Ausschussrate: Definition, Formel und Ursachen

Was ist die Ausschussrate?

Die Ausschussrate ist der prozentuale Anteil produzierter Teile, die den Qualitätsanforderungen nicht entsprechen und nicht nachgearbeitet werden können. Diese Teile sind Totalverlust: Material, Energie, Maschinenzeit und Arbeitszeit wurden verbraucht, ohne dass ein lieferbares Produkt entstanden ist.

In der Fertigung ist die Ausschussrate eine der direktesten Kennzahlen für Qualitätsprobleme. Sie beeinflusst gleichzeitig die Materialkosten (jedes Ausschussteil verbraucht Rohmaterial ohne Gegenwert), die Kapazität (die Maschine war belegt, ohne Output zu liefern) und die Liefertreue (fehlende Gutteile müssen nachproduziert werden). Eine Ausschussrate von 5 % bedeutet nicht nur 5 % Materialverlust. Es bedeutet auch, dass die Anlage 5 % ihrer Laufzeit für wertlose Teile verwendet hat. In der OEE-Systematik fließt dieser Verlust direkt in den Qualitätsfaktor ein.

Ausschussrate berechnen: Formel und Rechenbeispiel

Die Grundformel der Ausschussrate:

Ausschussrate (%) = (Ausschussmenge / Gesamte Produktionsmenge) x 100

Entscheidend für die korrekte Berechnung ist die Definition des Nenners. Die "Gesamte Produktionsmenge" umfasst alle produzierten Teile, also Gutteile + Nacharbeitsteile + Ausschuss. Wer nur Gutteile und Ausschuss zählt, aber Nacharbeit ignoriert, unterschätzt die tatsächliche Verlustquote.

Ein Rechenbeispiel: Eine Spritzgießmaschine produziert in einer Schicht 2.400 Teile. Davon sind 2.160 Gutteile beim ersten Durchlauf, 168 Teile gehen in die Nacharbeit (davon werden 144 gerettet), und 72 Teile sind irreparabler Ausschuss.

Das Beispiel zeigt eine Situation, die in der Praxis häufig vorkommt: Die Ausschussrate von 3 % sieht akzeptabel aus. Aber der First Pass Yield liegt bei nur 90 %, weil 10 % aller Teile nicht beim ersten Durchlauf in Ordnung waren. Die 7 % Nacharbeit verbrauchen zusätzliche Kapazität (Nacharbeitsplätze, Prüfzeit, Handling), die in der reinen Ausschussrate nicht sichtbar ist.

Ausschussrate vs. Nacharbeitsquote vs. First Pass Yield: Was misst was?

Die drei Kennzahlen beschreiben unterschiedliche Aspekte desselben Problems und werden in der Praxis häufig verwechselt.

Der häufigste Fehler: Betriebe berichten eine Ausschussrate von 2 % und halten ihre Qualität für gut. Aber die Nacharbeitsquote liegt bei 12 %, und 3 Mitarbeiter sind Vollzeit mit Nacharbeit beschäftigt. Der FPY liegt bei 86 %, was bedeutet: Nur 86 % der Teile laufen fehlerfrei durch den Prozess. Die restlichen 14 % verursachen Kosten, die in der Ausschussrate unsichtbar bleiben.

Wie die Ausschussrate den OEE-Qualitätsfaktor beeinflusst

Die Ausschussrate ist direkt mit dem Qualitätsfaktor der OEE (Overall Equipment Effectiveness) verknüpft. Der OEE-Qualitätsfaktor berechnet sich als Gutteile geteilt durch Gesamtmenge. Gutteile sind dabei alle Teile, die den Qualitätsanforderungen entsprechen, inklusive erfolgreich nachgearbeiteter Teile.

Das bedeutet: Die Ausschussrate und der OEE-Qualitätsfaktor messen nicht exakt dasselbe. Eine Ausschussrate von 3 % kann einem OEE-Qualitätsfaktor von 97 % entsprechen, wenn alle Nacharbeitsteile gerettet werden. Aber wenn 50 % der Nacharbeit scheitern, sinkt der OEE-Qualitätsfaktor auf 94 %, obwohl sich an der reinen Ausschussrate nichts geändert hat.

In der Praxis zeigt sich regelmäßig: Der OEE-Qualitätsfaktor ist in vielen Betrieben der beste der drei OEE-Faktoren (Verfügbarkeit, Leistung, Qualität) und liegt oft über 95 %. Das führt dazu, dass Qualitätsverluste weniger Aufmerksamkeit bekommen als Verfügbarkeits- und Leistungsverluste. Aber 2 % Ausschuss auf einer Anlage mit 2 Mio. Euro Jahresoutput sind 40.000 Euro Materialverlust pro Jahr, ohne die Kosten für verbrauchte Maschinenzeit, Energie und Arbeitszeit zu berücksichtigen.

Wo Ausschuss in der Praxis entsteht: Die häufigsten Ursachen nach Branche

Die Ursachen für Ausschuss unterscheiden sich je nach Fertigungsverfahren erheblich. Eine pauschale Ursachenliste hilft wenig. Relevanter ist die Zuordnung nach Branche und Prozess.

