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Was ist Produktionsoptimierung?
Produktionsoptimierung verbessert die Abläufe der Fertigung. REFA beschreibt sie als Verbesserung der Gestaltung der Herstellungsabläufe, die die Wertschöpfungseffizienz und damit das betriebswirtschaftliche Ergebnis steigern soll.
Schwierig ist die Reihenfolge: wo anfangen, wenn mehrere Verbesserungen möglich sind?
Diese Seite zeigt, wie man die Verluste einer Linie in Minuten zerlegt, daraus eine Reihenfolge ableitet und warum Minuten allein noch keine Priorität ergeben.
Schritt 1: Die Schicht in Verlustminuten zerlegen
Gebräuchlich ist die Zerlegung über die OEE: Verfügbarkeit × Leistung × Qualität. Die Norm ISO 22400-2 definiert Kennzahlen der Fertigungssteuerung mit Formeln.
Für die Priorisierung zählt die Aufteilung in Verluste, weil jeder Verlust eine eigene Ursache und einen eigenen Hebel hat (eigene Einordnung).
Rechenbeispiel (konstruiert, keine Messung): Eine Linie hat 480 Minuten geplante Produktionszeit je Schicht und einen Soll-Takt von 30 Sekunden je Teil, also 2 Teile je Minute. In der Schicht passiert Folgendes:
| Posten | Wert | Wirkung |
|---|---|---|
| Rüsten (2 Wechsel à 35 min) | 70 min | Stillstand |
| Störungen, Maschinenausfall | 55 min | Stillstand |
| Warten auf Material | 30 min | Stillstand |
| Laufzeit | 480 − 155 = 325 min | Verfügbarkeit 325 / 480 = 67,7 % |
| Gefertigt in der Laufzeit | 520 Teile (möglich wären 325 × 2 = 650) | Leistung 520 / 650 = 80,0 %, entspricht 65 min |
| Davon Ausschuss | 26 Teile, 494 gut | Qualität 494 / 520 = 95,0 %, entspricht 13 min |
| OEE | 0,677 × 0,800 × 0,950 | 51,5 % |
Gegenprobe: 494 gute Teile × 0,5 min = 247 min wertschöpfende Zeit von 480 min, das sind ebenfalls 51,5 %. Die übrigen 233 Minuten verteilen sich so:
Rüsten (30 % der Verlustminuten), Geschwindigkeit (28 %) und Störungen (24 %) tragen zusammen gut 80 % der Verluste. Ausschuss ist hier der kleinste Posten.
Das ist ein Beispiel, kein Branchenwert: In einer anderen Linie steht der Ausschuss oben. Gerade deshalb lohnt die Zerlegung, bevor man ein Programm startet.
Schritt 2: Verlustart und passender Hebel
Jede Verlustart hat eine typische Gegenmaßnahme, und jede braucht andere Daten, um zu wirken.
| Verlust | Typischer Hebel | Was man dafür wissen muss |
|---|---|---|
| Rüsten | SMED: interne und externe Rüstzeiten trennen; Auftragsreihenfolge nach Rüstähnlichkeit | Dauer je Wechsel und je Teilschritt, Reihenfolge der Aufträge |
| Störungen | Ursachen-Pareto, danach Instandhaltung nach Störungsursache, zum Beispiel im Rahmen von TPM | Stillstandsgrund je Ereignis, nicht nur Gesamtdauer |
| Geschwindigkeit | Soll-Takt prüfen, Parameter und Werkzeugzustand je Artikel vergleichen | Tatsächlicher Takt je Auftrag und der Takt der besten Läufe |
| Warten auf Material | Bereitstellung und Feinplanung, nicht die Maschine | Zeitpunkt der Anforderung und der Anlieferung |
| Ausschuss | Prozessfähigkeit und First Pass Yield: wo im Ablauf entsteht der Fehler | Ausschuss je Ursache und je Arbeitsgang, nicht nur je Schicht |
In der rechten Spalte steht fast überall der Grund je Ereignis. Wer nur weiß, dass die Linie 155 Minuten stand, kann nicht entscheiden, wo er ansetzt.
