Durchlaufzeit: Definition, Formel, Bestandteile & Optimierung in der Fertigung

Was ist die Durchlaufzeit?

Die Durchlaufzeit (englisch: Lead Time) ist die Gesamtzeit vom Start eines Fertigungsauftrags bis zu seiner Fertigstellung. Sie umfasst alle Zeitanteile, die ein Auftrag im Produktionsprozess verbringt: Bearbeitungszeit, Rüstzeit, Transportzeit, Liegezeit (Wartezeit vor und nach der Bearbeitung) und Prüfzeit.

Die Durchlaufzeit ist keine Maschinenkennzahl. Sie ist eine Prozesskennzahl, die den gesamten Materialfluss über mehrere Stationen und Pufferbereiche hinweg abbildet. In der diskreten Fertigung beträgt die typische Durchlaufzeit eines Auftrags Stunden bis Tage, während die reine Bearbeitungszeit (Wertschöpfung) nur Minuten bis wenige Stunden ausmacht.

Die Bestandteile der Durchlaufzeit

Die Durchlaufzeit setzt sich aus fünf Zeitanteilen zusammen. Nur einer davon ist wertschöpfend:

Die Liegezeit dominiert die Durchlaufzeit in nahezu jedem Fertigungsbetrieb. Sie entsteht durch Warteschlangen vor Maschinen, durch Losgrößen (ein Auftrag wartet, bis das gesamte Los am vorherigen Schritt fertig ist), durch fehlende Materialverfügbarkeit und durch Planungslogik (Aufträge werden nach Priorität oder Rüstoptimierung sortiert, nicht nach Ankunftsreihenfolge).

Durchlaufzeit berechnen: Die Formel

Durchlaufzeit = Bearbeitungszeit + Rüstzeit + Transportzeit + Liegezeit + Prüfzeit

Rechenbeispiel: Ein Auftrag durchläuft 4 Bearbeitungsschritte in einer Metallverarbeitung (Sägen, Fräsen, Entgraten, Montage).

Die Bearbeitungszeit beträgt 35 Minuten. Die Durchlaufzeit beträgt knapp 20 Stunden. Der Wertschöpfungsanteil (Value-Added Ratio) liegt bei 35 Min / 1.190 Min = 2,9 %. Das bedeutet: 97 % der Zeit, die der Auftrag in der Fertigung verbringt, ist keine Wertschöpfung.

Dieser Wert ist kein Extremfall. In der diskreten Fertigung liegt das Value-Added Ratio typischerweise zwischen 1 und 5 %. Das ist der Grund, warum Lean-Methoden primär auf die Reduktion von Liegezeiten abzielen, nicht auf schnellere Maschinenzyklen.

Durchlaufzeit vs. Zykluszeit vs. Taktzeit

Die drei Begriffe werden in der Praxis häufig verwechselt. Sie messen grundlegend verschiedene Dinge:

Die operative Beziehung: Die Taktzeit gibt den Rhythmus vor (bestimmt durch den Kunden). Die Zykluszeit muss kleiner oder gleich der Taktzeit sein, damit die Anlage den Kundenbedarf erfüllen kann. Die Durchlaufzeit bestimmt, wie weit im Voraus ein Auftrag gestartet werden muss, um rechtzeitig fertig zu sein. Kurze Durchlaufzeiten bedeuten weniger Planungsvorlauf, weniger WIP (Work in Process) und schnellere Reaktion auf Kundenwünsche.

Warum Liegezeit der größte Hebel ist

In der Praxis zeigt sich ein wiederkehrendes Muster: Unternehmen investieren in schnellere Maschinen (niedrigere Zykluszeit), um die Durchlaufzeit zu verkürzen. Der Effekt ist gering, weil die Zykluszeit nur 1 bis 5 % der Durchlaufzeit ausmacht. Eine Maschine, die 10 % schneller läuft, verkürzt die Durchlaufzeit um 0,1 bis 0,5 %.

Der größte Hebel liegt in der Reduktion von Liegezeiten. Die häufigsten Ursachen für hohe Liegezeiten:

Little's Law beschreibt den mathematischen Zusammenhang: Durchlaufzeit = WIP / Durchsatz. Wenn der Durchsatz konstant ist, ist die Durchlaufzeit direkt proportional zum WIP. Doppelter WIP = doppelte Durchlaufzeit. Die wirksamste Maßnahme zur Durchlaufzeitreduktion ist daher häufig die Begrenzung des WIP, nicht die Beschleunigung einzelner Stationen.

Wie ein MES Durchlaufzeiten sichtbar macht

Die Durchlaufzeit ist ohne durchgängige Datenerfassung schwer zu messen, weil sie über mehrere Stationen und Tage hinweg läuft. Ein Manufacturing Execution System (MES) liefert die Datenbasis:

Bei SYMESTIC werden Aufträge in Echtzeit über alle Stationen verfolgt. Der Order Analyzer zeigt den Auftragsstatus pro Fertigungsauftrag: Welcher Auftrag ist an welcher Station, wie lange liegt er schon, wo bilden sich Warteschlangen. Der Downtime Analyzer zeigt die Stillstände pro Station als Pareto und beantwortet die Frage: Welche Station verursacht die meisten Liege- und Wartezeiten? Der Production Line Analyzer zeigt Zykluszeit-Abweichungen pro Station, die auf Engpässe hinweisen.

