Schichtplan: Modelle, Excel-Vorlage und Beispiel

Ein Schichtplan legt fest, wer an welchem Tag in welcher Schicht arbeitet und wie viele Personen jede Schicht mindestens besetzen. In der Fertigung ist er zugleich eine Rechenaufgabe. Aus der Betriebszeit der Anlagen, der Mindestbesetzung und den Ausfällen durch Urlaub und Krankheit folgt, wie viele Mitarbeiter das Werk braucht.

Schichtmodelle: Betriebszeit und Besetzung im Überblick

Ein Schichtmodell bestimmt, wie viele Stunden pro Woche die Anlagen besetzt sind. Die Betriebszeit ergibt sich aus Schichtlänge, Schichten je Tag und Betriebstagen. Die Tabelle rechnet mit Schichten von acht Stunden: Früh von 6 bis 14 Uhr, Spät von 14 bis 22 Uhr, Nacht von 22 bis 6 Uhr.

Mischformen kommen vor, etwa eine Dreischicht mit Frühschicht am Samstag. Für den Personalbedarf zählt die Betriebszeit, nicht der Name. Die Schichtzeiten aus dem Plan bilden außerdem die geplante Produktionszeit, auf die sich die Verfügbarkeit in der OEE bezieht.

Die Schicht von 22 bis 6 Uhr ist Nachtarbeit im Sinne des Arbeitszeitgesetzes. Das Gesetz nennt die Zeit von 23 bis 6 Uhr Nachtzeit und spricht von Nachtarbeit, sobald die Arbeit mehr als zwei Stunden davon umfasst (§ 2 Abs. 3 und 4 ArbZG).

Schichtplan in Excel erstellen: Aufbau, Formeln und Vorlage

Für einen Monatsplan reicht ein Tabellenblatt mit drei Bereichen: ein Kopf mit Monat und Mindestbesetzung, ein Raster mit den Mitarbeitern in den Zeilen und den Tagen in den Spalten und darunter die Auswertung je Tag. So gehen Sie vor:

1. Schichtarten in eine eigene Tabelle schreiben. Kürzel, Beginn, Ende und Pause, zum Beispiel F, S, N, dazu U für Urlaub und K für krank. Alle Stunden kommen später aus dieser Tabelle, eine geänderte Schichtzeit pflegen Sie dadurch an einer Stelle.
2. Das Raster aus Monat und Jahr aufbauen. Datum und Wochentag setzt eine Formel aus den beiden Eingaben. Wochenenden und Feiertage färben Sie ein, weil dort meist eine andere Mindestbesetzung gilt.
3. Die Tageszellen auf eine Auswahlliste begrenzen. Die Datenüberprüfung lässt nur die Kürzel zu. Ein Tippfehler wie „Fr“ statt „F“ würde sonst die Zählung unbemerkt verfälschen.
4. Die Besetzung je Tag und Schicht zählen. Für die Frühschicht zählt =ZÄHLENWENN(D5:D29;"F") die Einträge in der Spalte eines Tages. Liegt das Ergebnis unter der Mindestbesetzung, färbt eine bedingte Formatierung die Zahl rot.
5. Die Stunden je Mitarbeiter rechnen. Die Schichtlänge ergibt sich aus =REST(Ende-Beginn;1)*24-Pause/60. Die Funktion REST sorgt dafür, dass eine Nachtschicht über Mitternacht richtig zählt: Von 22 bis 6 Uhr sind es acht Stunden, bei 30 Minuten Pause 7,5. Je Person multiplizieren Sie die Zahl der Schichten einer Art mit ihrer Länge und summieren.
6. Wechsel mit zu kurzer Ruhezeit markieren. Auf eine Spätschicht (Ende 22 Uhr) folgt am nächsten Tag die Frühschicht (Beginn 6 Uhr) nach acht Stunden. Dasselbe gilt für Nacht (Ende 6 Uhr) und Spät am Folgetag (Beginn 14 Uhr). Zwischen Nacht und Früh am Folgetag bleibt gar keine Ruhezeit. Eine Hilfsspalte prüft diese Paare und zeigt sie an, bevor der Plan ausgehängt wird.

