Durchlaufzeit in komplexer Montage senken: ein Wertstromansatz

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Von Mirko Peters · 2026-11-11

Durchlaufzeit in komplexer Montage mit einem Wertstromansatz senken: Fluss abbilden, Littles Gesetz anwenden, Work in Process begrenzen und Rüstzeiten kürzen. Für Lean-Manager.

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Um die Durchlaufzeit in komplexer Montage zu senken, müssen Sie zuerst herausfinden, wo Einheiten warten, denn Warten beansprucht meist weit mehr Zeit als die eigentliche Arbeit. Dieser Artikel richtet sich an Lean-Manager, die Montagen mit vielen Teilen, Arbeitsschritten und Baugruppen verantworten, etwa in der Luft- und Raumfahrt. Sie erfahren, wie ein Wertstromdiagramm die Wartezeiten sichtbar macht, wie Sie die Durchlaufzeit mit Little's law messen, welche Hebel sie am schnellsten senken und wie Sie mit einer Produktfamilie beginnen.

Das Wichtigste in Kürze

• Der größte Teil der Durchlaufzeit in komplexer Montage ist Wartezeit, nicht Arbeitszeit. Die Lücke zwischen wertschöpfender Zeit und Gesamtdurchlaufzeit im Wertstromdiagramm zeigt, wohin die Zeit verloren geht.
• Little's law verknüpft die drei Größen miteinander: Die Durchlaufzeit entspricht dem Work in Process geteilt durch den Durchsatz. Bei gleichbleibender Ausbringung lässt sich die Durchlaufzeit daher nur verkürzen, indem Sie den Work in Process reduzieren.
• Begrenzen Sie den Work in Process am Engpass, verkürzen Sie dort die Rüstzeiten und passen Sie die Losgröße entsprechend an, statt alle Stationen gleichzeitig zu optimieren.
• In komplexer Montage ist fehlendes Material eine häufige Ursache für Verzögerungen. Erfassen Sie deshalb Lieferzeiten der Lieferanten und Bestelltermine der Beschaffung im selben Diagramm.
• Beginnen Sie mit einer Produktfamilie: Gehen Sie den Wertstrom ab, zählen Sie an jedem Schritt den Work in Process und wählen Sie die Warteschlange mit dem größten Potenzial aus.

Warum fällt es schwer, die Durchlaufzeit in komplexer Montage zu senken?

In komplexer Montage werden viele Teile und Baugruppen zusammengeführt, häufig von mehreren Lieferanten. Ein einziges fehlendes Teil, eine Warteschlange vor einer Prüfung oder eine gemeinsam genutzte Vorrichtung kann eine ganze Einheit blockieren. In der Luft- und Raumfahrt ergänzen strenge Anforderungen an Qualität und Rückverfolgbarkeit zusätzliche Prüfungen und Dokumentationen. Diese verursachen weitere Schritte und Wartezeiten.

Ein Artikel von IndustryWeek zur Durchlaufzeit nennt die üblichen Ursachen. Siehe den IndustryWeek-Artikel zur Durchlaufzeit.

• Warteschlangen und Work in Process (WIP). Jede Warteschlange verlängert die Wartezeit. Der Artikel weist jedoch darauf hin, dass der WIP nicht auf null reduziert werden sollte.
• Losgröße und Losbewegung. Große Lose stauen sich zwischen den Arbeitsgängen, während Prüfer oder Bediener andere Aufgaben erledigen.
• Rüstzeit. Lange Rüstvorgänge begrenzen, wie weit Sie den WIP senken können.
• Personal und Layout. Personallücken, große Anlagen und Layouts, die keine Zellenfertigung zulassen, begrenzen den Fluss.

Berücksichtigen Sie in der komplexen Montage auch die Materialseite. Liefert ein Lieferant zu spät oder bestellt die Beschaffung zum falschen Zeitpunkt, wartet die Linie auf Rohmaterial und Komponenten, selbst wenn alle Stationen bereit sind. Die Lieferkette ist Teil der Durchlaufzeit.

