Verschwendung in der Fertigung: Die 8 Arten und wie man sie findet

Was ist Waste Reduction?

Waste Reduction (Verschwendungsreduzierung) ist das zentrale Ziel von Lean Production: Alles eliminieren, was keinen Wert für den Kunden schafft. In der Fertigung bedeutet das: Jede Minute, in der eine Maschine steht, jedes Teil, das nachgearbeitet oder verschrottet wird, jeder Handgriff, der nicht zur Wertschöpfung beiträgt, ist Verschwendung.

Taiichi Ohno, der Begründer des Toyota Production System, hat den japanischen Begriff Muda (無駄) geprägt: Verschwendung. Seine Definition: "Alles, wofür der Kunde nicht bereit ist zu bezahlen." Das klingt einfach, hat aber eine radikale Konsequenz. In den meisten Fertigungen ist der Anteil der tatsächlich wertschöpfenden Zeit (die Zeit, in der Material in ein Produkt verwandelt wird, für das der Kunde bezahlt) erschreckend niedrig. Typischerweise 20-40 % der Gesamtzeit. Der Rest ist Rüsten, Warten, Transportieren, Suchen, Nacharbeiten, Kontrollieren.

Waste Reduction heißt nicht, schneller zu arbeiten. Es heißt, die Arbeit zu eliminieren, die keinen Wert schafft. Nicht die Mitarbeiter sollen härter arbeiten. Die Prozesse sollen weniger verschwenden.

Die 8 Verschwendungsarten in der Fertigung

Ohno hat ursprünglich 7 Verschwendungsarten identifiziert. Später wurde eine achte ergänzt: ungenutztes Mitarbeiterpotenzial. Im Englischen werden sie als "TIMWOODS" zusammengefasst (Transport, Inventory, Motion, Waiting, Overproduction, Overprocessing, Defects, Skills).

Die gefährlichste Verschwendungsart ist die Überproduktion. Ohno nannte sie "die Mutter aller Verschwendung", weil sie alle anderen Verschwendungsarten auslöst: Überproduktion erzeugt Bestände, Bestände erfordern Transport, Transport erfordert Fläche, Fläche verursacht Suchzeiten, und in den Beständen verstecken sich Qualitätsprobleme, die erst entdeckt werden, wenn das Teil Wochen später weiterverarbeitet wird.

Wie Verschwendung in der Fertigung sichtbar wird

Das Grundproblem bei Verschwendung: Man gewöhnt sich daran. Wenn eine Maschine seit 3 Jahren jeden Montag eine halbe Stunde steht, weil der Schichtstart nicht synchronisiert ist, nimmt das niemand mehr als Verschwendung wahr. Es ist "normal". Wenn der Rüstvorgang 45 Minuten dauert, obwohl 20 Minuten realistisch wären, ist das "halt so". Die Verschwendung ist unsichtbar, weil sie Alltag geworden ist.

Es gibt zwei Wege, Verschwendung sichtbar zu machen:

1. Direkte Beobachtung (Genchi Genbutsu). Hingehen und selbst sehen. Die Wertstromanalyse (Value Stream Mapping) ist die systematische Form: Jeden Prozessschritt dokumentieren, Zeiten messen, wertschöpfende und nicht-wertschöpfende Anteile trennen. Das Ergebnis ist oft ernüchternd: Von der gesamten Durchlaufzeit eines Produkts (z. B. 5 Tage) sind typischerweise nur wenige Minuten tatsächliche Bearbeitungszeit. Der Rest ist Warten, Lagern, Transportieren.

2. Automatische Datenerfassung. Ein MES erfasst automatisch, was das menschliche Auge nicht sieht: Mikrostillstände (unter 5 Minuten, die niemand aufschreibt, aber die sich zu Stunden summieren), Geschwindigkeitsverluste (die Maschine läuft, aber 15 % langsamer als geplant), Qualitätsverluste (der Ausschuss am Ende der Schicht, der im Schichtbericht mit "ca. 2 %" angegeben wird, in Wirklichkeit aber 3,5 % beträgt).

