Ineffizienzen in der Fertigung: Ursachen, Verluste, Praxis

Was sind Ineffizienzen in der Fertigung?

Eine Ineffizienz in der Fertigung ist jeder Moment, in dem eine Maschine produzieren könnte, aber es nicht tut, oder in dem sie produziert, aber nicht mit der vorgesehenen Geschwindigkeit oder nicht mit dem vorgesehenen Ergebnis. Es ist die Differenz zwischen dem, was theoretisch möglich wäre, und dem, was tatsächlich passiert.

In der Praxis sind Ineffizienzen das Normalste der Welt. Keine Fertigung läuft mit 100 % Auslastung, 100 % Geschwindigkeit und 0 % Ausschuss. Die Frage ist nicht, ob es Ineffizienzen gibt, sondern ob sie sichtbar sind und ob sie systematisch beseitigt werden.

Genau hier liegt das Problem: Die meisten Ineffizienzen sind unsichtbar. Nicht weil sie nicht existieren, sondern weil sie nicht gemessen werden. Ein Mikrostopp von 30 Sekunden fällt niemandem auf. Eine Taktzeit, die 0,5 Sekunden über dem Soll liegt, wird nicht bemerkt. Ein Rüstvorgang, der 25 Minuten statt 15 dauert, wird als normal akzeptiert, weil es immer schon so war.

Dieser Artikel erklärt, wo Ineffizienzen in der Fertigung konkret entstehen, warum sie unsichtbar bleiben, wie sie systematisch gemessen werden und wie die Praxis der Verlustbeseitigung aussieht.

Die sechs Verlustquellen: Wo Ineffizienzen entstehen

Die Systematik der Verlustquellen in der Fertigung ist seit Jahrzehnten bekannt. Sie stammt aus dem Total Productive Maintenance (TPM) und wird als "Six Big Losses" bezeichnet. Jede Ineffizienz in der Fertigung lässt sich einer dieser sechs Kategorien zuordnen:

Diese sechs Verlustquellen addieren sich. In einer typischen Fertigung mit einer OEE von 65 % gehen 35 % der theoretisch verfügbaren Produktionskapazität durch eine Kombination dieser Verluste verloren. Das sind bei einer Maschine, die im Dreischichtbetrieb läuft, über 8 Stunden pro Tag, die nicht in Gutteile umgesetzt werden.

Warum Ineffizienzen unsichtbar bleiben

Das größte Problem bei Ineffizienzen ist nicht ihre Existenz. Es ist ihre Unsichtbarkeit. In den meisten Fertigungen gibt es eine systematische Lücke zwischen der tatsächlichen Leistung und der wahrgenommenen Leistung:

Diese Unsichtbarkeit ist der Kern des Problems. In der Lean-Methodik spricht man von der "Hidden Factory": die Fabrik in der Fabrik, die Nacharbeit produziert, Mikrostopps verarbeitet und Taktzeitverluste auffängt, ohne dass es jemand merkt.

Sichtbare Ineffizienzen vs. versteckte Ineffizienzen

Wie Ineffizienzen in der Praxis sichtbar gemacht werden

Bei Neoperl (internationaler Hersteller von Produkten rund um den Wasserfluss, vollautomatische Montageautomaten, Standorte in Deutschland, Bulgarien, UK und Italien) wurden die Ineffizienzen über SPS-basierte Alarmerfassung und automatische Stillstandsüberwachung sichtbar gemacht. Technische Stillstände werden durch die Anlage selbst begründet, ohne Eingriff der Mitarbeitenden. SPS-Alarme werden mit Stillständen und Qualitätsdefekten korreliert. SYMESTIC wurde als KVP-Werkzeug in der Organisation implementiert. Eigenständige Erweiterung durch den modularen Baukasten. Ergebnis: 10 % weniger Stillstände durch automatische Erfassung und Begründung, 8 % höhere Anlagenverfügbarkeit durch strukturierte Analyse, 15 % weniger Ausschuss durch Qualitätsdaten-Auswertung, 15 % Produktivitätsgewinn durch gezielte Maßnahmen.

Bei Brita (international führender Anbieter von Trinkwasseroptimierungslösungen, vollautomatische Montagelinien, Standorte in Deutschland, Großbritannien, Italien und China) wurden digitale Maschinensignale zur Erfassung der tatsächlichen Ausbringung übernommen. Stillstandssignale werden über digitale Signale abgegriffen und transparent dargestellt. Moderne Linien sind über OPC-UA an Linienleitrechner angebunden, um Alarme aufzunehmen. Skalierung innerhalb des ersten Jahres auf die Werke Taunusstein und Bicester (UK). Ergebnis: 5 % Reduktion von Stillstandszeiten, 7 % Verbesserung der Ausbringung, 3 % Verbesserung der Verfügbarkeit.

In beiden Fällen war der entscheidende Schritt nicht die Beseitigung der Ineffizienzen, sondern deren Sichtbarmachung. Die meisten Verluste waren vorher nicht bekannt. Erst die automatische, sekundengenaue Erfassung hat gezeigt, wo die tatsächlichen Verluste lagen, und damit die Grundlage für gezielte Verbesserung geschaffen.