Diese Schritte setzt die Schichtplan-Vorlage von SYMESTIC als Excel-Datei ohne Makros um. Sie enthält:

• Blatt Schichtplan für 25 Mitarbeiter und einen Monat: Datum und Wochentag per Formel, Auswahl für F, S, N, U, K und frei, Feiertagszeile
• Ist-Besetzung je Tag und Schicht gegen eine Mindestbesetzung für Montag bis Freitag und für Samstag, Sonntag und Feiertag, mit Warnzeile
• Blatt Schichtarten mit Beginn, Ende und Pause, daraus die Stunden je Mitarbeiter, auch über Mitternacht
• Hinweisspalte für Wechsel von Spät auf Früh, Nacht auf Früh und Nacht auf Spät am Folgetag
• Anleitung und ein Beispielplan für einen erfundenen Dreischichtbetrieb mit 12 Mitarbeitern

Die Vorlage hat Grenzen. Sie führt ein Monatsblatt für höchstens 25 Mitarbeiter. Der Ruhezeit-Hinweis prüft nicht über den Monatswechsel, sie führt kein Zeitkonto und berechnet keine Feiertage. Urlaub und Krankheit zählen mit null Stunden. Die Hinweise ersetzen keine rechtliche Prüfung.

Wie viele Mitarbeiter braucht ein Schichtmodell? Rechenbeispiel

Der Personalbedarf eines Modells folgt aus fünf Größen:

Personalbedarf = Mindestbesetzung × Schichten je Tag × Betriebstage je Woche ÷ Einsatztage je Person und Woche ÷ (1 − Ausfallquote)

Der Zähler zählt die Personenschichten, die jede Woche zu besetzen sind. Geteilt durch fünf Einsatztage je Person ergibt das die Köpfe ohne Ausfall. Der Ausfallzuschlag deckt Urlaub und Krankheit ab, denn eine ausgefallene Person lässt eine Schicht offen, die nicht von selbst entfällt.

Das Beispiel (ausgedachte Werte, keine Messdaten): Ein Werk besetzt jede Schicht mit 4 Personen, etwa vier Anlagen mit je einem Bediener. Die Ausfallquote ergibt sich aus 30 Urlaubstagen und 15 Krankheitstagen je Person bei 260 Arbeitstagen im Jahr (52 Wochen zu fünf Tagen): 45 ÷ 260 = 17,3 Prozent. Ersetzen Sie beide Zahlen durch die Werte Ihres Werks aus Urlaubsplanung und Krankenstand. Feiertage sind in der Rechnung nicht berücksichtigt.

Das Vollkonti braucht gut das Vierfache der Einschicht, im selben Verhältnis wie die Betriebszeit: 168 zu 40 Stunden und 21 zu 5 Mitarbeiter ergeben beide 4,2.

Gegenprobe über die Stunden: 84 Personenschichten zu je 7,5 Stunden sind 630 Arbeitsstunden je Woche. Eine Person leistet bei fünf Schichten 37,5 Stunden, nach Abzug des Ausfalls im Mittel rund 31,0. 630 ÷ 31,0 ergibt 20,3 Köpfe, so viele wie in der Tabelle.

Teilen Sie das Vollkonti in feste Gruppen, kommt eine zweite Rechnung hinzu. 21 Schichten je Besetzungsplatz und Woche verteilt auf vier Gruppen sind 5,25 Schichten je Person, bei 7,5 Stunden Arbeitszeit je Schicht rund 39 Stunden. Liegt die vereinbarte Wochenarbeitszeit darunter, braucht es eine fünfte Gruppe mit 4,2 Schichten oder 31,5 Stunden je Person, oder Ausgleichszeit. Wie die Gruppen zur verfügbaren Kapazität passen, ist ein Fall der Kapazitätsplanung.