Schritt 3: Minuten in Euro übersetzen, aber nur am Engpass
Eine gewonnene Minute ist nur dann Geld wert, wenn die Linie die Stückzahl absetzen kann und die Maschine den Engpass des Flusses bildet. Im Beispiel liefert die Linie 2 Teile je Minute.
Halbiert man die Rüstzeit, gewinnt man 35 Minuten, also 70 Teile je Schicht. Bei einem angenommenen Deckungsbeitrag von 4 € je Teil sind das 280 € je Schicht.
Steht die Linie aber vor einem langsameren Arbeitsgang, sammeln sich die Teile davor, und der Ausstoß steigt nicht. Dann hat sich die Kennzahl verbessert, das Ergebnis nicht.
Daraus folgt die Reihenfolge:
- Den Engpass des Flusses bestimmen.
- An ihm die größte Verlustart in Minuten wählen und den passenden Hebel ansetzen.
- Danach prüfen, ob die gewonnene Zeit als zusätzliche Stückzahl am Ende der Linie ankommt.
Produktionsoptimierung oder Prozessoptimierung?
Die Begriffe werden oft vermischt. Der Unterschied liegt im Blickfeld.
| Aspekt | Produktionsoptimierung | Prozessoptimierung |
|---|---|---|
| Blickfeld | Gesamte Produktion: Maschinen, Material, Personal, Planung | Ein Prozess oder Prozessschritt |
| Typische Zielgröße | OEE, Durchsatz, Durchlaufzeit, Stückkosten | Zykluszeit, Prozessfähigkeit (Cpk), Ausschuss am Schritt |
| Typische Methoden | Lean, TPM, Engpassanalyse, Feinplanung | DMAIC, SPC, Parameteroptimierung |
| Risiko | Falscher Engpass: alles verbessert, der Output bleibt | Lokales Optimum: ein Schritt perfekt, der Fluss nicht |
Beides gehört zusammen. Die Produktion bestimmt, welcher Prozess Vorrang hat; der Prozess liefert dann die Verbesserung. Mehr zur Prozessseite steht unter digitaler Prozessoptimierung.
Woher die Daten kommen
Die Zerlegung in Schritt 1 funktioniert nur mit belastbaren Daten. Bei Handerfassung gehen Kurzstopps leicht unter. Sie erscheinen dann im Geschwindigkeitsverlust statt als Stillstand.
Eine Maschinendatenerfassung nutzt das Stillstandssignal der Maschine. Fehlt es, erkennt sie den Stillstand daran, dass keine Bauteile mehr gezählt werden. Der Grund je Stillstand muss zusätzlich erfasst werden, denn er steuert die Hebel in Schritt 2.
Wie das in einem MES aussieht, zeigt eine kostenlose Live-Demo am eigenen Anwendungsfall.
Ehrliche Grenzen
- Die OEE zeigt, wo Zeit verloren geht, nicht warum. Ohne Ursache je Ereignis bleibt offen, was zu tun ist.
- Eine hohe OEE an einer Maschine, die nicht der Engpass ist, erhöht den Output nicht.
- Der Soll-Takt bestimmt die Leistung. Ist er zu langsam hinterlegt, sieht die Linie besser aus als sie ist; ist er zu schnell, wirkt jede Schicht schlecht. Er sollte deshalb vor jeder Auswertung geprüft werden.
Häufige Fragen
Womit fängt man an, wenn alles gleichzeitig brennt?
Mit dem Engpass und seiner größten Verlustart in Minuten. Alles andere ist Reihenfolge danach.
Reicht die OEE als einzige Kennzahl?
Sie reicht für den Einstieg, wenn die drei Faktoren einzeln sichtbar bleiben. Zusammen mit Durchlaufzeit und Stückkosten zeigt sie, ob die Zeit am Engpass auch in Ergebnis übergeht.
Quellen
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VerlustrechnungIhr Werk
Über den Autor
Christian FiegHead of Sales
Six Sigma Black Belt mit über 25 Jahren in der Fertigungsindustrie, zuvor bei Johnson Controls, Visteon, iTAC und Dürr. Autor des Buchs „OEE: Eine Zahl, viele Lügen“.
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