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Blog · Mirko Peters

Verkürzung der Durchlaufzeit in der Fertigung: 10 Hebel aus dem Wertstrom

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Die Verkürzung der Durchlaufzeit in der Fertigung beginnt bei den Warteschlangen, nicht bei den Maschinen. Zehn Hebel, von WIP-Obergrenzen bis zu schnellen Rüstwechseln, plus ein erfundenes Rechenbeispiel.

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Die Verkürzung der Durchlaufzeit in der Fertigung bedeutet, die Zeit vom Kundenauftrag bis zur Auslieferung zu verringern. Der größte Teil dieser Zeit entsteht durch Warten, nicht durch Arbeit. Kürzere Durchlaufzeiten wirken sich zudem positiv auf die Kundenzufriedenheit und den Cashflow aus. Dieser Artikel richtet sich an Werkleiter, die eine kurze Liste von Hebeln suchen, die sie in einer Produktfamilie testen können. Er definiert die Begriffe, zeigt das einfache Gesetz, das Durchlaufzeit und Bestand verbindet, nennt zehn Hebel in einer praxistauglichen Reihenfolge und geht anhand eines erfundenen Beispiels mit Zahlen durch.

Die wichtigsten Punkte

  • Die Verkürzung der Durchlaufzeit bedeutet in der Fertigung vor allem den Abbau von Wartezeiten: Eine Seite des Kaizen Institute (ein Anbieter) stellt fest, dass die Wartezeit in der Warteschlange den größten Teil der Gesamtdurchlaufzeit ausmacht.
  • Das Little-Gesetz verbindet die drei Größen: Die Durchlaufzeit ist gleich Work in Process geteilt durch Durchsatz. Halbieren Sie den Work in Process, halbiert sich bei gleichbleibendem Durchsatz also auch die Durchlaufzeit.
  • Zehn Hebel in sinnvoller Reihenfolge: Engpass ermitteln, Work in Process begrenzen, Losgröße verkleinern, Rüstvorgänge beschleunigen, Pull-Steuerung einführen, Produktion glätten, Übergaben reduzieren, Nacharbeit beheben, Lieferzeiten der Lieferanten verkürzen, Standardarbeit sichern.
  • Ein Praktiker in einem E-Book des Lean Enterprise Institute hat einen Rüstvorgang von 10 Stunden auf 30 Minuten verkürzt. Dadurch sind kleinere Lose möglich, ohne Kapazität zu verlieren.
  • Messen Sie den gesamten Fluss vom Auftrag bis zur Auslieferung und vergleichen Sie die Durchlaufzeit mit der wertschöpfenden Zeit, um zu sehen, wie viel davon auf Wartezeit entfällt.

Wie funktioniert die Verkürzung der Durchlaufzeit?

Die Durchlaufzeit ist die Gesamtzeit, die ein Auftrag oder eine Einheit von der Freigabe oder Bestellung bis zur Auslieferung im System verbringt. Die Zykluszeit ist etwas anderes: Sie beschreibt, wie lange ein Schritt für die Bearbeitung einer Einheit braucht. Ein Wertstrom kann kurze Zykluszeiten und eine lange Durchlaufzeit haben, weil das Produkt zwischen den Schritten wartet. Diese Wartezeit wird als Warteschlangenzeit bezeichnet.

Eine Seite des Kaizen Institute zum Verringern von Work in Process und Durchlaufzeit stellt fest, dass die Warteschlangenzeit den größten Teil der Gesamtdurchlaufzeit ausmacht. Die Seite stammt von einer Beratungsfirma und ist daher als Sicht eines Anbieters zu werten. Sie deckt sich mit vielen Wertstromanalysen, in denen die wertschöpfende Zeit nur einen kleinen Anteil der Durchlaufzeit ausmacht.

Den Zusammenhang zwischen Wartezeit und Bestand beschreibt das Little-Gesetz. LearnLeanSigma erklärt es so: In einem stabilen System ist die Durchlaufzeit gleich Work in Process geteilt durch Durchsatz. Das dortige Beispiel einer Fahrradlinie hat 200 Fahrräder im Prozess und 10 Auslieferungen pro Tag, also beträgt die Durchlaufzeit 20 Tage. Begrenzen Sie den Work in Process bei gleichem Durchsatz auf 50, ergeben sich 5 Tage.

Die praktische Botschaft ist einfach. Wenn Sie die Durchlaufzeit verkürzen wollen, haben Sie zwei Möglichkeiten: weniger Work in Process oder mehr Durchsatz. Eine Verkürzung an der richtigen Stelle senkt außerdem die Kosten, weil Bestände Kapital binden. Die zehn Hebel unten setzen eines von beiden um.

Was sind die zehn Hebel?

Die Reihenfolge ist wichtig. Beginnen Sie mit den ersten drei, denn sie schützen die übrigen.