Bei Neoperl zeigte die automatische Datenerfassung Verschwendung, die vorher unsichtbar war: "10 % weniger Stillstände durch automatische Erfassung und Begründung" und "15 % weniger Ausschuss durch Qualitätsdaten-Auswertung." Die Stillstände waren vorher da. Der Ausschuss war vorher da. Aber ohne Daten waren sie unsichtbar, weil niemand sie systematisch erfasst hat.

Verschwendung und OEE: Die Verbindung

Die OEE (Overall Equipment Effectiveness) ist im Kern ein Verschwendungs-Detektor. Sie misst nicht Effizienz. Sie misst Verluste. OEE = Verfügbarkeit x Leistung x Qualität. Jeder Faktor unter 100 % zeigt Verschwendung:

Ein Beispiel: Eine Maschine hat eine OEE von 65 %. Das bedeutet: 35 % der theoretisch verfügbaren Produktionskapazität gehen verloren. Aufgeschlüsselt: Verfügbarkeit 85 % (15 % Stillstände), Leistung 88 % (12 % Geschwindigkeitsverluste), Qualität 87 % (13 % Ausschuss/Nacharbeit). 0,85 x 0,88 x 0,87 = 0,65.

Jeder Prozentpunkt, den die OEE unter 100 % liegt, ist messbare Verschwendung. Die OEE zeigt nicht, wie gut eine Maschine läuft. Sie zeigt, wie viel Verschwendung in ihrem Prozess steckt. Und das Stillstands-Pareto zeigt, welche Verschwendung die größte ist.

Beispiel: Verschwendung sichtbar machen in einer Stanzerei

Ein Automobilzulieferer betreibt eine Stanzerei mit 6 Pressen. Dreischichtbetrieb. Der Produktionsleiter ist überzeugt: "Wir laufen gut. Die Schichtberichte zeigen 90 % Verfügbarkeit." Dann wird ein MES eingeführt und die Daten automatisch erfasst.

Was die Schichtberichte zeigten: 90 % Verfügbarkeit. Ca. 2 % Ausschuss. Rüstzeit "ca. 30 Minuten."

Was die automatische Erfassung zeigte:

Verfügbarkeit: 78 %. Die Differenz: 47 Mikrostillstände pro Schicht, jeweils 1-4 Minuten. Zu kurz, um sie aufzuschreiben. Zu häufig, um sie zu ignorieren. Zusammen: 2,5 Stunden pro Schicht. Verschwendungsart: Wartezeit.

Rüstzeit: Durchschnitt 52 Minuten, nicht 30. Die Schwankung: 28 bis 78 Minuten, je nach Bediener und Werkzeug. Verschwendungsart: Überbearbeitung (der Prozess ist nicht standardisiert).

Ausschuss: 3,8 %, nicht 2 %. Die Differenz: Anlaufteile nach jedem Rüsten (15-20 Teile, die "eigentlich noch gut sind, aber lieber nicht verwendet werden") wurden im Schichtbericht nicht als Ausschuss gezählt. Verschwendungsart: Fehler.

Leistung: 84 %. Presse 4 lief konstant 12 % unter der Soll-Zykluszeit. Grund: Ein Sensorproblem, das der Bediener durch Geschwindigkeitsreduktion kompensierte, seit 4 Monaten. Verschwendungsart: Wartezeit (die Maschine produziert langsamer als sie könnte).

Die tatsächliche OEE: 78 % x 84 % x 96,2 % = 63 %. Nicht 90 %. 37 % Verschwendung. Nicht weil die Mitarbeiter schlecht arbeiten. Sondern weil ohne Daten die Verschwendung unsichtbar war.