Was zeigt ein Wertstromdiagramm über die Durchlaufzeit?

Ein Wertstromdiagramm zeigt, wie Material, Informationen und Entscheidungen durch eine Produktfamilie fließen, einschließlich Prozessschritten, Warteschlangen und Übergaben. Eine Framework-Seite zum Wertstrommapping beschreibt die Methode in zwei zusammenhängenden Teilen. Siehe die Umbrex-Seite zum Wertstrommapping.

Ist-Zustand. Gehen Sie den Materialfluss dort ab, wo die Arbeit tatsächlich stattfindet, und erfassen Sie Daten für jeden Schritt, zum Beispiel Zykluszeit, Rüstzeit, Verfügbarkeit, First-Pass-Yield, Losgröße und WIP. Notieren Sie, wie jeder Schritt ausgelöst wird und wer ihn einplant. Berechnen Sie die Taktzeit aus dem realen Bedarf: verfügbare Produktionszeit pro Periode geteilt durch Kundenbedarf pro Periode.

Zeitleiste. Am unteren Rand der Karte stehen zwei Summen. Die wertschöpfende Zeit ist die Summe der tatsächlichen Bearbeitungszeiten. Die nicht wertschöpfende Zeit umfasst Warteschlangen, Transport, Wartezeiten und Lagerreichweiten in Tagen. Die Differenz zwischen beiden Summen zeigt, wo zwischen einer Kundenanfrage und der Auslieferung Zeit verloren geht. Die Seite definiert keine Quote für wertschöpfende Zeit. Jede Kennzahl, etwa wertschöpfende Zeit geteilt durch Gesamtdurchlaufzeit, ist daher eine eigene Berechnung.

Soll-Zustand. Wählen Sie einen Schrittmacher-Prozess, der den Takt vorgibt. Schaffen Sie kontinuierlichen Fluss, wo die Zykluszeiten es zulassen, und setzen Sie dort, wo das nicht möglich ist, FIFO-Lanes mit expliziten WIP-Limits ein. Anschließend gleichen Sie die Auslastung aus, reduzieren die Rüstvorgänge und überführen das Design in einen Plan mit Verantwortlichen und Zielwerten.

Wie messen Sie die Durchlaufzeit mit dem Gesetz von Little?

Das Gesetz von Little verknüpft drei Größen: WIP entspricht Durchsatz multipliziert mit Durchlaufzeit. Umgestellt ergibt sich: Durchlaufzeit entspricht WIP geteilt durch Durchsatz. Ein Leitfaden auf der Website kaizen.com erklärt, dass sich bei gleichbleibendem Durchsatz die Durchlaufzeit nur verkürzen lässt, wenn man das WIP reduziert, weil zusätzliche Arbeit in der Fertigung Wartezeit erzeugt, ohne die Ausbringung zu erhöhen. Siehe den kaizen.com-Artikel zu WIP und Durchlaufzeit. Die Website ist kommerziell ausgerichtet, deshalb sollten Sie die Zahlen als Beispiele behandeln.

Der IndustryWeek-Artikel setzt dieselbe Idee praxisnah um. Zählen Sie bei der Datenaufnahme den Bestand an jedem Arbeitsschritt und teilen Sie das WIP durch den täglichen Bedarf, um die Durchlaufzeit in Tagen zu erhalten. Das Beispiel: 100 Teile WIP und ein täglicher Bedarf von 50 Teilen ergeben 2 Tage Durchlaufzeit. Der Artikel warnt außerdem davor, diese Methode mit Durchlaufzeiten aus Arbeitsplan- oder ERP-Historie zu vermischen. Wählen Sie daher eine Methode und bleiben Sie dabei.

Der kaizen.com-Artikel warnt zusätzlich vor Warteschlangen. Demnach macht die Wartezeit in der Diskreten Fertigung oft 80 Prozent oder mehr der Gesamtdurchlaufzeit aus. Außerdem steigt die Wartezeit bei einer Ressourcenauslastung von etwa 80 bis 85 Prozent stark an. Das sind die Zahlen des Artikels und keine Regel für jede Fertigung. Sie erklären aber, warum eine voll ausgelastete Station langsam ist.

