Störungsmanagement in der Fertigung: Praxis, Daten, Ablauf

Was ist Störungsmanagement in der Fertigung?

Störungsmanagement ist der systematische Umgang mit ungeplanten Ereignissen, die den Produktionsprozess unterbrechen oder beeinträchtigen. Es umfasst drei Phasen: Störung erkennen, Störung beheben, Störung verhindern.

In der Fertigung ist eine Störung jedes Ereignis, das dazu führt, dass eine Maschine oder Linie nicht wie geplant produziert. Das kann ein technischer Defekt sein (Motorschaden, Sensorausfall, SPS-Fehler), ein organisatorisches Problem (Material fehlt, Bediener fehlt, Auftrag nicht freigegeben) oder ein Qualitätsproblem (Prozessparameter ausserhalb der Toleranz, Ausschuss, Qualitätssperre).

Der Unterschied zwischen einer Fertigung mit Störungsmanagement und einer ohne: Ohne Störungsmanagement wird jede Störung einzeln behandelt, als wäre sie einzigartig. Der Instandhalter repariert, der Bediener meldet "Maschine läuft wieder", und drei Wochen später tritt dieselbe Störung erneut auf. Mit Störungsmanagement wird jede Störung erfasst, klassifiziert, analysiert und als Datenpunkt für die systematische Verbesserung genutzt.

Warum Störungen in der Fertigung teurer sind als die meisten denken

Die direkten Kosten einer Störung sind offensichtlich: Die Maschine steht, der Maschinenstundensatz läuft weiter, der Bediener wartet. Aber die direkten Kosten sind nur die Spitze.

Reaktionszeit. Zwischen dem Auftreten der Störung und dem Beginn der Reparatur vergeht Zeit. In vielen Betrieben wird eine Störung erst bemerkt, wenn der Bediener den Instandhalter ruft. Der Instandhalter ist an einer anderen Maschine. Bis er vor Ort ist, vergehen 15, 20, 30 Minuten. In dieser Zeit steht die Maschine und niemand arbeitet am Problem.

Diagnosezeit. Der Instandhalter steht vor der Maschine und muss herausfinden, was los ist. Wenn die Störung nicht dokumentiert ist, fängt er bei null an. Wenn dieselbe Störung vor zwei Monaten schon einmal aufgetreten ist und die Lösung dokumentiert wäre, könnte er in 10 Minuten fertig sein statt in 45.

Wiederanfahrverluste. Nach der Reparatur braucht der Prozess eine Einfahrphase. Im Spritzguss muss die Massetemperatur stabilisiert werden. In der CNC-Bearbeitung muss die thermische Kompensation greifen. Die ersten Teile nach dem Wiederanfahren haben eine höhere Ausschusswahrscheinlichkeit.

Folgeschäden in der Kette. Wenn Maschine 3 in einer verketteten Linie steht, stauen sich Teile an Maschine 2 und Maschine 4 läuft leer. In JIT-Fertigungen kann eine 30-minütige Störung zu einem Bandabriss beim OEM führen, mit Konventionalstrafen, die die eigentlichen Reparaturkosten um ein Vielfaches übersteigen.

Ein Rechenbeispiel: Ein Automobilzulieferer mit 25 Maschinen erlebt im Durchschnitt 3 ungeplante Störungen pro Tag mit einer durchschnittlichen Dauer von 35 Minuten (Reaktionszeit + Reparatur + Wiederanfahren). Bei einem Maschinenstundensatz von 100 Euro sind das 1,75 Stunden Stillstand pro Tag, 175 Euro direkte Kosten pro Tag, 3.850 Euro pro Monat. Nur die direkten Maschinenstillstandskosten, ohne Personal, ohne Folgekosten, ohne Wiederanfahrverluste. Die Gesamtkosten liegen realistisch bei 8.000 bis 12.000 Euro pro Monat.

Die drei Phasen des Störungsmanagements

Jedes funktionierende Störungsmanagement besteht aus drei Phasen. Die meisten Betriebe beherrschen Phase 1 einigermassen, Phase 2 schlecht und Phase 3 gar nicht.