Umformprozesse (Schmieden, Pressen, Stanzen). Werkzeugverschleiß ist die dominierende Ausschussursache. Die Geometrieabweichung nimmt schleichend zu, bis die Toleranzgrenze überschritten wird. Ohne kontinuierliche Prozessdatenerfassung wird der Kipppunkt zu spät erkannt, und ganze Chargen landen im Ausschuss. In der Metallverarbeitung (Schmiedeprozesse, Umform- und Zerspanungsoperationen) zeigt die Erfahrung aus Implementierungen, dass die automatische Maschinendatenerfassung mit bidirektionaler ERP-Anbindung die Rückmeldung von Ausschussmengen und Stillständen in Echtzeit ermöglicht. Der Effekt: 7 % höhere Ausbringung und 10 % weniger Stillstände, weil Qualitätsprobleme früher erkannt und an die Planung zurückgemeldet werden.

Spritzguss und Kunststoffverarbeitung. Prozessparameter-Drift (Werkzeugtemperatur, Nachdruck, Dosiervolumen) verursacht Ausschuss, der erst bei der Endkontrolle sichtbar wird. Typische Fehlerbilder: Einfallstellen, Grate, Lunker. Bei einem Automobilzulieferer mit Spritzguss-, Kaltschäum- und Stanzprozessen hat die konzernweite Analyse von Performance-Kennzahlen innerhalb von 6 Monaten zu 3 % höherer Ausbringung und 8 % besserer Verfügbarkeit geführt, weil Prozessabweichungen frühzeitig sichtbar wurden.

Vollautomatische Montagelinien. Ausschuss entsteht durch Fehler im Fügeprozess (Schraub-, Klebe-, Pressverbindungen), die bei automatischer End-of-Line-Prüfung erkannt werden. Bei einem Hersteller von Wasserflussprodukten (Durchflussbegrenzer, Strahlregler) hat die Korrelation von SPS-Alarmen mit Stillständen und Qualitätsdefekten 15 % weniger Ausschuss ermöglicht, weil systematische Ursachen identifiziert und abgestellt wurden.

Ausschussrate senken: Was in der Praxis den größten Hebel hat

Die Erfahrung aus Implementierungen in der diskreten Fertigung zeigt eine klare Reihenfolge der Wirksamkeit.

Erstens: Ausschuss überhaupt korrekt und vollständig erfassen. Viele Betriebe erfassen Ausschuss nur am Ende der Linie, nicht pro Arbeitsgang. Ausschuss, der zwischendrin entsteht und manuell entsorgt wird, taucht in keiner Statistik auf. Automatische Betriebsdatenerfassung pro Maschine ist die Voraussetzung, um die tatsächliche Ausschussrate überhaupt zu kennen.

Zweitens: Ausschuss kategorisieren und mit Prozessdaten korrelieren. "Ausschuss" als einzelne Zahl hilft nicht weiter. Relevant ist: Welcher Fehlertyp? An welcher Maschine? Bei welchem Produkt? In welcher Schicht? Erst die Kombination von Qualitätsdaten mit Prozessdaten (Temperatur, Druck, Taktzeit) macht die Ursache sichtbar.

Drittens: Echtzeit-Alarmierung bei Abweichungen. Bei einem Pharma-Verpackungsbetrieb hat die automatische Erfassung von Stückzahlen und Stillständen zu 12 % höherer Ausbringung geführt, weil Qualitätsabweichungen in Echtzeit sichtbar wurden und sofort eingegriffen werden konnte, statt erst am Schichtende die Ausschusszahlen zu sehen.

Häufige Fragen zur Ausschussrate

Was ist die Ausschussrate?
Die Ausschussrate ist der prozentuale Anteil produzierter Teile, die den Qualitätsanforderungen nicht entsprechen und nicht nachgearbeitet werden können. Formel: Ausschussmenge / Gesamte Produktionsmenge x 100.

Was ist der Unterschied zwischen Ausschussrate und First Pass Yield?
Die Ausschussrate misst nur den irreparablen Totalverlust. Der First Pass Yield (FPY) misst den Anteil der Teile, die beim ersten Durchlauf in Ordnung sind, und ist damit die ehrlichere Kennzahl: Er macht auch Nacharbeit sichtbar, die in der Ausschussrate nicht auftaucht.

Wie beeinflusst die Ausschussrate die OEE?
Die Ausschussrate fließt direkt in den Qualitätsfaktor der OEE ein. Der OEE-Qualitätsfaktor berechnet sich als Gutteile geteilt durch Gesamtmenge. Jedes Prozent Ausschuss senkt den OEE-Qualitätsfaktor und damit die Gesamt-OEE.

Was ist eine gute Ausschussrate?
Das hängt von Branche und Prozess ab. In der Automobilindustrie gelten Ausschussraten unter 1 % als Erwartung der OEMs. Im Spritzguss sind 1 bis 3 % typisch. In der Schmiedetechnik können 3 bis 5 % prozessbedingt sein. Entscheidend ist der Trend, nicht der Absolutwert.

Wie lässt sich die Ausschussrate schnell senken?
Der schnellste Hebel ist die vollständige und automatische Erfassung von Ausschuss pro Maschine und Arbeitsgang in Kombination mit Echtzeit-Alarmierung bei Abweichungen. In der Praxis stellen viele Betriebe fest, dass allein die korrekte Erfassung die Ausschussrate sichtbar senkt, weil das Problem erstmals messbar und zuordenbar wird.