  1. Den echten Engpass finden. Es ist der Schritt, der den Durchsatz des gesamten Flusses begrenzt. Messen Sie, bevor Sie etwas ändern, denn die Verbesserung eines Schritts, der nicht der Engpass ist, verlagert die Wartezeit nur an eine andere Stelle. Auch das Kaizen Institute stellt diesen Punkt an die erste Stelle.
  2. Die Arbeit im Prozess begrenzen. Eine sichtbare Obergrenze verhindert, dass sich der Fluss mit begonnenen, aber unvollendeten Aufträgen füllt. Zu den Werkzeugen gehören Kanban-Karten, CONWIP (Constant Work in Process, eine einzige Gesamtobergrenze für die gesamte Linie) und First-in-first-out-Spuren. Kanban ist ein japanisches Wort für Signalkarte. Wählen Sie das Werkzeug nach Ihrem Produktmix.
  3. Den gesamten Fluss messen. Erfassen Sie die Durchlaufzeit vom Auftrag bis zur Auslieferung, nicht nur die Maschinenzeit. Die Lücke zwischen Durchlaufzeit und wertschöpfender Zeit zeigt, wie viel Zeit auf Wartezeit entfällt.
  4. Losgrößen reduzieren. Bei einem Los von 500 Teilen wartet das letzte Teil auf 499 andere. Kleinere Lose verkürzen die Warteschlange vor jedem Schritt, aber nur, wenn Rüstvorgänge dies zulassen.
  5. Rüstvorgänge beschleunigen. SMED steht für Single-Minute Exchange of Die, eine Methode, um Rüstzeiten zu verkürzen. In einem E-Book des LEI zum Wertstrommapping berichtet ein Praktiker, dass er eine Rüstzeit von 10 Stunden auf 30 Minuten gesenkt hat. Das ist das Ergebnis eines einzelnen Praktikers und kein Versprechen.
  6. Ziehen statt schieben. Geben Sie Arbeit frei, wenn der nächste Schritt sie braucht, nicht wenn der Plan es vorsieht. Pull verknüpft die Freigabe mit dem tatsächlichen Verbrauch.
  7. Die Auftragsplanung glätten. Geben Sie Aufträge in einem gleichmäßigen Takt kleiner Lose frei. Wöchentliche Auftragswellen erzeugen montags Warteschlangen und freitags Leerlauf.
  8. Übergaben und Freigaben reduzieren. Aufträge warten auch in Büros: auf eine Freigabe, eine Unterschrift oder eine fehlende Zeichnung. Bilden Sie den Informationsfluss ab und entfernen Sie Schritte, die Arbeit nur weiterreichen.
  9. Nacharbeit und Ausschuss beheben. Jede Nacharbeitsschleife bedeutet einen zusätzlichen Durchlauf durch den Fluss. Erhöhen Sie die Erstdurchlaufquote an den Schritten, die die meisten Schleifen verursachen.
  10. Lieferzeiten der Lieferanten verkürzen und Standardarbeit sichern. Material, das zu spät eintrifft, bringt den Fluss zum Stillstand. Beziehen Sie daher wichtige Lieferanten ein und prüfen Sie die Treffsicherheit Ihrer eigenen Prognose. Schreiben Sie dann die neue Arbeitsweise als Standardarbeit fest, damit die Verbesserungen nicht wieder verloren gehen.

Welcher Hebel zuerst?

Ich nutze dafür eine einfache eigene Regel. Stellen Sie drei Fragen in dieser Reihenfolge:

  • Ist der Fluss mit unvollendeter Arbeit gefüllt? Dann begrenzen Sie die Arbeit im Prozess.
  • Wartet der erste Schritt des Flusses auf Rüstvorgänge? Dann arbeiten Sie an Rüstzeit und Losgröße.
  • Ist die Durchlaufzeit auch dann lang, wenn wenig Arbeit im Prozess liegt? Dann sehen Sie sich den Informationsfluss und die Lieferanten an.

Versuchen Sie nicht, alle zehn Maßnahmen gleichzeitig umzusetzen. Ändern Sie eine Sache, messen Sie zwei bis vier Wochen lang und behalten Sie, was funktioniert.

Beispiel: von 15 Tagen auf 6, erfundene Zahlen

Dieses Beispiel ist erfunden. Die Zahlen stammen nicht aus einem realen Werk.

Eine Produktfamilie hat 1.500 Einheiten im Prozess und liefert 100 Einheiten pro Tag aus. Nach Littles Gesetz beträgt die Durchlaufzeit 1.500 geteilt durch 100, also 15 Tage. Eine Wertstromanalyse zeigt 0,5 Tage wertschöpfende Zeit, der wertschöpfende Anteil liegt damit bei 0,5 geteilt durch 15, also etwa 3 %.

Das Team nimmt drei Änderungen nacheinander vor und geht davon aus, dass der Durchsatz bei 100 Einheiten pro Tag bleibt:

  • Die Arbeit im Prozess auf 1.000 Einheiten begrenzen. Die Durchlaufzeit beträgt 1.000 geteilt durch 100, also 10 Tage.
  • Den Rüstvorgang am Engpass von 3 auf 1 Stunde verkürzen und das Los von 500 auf 250 halbieren. Die Arbeit im Prozess sinkt auf 700 Einheiten, die Durchlaufzeit beträgt damit 7 Tage.
  • Aufträge täglich statt wöchentlich freigeben. Die Arbeit im Prozess pendelt sich bei 600 Einheiten ein, die Durchlaufzeit beträgt damit 6 Tage.