Der grösste Hebel liegt fast immer in Phase 3. Nicht die einzelne Störung ist das Problem, sondern die Tatsache, dass dieselben Störungen immer wieder auftreten. Ohne Daten ist das nicht sichtbar. Mit Daten zeigt sich: 3 bis 5 Ursachen machen typischerweise 60 bis 80 % der gesamten Stillstandszeit aus.

Reaktiv vs. systematisch: Was den Unterschied macht

In über 30 Jahren industrieller Automatisierung habe ich Störungsmanagement in zwei Varianten erlebt.

Variante 1: Reaktiv. Die Maschine steht. Jemand ruft den Instandhalter. Der Instandhalter kommt, diagnostiziert, repariert. Maschine läuft wieder. Im Schichtbuch steht: "Störung Maschine 7, behoben". Keine Ursache, keine Dauer, keine Klassifikation. Drei Wochen später steht dieselbe Maschine wieder. Derselbe Ablauf. Niemand erkennt das Muster.

Variante 2: Systematisch. Die Maschine steht. Das MES erkennt den Stillstand automatisch und sendet eine Benachrichtigung an den zuständigen Instandhalter (Push auf Smartphone). Der Instandhalter sieht: Maschine 7, Stillstand seit 3 Minuten. Er öffnet die Störungshistorie und sieht: Dieselbe Maschine hatte in den letzten 4 Wochen 6 Mal einen Stillstand mit der Ursache "Sensorausfall Pneumatikzylinder". Er weiss sofort, was zu tun ist. Nach der Reparatur klassifiziert er den Stillstand am Shopfloor-Client. Am Monatsende zeigt die Analyse: 8 Stunden Stillstandszeit durch diesen einen Sensor. Massnahme: Sensor tauschen (Kostenaufwand 120 Euro) statt 8 Stunden Stillstand pro Monat (Kostenaufwand 800 Euro).

Der Unterschied ist nicht technische Kompetenz. Beide Instandhalter können die Maschine reparieren. Der Unterschied ist Information. Im reaktiven Modell fehlen die Daten. Im systematischen Modell liefert das MES die Daten, die aus einzelnen Reparaturen systematische Verbesserung machen.

Störungsmanagement und die OEE

Jede ungeplante Störung senkt den Verfügbarkeitsfaktor der OEE. Der Zusammenhang ist direkt: Weniger Störungen bedeuten höhere Verfügbarkeit bedeuten höhere OEE bedeuten mehr Ausbringung bei gleichen Ressourcen.

Die Frage, die sich in der Praxis stellt: Wie werden Störungen in der OEE-Berechnung behandelt?

Ungeplante Störungen (technischer Ausfall, Sensordefekt, SPS-Fehler) sind klassische Verfügbarkeitsverluste. Sie senken die OEE direkt.

Geplante Stillstände (Wartung, Rüsten, Pause) werden je nach OEE-Definition aus der geplanten Produktionszeit herausgerechnet oder als eigene Kategorie erfasst.

Organisatorische Störungen (Material fehlt, Bediener fehlt, Auftrag fehlt) sind ebenfalls Verfügbarkeitsverluste, werden aber in vielen Betrieben als "geplanter Stillstand" klassifiziert, weil sie "nicht die Schuld der Produktion" sind. Das hat den Effekt, dass organisatorische Verluste aus der OEE verschwinden.

Die bessere Praxis: Alle Störungsarten als eigene Kategorien im Stillstandsbaum erfassen und separat auswerten. Technischer Ausfall, Materialmangel, Rüsten, Qualitätsproblem, organisatorisch. Damit wird transparent, wo die grössten Verluste liegen und wer für die Lösung zuständig ist.

Wie SYMESTIC Störungsmanagement mit Daten unterstützt

SYMESTIC repariert keine Maschinen und schreibt keine Wartungspläne. Aber SYMESTIC liefert die Daten, ohne die ein systematisches Störungsmanagement nicht funktioniert.

