Downtime Monitoring: Stillstände erfassen, verstehen, senken

Was ist Downtime Monitoring?

Downtime Monitoring (Stillstandsmonitoring) bezeichnet die systematische Erfassung, Kategorisierung und Auswertung von Maschinenstillständen in der Fertigung. Jede Maschine steht irgendwann. Die Frage ist nicht ob, sondern warum, wie lange, wie oft und was man dagegen tut.

Ohne Downtime Monitoring ist die Antwort auf "Warum steht die Maschine?" in den meisten Fertigungen: "Weiß ich nicht genau." Der Schichtführer hat ein Bauchgefühl. Der Instandhaltungsleiter kennt die technischen Störungen. Der Produktionsleiter vermutet Materialprobleme. Aber niemand hat Zahlen. Niemand weiß, ob die Maschine gestern 3 Mal oder 17 Mal stand. Niemand weiß, ob Rüsten 20 Minuten oder 45 Minuten dauert. Niemand weiß, ob die Mikrostopps in Summe mehr Produktionszeit kosten als die großen Störungen.

Schmiedetechnik Plettenberg beschreibt den Zustand vor der Einführung von Downtime Monitoring so: "Produktionsdaten wurden überwiegend manuell erfasst, Maschinenzustände waren nur begrenzt sichtbar und Abweichungen wurden oft erst im Nachgang erkannt." Das ist der Normalzustand in den meisten produzierenden Unternehmen.

Downtime Monitoring macht den Unterschied zwischen "Die Maschine hatte irgendwann ein Problem" und "Presse 3 stand gestern 47 Minuten. Grund: Werkzeugwechsel 32 Minuten, Materialengpass 15 Minuten. Das war der drittlängste Stillstand diese Woche. Materialengpass war die häufigste Ursache mit 23 % der Gesamtstillstandszeit."

Stillstandskategorien: Geplant, ungeplant, Mikrostopps

Der häufigste blinde Fleck: Mikrostopps. Ohne automatische Maschinendatenerfassung werden sie nicht registriert, weil niemand einen 45-Sekunden-Stillstand auf Papier notiert. Aber 30 Mikrostopps pro Schicht mit je 45 Sekunden sind 22,5 Minuten verlorene Produktionszeit. Pro Maschine. Pro Schicht.

Uwe Kobbert (CEO SYMESTIC): "Fast jedes Mal, wenn wir die erste automatische Datenerfassung einschalten, zeigt sich ein anderes Bild als erwartet. Die Verfügbarkeit liegt niedriger, die Mikrostillstände sind häufiger, die Rüstzeiten länger als gedacht."

Was Downtime Monitoring erfasst: Vom Signal zum Stillstandsevent

Ein vollständiges Stillstandsevent besteht aus sechs Datenpunkten:

Start, Endzeit, Dauer und Maschine werden automatisch erfasst, sobald die Maschinendatenerfassung (MDE) läuft. Kein manueller Eingriff, keine Verzögerung, keine vergessenen Einträge. Das funktioniert bei modernen Steuerungen über OPC UA und bei älteren Maschinen über digitale I/O-Gateways.

Der kritische Punkt ist der Stillstandsgrund. Es gibt zwei Wege:

Manuelle Begründung: Der Werker bucht den Stillstandsgrund am Terminal aus einer vordefinierten Liste (Reason-Code-Katalog). Das funktioniert gut für organisatorische und materialbedingte Stillstände, die die Maschine nicht selbst erkennen kann. Die Herausforderung: Der Werker muss konsequent buchen, und die Liste muss übersichtlich sein.

Automatische Begründung: Die SPS liefert den Stillstandsgrund direkt. Bei Neoperl: "SPS-basierte Alarmerfassung und automatische Stillstandsüberwachung. Begründung technischer Stillstände durch die Anlage ohne Eingriff der Mitarbeitenden." Das erhöht die Datenqualität massiv, weil kein manueller Schritt vergessen oder falsch gebucht werden kann.

Die Pareto-Analyse: Wo anfangen?

Das Ergebnis eines funktionierenden Downtime Monitorings ist ein Stillstandspareto: eine Rangliste der Stillstandsgründe, sortiert nach Gesamtdauer (oder Häufigkeit), über einen definierten Zeitraum.

