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