• Automatische Stillstandserkennung. SYMESTIC erkennt über das Maschinensignal (OPC UA oder digitales I/O-Gateway), wann eine Maschine steht. Zeitpunkt, Dauer, Häufigkeit werden sekundengenau erfasst. Es gibt keine Schwelle und keine Verzögerung. Auch ein 30-Sekunden-Stillstand wird registriert.
• Sofortige Benachrichtigung. Wenn ein Stillstand eine definierte Dauer überschreitet (konfigurierbar pro Maschine), sendet SYMESTIC automatisch eine Benachrichtigung per E-Mail oder Push auf die Smartphone-App. Die Instandhaltung erfährt sofort von einem Problem, nicht erst beim nächsten Rundgang. Die Reaktionszeit sinkt von 20 bis 30 Minuten auf wenige Minuten.
• Stillstandsklassifikation am Shopfloor-Client. Nach der Behebung klassifiziert der Werker oder Instandhalter die Störung am Shopfloor-Client: technischer Ausfall, Materialmangel, Rüsten, Qualitätsproblem, organisatorisch. Die Kategorien sind konfigurierbar und können hierarchisch aufgebaut werden (z.B. Technisch > Pneumatik > Sensorausfall).
• SPS-Alarmerfassung. Über das Alarme-Modul werden SPS-Alarme direkt aus der Steuerung erfasst und mit Stillständen korreliert. Wenn ein bestimmter Alarm wiederholt vor einem Stillstand auftritt, wird das Muster sichtbar. Bei Neoperl hat die SPS-basierte Alarmerfassung und automatische Stillstandsüberwachung zu 10 % weniger Stillständen und 8 % höherer Anlagenverfügbarkeit geführt.
• Top-Störungsursachen. In der Analyse werden Störungen nach Ursache, Dauer und Häufigkeit gerankt. Das Pareto zeigt auf einen Blick: Welche 5 Störungsursachen kosten die meiste Produktionszeit? Bei Meleghy Automotive hat diese Analyse nach der Einführung zu 10 % Reduktion der Stillstandszeiten und 7 % Verbesserung der Ausbringung geführt.
• Störungshistorie pro Maschine. Für jede Maschine zeigt SYMESTIC die vollständige Störungshistorie: Wann war die letzte Störung? Wie oft tritt dieselbe Ursache auf? Wie lang ist die durchschnittliche Behebungszeit? Der Instandhalter sieht bei der nächsten Störung sofort, ob er ein bekanntes Problem vor sich hat oder etwas Neues.
• ERP-Integration. Über die REST-API oder die bidirektionale ERP-Schnittstelle (SAP, Microsoft, Infor und andere) können Stillstandsdaten an das ERP-System übergeben werden. Die Planung sieht im ERP, dass ein Fertigungsauftrag wegen einer Störung steht, und kann umplanen.

Der Eskalationsprozess: Von der Störung zur Massnahme

Ein funktionierender Eskalationsprozess stellt sicher, dass keine Störung unbearbeitet bleibt und dass die Reaktionszeit mit zunehmender Dauer steigt.

SYMESTIC unterstützt mehrstufige Eskalation über konfigurierbare Benachrichtigungsregeln. Pro Maschine oder Maschinengruppe können unterschiedliche Schwellenwerte und Empfänger definiert werden. Ein Presswerk mit Konventionalstrafenrisiko bekommt eine aggressivere Eskalation als eine Nebenanlage.

Drei Hebel zur Reduktion ungeplanter Störungen

Hebel 1: Sichtbarkeit schaffen. Jede Störung automatisch erfassen, jede Ursache klassifizieren. Mit SYMESTIC ist dieser Schritt innerhalb von Tagen umsetzbar (typischerweise 2 bis 4 Stunden pro Maschine über digitales Gateway oder OPC UA, ohne Eingriff in die Maschinensteuerung). Nach 2 bis 4 Wochen zeigt die Analyse, welche Störungen die meiste Produktionszeit kosten.

Hebel 2: Wiederkehrende Störungen abstellen. Die Pareto-Analyse zeigt die Top-Störungsursachen. Für jede Top-Ursache wird eine Massnahme definiert: Wartungsintervall anpassen, Komponente tauschen, Prozessparameter ändern, Bedienertraining durchführen. Die Wirksamkeit wird über die Stillstandsdaten geprüft: Ist die Störung nach der Massnahme seltener oder kürzer geworden?

