So berechnen Sie die Wertschöpfungsquote in einem Wertstrom
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Von Mirko Peters ·
Erfahren Sie, wie Sie die Wertschöpfungsquote in einem Wertstrom berechnen: die Formel, die benötigten Daten, ein Rechenbeispiel mit erfundenen Zahlen und häufige Fehler.
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Die Wertschöpfungsquote zeigt, welcher Anteil der Zeit eines Produkts in Ihrer Fertigung tatsächlich auf echte Arbeit entfällt. Sie berechnen sie, indem Sie die wertschöpfende Zeit durch die Produktionsdurchlaufzeit teilen. Dieser Leitfaden richtet sich an Verantwortliche für kontinuierliche Verbesserung, die die Quote in einer Wertstromanalyse berechnen und das Ergebnis sorgfältig interpretieren möchten. Er erklärt die Eingangsgrößen, beschreibt ein schrittweises Vorgehen und zeigt ein Rechenbeispiel mit erfundenen Zahlen. Außerdem nennt er die Fallstricke, durch die zwei Quoten nicht mehr vergleichbar sind.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Wertschöpfungsquote ist die wertschöpfende Zeit geteilt durch die Produktionsdurchlaufzeit. Lean-Teams nennen sie auch Wertschöpfungsanteil in Prozent oder Process Cycle Efficiency.
- Wertschöpfende Zeit umfasst nur die Arbeit, für die der Kunde bezahlt. Warten, Lagerung, Prüfung, Transport und Nacharbeit sind nicht wertschöpfend.
- Der größte Teil der Durchlaufzeit besteht aus Wartezeit. Deshalb fällt die Quote auf einer ersten Ist-Wertstromanalyse meist sehr klein aus.
- Definieren Sie Ihre Eingangsgrößen, bevor Sie rechnen. Arbeitsinhalt und verstrichene Zeit ergeben für denselben Prozess unterschiedliche Ergebnisse.
- Nutzen Sie die Quote, um Ihre eigenen Wertstromanalysen vor und nach einer Änderung zu vergleichen. Externe Benchmarks schwanken stark und sind selten verlässlich.
Was misst diese Quote?
Ein Wertstrom umfasst alle Schritte, die einen Kundenbedarf in ein geliefertes Produkt verwandeln. Die Produktionsdurchlaufzeit ist die Gesamtzeit, die ein Produkt von Anfang bis Ende für diesen Weg benötigt. Das Lexikon des Lean Enterprise Institute (LEI) verwendet diesen Begriff. Es ergänzt, dass die eigentliche Bearbeitungszeit typischerweise nur einen kleinen Bruchteil davon ausmacht. Die meiste Zeit wartet das Produkt.
Die wertschöpfende Zeit ist der Teil der Arbeit, der das Produkt so verändert, dass der Kunde dafür bezahlt. Das Lexikon nennt sie wertschaffende Zeit. Zeit, die Kosten verursacht, aber keinen Kundennutzen bringt, etwa Lagerung, Prüfung und Nacharbeit, ist nicht wertschöpfende Zeit. Die Definitionen finden Sie im LEI-Lexikoneintrag zur Zykluszeit. Zur selben Gruppe gehören das Warten auf Material oder Freigaben, Transporte sowie Nacharbeit infolge früherer Fehler.
Drei Begriffe beschreiben dieselbe Idee. Wertschöpfungsquote, Wertschöpfungsanteil in Prozent und Process Cycle Efficiency (PCE) bedeuten alle wertschöpfende Zeit geteilt durch Durchlaufzeit. Jon Miller von Gemba Academy schreibt, dass dies die richtige Berechnungsweise ist, wenn Sie eine Wertstromanalyse erstellen. Verwechseln Sie sie nicht mit der Wertschöpfung im Finanzwesen, die eine monetäre Kennzahl ist. Dieser Artikel behandelt ausschließlich die zeitbasierte Quote. Auch Seiten zur Kostenrechnung verwenden sie. Die Definition von AccountingTools teilt die wertschöpfende Zeit durch die gesamte Zeit von der Auftragsannahme bis zur Lieferung. Dort wird angemerkt, dass manche Varianten die Zeitmessung mit dem Produktionsstart beginnen, was der hier verwendeten Produktionsdurchlaufzeit entspricht. Das Konzept ist einfach, die Eingangsgrößen erfordern jedoch Sorgfalt.