Das Pareto-Prinzip besagt, dass typischerweise 20 % der Ursachen 80 % der Stillstandszeit verursachen. In der Praxis sieht ein typisches Stillstandspareto so aus:

Mit diesem Pareto beginnt die Arbeit, nicht die Analyse. Das KVP-Team nimmt die Top-3-Ursachen und definiert Maßnahmen. Nächste Woche zeigt das Pareto, ob die Maßnahmen wirken. Das ist der Kreislauf, den Downtime Monitoring antreibt: Messen, Priorisieren, Handeln, Überprüfen.

Kennzahlen im Downtime Monitoring

Ohne diese Kennzahlen bleibt jede Diskussion über Stillstände subjektiv. "Die Maschine steht zu oft" ist eine Meinung. "MTBF ist von 4,2 Stunden auf 3,1 Stunden gefallen, hauptsächlich getrieben durch Hydraulikstörungen, die seit dem letzten Wartungsintervall um 40 % zugenommen haben" ist eine Entscheidungsgrundlage.

Reason-Code-Design: Der unterschätzte Erfolgsfaktor

Die Qualität eines Downtime Monitorings steht und fällt mit dem Reason-Code-Katalog. Die häufigsten Fehler:

Zu viele Gründe. 150 Reason Codes, die niemand konsistent nutzt. Der Werker wählt immer denselben Grund, weil er nicht 3 Minuten lang eine Liste durchscrollen will. Besser: 20 bis 30 gut definierte Gründe, die 95 % aller Stillstände abdecken.

Keine einheitliche Definition. "Materialengpass" bedeutet in Werk A "Rohmaterial nicht geliefert" und in Werk B "Zwischenprodukt nicht verfügbar". Wenn zwei Werke dieselben Reason Codes nutzen, aber unterschiedlich interpretieren, sind Werksvergleiche wertlos. Jeder Grund braucht eine klare Definition: Was ist gemeint? Was ist nicht gemeint?

"Sonstige" als Auffangbecken. Wenn mehr als 10 % der Stillstände als "Sonstige" gebucht werden, fehlen relevante Kategorien im Katalog. "Sonstige" ist der Indikator dafür, dass der Reason-Code-Katalog überarbeitet werden muss.

Keine Kategorisierung. Reason Codes ohne Obergruppen (Technik, Material, Organisation, Qualität, Geplant) machen Pareto-Analysen auf Kategorieebene unmöglich. Die erste Frage im KVP-Meeting ist immer: "Sind es hauptsächlich technische oder organisatorische Stillstände?" Ohne Kategorien keine Antwort.

Kundenbeispiele: Downtime Monitoring in der Praxis

Klocke (Pharma, Verpackung): 7 Stunden mehr Produktionszeit in einer Woche. "Erfassung von Stückzahlen und Stillständen über DI-Gateway." Die automatische Stillstandserfassung machte Verlustmuster sichtbar, die vorher im Tagesgeschäft untergingen. Skalierung auf alle Linien am Standort Weingarten in nur 3 Wochen. Ergebnis: "7h mehr Produktionszeit innerhalb einer Woche. 12 % Verbesserung der Ausbringung." Das ist eine Woche nach Go-Live.

Neoperl (Building, Montageautomaten): Automatische Stillstandsbegründung ohne Werkereingriff. "SPS-basierte Alarmerfassung und automatische Stillstandsüberwachung. Begründung technischer Stillstände durch die Anlage ohne Eingriff der Mitarbeitenden." Kein manuelles Buchen, keine vergessenen Einträge, keine falschen Gründe. "Korrelation von SPS-Alarmen mit Stillständen und Qualitätsdefekten." Ergebnis: "10 % weniger Stillstände durch automatische Erfassung und Begründung. 8 % höhere Anlagenverfügbarkeit."

Meleghy (Automotive, 6 Werke): Stillstandsreduktion im Presswerk. "OEE-Erfassung an den wichtigsten Prozessschritten in allen Werken." Downtime Monitoring über alle Standorte ermöglicht Werksvergleich: Welches Werk hat die höchste Verfügbarkeit bei gleichen Maschinen? Wo sind die größten Stillstandstreiber? Ergebnis: "10 % Reduktion von Stillstandszeiten. 5 % Verbesserung der Verfügbarkeit."

