Produktivitätsverlust in der Fertigung: Ursachen und Praxis

Was ist Produktivitätsverlust in der Fertigung?

Ein Produktivitätsverlust ist jede Abweichung zwischen dem, was eine Maschine, eine Linie oder ein Werk theoretisch leisten könnte, und dem, was tatsächlich produziert wird. Er ist die Differenz zwischen der maximalen Kapazität und der realen Ausbringung.

In der Praxis bedeutet das: Eine Maschine, die für 60 Teile pro Stunde ausgelegt ist, aber nur 48 produziert, hat einen Leistungsverlust von 20 %. Eine Schicht, in der die Maschine 7,5 Stunden laufen sollte, aber nur 6 Stunden tatsächlich produziert hat, hat einen Verfügbarkeitsverlust von 20 %. Und wenn von 480 produzierten Teilen 24 Ausschuss sind, beträgt der Qualitätsverlust 5 %.

Das Problem ist nicht, dass es diese Verluste gibt. In jeder Fertigung gibt es sie. Das Problem ist, dass die meisten Verluste unsichtbar bleiben. Sie werden nicht gemessen, nicht kategorisiert und nicht der richtigen Ursache zugeordnet. Stattdessen werden sie geschätzt, gemittelt oder schlicht übersehen.

Dieser Artikel erklärt, welche Arten von Produktivitätsverlusten es gibt, warum die meisten davon unsichtbar bleiben, wie sie strukturiert erfasst werden und wie die Praxis der Verlustreduzierung aussieht.

Die drei Verlustkategorien der OEE

Die OEE (Overall Equipment Effectiveness) ist das Rahmenwerk, mit dem Produktivitätsverluste in der Fertigung strukturiert erfasst werden. Sie unterteilt alle Verluste in drei Kategorien: Verfügbarkeitsverluste, Leistungsverluste und Qualitätsverluste. Die folgende Tabelle zeigt die Verlustarten im Detail:

Warum die meisten Produktivitätsverluste unsichtbar bleiben

Die offensichtlichsten Verluste sind nicht die größten. Ein Maschinenausfall von 2 Stunden fällt jedem auf. Aber die Verluste, die den größten Anteil an der Gesamtproduktivität haben, sind fast immer die, die niemand sieht:

Mikrostopps: Eine Maschine stoppt alle 8-10 Minuten für 15-30 Sekunden. Der Bediener greift kurz ein, die Maschine läuft weiter. In der Schicht summiert sich das auf 30-45 Minuten verlorene Produktionszeit. Aber niemand dokumentiert diese Stopps, weil sie zu kurz sind, um einzeln wahrgenommen zu werden. In der manuellen Erfassung tauchen sie nicht auf. In der automatischen Erfassung sind sie sofort sichtbar.

Taktzeitabweichungen: Die Soll-Taktzeit beträgt 4,0 Sekunden. Die tatsächliche Taktzeit schwankt zwischen 4,0 und 4,8 Sekunden. Im Durchschnitt liegt sie bei 4,3 Sekunden. Das sind 7,5 % Leistungsverlust. Über eine Schicht bedeutet das: statt 6.750 Teile nur 6.279. Der Unterschied von 471 Teilen ist real, aber ohne automatische Taktzeiterfassung nicht erkennbar.

Rüstzeitstreuung: Im ERP steht eine Soll-Rüstzeit von 20 Minuten. Tatsächlich dauert das Rüsten je nach Bediener zwischen 15 und 40 Minuten. Niemand weiß das, weil Rüstzeiten nicht sekundengenau gemessen werden. Der Verlust ist die Streuung, nicht die Rüstzeit selbst.

Anfahrverluste: Nach jedem Rüstvorgang und nach jedem längeren Stillstand produziert die Maschine die ersten Teile nicht im Gutteil-Modus. Die Anfahrphase kann 5-15 Minuten dauern, in denen entweder Ausschuss entsteht oder die Maschine langsamer läuft. Diese Verluste werden selten separat erfasst, weil sie weder dem Rüsten noch der Produktion zugeordnet werden.

Die Hidden Factory: Alle diese unsichtbaren Verluste zusammen bilden das, was in der Lean-Terminologie als "Hidden Factory" bezeichnet wird: die verborgene Fabrik innerhalb der sichtbaren Fabrik. Sie produziert keine Teile, sie verbraucht nur Ressourcen, Energie, Material und Zeit. Und sie bleibt verborgen, solange nicht automatisch und lückenlos gemessen wird.

Sichtbare vs. unsichtbare Verluste

Wie Produktivitätsverluste in der Praxis sichtbar gemacht werden

Bei Neoperl (internationaler Hersteller, Hauptsitz Müllheim, vollautomatische Montageautomaten, Produkte rund um den Wasserfluss) fehlte die systematische Erfassung von Stillstandsursachen. Maschinen standen still, aber die Ursachen wurden nicht strukturiert dokumentiert. Die Einführung begann mit einem vierwöchigen Proof of Concept an einer Anlage. SPS-basierte Alarmerfassung und automatische Stillstandsüberwachung. Begründung technischer Stillstände durch die Anlage ohne Eingriff der Mitarbeitenden. Korrelation von SPS-Alarmen mit Stillständen und Qualitätsdefekten. Ergebnis: 10 % weniger Stillstände, 8 % höhere Anlagenverfügbarkeit, 15 % weniger Ausschuss durch Qualitätsdaten-Auswertung, 15 % Produktivitätsgewinn durch gezielte Maßnahmen.