Welche Hebel verkürzen die Durchlaufzeit am stärksten?

Die Quellen stimmen bei einer kurzen Liste überein. Beginnen wir mit dem ersten Hebel.

1. Den echten Engpass mit Daten finden. Der Engpass ist die Ressource, deren Kapazität die gesamte Linie begrenzt. Er ist oft nicht die Maschine, die am meisten beschäftigt wirkt. Verbesserungen an anderer Stelle ändern die Ausbringung nicht.
2. WIP davor begrenzen. Je nach Produktmix setzen Sie ein Kanban-System, eine Gesamt-WIP-Grenze über den Arbeitsplan (CONWIP) oder FIFO-Lanes ein. Als Startwert schlägt der kaizen.com-Artikel vor, das durchschnittliche WIP am Engpass um 20 bis 30 Prozent zu senken.
3. Rüstzeiten verkürzen und Lose verkleinern. Laut kaizen.com-Artikel kann eine Reduzierung der Rüstzeit um 75 Prozent die wirtschaftliche Losgröße etwa halbieren. Kleinere Lose durchlaufen die Linie schneller.
4. Standard-WIP nutzen. IndustryWeek definiert das Standard-WIP als Gesamtzykluszeit eines Arbeitsschritts geteilt durch die Taktzeit. Das Beispiel: 60 Minuten Zykluszeit und 80 Minuten Taktzeit ergeben 0,75, aufgerundet 1 Teil.
5. Zellen bilden. Eigene Zellen für jede Produktfamilie ermöglichen Fluss. Standardarbeit und Kreuzschulung halten sie besetzt.
6. Einkauf einbeziehen. Vereinbaren Sie Liefertermine mit Lieferanten und lösen Sie zuerst die Teile mit langen Wiederbeschaffungszeiten aus.

IndustryWeek berichtet von einem Fall, in dem das WIP von 10,5 auf 5 Tage Durchlaufzeit reduziert wurde, bei Kosten von etwa 500 US-Dollar und einem Potenzial von 2 Tagen. Es handelt sich um einen Einzelfall und nicht um einen Benchmark. Er zeigt aber, dass die ersten Verbesserungen günstig sein können.

Wie beeinflussen Lieferkette und Bestand die Durchlaufzeit?

Die Fertigungsdurchlaufzeit ist nur ein Teil dessen, was der Kunde sieht. Die Lieferzeiten an den Kunden umfassen auch die Auftragsbearbeitung, die Beschaffung und die Wiederbeschaffungszeit von Rohmaterial und Komponenten in der Lieferkette. Lange Lieferzeiten bei Lieferanten erzwingen höhere Bestände, und überschüssige Bestände verdecken Probleme und binden Kapital. Gutes Bestandsmanagement und Supply-Chain-Management zielen darauf ab, Bestände zu senken, ohne die Liefertreue zu gefährden: Prognosen teilen, Liefertermine vereinbaren und die termintreue Lieferung der Lieferanten verfolgen.

Kürzere Durchlaufzeiten wirken sich klar auf das Geschäft aus. Eine kürzere Durchlaufzeit steigert die Kundenzufriedenheit, hilft Kosten zu senken und verbessert die Produktivität, weil weniger Kapital in Fertigwaren und in der Produktion wartet. Verfolgen Sie einige zentrale Leistungskennzahlen: Gesamtdurchlaufzeit, Bearbeitungszeit, WIP, termintreue Lieferung und den Liefertermin des Lieferanten.

Beispiel: von 8 Tagen auf 5 Tage

Dieses Beispiel verwendet angenommene Zahlen.

Ein komplexer Montagebereich hat 120 Einheiten in Bearbeitung. Der Bereich schließt täglich 15 Einheiten ab. Ein Arbeitstag hat 7,5 Stunden.