Innerhalb von 12 Wochen nach der Datenerfassung wurden die drei größten Verlustquellen adressiert: Mikrostillstände an Presse 2 (defekter Materialvorschub, repariert), Rüstzeit standardisiert (SMED-Workshop, Rüstzeit von 52 auf 35 Minuten), Sensorproblem an Presse 4 (behoben, Leistung zurück auf 100 %). Neue OEE: 72 %. Nicht perfekt, aber 9 Prozentpunkte besser. Bei 6 Pressen im Dreischichtbetrieb entspricht das mehreren hunderttausend Euro pro Jahr.

Häufige Fragen zu Waste Reduction

Was ist der Unterschied zwischen Muda, Mura und Muri?

Muda ist Verschwendung: Aktivitäten, die keinen Wert schaffen. Mura ist Ungleichmäßigkeit: Schwankungen in der Produktion (mal 80 Teile pro Stunde, mal 120). Muri ist Überlastung: Maschinen oder Mitarbeiter werden über ihre Kapazität hinaus beansprucht. Die drei hängen zusammen: Mura (ungleichmäßige Auftragsverteilung) erzwingt Muri (Überlastung in Spitzen) und Muda (Wartezeit in Tälern). Wer nur Muda bekämpft, ohne Mura und Muri zu adressieren, löst die Symptome, nicht die Ursache.

Wie hängen Waste Reduction und Kaizen zusammen?

Kaizen (kontinuierliche Verbesserung) ist die Methode. Waste Reduction ist das Ziel. Jede Kaizen-Aktivität sollte eine konkrete Verschwendung adressieren. Ohne klares Ziel ("Welche Verschwendung eliminieren wir?") wird Kaizen zum Selbstzweck. Die besten Kaizen-Workshops beginnen mit Daten: "Das Stillstands-Pareto zeigt, dass Werkzeugwechsel an Presse 3 die größte Verlustquelle ist. Wie reduzieren wir die Rüstzeit?"

Kann man Verschwendung vollständig eliminieren?

Nein. Es gibt notwendige Verschwendung (Muda Typ 1): Rüsten, Qualitätsprüfung, Transport zwischen Prozessschritten. Diese Aktivitäten schaffen keinen direkten Kundenwert, sind aber unter den aktuellen Bedingungen notwendig. Das Ziel ist, sie zu minimieren, nicht zu eliminieren. Und es gibt vermeidbare Verschwendung (Muda Typ 2): Wartezeiten wegen Materialengpässen, Ausschuss wegen fehlerhafter Prozesse, doppelte Datenerfassung. Diese kann und soll eliminiert werden.

Braucht man für Waste Reduction ein MES?

Nein. Verschwendung kann man mit einem Stift, einem Klemmbrett und einem Gemba Walk identifizieren. Das funktioniert für sichtbare Verschwendung: Bestände, die herumstehen, Bediener, die warten, Werkzeuge, die gesucht werden. Aber es funktioniert nicht für unsichtbare Verschwendung: Mikrostillstände, die niemand zählt, Geschwindigkeitsverluste, die niemand bemerkt, Ausschuss, der systematisch unterschätzt wird. Dafür braucht man automatische Datenerfassung. Die Kombination aus beiden (Beobachtung + Daten) ist am wirksamsten.

Welche Verschwendungsart ist die häufigste in der diskreten Fertigung?

Wartezeit. In den Daten von SYMESTIC-Kunden (über 15.000 angebundene Maschinen) sind ungeplante Stillstände und Mikrostillstände konsistent die größte Verlustquelle. Sie machen typischerweise 40-60 % der gesamten Verfügbarkeitsverluste aus. Der Grund: Wartezeit ist oft die am schlechtesten dokumentierte Verschwendungsart. Große Störungen (über 30 Minuten) werden erfasst. Mikrostillstände (1-5 Minuten) nicht. Aber 30 Mikrostillstände à 3 Minuten sind 90 Minuten verlorene Produktionszeit pro Schicht.

Über den Autor:

Christian Fieg

Head of Sales bei SYMESTIC. Zuvor iTAC, Dürr, Visteon, Johnson Controls. Six Sigma Black Belt.
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