Maschinenlaufzeit: Definition, Berechnung und Einordnung in die OEE

Was ist die Maschinenlaufzeit?

Die Maschinenlaufzeit ist die Zeitspanne, in der eine Maschine tatsächlich produziert. Sie beginnt, wenn die Anlage den ersten Takt ausführt, und endet, wenn die Produktion stoppt, sei es durch Stillstand, Rüstvorgang, Störung oder geplantes Schichtende. Die Maschinenlaufzeit ist damit die direkteste Messgröße dafür, wie lange eine Anlage in einer Schicht wirklich wertschöpfend arbeitet.

In der OEE-Systematik bildet die Maschinenlaufzeit die Grundlage für den Verfügbarkeitsfaktor. Der Verfügbarkeitsfaktor berechnet sich als Maschinenlaufzeit geteilt durch geplante Produktionszeit. Jede Minute, in der die Maschine steht, obwohl sie laut Plan laufen sollte, senkt die Verfügbarkeit und damit die Gesamt-OEE. Die Maschinenlaufzeit ist also keine isolierte Kennzahl, sondern der Ausgangspunkt für die gesamte Produktivitätsanalyse.

Maschinenlaufzeit im Zeitmodell: Was zählt als Laufzeit und was nicht?

In der Praxis herrscht häufig Unklarheit darüber, welche Zeitanteile zur Maschinenlaufzeit gehören und welche nicht. Das Zeitmodell nach VDMA 66412 definiert eine klare Hierarchie.

Die häufigste Fehlerquelle: Rüstzeit wird zur Maschinenlaufzeit gezählt. Beim Rüsten läuft die Maschine nicht, sie wird umgebaut. Wer Rüstzeit als Laufzeit erfasst, überschätzt die tatsächliche Verfügbarkeit und verzerrt die OEE. In der korrekten OEE-Berechnung ist Rüstzeit ein geplanter Stillstand, der die Laufzeit reduziert.

Maschinenlaufzeit berechnen: Formel und Rechenbeispiel

Die Grundformel:

Maschinenlaufzeit = Geplante Produktionszeit - Stillstandszeit

Ein Rechenbeispiel: Eine CNC-Fräsmaschine ist für eine 8-Stunden-Schicht eingeplant (480 Minuten geplante Produktionszeit). Während der Schicht treten folgende Unterbrechungen auf:

Maschinenlaufzeit = 480 - 45 - 20 - 15 - 10 = 390 Minuten

OEE-Verfügbarkeit = 390 / 480 = 81,25 %

Das bedeutet: Von den 8 geplanten Stunden hat die Maschine tatsächlich 6,5 Stunden produziert. 90 Minuten gingen verloren. In der Praxis ist die spannende Frage nicht die Gesamtzahl, sondern die Verteilung: 45 Minuten waren geplant (Rüsten), aber 45 Minuten waren ungeplant (Material, Störung, Mikrostillstände). Genau diese ungeplanten 45 Minuten sind der Hebel für Verbesserung.

Maschinenlaufzeit vs. Belegungszeit vs. TEEP-Bezugszeit: Was misst was?

Drei Zeitbegriffe, drei unterschiedliche Perspektiven auf dieselbe Maschine.

Ein typischer Fehler in der Praxis: Die Belegungszeit wird als Maschinenlaufzeit interpretiert. Eine Maschine kann 8 Stunden belegt sein (einem Auftrag zugeordnet), aber nur 5,5 Stunden tatsächlich laufen, weil 2 Stunden gerüstet und 30 Minuten auf Material gewartet wurde. Wer die Belegungszeit als Laufzeit meldet, überschätzt die Verfügbarkeit um über 45 %.

Warum manuelle Laufzeiterfassung die größten Verluste unsichtbar macht

In vielen Betrieben wird die Maschinenlaufzeit manuell erfasst: Der Bediener notiert Schichtbeginn und Schichtende, trägt die größten Stillstände ein und meldet am Ende der Schicht eine Laufzeit. Das Problem: Diese Methode erfasst nur Stillstände, die der Bediener bewusst wahrnimmt und für dokumentationswürdig hält.

Maschinendatenerfassung über digitale Signale (SPS, OPC-UA, digitale I/O) ändert das grundlegend. Die Maschine meldet ihren Zustand selbst: läuft, steht, rüstet, Störung. Jede Sekunde wird erfasst, kategorisiert und dem aktuellen Auftrag zugeordnet. Der Unterschied zeigt sich sofort in den Zahlen.