Bei Klocke (Pharma-Lohnhersteller, Verpackung, Blister/Sachets/Ampullen) waren die Verluste an den Verpackungslinien bekannt, aber nicht quantifiziert. Stückzahlen und Stillstände wurden über DI-Gateways erfasst, ohne LAN-Infrastruktur. Skalierung innerhalb von 3 Wochen auf alle Linien am Standort Weingarten. Unidirektionale Anbindung an das Navision ERP über eine Dateischnittstelle: Übernahme des Auftragszustands und Stammdaten aus dem ERP, Mapping von Maschinenzyklen und Stillständen zu Fertigungsaufträgen. Ergebnis: 7 Stunden mehr Produktionszeit innerhalb einer Woche, 12 % Verbesserung der Ausbringung, 8 % Verbesserung der Verfügbarkeit.

Bei Carcoustics (internationaler Automobilzulieferer, Spritzguss/Kaltschäumen/Stanzen, Werke in Deutschland/Polen/Slowakei/Tschechien/Mexiko/USA/China) wurde eine bestehende Lösung durch SYMESTIC abgelöst. OT-Integration über IXON IoT-Geräte und MQTT-Protokoll in MS Azure. Konzernweite Analyse zu Performance-Kennzahlen. Digitale Unterstützung von Rüstprozessen. Bidirektionale SAP-R3-Anbindung. Skalierung innerhalb von 6 Monaten auf 500+ Anlagen in allen Werken. Ergebnis: 4 % Reduktion von Stillstandszeiten, 3 % Verbesserung der Ausbringung, 8 % Verbesserung der Verfügbarkeit.

In allen drei Fällen war der entscheidende Punkt derselbe: Die Verluste waren vor der Einführung nicht unbekannt, sie waren nur nicht messbar. Erst die automatische, lückenlose Erfassung machte sichtbar, wo die größten Hebel liegen, und erst dann konnten gezielte Maßnahmen eingeleitet werden.

Produktivitätsverlust mit und ohne automatische Erfassung

Häufige Fragen zu Produktivitätsverlusten in der Fertigung

Was ist der Unterschied zwischen Produktivitätsverlust und OEE-Verlust?
OEE-Verlust ist eine Teilmenge des Produktivitätsverlustes. Die OEE misst die drei Verlustarten Verfügbarkeit, Leistung und Qualität an einer einzelnen Maschine oder Anlage. Produktivitätsverlust ist der breitere Begriff: Er umfasst auch Verluste, die zwischen den Maschinen entstehen (Liegezeiten, Transportzeiten, Puffer), Verluste in der Planung (falsche Reihenfolge, suboptimale Auftragszuordnung) und Verluste im Informationsfluss (verzögerte Rückmeldung, fehlende Stammdaten). Die OEE erfasst, was an der Maschine passiert. Produktivitätsverlust erfasst alles, was den Gesamtdurchsatz reduziert.

Welche Verluste sind am einfachsten zu reduzieren?
Die unsichtbaren. Das klingt paradox, ist aber Erfahrung aus der Praxis. Mikrostopps, Taktzeitabweichungen und Rüstzeitstreuung lassen sich oft durch einfache Maßnahmen reduzieren: Maschineneinstellungen anpassen, Sensorik justieren, Rüstabläufe standardisieren, Bediener schulen. Aber diese Maßnahmen werden erst möglich, wenn die Verluste sichtbar sind. Der größte Hebel ist also nicht die Maßnahme selbst, sondern die Messung, die ihr vorausgeht.

Wie hängen Produktivitätsverlust und OEE zusammen?
Die OEE ist das primäre Messinstrument für Produktivitätsverluste auf Maschinenebene. Eine OEE von 65 % bedeutet: 35 % der theoretisch verfügbaren Produktivität gehen verloren, verteilt auf Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Die OEE macht diese 35 % greifbar, indem sie zeigt, wie viel auf jede Verlustkategorie entfällt. Ohne OEE bleibt der Produktivitätsverlust eine abstrakte Zahl. Mit OEE wird er zu einem strukturierten Analysewerkzeug.

Warum reicht es nicht, nur die großen Stillstände zu reduzieren?
Weil die großen Stillstände in den meisten Fertigungen bereits adressiert werden. Wenn eine Maschine 2 Stunden ausfällt, wird das bemerkt, dokumentiert und analysiert. Die Instandhaltung reagiert, Maßnahmen werden eingeleitet. Aber die 30-45 Minuten Mikrostopps pro Schicht, die 7 % Taktzeitverlust und die 5 Minuten Anfahrverlust nach jedem Rüsten werden nicht adressiert, weil sie nicht gemessen werden. In Summe sind diese unsichtbaren Verluste in den meisten Fertigungen größer als die sichtbaren.

Wie schnell werden Produktivitätsverluste nach der Einführung einer automatischen Erfassung sichtbar?
Sofort. Sobald die erste Maschine angebunden ist und Daten liefert, sind Stillstände, Taktzeiten und Stückzahlen in Echtzeit sichtbar. Bei Klocke waren innerhalb der ersten Woche 7 Stunden zusätzliche Produktionszeit identifiziert. Bei Neoperl zeigte der vierwöchige Proof of Concept bereits 10 % weniger Stillstände. Die Verluste sind von der ersten Sekunde an sichtbar. Die Maßnahmen folgen, sobald die Daten da sind.

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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