Durchlaufzeit, Zykluszeit und Taktzeit: Was ist der Unterschied?
Von Mirko Peters ·
Durchlaufzeit, Zykluszeit und Taktzeit: drei Kennzahlen, die drei unterschiedliche Fragen beantworten. Erfahren Sie, welche Kennzahl Wartezeit zeigt, welche das Tempo, und wie Sie beide einsetzen.
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Durchlaufzeit ist, wie lange der Kunde oder der nächste Prozess wartet, Zykluszeit ist, wie lange ein Schritt pro Einheit benötigt, und Taktzeit ist, wie schnell die Nachfrage Sie zur Produktion zwingt. Es sind drei verschiedene Uhren, und wer sie verwechselt, trifft falsche Entscheidungen. Dieser Leitfaden richtet sich an Lean-Manager, die alle drei Begriffe in derselben Besprechung hören. Sie erfahren, welche Frage jede Kennzahl beantwortet, sehen ein Rechenbeispiel, in dem eine Linie den Takt erreicht und trotzdem eine sehr lange Durchlaufzeit hat, und erfahren, wie Sie jede Kennzahl sauber messen.
Das Wichtigste in Kürze
- Durchlaufzeit ist die gesamte verstrichene Zeit einschließlich Wartezeit, Zykluszeit ist die Zeit, die ein Schritt pro Einheit benötigt, und Taktzeit ist das Tempo, das die Kundennachfrage vorgibt.
- Die drei Kennzahlen beantworten unterschiedliche Fragen: wie lange der Kunde wartet, ob ein Schritt mit dem Tempo mithält und wie schnell das Werk produzieren muss.
- Die Taktzeit berechnet sich aus verfügbarer Zeit und Bedarf, während Zykluszeit und Durchlaufzeit im Betrieb gemessen werden.
- Eine Linie kann an jeder Station den Takt erreichen und trotzdem eine sehr lange Durchlaufzeit haben, weil der größte Teil der Durchlaufzeit aus Wartezeit besteht, nicht aus Bearbeitung.
- Halten Sie fest, wo jede Uhr startet und stoppt, sonst melden zwei Teams für dasselbe Produkt zwei verschiedene Durchlaufzeiten.
Durchlaufzeit vs. Zykluszeit: der Kernunterschied
Beide Kennzahlen werden in Zeiteinheiten gemessen, deshalb werden sie leicht verwechselt. Der Unterschied liegt darin, was sie umfassen. Die Zykluszeit deckt einen Schritt ab, die Durchlaufzeit den gesamten Weg.
Das Lean Enterprise Institute (LEI) definiert die Zykluszeit in seinem Lexikoneintrag als die Zeit, die benötigt wird, um ein Teil zu fertigen oder einen Prozess abzuschließen, so wie sie durch tatsächliche Messung ermittelt wird. Auf derselben Seite definiert es die Produktionsdurchlaufzeit, auch Durchsatzzeit genannt, als die Gesamtzeit, die ein Produkt benötigt, um einen Prozess oder Wertstrom zu durchlaufen. Hinzu kommt die Auftragsdurchlaufzeit, die Verzögerungen nachgelagerter Schritte einschließt, etwa die Auftragsbearbeitung und Wartezeiten, wenn Kundenaufträge die Kapazität übersteigen. Das LEI bringt die drei in eine klare Reihenfolge: Die wertschöpfende Zeit ist in der Regel kleiner als die Zykluszeit, und diese wiederum ist kleiner als die Produktionsdurchlaufzeit.
Michael Ballé beschreibt es verständlich in seinem LEI-Artikel Should I pursue waste elimination or lead-time reduction?. Seinen Worten nach ist die Durchlaufzeit die Zeit, die der Auftrag in der Warteschlange liegt, plus die Zeit, die seine Fertigung tatsächlich dauert. Die Durchlaufzeit hat also zwei Anteile: Bearbeitung und Warten. Die Zykluszeit umfasst nur den Bearbeitungsanteil eines Schritts.
Deshalb bewegen sich die beiden Kennzahlen unabhängig voneinander. Sie können eine Maschine beschleunigen und ihre Zykluszeit verbessern, während sich die Durchlaufzeit nicht ändert, weil der Auftrag weiterhin in derselben Warteschlange steht. Ballé warnt, dass ein schnellerer Schritt allein vor allem zu mehr Überproduktion verleitet.
Noch eine Falle: Auch die Zykluszeit selbst gibt es in Varianten. Die Seite von LEI zeigt eine effektive Maschinenzykluszeit, bei der Lade- und Entladezeit sowie ein Anteil der Rüstzeit zur eigenen Zykluszeit der Maschine addiert werden. Im Beispiel ergeben 20 Sekunden Maschinenzeit, 30 Sekunden Beladen und eine Rüstzeit von 30 Sekunden bei einer Mindestlosgröße von 30 Teilen 51 Sekunden. Legen Sie fest, welche Variante Ihr Werk verwendet, und halten Sie diese schriftlich fest. Dieselbe Vorsicht gilt, wenn Ihre IT-Kollegen über Kanban-Boards, agile Teams und Workflow-Metriken sprechen: Sie starten und stoppen die Uhren häufig an anderen Punkten als die Produktion.