Carcoustics (Automotive, 500+ Anlagen): Konzernweites Downtime Monitoring. "Konzernweite Analyse zu Performance Kennzahlen." Über IXON IoT-Gateways und MQTT werden Stillstandsdaten von allen Standorten in Microsoft Azure gestreamt. Ergebnis: "4 % Reduktion von Stillstandszeiten. 8 % Verbesserung der Verfügbarkeit."

Brita (FMCG, Montagelinien): Stillstände über digitale Signale. "Stillstands-Signale werden über Digitale Signale abgegriffen und transparent dargestellt." Ergebnis: "5 % Reduktion von Stillstandszeiten. 7 % Verbesserung der Ausbringung."

Schmiedetechnik Plettenberg (Metallverarbeitung): Weniger Stillstände durch Ursachenanalyse. "Bereits nach kurzer Zeit konnte das Team an der Linie Echtzeitdaten zu Taktzeiten, Mengen, Stillständen und Ablaufabweichungen einsehen." Ergebnis: "Weniger Stillstände durch schnellere Ursachenanalyse. Effizientere Abstimmungen und Schichtwechsel durch gemeinsame Datenbasis."

Häufige Fragen zum Downtime Monitoring

Reicht es nicht, wenn die Instandhaltung Störungen dokumentiert?

Nein. Instandhaltung dokumentiert technische Störungen. Aber ein erheblicher Teil der Stillstände ist nicht technisch: Materialengpass, kein Personal, fehlende Freigabe, Rüstzeit über Soll, Qualitätsproblem. Diese Stillstände verschwinden in keiner Instandhaltungsdokumentation. Downtime Monitoring erfasst alle Ursachenkategorien und zeigt das vollständige Bild.

Was ist wichtiger: Dauer oder Häufigkeit von Stillständen?

Beides zeigt unterschiedliche Probleme. Wenige lange Störungen (hohe Dauer, niedrige Häufigkeit) deuten auf Ersatzteilprobleme, fehlende Wartungspläne oder komplexe technische Ursachen hin. Viele kurze Mikrostopps (niedrige Dauer, hohe Häufigkeit) deuten auf Stabilitätsprobleme, Sensorprobleme oder Bedienkonzeptdefizite hin. Ein gutes Downtime Monitoring zeigt beides: Pareto nach Dauer und Pareto nach Häufigkeit.

Wie viele Reason Codes sollte der Katalog haben?

20 bis 30 für den Einstieg, gegliedert in 4 bis 5 Obergruppen (Technik, Material, Organisation, Qualität, Geplant). Weniger ist mehr. Lieber 25 Gründe, die jeder Werker konsistent nutzt, als 150 Gründe, die niemand unterscheiden kann. Der Katalog sollte nach 3 Monaten überprüft werden: Welche Gründe werden nie gebucht? Wo wird zu oft "Sonstige" gebucht? Welche Gründe fehlen?

Können auch alte Maschinen für Downtime Monitoring angebunden werden?

Ja. Für die automatische Stillstandserfassung reicht ein digitales Signal "Maschine läuft/steht". Ein DI-Gateway (Digital Input) erfasst dieses Signal und überträgt es in die Cloud. Kein SPS-Eingriff, keine Produktionsunterbrechung. Bei Klocke: "Alle Anlagen sind über etliche DI-Geräte vernetzt und benötigen keine LAN-Infrastruktur."

Was ist der Zusammenhang zwischen Downtime Monitoring und OEE?

Downtime Monitoring liefert die Daten für den Verfügbarkeitsfaktor der OEE. Verfügbarkeit = (Geplante Produktionszeit - ungeplante Stillstände) / Geplante Produktionszeit. Ohne Downtime Monitoring ist die Verfügbarkeit eine Schätzung. Mit Downtime Monitoring ist sie eine Messung. Und nur eine gemessene Verfügbarkeit zeigt, wo die Verluste wirklich liegen.

Über den Autor:

Christian Fieg

Head of Sales bei SYMESTIC. Zuvor iTAC, Dürr, Visteon, Johnson Controls. Six Sigma Black Belt. Autor von "OEE: Eine Zahl, viele Lügen".
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