Wie berechnen Sie die Wertschöpfungsquote?
Die Formel ist kurz:
Wertschöpfungsquote = wertschöpfende Zeit ÷ Produktionsdurchlaufzeit
Multiplizieren Sie mit 100, um einen Prozentwert zu erhalten. Beide Zeitangaben müssen dasselbe Produkt und dieselbe Einheit beschreiben. Die eigentliche Arbeit liegt darin, belastbare Eingangsdaten zu erhalten. Gehen Sie bei einer Wertstromanalyse für eine Produktfamilie in diesen Schritten vor:
- Zeichnen Sie die Ist-Zustandskarte. Gehen Sie den Prozessfluss ab und erfassen Sie jeden Prozessschritt mit seiner Zykluszeit. Zählen Sie den Bestand vor jedem Schritt.
- Teilen Sie jeden Schritt in wertschöpfende und nicht wertschöpfende Arbeit auf. Fragen Sie: Würde der Kunde dafür bezahlen? Die Teams sollten dies gemeinsam an der Station entscheiden.
- Addieren Sie die wertschöpfende Zeit aller Schritte für eine Einheit.
- Berechnen Sie die Wartezeit. Teilen Sie den Bestand vor jedem Schritt durch den täglichen Bedarf, um die Bestandsreichweite in Tagen zu erhalten, und rechnen Sie die Tage anschließend in Arbeitssekunden um.
- Addieren Sie Bearbeitungszeit und Wartezeit, um die Produktions-Durchlaufzeit zu erhalten.
- Teilen Sie die wertschöpfende Zeit durch die Durchlaufzeit.
Wenn Sie den Bestand nicht direkt zählen können, können Sie die Durchlaufzeit mit Little's Law schätzen. Die Trainingsseite 6sigma.us beschreibt es in ihrem Artikel zur Prozesszykluseffizienz als Durchlaufzeit = Work-in-Process ÷ Durchsatzrate. Beispiel: 600 Einheiten in Bearbeitung und 300 Einheiten pro Tag ergeben 2 Tage (erfundene Zahlen). Prüfen Sie die Schätzung nach Möglichkeit an einer echten Zählung auf dem Shopfloor.
Ein Eingangswert erfordert eine Entscheidung. In seinem Gemba-Academy-Beitrag „Value Added Percentage Question“ behandelt Miller die wertschöpfende Zeit als Arbeitsinhalt, aufsummiert über alle Mitarbeiter, und die Durchlaufzeit als verstrichene Uhrzeit. Wenn mehrere Personen gleichzeitig an einem Produkt arbeiten, kann der Arbeitsinhalt länger sein als die verstrichene Zeit, und das Verhältnis kann dann über 100 % liegen. In seinem Beispiel ergaben sich 300 %. Leser in den Kommentaren kamen bei demselben Fall mit anderen Definitionen der Eingangswerte auf 75 % und 65 %. Die Lehre ist nicht, welche Wahl richtig ist. Die Lehre ist, Ihre Wahl festzuhalten und dabei zu bleiben.
Beispiel: fünf Schritte, eine Produktfamilie
Dies ist ein illustratives Beispiel mit erfundenen Zahlen, kein gemessener Fall. Ein Manager für kontinuierliche Verbesserung bildet eine Produktfamilie ab, ein montiertes Motorgehäuse. Der Bedarf liegt bei 200 Einheiten pro Tag. Ein Arbeitstag hat 25.200 Sekunden.