Taktzeit: die dritte Zahl
Die Taktzeit ist grundsätzlich anders. LEI definiert die Taktzeit als verfügbare Produktionszeit geteilt durch die Kundennachfrage. Im Beispiel hat eine Fabrik, die 480 Minuten am Tag läuft und eine Nachfrage von 240 Widgets pro Tag bedienen muss, eine Taktzeit von zwei Minuten. Niemand misst den Takt mit der Stoppuhr. Sie berechnen ihn aus der verfügbaren Zeit und der Nachfrage, die Sie erfüllen müssen, und Sie berechnen ihn neu, sobald sich eine der beiden Größen ändert.
Der Takt ist also das Soll-Tempo, und die Taktzeit Ihres Werks ist eine Berechnung, keine Messung. Die Zykluszeit ist dagegen das tatsächliche Tempo eines Schritts. Liegt die Zykluszeit einer Station unter der Taktzeit, kann sie mit der Nachfrage Schritt halten. Liegt sie darüber, ist die Station der Engpass, und die Linie kann nicht liefern, was Kunden verlangen. Die Durchlaufzeit liegt auf einer anderen Achse: Sie zählt jede Stunde, in der das Produkt wartet. Deshalb kann sie lang sein, selbst wenn jede Station schneller ist als der Takt.
Welche Zahl welche Frage beantwortet
Nutzen Sie dies als schnelle Orientierung. Es ist unsere eigene Zusammenfassung, kein Standard.
- Die Taktzeit beantwortet: Wie schnell müssen wir produzieren, um die Nachfrage zu erfüllen? Nutzen Sie sie, um das Tempo festzulegen, die Anzahl der Stationen und Mitarbeiter zu dimensionieren und zu prüfen, ob der Plan realistisch ist.
- Die Zykluszeit beantwortet: Kann dieser Schritt mithalten, und wo liegt der Engpass? Nutzen Sie sie, um jede Station mit dem Takt zu vergleichen und den Schritt zu finden, der die Leistung begrenzt.
- Die Durchlaufzeit beantwortet: Wie lange wartet der Kunde, und wie lange liegt unser Bestand im Prozess? Nutzen Sie sie als Kennzahl für Liefergeschwindigkeit, Flexibilität und den Bestand in der Fertigung.
Wenn es um Wartezeiten geht, brauchen Sie die Durchlaufzeit. Wenn es um die Geschwindigkeit an einer Station geht, brauchen Sie die Zykluszeit. Wenn es um das geforderte Tempo geht, brauchen Sie den Takt. Ein Werk, das nur die Zykluszeit verfolgt, sieht das Tempo, aber nicht die Wartezeit. Ein Werk, das nur die Durchlaufzeit verfolgt, sieht die Wartezeit, aber nicht die Ursache.
Beispiel: Eine Linie hält den Takt ein und wartet trotzdem
Dies ist ein illustratives Beispiel, kein gemessener Fall. Ein Werk läuft 480 Minuten pro Tag für eine Nachfrage von 240 Einheiten pro Tag, die Taktzeit beträgt also 120 Sekunden. Drei Stationen bearbeiten das Produkt. Die Lose zu je 240 Teilen, also einem Tagesbedarf, wandern als Ganzes von Station zu Station.
- Zuschnitt: Zykluszeit 100 Sekunden, Warteschlange vor der Station 16 Stunden.
- Schweißen: Zykluszeit 115 Sekunden, Warteschlange vor der Station 24 Stunden.
- Lackieren: Zykluszeit 90 Sekunden, Warteschlange vor der Station 8 Stunden.
Jede Zykluszeit liegt unter dem Takt von 120 Sekunden, die Linie hält also mit der Nachfrage Schritt. Das Schweißen ist der Engpass mit einer Reserve von nur 5 Sekunden. Die reine Bearbeitungszeit für ein Teil beträgt 100 + 115 + 90 = 305 Sekunden, also etwa 5 Minuten.
Nun zur Durchlaufzeit eines Loses. Die Bearbeitung von 240 Teilen dauert 240 × 100 Sekunden = 6,7 Stunden am Zuschnitt, 7,7 Stunden am Schweißen und 6,0 Stunden am Lackieren, zusammen 20,3 Stunden. Die Warteschlangen addieren 16 + 24 + 8 = 48 Stunden. Die Produktionsdurchlaufzeit beträgt damit etwa 68 Arbeitsstunden, also mehr als acht Arbeitstage zu je acht Stunden. Die reine Bearbeitungszeit von 5 Minuten macht davon etwa 0,1 % aus.