In der Metallverarbeitung (Schmiedeprozesse, Umform- und Zerspanungsoperationen) zeigt die Erfahrung aus Implementierungen: Sobald die Maschinenlaufzeit automatisch erfasst wird, sinkt der gemeldete Laufzeit-Wert in der ersten Woche typischerweise um 10 bis 20 Prozentpunkte gegenüber der bisherigen manuellen Meldung. Nicht weil die Maschine schlechter läuft, sondern weil erstmals korrekt gemessen wird. Die bisher unsichtbaren Verluste, vor allem Mikrostillstände und organisatorische Wartezeiten, werden plötzlich sichtbar. In einem konkreten Szenario hat die bidirektionale ERP-Anbindung mit automatischer Rückmeldung von Laufzeiten und Stillständen innerhalb weniger Monate zu 10 % weniger Stillstandszeiten und 7 % höherer Ausbringung geführt.

Bei vollautomatischen Montagelinien (Konsumgüter, Filtertechnologie) hat die SPS-basierte Laufzeiterfassung mit automatischer Stillstandsüberwachung 10 % weniger Stillstände und 8 % höhere Anlagenverfügbarkeit ermöglicht, weil die Korrelation von SPS-Alarmen mit Stillständen systematische Ursachen sichtbar gemacht hat, die bei manueller Erfassung nie aufgefallen wären.

Maschinenlaufzeit und OEE: Wie die Kennzahlen zusammenhängen

Die Maschinenlaufzeit ist der Eingangswert für zwei der drei OEE-Faktoren.

Verfügbarkeit = Maschinenlaufzeit / Geplante Produktionszeit. Jeder Stillstand, ob geplant oder ungeplant, reduziert die Laufzeit und damit die Verfügbarkeit.

Leistung = (Produzierte Stückzahl x Ideale Taktzeit) / Maschinenlaufzeit. Die Leistung misst, ob die Maschine während ihrer Laufzeit mit der vorgesehenen Geschwindigkeit produziert hat. Wenn die Maschinenlaufzeit falsch erfasst ist (zu hoch, weil Stillstände fehlen), wird die Leistung künstlich niedrig berechnet, weil die Stückzahl durch eine zu große Laufzeit geteilt wird. Das Ergebnis: Die OEE-Analyse zeigt ein Leistungsproblem, obwohl das eigentliche Problem ein Verfügbarkeitsproblem ist.

Diesen Effekt sehen Betriebe regelmäßig bei der Umstellung von manueller auf automatische Erfassung: Die gemessene Verfügbarkeit sinkt (weil erstmals korrekt gemessen wird), aber die Leistung steigt (weil der Nenner korrigiert wird). Die Gesamt-OEE verändert sich oft nur minimal, aber die Verteilung auf die drei Faktoren verschiebt sich dramatisch. Erst mit korrekter Laufzeiterfassung zeigt die OEE-Analyse die richtigen Hebel.

Häufige Fragen zur Maschinenlaufzeit

Was ist die Maschinenlaufzeit?
Die Maschinenlaufzeit ist die Zeitspanne, in der eine Maschine tatsächlich produziert. Sie berechnet sich als geplante Produktionszeit minus aller Stillstände (Rüsten, Störungen, Warten, Mikrostillstände).

Was ist der Unterschied zwischen Maschinenlaufzeit und Belegungszeit?
Die Maschinenlaufzeit misst die reine Produktionszeit. Die Belegungszeit umfasst zusätzlich Rüstzeit, Wartezeit und andere Zeiten, in denen die Maschine einem Auftrag zugeordnet ist, aber nicht produziert. Belegungszeit ist immer größer oder gleich Maschinenlaufzeit.

Gehört Rüstzeit zur Maschinenlaufzeit?
Nein. Beim Rüsten wird die Maschine umgebaut, sie produziert nicht. In der OEE-Systematik ist Rüstzeit ein geplanter Stillstand, der die Maschinenlaufzeit reduziert. Wer Rüstzeit als Laufzeit erfasst, überschätzt die Verfügbarkeit.

Wie beeinflusst die Maschinenlaufzeit die OEE?
Die Maschinenlaufzeit ist der Eingangswert für den OEE-Verfügbarkeitsfaktor (Laufzeit geteilt durch geplante Produktionszeit) und den Nenner des OEE-Leistungsfaktors. Eine falsch erfasste Laufzeit verzerrt beide Faktoren und führt zu falschen Optimierungsansätzen.

Warum sinkt die gemessene Laufzeit bei automatischer Erfassung?
Weil automatische Betriebsdatenerfassung alle Stillstände registriert, auch Mikrostillstände unter 2 bis 3 Minuten, die manuell nicht erfasst werden. In der Praxis machen diese Mikrostillstände 8 bis 12 % der Produktionszeitverluste aus.