Hebel 3: Reaktionszeit verkürzen. Automatische Benachrichtigungen statt manueller Meldewege. Störungshistorie pro Maschine, damit der Instandhalter nicht bei null anfängt. Standardisierte Fehlerbeschreibungen und dokumentierte Lösungen (im SYMESTIC-Schichtbuch oder in einem angebundenen Instandhaltungssystem) verkürzen die Diagnosezeit.

Bei Brita hat die automatische Stillstandserkennung und Benachrichtigung über SYMESTIC zu 5 % Reduktion der Stillstandszeiten und 7 % Verbesserung der Ausbringung geführt. Bei Klocke (Pharma-Verpackung) ergab die systematische Analyse der Störungsmuster 7 zusätzliche Produktionsstunden pro Woche.

Störungsmanagement und Instandhaltung

Störungsmanagement und Instandhaltung sind nicht dasselbe, aber sie greifen ineinander.

SYMESTIC liefert die Stillstandsdaten, die die Instandhaltung braucht, um ihre Wartungspläne zu optimieren. Wenn die Analyse zeigt, dass eine bestimmte Maschine alle 3 Wochen wegen desselben Sensorausfalls steht, ist das ein klares Signal für einen vorbeugenden Komponentenwechsel. Über die REST-API kann SYMESTIC Stillstandsdaten an ein angebundenes CMMS übergeben.

Häufige Fragen zum Störungsmanagement

Was ist der Unterschied zwischen Störungsmanagement und Instandhaltung?

Instandhaltung fokussiert sich auf den technischen Zustand der Anlagen: vorbeugende Wartung, zustandsbasierte Wartung und Reparatur nach Ausfall. Störungsmanagement ist breiter: Es umfasst alle Arten von Produktionsstörungen (technisch, organisatorisch, materialbedingt) und den gesamten Prozess von Erkennung über Behebung bis zur systematischen Prävention.

Wie wirken sich Störungen auf die OEE aus?

Ungeplante Störungen senken den Verfügbarkeitsfaktor der OEE direkt. Jede Minute Stillstand durch eine Störung ist verlorene Produktionszeit. In vielen Betrieben machen ungeplante Störungen 10 bis 25 % der geplanten Produktionszeit aus. Eine Reduktion um 5 Prozentpunkte bedeutet bei einem Maschinenstundensatz von 100 Euro und 500 Stunden Monatskapazität eine Einsparung von 2.500 Euro pro Maschine und Monat.

Kann SYMESTIC Störungen verhindern?

Nein. SYMESTIC ist kein Automatisierungssystem und greift nicht in den Maschinenprozess ein. Aber SYMESTIC erfasst jede Störung automatisch, klassifiziert die Ursache, zeigt wiederkehrende Muster und sendet Benachrichtigungen, die die Reaktionszeit verkürzen. Das ist die Datenbasis, auf der Instandhaltung und Produktionsleitung gezielte Massnahmen aufbauen. Bei Neoperl hat das zu 10 % weniger Stillständen und 8 % höherer Verfügbarkeit geführt.

Wie schnell sehe ich erste Ergebnisse?

Nach 2 bis 4 Wochen automatischer Stillstandserfassung sind die Top-Störungsursachen sichtbar. Die ersten Verbesserungsmassnahmen können eingeleitet werden. Die Wirksamkeit zeigt sich in der Analyse innerhalb von weiteren 2 bis 4 Wochen. Ein erster messbarer Fortschritt ist in 6 bis 8 Wochen realistisch.

Was unterscheidet Störungsmanagement von Notfallmanagement?

Notfallmanagement behandelt Extremereignisse: Brand, Stromausfall, IT-Ausfall, Naturereignisse. Störungsmanagement behandelt den operativen Alltag: Maschinenausfälle, Sensordefekte, Materialprobleme, Prozessabweichungen. Die Häufigkeit ist unterschiedlich (Notfälle sind selten, Störungen sind täglich), aber beide brauchen definierte Prozesse, klare Verantwortlichkeiten und dokumentierte Abläufe.

Über den Autor:

Martin Brandel

MES Consultant und Projektleiter bei der symestic GmbH. Über 30 Jahre Erfahrung in industrieller Automatisierung und Maschinenanbindung. Dipl.-Ing. Nachrichtentechnik.