Pro Einheit hat jeder Schritt eine Zykluszeit, eine wertschöpfende Zeit und den Bestand davor:
- Zerspanung: Zykluszeit 70 Sekunden, wertschöpfend 55 Sekunden, Bestand davor 400 Einheiten.
- Entgraten: Zykluszeit 30 Sekunden, wertschöpfend 0 Sekunden, Bestand davor 200 Einheiten.
- Prüfung: Zykluszeit 25 Sekunden, wertschöpfend 0 Sekunden, Bestand davor 300 Einheiten.
- Montage: Zykluszeit 95 Sekunden, wertschöpfend 80 Sekunden, Bestand davor 200 Einheiten.
- Verpackung: Zykluszeit 20 Sekunden, wertschöpfend 0 Sekunden, kein Bestand davor.
Das Team hat Entgraten, Prüfung und Verpackung in diesem Beispiel als nicht wertschöpfend eingestuft. Das ist eine Ermessensentscheidung. Andere Teams können anders entscheiden, und sie sollten dies an der Station tun.
Wertschöpfende Zeit: 55 + 80 = 135 Sekunden.
Bearbeitungszeit: 70 + 30 + 25 + 95 + 20 = 240 Sekunden.
Wartezeit: 400 ÷ 200 = 2 Tage, 200 ÷ 200 = 1 Tag, 300 ÷ 200 = 1,5 Tage und 200 ÷ 200 = 1 Tag. Das ergibt 5,5 Tage, also 5,5 × 25.200 = 138.600 Sekunden.
Produktions-Durchlaufzeit: 138.600 + 240 = 138.840 Sekunden.
Wertschöpfungsquote: 135 ÷ 138.840 = 0,00097, etwa 0,1 %.
Vergleichen Sie nun zwei Verbesserungsideen:
- Entgraten und Prüfung entfernen. Angenommen, ein besserer Prozess macht beides überflüssig. Die Bearbeitungszeit sinkt um 55 Sekunden, und die Durchlaufzeit sinkt auf 138.785 Sekunden. Die Quote bleibt bei 0,1 %, denn 55 Sekunden sind winzig im Vergleich zu 138.600 Sekunden Wartezeit.
- Den Bestand vor jedem Schritt halbieren. Die Wartezeit sinkt auf 2,75 Tage bzw. 69.300 Sekunden. Die Durchlaufzeit beträgt dann 69.540 Sekunden, und die Quote steigt auf 135 ÷ 69.540 = etwa 0,19 %. Die Quote hat sich nahezu verdoppelt, und der Kunde erhält das Produkt 2,75 Tage früher.
Beide Ideen sind aus anderen Gründen gut. Nur die zweite verändert jedoch die Quote, und das zeigt, wo die Zeit steckt: in den Warteschlangen.
Wie lesen Sie das Ergebnis?
Erwarten Sie auf der ersten Map keine hohe Zahl. Das LEI-Lexikon nennt die Bearbeitungszeit typischerweise als kleinen Bruchteil der Durchlaufzeit, und die Rechnung oben zeigt, warum. Eine Warteschlange von wenigen Tagen überlagert Sekunden an Arbeit bei Weitem. Ein Kommentator zum Gemba-Academy-Beitrag berichtet aus eigener Erfahrung, dass erste Ist-Zustands-Maps oft etwa 1 Prozent oder weniger zeigen. AccountingTools nennt ein Beispiel mit einem Kunststoffgehäuse, bei dem etwa 6 von 168 Stunden einen Mehrwert schaffen, also 3,6 Prozent. Dabei handelt es sich um Einzelfälle, nicht um Benchmarks. Behandeln Sie solche Werte mit Vorsicht. Keine der Quellen, die ich geprüft habe, nannte einen belastbaren Benchmark.