Bei Schmiedetechnik Plettenberg, einem metallverarbeitenden Betrieb mit stark variierenden Auftragsgrößen und anspruchsvollen Rüstvorgängen, lag die zentrale Herausforderung in der fehlenden durchgängigen Transparenz. Produktionsdaten wurden überwiegend manuell erfasst, Maschinenzustände waren nur begrenzt sichtbar und Abweichungen wurden oft erst im Nachgang erkannt. Thorsten Manns, Technischer Leiter: „SYMESTIC verschafft uns eine durchgängige Echtzeittransparenz, die wir in dieser Form vorher nicht hatten. Dadurch können wir schneller eingreifen und unsere Prozesse deutlich stabiler steuern." Die bidirektionale Integration mit dem ERP InforCOM stellt sicher, dass Fertigungsaufträge automatisch in SYMESTIC bereitstehen und Rückmeldungen (Mengen, Zeiten, Stillstände) ohne manuelle Zwischenschritte ins ERP zurückfließen.

Bei Meleghy Automotive, einem Automobilzulieferer mit 6 Werken, wird die OEE-Erfassung an den wichtigsten Prozessschritten (Umformen, Fügen, Beschichten) genutzt, um Engpässe und Stillstände werksübergreifend zu identifizieren. Die bidirektionale SAP-Anbindung ermöglicht das Mapping von Maschinenzyklen zu Fertigungsaufträgen. Ergebnis: 10 % Reduktion von Stillstandszeiten, 7 % Verbesserung der Ausbringung, 5 % Verbesserung der Verfügbarkeit.

Bei Klocke Pharma, einem internationalen Lohnhersteller in der Pharma- und Kosmetikbranche, werden Stückzahlen und Stillstände über DI-Gateways erfasst. Die Erfassung der tatsächlichen Durchlaufzeiten pro Verpackungslinie ermöglichte die gezielte Identifikation von Warteschlangen und Taktzeitverlusten. Ergebnis: 7 zusätzliche Produktionsstunden pro Woche, 12 % Verbesserung der Ausbringung.

Durchlaufzeit und OEE: Der indirekte Zusammenhang

OEE misst die Effektivität einer einzelnen Anlage (Verfügbarkeit x Leistung x Qualität). Die Durchlaufzeit misst die Gesamtzeit eines Auftrags über mehrere Stationen. Die beiden Kennzahlen hängen indirekt zusammen:

• OEE-Verfügbarkeitsverluste (ungeplante Stillstände) an einer Station erzeugen Warteschlangen an der nächsten Station und verlängern die Durchlaufzeit.
• OEE-Leistungsverluste (Kurzstillstände, reduzierte Geschwindigkeit) an der Engpass-Station verlängern die Durchlaufzeit des gesamten Auftrags überproportional.
• OEE-Qualitätsverluste (Ausschuss, Nacharbeit) erzeugen zusätzliche Durchläufe und verlängern die Durchlaufzeit.

Die Durchlaufzeit verkürzt sich nicht automatisch, wenn die OEE einer einzelnen Anlage steigt. Wenn die OEE einer Nicht-Engpass-Anlage verbessert wird, ändert sich an der Durchlaufzeit oft nichts, weil der Engpass unverändert bleibt. Die Wirkung tritt nur ein, wenn die OEE der Engpass-Anlage verbessert wird oder wenn die Verbesserung den WIP reduziert.

Häufige Fragen zur Durchlaufzeit

Was ist der Unterschied zwischen Durchlaufzeit und Zykluszeit?
Die Durchlaufzeit ist die Gesamtzeit eines Auftrags über alle Stationen, inklusive Liege-, Warte- und Transportzeiten. Die Zykluszeit ist die tatsächliche Bearbeitungszeit pro Teil an einer einzelnen Station. In der diskreten Fertigung macht die Summe aller Zykluszeiten typischerweise nur 1 bis 5 % der Durchlaufzeit aus.

Wie berechnet man die Durchlaufzeit?
Durchlaufzeit = Bearbeitungszeit + Rüstzeit + Transportzeit + Liegezeit + Prüfzeit. Die einfachste Messung: Zeitstempel bei Auftragsstart und Zeitstempel bei Auftragsende. Die Differenz ist die Durchlaufzeit.

Warum ist die Durchlaufzeit so viel länger als die Bearbeitungszeit?
Weil Liegezeiten (Warten vor und nach Stationen) typischerweise 60 bis 85 % der Durchlaufzeit ausmachen. Die Ursachen sind Warteschlangen vor Engpässen, große Losgrößen, fehlende Materialverfügbarkeit und hohe WIP-Bestände. Little's Law beschreibt den Zusammenhang: Durchlaufzeit = WIP / Durchsatz.

Was ist die Value-Added Ratio?
Das Verhältnis von wertschöpfender Zeit (Bearbeitungszeit) zur Gesamtdurchlaufzeit. In der diskreten Fertigung liegt sie typischerweise bei 1 bis 5 %. Ein Wert von 3 % bedeutet: 97 % der Zeit ist keine Wertschöpfung. Diese Kennzahl zeigt den Optimierungshebel: Liegezeiten reduzieren bringt mehr als schnellere Maschinen.

Wie hängen Durchlaufzeit und OEE zusammen?
Indirekt. OEE misst die Effektivität einer einzelnen Anlage, die Durchlaufzeit den Gesamtprozess. OEE-Verluste an der Engpass-Anlage verlängern die Durchlaufzeit überproportional. OEE-Verbesserungen an Nicht-Engpass-Anlagen haben oft keinen Einfluss auf die Durchlaufzeit.