Scrap Rate und Rework Rate in der Fertigung erklärt

Was ist die Scrap Rate?

Die Scrap Rate (Ausschussquote) misst den Anteil der produzierten Teile, die aufgrund irreparabler Mängel endgültig verworfen werden müssen. Das Teil kann nicht nachgearbeitet werden. Das Material, die Energie und die Arbeitszeit, die in dieses Teil geflossen sind, sind verloren.

Scrap Rate = Ausschussteile / Gesamtproduzierte Teile x 100

Wenn eine Maschine 1.000 Teile produziert und 30 davon als Ausschuss verworfen werden, beträgt die Scrap Rate 3 %.

Was ist die Rework Rate?

Die Rework Rate (Nacharbeitsquote) misst den Anteil der produzierten Teile, die den Qualitätsstandard im ersten Durchlauf verfehlt haben, aber durch zusätzlichen Aufwand korrigiert werden können. Das Teil wird nicht verworfen, sondern ein zweites Mal bearbeitet, geprüft oder korrigiert.

Rework Rate = Nachgearbeitete Teile / Gesamtproduzierte Teile x 100

Wenn von 1.000 produzierten Teilen 80 nachgearbeitet werden müssen, beträgt die Rework Rate 8 %.

Der Unterschied zwischen Scrap und Rework

Die Hidden Factory: Warum Rework gefährlicher ist als Scrap

Der Begriff Hidden Factory beschreibt die versteckte Fabrik innerhalb der Fabrik: alle Kapazitäten, die für Korrekturschleifen verbraucht werden, ohne dass sie in der Produktionsplanung oder in der Ausschussstatistik auftauchen.

Die Mathematik ist einfach: Wenn eine Maschine eine Rework Rate von 8 % hat, dann bearbeitet sie 8 % ihrer Teile ein zweites Mal. Das sind 8 % der Maschinenzeit, die nicht für neue Aufträge zur Verfügung stehen. Wenn diese Maschine der Engpass in der Linie ist, reduziert die Rework Rate den Durchsatz der gesamten Linie um 8 %.

Das Problem: Viele Unternehmen messen nur die Scrap Rate und melden "2 % Ausschuss, Qualität ist gut". Was sie nicht melden: 8 % Rework, die den Materialfluss unterbrechen, die Durchlaufzeiten verlängern und die Kapazität der Engpassmaschine um 8 % reduzieren.

Der Rolled Throughput Yield (RTY) macht diese Hidden Factory sichtbar. Er berechnet, wie viele Teile den gesamten Prozess ohne jede Korrektur (weder Scrap noch Rework) beim ersten Durchlauf bestanden haben. Nur der RTY zeigt die tatsächliche Prozessqualität.

Szenario B ist das gefährlichste: Die Endausbeute beträgt 98 %, was sehr gut aussieht. Aber der FPY liegt nur bei 86 %. 12 % aller Teile durchlaufen eine Korrekturschleife. Das sind 12 % der Kapazität, die in der Hidden Factory verschwinden.

Szenario D zeigt einen Prozess, der in der Endausbeute (95 %) noch akzeptabel wirkt, aber in Wirklichkeit massive Probleme hat: Nur 80 % der Teile laufen beim ersten Versuch fehlerfrei durch. 20 % verursachen Zusatzkosten durch Scrap oder Rework.

Scrap Rate und Rework Rate nach Branche

Das Muster: In Branchen mit hohem Automatisierungsgrad und strengen Regulierungen (Pharma, Lebensmittel) dominiert der Scrap, weil Nacharbeit entweder technisch nicht möglich oder regulatorisch nicht erlaubt ist. In Branchen mit manuellen Montageschritten und Sichtprüfungen (Automotive Interieur, allgemeine Montage) dominiert der Rework, weil Bediener instabile Prozesse durch manuelle Korrektur "retten".

Auswirkung auf die OEE

Scrap und Rework wirken unterschiedlich auf die drei Faktoren der OEE (Verfügbarkeit x Leistung x Qualität):

Das bedeutet: Ein Prozess mit 2 % Scrap und 10 % Rework kann eine OEE von 85 % melden, weil der Q-Faktor nur die 2 % Scrap zeigt. Aber der reale Kapazitätsverlust durch die 10 % Rework versteckt sich im P-Faktor oder A-Faktor, wo er schwerer zuzuordnen ist. Wer nur den OEE-Qualitätsfaktor optimiert, übersieht die Hidden Factory.

Wie ein MES Scrap und Rework getrennt erfasst

Die Voraussetzung für eine saubere Trennung von Scrap und Rework ist ein MES, das an jeder Station den Quality Status pro Teil erfasst: OK, NOK (Scrap) oder REWORK.