Wertvoller ist die Quote als Richtungsanzeige. Berechnen Sie sie auf der Ist-Zustands-Map, dann auf der Soll-Zustands-Map und nach jeder Verbesserung erneut. Nutzen Sie sie, um zu analysieren, wohin die Zeit fließt, und werten Sie sie als ein Signal unter mehreren, etwa neben der Durchlaufzeit in Tagen, dem Bestand und der termintreuen Lieferung. Die Quote kann auch in die Irre führen. Mehr wertschöpfende Arbeit in einem Schritt erhöht die Quote, hilft dem Kunden aber womöglich nicht. Lesen Sie sie deshalb immer zusammen mit der Durchlaufzeit.
Wie erhöhen Sie die Quote?
Da Warten den größten Teil der Durchlaufzeit ausmacht, bringen die größten Fortschritte bei Produktivität und Liefertreue nicht das Beschleunigen der Arbeit, sondern das Verringern der Wartezeiten. Der Artikel von 6sigma.us nennt Ansätze wie Kanban, visuelles Management und One-Piece-Flow und empfiehlt, Engpässe mit Wertstromanalyse und Taktzeitanalyse aufzuspüren. In der Praxis helfen diese Schritte:
- Losgrößen reduzieren. Kleinere Lose warten zwischen den Schritten weniger.
- Work in Process (WIP) begrenzen. Pull-Systeme und Kanban verhindern, dass sich Bestände aufbauen.
- Den Engpass beseitigen. Vor dem langsamsten Schritt sammelt sich der Bestand. Wenn Sie ihn verbessern, verkürzt sich die Warteschlange.
- Nicht wertschöpfende Schritte entfernen. Tun Sie das, nachdem Sie verstanden haben, warum jeder Schritt existiert.
- Den Fluss glätten. Eine gleichmäßige Nachfrage am Pacemaker reduziert Bestandswellen.
Häufige Fehler
- Definitionen vermischen. Arbeitsinhalt und verstrichene Zeit ergeben unterschiedliche Quoten. Legen Sie eine Regel fest und wenden Sie sie auf jeden Schritt an.
- Alles als wertschöpfend einstufen. Wenn jemand an einer Tätigkeit arbeitet, fühlt sie sich wertvoll an. Fragen Sie sich, ob der Kunde dafür bezahlen würde.
- Wartezeiten ignorieren. Wenn Sie nur Taktzeiten addieren, beschreiben Sie einen schnellen Prozess und übersehen die tatsächliche Durchlaufzeit.
- Mit externen Benchmarks vergleichen. Werke unterscheiden sich in Produkt, Prozess und Zählregeln. Vergleichen Sie Ihre eigenen Maps über die Zeit und stimmen Sie die Definition unternehmensweit ab, damit jedes Werk gleich zählt.
- Ein Produkt für das gesamte Werk verwenden. Berechnen Sie die Quote je Produktfamilie und vergleichen Sie dann die Familien.
- Nur der Quote nachjagen. Prüfen Sie zusätzlich Durchlaufzeit, Liefertreue und Qualität.
Wie Software helfen kann
Bestände und Zeiten von Hand zu erfassen, kostet Tage, und die Zahlen veralten schnell. iFAKT's Polaris VSM ist ein Modul von iFAKT Polaris für datenbasierte Wertstromanalyse. Es bildet Material- und Informationsflüsse gemeinsam ab und macht Verschwendung und Engpässe sichtbar. Ein solches Modell kann zeigen, wo sich Wartezeiten stauen. Die Einstufung in wertschöpfende und nicht wertschöpfende Arbeit braucht aber weiterhin die Menschen am Arbeitsplatz.
Nächster Schritt
Wählen Sie eine Produktfamilie aus und berechnen Sie ihre Wertschöpfungsquote auf dem Papier: Listen Sie die Schritte auf, teilen Sie die Zeit jedes Schritts in wertschöpfend und nicht wertschöpfend auf und addieren Sie die Wartezeit aus Bestand und täglicher Nachfrage. Halten Sie danach Ihre Definition jeder Eingabegröße schriftlich fest, damit Sie die Wertschöpfungsquote nach Ihrer nächsten Verbesserung exakt gleich erneut berechnen können.