Von der Messung zur Beseitigung: Der systematische Weg

Ineffizienzen zu messen ist der erste Schritt. Sie zu beseitigen erfordert einen strukturierten Prozess:

Schritt 1: Automatische Datenerfassung einführen
Jeder Maschinentakt, jeder Stillstand, jede Abweichung wird automatisch erfasst. Keine manuelle Dokumentation, keine Schätzungen, keine Lücken. Das ist die Voraussetzung für alles Weitere.

Schritt 2: Verluste kategorisieren und priorisieren
Die erfassten Verluste werden nach den sechs Verlustquellen kategorisiert. Eine Pareto-Analyse zeigt, welche Verlustquelle den größten Anteil hat. Dort wird zuerst angesetzt.

Schritt 3: Ursachen analysieren
Für die Top-Verlustquelle wird die Ursache ermittelt. Nicht "die Maschine stand" (das ist das Symptom), sondern "der Greifer klemmt alle 15 Minuten, weil die Führungsschiene verschlissen ist" (das ist die Ursache).

Schritt 4: Maßnahme umsetzen und messen
Die Maßnahme wird umgesetzt (z. B. Führungsschiene tauschen) und der Effekt wird anhand der Daten gemessen. Hat sich die Mikrostopprate an dieser Maschine reduziert? Um wie viel?

Schritt 5: Standard setzen und wiederholen
Wenn die Maßnahme wirkt, wird sie als Standard dokumentiert (z. B. Führungsschiene alle 6 Monate tauschen). Dann wird die nächste Verlustquelle adressiert. Dieser Zyklus wiederholt sich kontinuierlich.

Häufige Fragen zu Ineffizienzen in der Fertigung

Was ist der Unterschied zwischen Ineffizienz und Verschwendung?
In der Lean-Terminologie ist Verschwendung (Muda) alles, was keinen Wert für den Kunden erzeugt: Überproduktion, Wartezeit, Transport, Überbearbeitung, Bestände, Bewegung, Fehler. Ineffizienz ist der übergeordnete Begriff: Jede Verschwendung ist eine Ineffizienz, aber nicht jede Ineffizienz passt exakt in eine Muda-Kategorie. Ein Mikrostopp ist eine Ineffizienz, die sich am ehesten als "Wartezeit" oder "Fehler" einordnen lässt, aber in der OEE-Systematik als Leistungsverlust kategorisiert wird. Für die Praxis ist die Unterscheidung weniger wichtig als die Messung.

Wie viel Produktionskapazität geht typischerweise durch Ineffizienzen verloren?
Bei einer durchschnittlichen OEE von 60-65 % gehen 35-40 % der theoretisch verfügbaren Produktionskapazität verloren. Das bedeutet: Von 24 Stunden im Dreischichtbetrieb werden nur etwa 15-16 Stunden tatsächlich in Gutteile umgesetzt. Die restlichen 8-9 Stunden verteilen sich auf Stillstände, Taktzeitverluste, Rüstzeiten, Ausschuss und andere Verluste. In Maschinenstunden oder Euro umgerechnet sind das bei einer einzelnen Anlage oft fünfstellige Beträge pro Jahr.

Welche Ineffizienzen haben den größten Hebel?
Das hängt von der konkreten Fertigung ab, aber es gibt ein Muster: Mikrostopps und Taktzeitverluste sind in den meisten Fertigungen die größten versteckten Verluste, weil sie bei manueller Erfassung nicht sichtbar werden. Bei automatischer Erfassung zeigt sich regelmäßig, dass 10-20 % der Produktionszeit durch diese beiden Kategorien verloren gehen. Danach folgen typischerweise Rüstzeiten und ungeplante Stillstände.

Kann man Ineffizienzen jemals vollständig beseitigen?
Nein. Jede Fertigung hat einen physikalischen und wirtschaftlichen Grenzwert. Rüstzeiten können reduziert, aber nicht auf null gebracht werden. Ausschuss kann minimiert, aber bei komplexen Produkten nicht vollständig eliminiert werden. Verschleiß ist ein physikalischer Prozess, der nicht gestoppt werden kann. Das Ziel ist nicht Perfektion, sondern kontinuierliche Verbesserung: die OEE Schritt für Schritt in Richtung des für die jeweilige Anlage und das jeweilige Produkt realistischen Optimums bewegen.

Wie hängen Ineffizienzen und OEE zusammen?
OEE ist die Kennzahl, die Ineffizienzen messbar macht. Jeder Prozentpunkt, der an der OEE fehlt, ist eine Ineffizienz. Wenn die OEE bei 65 % liegt, sind 35 % der theoretischen Kapazität Verlust. Die OEE zerlegt diese Verluste in drei Faktoren: Verfügbarkeit (Stillstände, Rüsten), Leistung (Mikrostopps, reduzierte Geschwindigkeit) und Qualität (Ausschuss, Anfahrverluste). Damit zeigt sie nicht nur, wie groß der Verlust ist, sondern auch wo er entsteht.

Über den Autor:

Christian Fieg

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