Bei Neoperl hat SYMESTIC die Korrelation von SPS-Alarmen mit Stillständen und Qualitätsdefekten ermöglicht. Das Ergebnis: 15 % weniger Ausschuss durch Qualitätsdaten-Auswertung. Die Methode: Das MES erkennt, dass ein bestimmter SPS-Alarm mit einer erhöhten Scrap Rate korreliert. Die Ursache wird gezielt beseitigt, bevor sie weitere Ausschussteile produziert.

Scrap und Rework: Kostenvergleich

Die Kosten von Scrap und Rework unterscheiden sich fundamental in ihrer Sichtbarkeit und in ihrer Struktur:

Die Konsequenz: Ein Ausschussteil kostet das Unternehmen den Materialwert plus die investierte Bearbeitungszeit. Ein nachgearbeitetes Teil kostet weniger Material, aber mehr Kapazität. In einer Fertigung, die am Kapazitätslimit arbeitet (und das tun die meisten SYMESTIC-Kunden), sind die Kapazitätskosten von Rework oft höher als die Materialkosten von Scrap. Die Qualitätskosten (Cost of Poor Quality) umfassen beides: Scrap-Kosten und Rework-Kosten.

Die Falle der "geretteten Teile"

Ein häufiges Muster in der Praxis: Die Scrap Rate ist niedrig, die Endausbeute sieht gut aus, aber die Herstellkosten sind höher als kalkuliert. Der Grund: Mitarbeiter "retten" instabile Prozesse durch manuelle Nacharbeit. Jedes gerettete Teil erscheint am Ende als Gutteil. Die Scrap Rate bleibt niedrig. Die Abteilungsleiter melden gute Qualitätszahlen.

Was unsichtbar bleibt:

• Die Maschinenkapazität, die für Nacharbeit verbraucht wird.
• Die Personalzeit, die für Korrekturen aufgewendet wird.
• Die Durchlaufzeitverlängerung durch Nacharbeitsschleifen.
• Die Prozessinstabilität, die durch die "Rettung" maskiert wird.

Das Problem wird erst sichtbar, wenn entweder der FPY oder der RTY gemessen wird. Beide Kennzahlen ignorieren die "Rettung" und zeigen, wie viele Teile beim ersten Versuch fehlerfrei durchgelaufen sind. Die Differenz zwischen Endausbeute und FPY ist die Hidden Factory.

Häufige Fragen zu Scrap Rate und Rework Rate

Wie berechnet man die Scrap Rate?

Scrap Rate = Ausschussteile / Gesamtproduzierte Teile x 100. Wenn eine Maschine 1.000 Teile produziert und 30 davon als irreparabler Ausschuss verworfen werden, beträgt die Scrap Rate 3 %. Wichtig: Nur Teile zählen als Scrap, die endgültig verworfen werden. Teile, die nachgearbeitet werden, sind Rework, nicht Scrap.

Warum ist eine niedrige Scrap Rate nicht automatisch ein Zeichen guter Qualität?

Weil eine niedrige Scrap Rate zusammen mit einer hohen Rework Rate auftreten kann. In diesem Fall werden Teile nicht verworfen, sondern nachgearbeitet. Die Endausbeute sieht gut aus, aber die Herstellkosten sind höher als kalkuliert. Die tatsächliche Prozessqualität zeigt sich im First Pass Yield: Wie viele Teile sind beim ersten Versuch fehlerfrei durch den Prozessschritt gelaufen?

Wie wirkt Rework auf die OEE?

Rework wirkt auf die OEE über den Leistungsfaktor und die Verfügbarkeit. Wenn eine Maschine Teile ein zweites Mal bearbeitet, sinkt der effektive Durchsatz (Leistungsfaktor). Wenn die Maschine für Nacharbeit angehalten oder umgerüstet werden muss, sinkt die Verfügbarkeit. Der Qualitätsfaktor der OEE zeigt Rework nur, wenn das Teil auch nach der Nacharbeit als Ausschuss verworfen wird.

Was ist der Zusammenhang zwischen Scrap Rate, Rework Rate und FPY?

FPY (First Pass Yield) = 1 - Scrap Rate - Rework Rate. Bei einer Scrap Rate von 2 % und einer Rework Rate von 8 % beträgt der FPY 90 %. Das bedeutet: Nur 90 % der Teile sind beim ersten Versuch fehlerfrei durch den Prozessschritt gelaufen. Die restlichen 10 % verursachen Zusatzkosten durch Scrap (2 %) oder Rework (8 %).

Braucht man ein MES, um Scrap und Rework getrennt zu erfassen?

Für eine systematische, stationsbezogene und teilebezogene Erfassung: ja. Ohne MES wird Scrap meist manuell gezählt (weil das Material verschwindet), aber Rework wird selten systematisch erfasst. Ein MES mit Quality Status (OK/NOK/REWORK) pro Station dokumentiert beides automatisch und ermöglicht die Analyse nach Fehlerart, Station, Produkt und Zeitraum. Ohne diese Datenbasis bleibt die Rework Rate eine Schätzung und die Hidden Factory unsichtbar.

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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