Die Durchlaufzeit sinkt von 15 Tagen auf 6, also um 60 %. Der wertschöpfende Anteil steigt auf 0,5 geteilt durch 6, etwa 8 %. Wenn eine Einheit im Prozess 40 an Material und Arbeitskosten bindet, sinkt das gebundene Kapital von 60.000 auf 24.000, wodurch 36.000 an Liquidität frei werden. Das Team muss allerdings noch nachweisen, dass der Durchsatz stabil bleibt. Ein sinkender Ausstoß würde zeigen, dass der Schnitt zu tief war.

Wie beeinflussen Lieferanten und die Lieferkette die Durchlaufzeit?

Das eigene Werk ist nur ein Teil des Bildes. Material, das zu spät eintrifft, stoppt den Fluss, egal, wie gut das Werk arbeitet. Die gesamte Wartezeit des Kunden umfasst auch die Zeit, bis das Material verfügbar ist. Betrachten Sie deshalb den Rand Ihrer Karte: Wie lange dauert ein Auftrag für ein Schlüsselteil, und wie zuverlässig ist diese Zeit?

Dies sind allgemeine Praxisempfehlungen und keine Ergebnisse aus einer Quelle, die ich geprüft habe:

  • Teilen Sie Ihre Prognose mit wichtigen Lieferanten. Eine verlässliche Prognose ermöglicht es ihnen, das richtige Material vorzuhalten, und verkürzt die Warenlieferung an Sie.
  • Vereinbaren Sie häufige, kleine Lieferungen für schnell drehende Teile. So reduzieren Sie den Aufwand für die Bestandsverwaltung und die Lagerhaltungskosten.
  • Vergleichen Sie nahe und entfernte Lieferanten nach Wiederbeschaffungszeit und deren Schwankung, nicht nur nach Preis. Eine kurze, gleichbleibende Lieferzeit kann den nötigen Sicherheitsbestand senken.
  • Messen Sie die Liefertreue der Lieferanten als KPI und besprechen Sie sie im Review.

Auch das Denken in Supply Chains hat eine Grenze. Wenn Sie Ihre eigene Durchlaufzeit auf sechs Tage senken, ein wichtiges Teil aber sechs Wochen braucht, bleibt die Zeit von Bestellung bis Lieferung lang. Legen Sie fest, welche Teilefamilien Sie auf Lager halten und welche Sie auftragsbezogen bestellen, und machen Sie diese Entscheidung auf der Karte sichtbar.

Häufige Fehler

  • Maschinen schneller laufen lassen. Zykluszeiten sind selten das Problem, sondern die Warteschlangen.
  • Einen Schritt verbessern, der nicht der Engpass ist. Die Warteschlange bewegt sich dann nur.
  • Losgrößen senken, ohne Rüstzeiten zu senken. Die Kapazität sinkt und der Engpass verschärft sich.
  • Nur einen Teil des Flusses messen. Eine kurze Durchlaufzeit in der Fertigung kann in einer langen Zeit von Bestellung bis Lieferung stecken.
  • Lieferanten und Büros vergessen. Das Warten auf Material und Freigaben zählt zur Durchlaufzeit.
  • Zehn Hebel gleichzeitig ziehen. Dann lässt sich nicht erkennen, welcher gewirkt hat.

Wie Software helfen kann

Um den Engpass und die Warteschlangen zu finden, braucht es Daten zu Aufträgen, Schritten und Zeiten. Werkzeuge können die Analyse vereinfachen und die Datenerfassung automatisieren. Automatisierung eines schlechten Flusses beschleunigt aber nur die Ineffizienz. Auch Planungsregeln bestimmen, wie viel Arbeit wartet: Ein Terminplan, der die Kapazität ignoriert, erzeugt genau die Warteschlangen, die Sie abbauen wollen.

iFAKT's Polaris VSM ist ein Modul von iFAKT Polaris für datenbasiertes Wertstrom-Mapping. Es bildet Material- und Informationsflüsse gemeinsam ab und macht Verschwendung und Engpässe sichtbar, sodass Sie Kosten durch Wartezeiten dort senken können, wo sie entstehen. iFAKT's Polaris Optimizer erzeugt automatisch optimierte Produktionspläne unter Randbedingungen wie Ressourcen, Schichten, Zonen, Qualifikationen und Kapazitäten.

Nächster Schritt

Die Verkürzung der Durchlaufzeit beginnt mit einer Teilefamilie und einer ehrlichen Kennzahl: der Zeit von Bestellung bis Lieferung. Messen Sie diese Woche genau diese Zeit, vergleichen Sie sie mit der wertschöpfenden Zeit und wählen Sie hieraus hieraus den ersten Hebel aus der Liste oben.

Entitäten in diesem Artikel

Polaris VSM Polaris Optimizer Bottleneck (production) Kanban

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