Die Rechnung liefert den Durchschnitt über das Jahr. Ob an jedem Tag jede Schicht besetzt ist, zeigt erst der Monatsplan, weil Urlaub sich ungleich verteilt.

Beispiel: Dreischicht im Wochenwechsel

Der einfachste Dreischichtplan lässt drei Gruppen wöchentlich vorwärts durch Früh, Spät und Nacht wechseln. Bei vier Personen je Schicht sind das die zwölf Köpfe ohne Ausfall aus der Tabelle oben.

Jede Gruppe wechselt von Früh auf Spät, von Spät auf Nacht und von Nacht auf Früh. Die Nachtwoche läuft von Sonntag 22 Uhr bis Freitag 6 Uhr, für den Beginn am Sonntagabend gilt die Regel zur Sonn- und Feiertagsruhe weiter unten. Alle drei Wechsel liegen am Wochenende: Früh endet Freitag um 14 Uhr, die Spät beginnt Montag um 14 Uhr, das sind 72 Stunden Ruhe. Von Spät (Ende Freitag 22 Uhr) auf Nacht (Beginn Sonntag 22 Uhr) vergehen 48 Stunden, von Nacht (Ende Freitag 6 Uhr) auf Früh (Beginn Montag 6 Uhr) 72 Stunden. Die Ruhezeit von elf Stunden ist an keinem Wechsel in Gefahr.

Der Plan hat eine andere Schwäche. Er legt fünf Nachtschichten hintereinander. Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin empfiehlt, die Zahl aufeinanderfolgender Nachtschichten möglichst gering zu halten, vorwärts zu rotieren und nach einem Nachtblock mindestens 24 Stunden, besser mehr Ruhe zu geben (BAuA: Nacht- und Schichtarbeit). Schneller wechselnde Pläne verkürzen die Nachtblöcke. Sie lassen sich aber nicht mehr im Kopf überblicken, und genau dafür taugt das Raster mit der Hinweisspalte.

Welche Regeln muss ein Schichtplan einhalten?

Der Plan bewegt sich im Arbeitszeitgesetz. Die Tabelle nennt die Regeln, die beim Planen am häufigsten greifen. Sie ist eine Orientierung und keine Rechtsberatung; Tarifvertrag und Betriebsvereinbarung können weitere Vorgaben enthalten.

Wo ein Excel-Schichtplan an Grenzen stößt

Der Plan beschreibt das Soll. Er weiß nicht, ob die Qualifikation zur Anlage passt, ob jemand tatsächlich erschienen ist oder was in der Schicht produziert wurde. Die Datei liegt außerdem in einer Kopie pro Planer, und ab einer gewissen Zahl von Mitarbeitern, Gruppen und Änderungen kostet die Abstimmung mehr Zeit, als der Plan spart. Die Einsatzplanung der Personen bleibt in dieser Vorlage oder in Ihrem Personalsystem.

Wie die Schichten tatsächlich laufen, zeigen Kennzahlen aus der Fertigung. Im Cloud-MES SYMESTIC hinterlegen Sie Ihre Schichtmodelle im Schichtkalender und vergleichen die Kennzahlen je Schicht. Die Werker schreiben ins digitale Schichtbuch, die KI fasst die Einträge für die Übergabe zusammen, die Originaleinträge bleiben unverändert.

Quellen

• Arbeitszeitgesetz: § 2 Begriffsbestimmungen, § 3, § 4, § 5, § 6, § 9 und § 13
• Betriebsverfassungsgesetz: § 87 Mitbestimmungsrechte
• Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Gestaltung von Nacht- und Schichtarbeit

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".
LinkedIn

Wie Schichten, Stillstände und Kennzahlen je Schicht im Betrieb zusammenlaufen, zeigt eine kostenlose Live-Demo am eigenen Anwendungsfall.