Alle drei Zahlen sind korrekt, und sie erzählen drei verschiedene Geschichten. Der Takt sagt, dass das Tempo stimmt. Die Zykluszeit sagt, dass keine Station zu langsam ist. Die Durchlaufzeit sagt, dass der Kunde mehr als acht Tage auf ein Produkt wartet, für das nur fünf Minuten Arbeit anfallen.
Jetzt zerlegt das Team die Charge in Lose von 60 Stück. Taktzeiten und Takt bleiben unverändert. Die Rüstzeiten pro Lauf sinken auf ein Viertel, das sind insgesamt 5,1 Stunden. Wir nehmen an, dass sich auch die Warteschlangen auf ein Viertel verringern, weil sie größtenteils darauf warteten, dass die Chargen davor abgearbeitet werden: 12 Stunden. Die Durchlaufzeit sinkt damit auf etwa 17 Stunden, eine Reduzierung um drei Viertel. Das ist eine Annahme, die im Shopfloor überprüft werden muss, aber die Richtung stimmt. Sie folgt der Logik, die Ballé beschreibt: Um die Durchlaufzeit zu verkürzen, reduzieren Sie die Warteschlange und die Losgröße, nicht die Zeit jedes einzelnen Schritts.
So messen Sie jede Kennzahl, ohne sich selbst zu täuschen
- Legen Sie Start und Ende fest. Entscheiden Sie, wann jede Uhr startet und stoppt. Beginnt die Durchlaufzeit mit der Auftragserfassung, mit der Freigabe an die Fertigung oder mit dem ersten Arbeitsgang? Endet sie beim letzten Arbeitsgang, bei der Verpackung oder bei der Auslieferung?
- Berechnen Sie den Takt aus der Nettozeit. Nehmen Sie die verfügbare Zeit nach Pausen und geplanten Stillständen und teilen Sie sie durch den Bedarf im selben Zeitraum.
- Messen Sie die Zykluszeit an der Station. Verwenden Sie eine Stoppuhr oder die Maschinendaten, und zwar über mehrere Zyklen. Halten Sie fest, ob Anteile für Beladen, Entladen und Umrüsten enthalten sind.
- Verfolgen Sie die Durchlaufzeit mit Zeitstempeln. Erfassen Sie für eine Stichprobe von Aufträgen oder Chargen Ein- und Ausgang jedes Schritts. Ein einfaches Etikett oder ein Buchungsscan genügt. Leiten Sie die Durchlaufzeit nicht aus Durchschnittswerten der Zykluszeiten ab.
- Vergleichen Sie alles in einem Bild. Stellen Sie Takt, Zykluszeit je Schritt und die Durchlaufzeit eines Stichprobenauftrags nebeneinander. Die Lücke zwischen Zykluszeiten und Durchlaufzeit zeigt die Wartezeiten.
Wiederholen Sie die Messung nach jeder Änderung. Hat sich die Durchlaufzeit nicht verändert, hat die Maßnahme die Wartezeiten nicht erreicht.
Häufige Fehler
- Die Begriffe als Synonyme verwenden. Ein Bericht, der von „Zykluszeit von acht Tagen“ spricht, vermischt beides. Benennen Sie die Uhr, die Sie meinen.
- Durchlaufzeit ohne Start und Ende berichten. Zwei Teams können für dasselbe Produkt unterschiedliche Werte melden.
- Ein Werk allein anhand der Zykluszeit beurteilen. Schnelle Stationen garantieren keine kurzen Durchlaufzeiten, wie das Beispiel zeigt.
- Den Takt aus der Bruttozeit ableiten. Pausen und geplante Stillstände stehen der Produktion nicht zur Verfügung.
- Den Takt als Messgröße behandeln. Er ist ein aus dem Bedarf abgeleiteter Zielwert. Ändert sich der Bedarf, ändert sich der Takt.
- Die Zykluszeit an einer Station verkürzen, die nicht der Engpass ist. Die Linie wird dadurch nicht schneller, und der Bestand staut sich nur weiter stromabwärts.
Wie Software helfen kann
Ein Manufacturing Execution System kann Start und Ende jedes Arbeitsgangs erfassen und Zykluszeiten sowie Durchlaufzeiten aus denselben Zeitstempeln berechnen. Ein ERP-System enthält Bedarf und verfügbare Zeit, sodass der Takt neu berechnet werden kann, wenn sich die Planung ändert. Dashboards können Takt, Zykluszeit und Durchlaufzeit nebeneinander darstellen. Software liefert die Daten. Die Entscheidung, woher die Wartezeiten kommen, treffen Sie weiterhin am Gemba.
Nächster Schritt
Wählen Sie ein Produkt aus, berechnen Sie seinen Takt und verfolgen Sie eine Charge mit Zeitstempeln von der Freigabe bis zum letzten Arbeitsgang. Stellen Sie die Zahlen anschließend nebeneinander, um die Lücke zwischen Durchlaufzeit und Zykluszeit zu erkennen, und fragen Sie, in welchen Stunden das Produkt tatsächlich wartet.