Vorher. Die Durchlaufzeit ergibt sich aus WIP geteilt durch Durchsatz: 120 ÷ 15 = 8 Tage, was 8 × 7,5 = 60 Arbeitsstunden entspricht. Die wertschöpfende Zeit pro Einheit, also die Summe aller Bearbeitungsschritte, beträgt 6 Stunden. Der wertschöpfende Anteil, als eigene Kennzahl, ist 6 ÷ 60 = 10 %. Die übrigen 54 Stunden sind Wartezeit.

Maßnahme. Das Team findet den Engpass bei der Endprüfung, begrenzt den WIP davor mit einer FIFO-Spur und verkürzt dort die Rüstzeiten. Der WIP sinkt von 120 auf 75 Einheiten, während der Durchsatz bei 15 Einheiten pro Tag bleibt.

Nachher. Die Durchlaufzeit beträgt 75 ÷ 15 = 5 Tage, was 5 × 7,5 = 37,5 Stunden entspricht. Der wertschöpfende Anteil ist 6 ÷ 37,5 = 16 %. Die Durchlaufzeit hat sich um 3 Tage verkürzt, also um 37,5 %, ohne eine schnellere Maschine.

Die Zahlen sind konstruiert, die Erkenntnis ist aber allgemeingültig. Bei gleichbleibender Ausbringung bewegen sich WIP und Durchlaufzeit gemeinsam.

Wie fangen Sie an?

1. Wählen Sie eine Produktfamilie mit klarem Anfang und Ende, zum Beispiel eine Baugruppe vom Kit bis zum Test.
2. Gehen Sie den Wertstrom ab und zählen Sie den WIP an jedem Schritt. Erfassen Sie Zykluszeit, Rüstzeit und Losgröße.
3. Zeichnen Sie die Ist-Zustands-Karte mit Material- und Informationsfluss und ergänzen Sie den Zeitstrahl.
4. Berechnen Sie die Durchlaufzeit mit Little's Gesetz und vergleichen Sie sie mit der Summe der Bearbeitungszeiten.
5. Suchen Sie die größte Warteschlange am Engpass oder davor und setzen Sie eine WIP-Grenze.
6. Verkürzen Sie dort die Rüstzeit und verkleinern Sie die Losgröße entsprechend.
7. Zeichnen Sie den Soll-Zustand, straffen Sie den Ablauf des Produktionsprozesses, legen Sie Ziele und Verantwortliche fest und prüfen Sie die Zahlen jede Woche. Optimieren Sie den Plan erst, wenn die Karte fertig ist.

Häufige Fehler

• Kartieren ohne Messen. Eine Karte mit geschätzten Zeiten verdeckt die tatsächlichen Warteschlangen.
• Methoden vermischen. Vergleichen Sie keine Durchlaufzeiten aus Little's Gesetz mit Durchlaufzeiten aus der ERP-Historie.
• WIP auf null senken. Etwas WIP schützt den Engpass davor, leerzulaufen.
• Jede Station optimieren. Die Ausbringung wird durch den Engpass begrenzt, Arbeit an anderer Stelle bringt daher wenig.
• Lieferanten vergessen. Kommt Material verspätet an, wartet auch der beste Fluss.
• Jede Station für die Optimierung verfolgen. Die Karte zeigt, welcher Schritt zuerst verbessert werden sollte.
• Nach einem Projekt aufhören. Ohne Verantwortliche und wöchentliche Zahlen wächst der WIP wieder.

Wie Software helfen kann

Eine an der Wand gezeichnete Wertstromkarte ist ein guter Anfang, veraltet aber schnell. iFAKT's Polaris VSM ist ein Modul von iFAKT Polaris für datenbasiertes Wertstrommapping, das Material- und Informationsflüsse gemeinsam modelliert und Verschwendung sowie Engpässe sichtbar macht. Wenn Sie Werkzeuge vergleichen, fragen Sie, woher die Daten stammen, wie oft die Karte aktualisiert wird und wie sie Warteschlangen und Durchlaufzeiten je Produktfamilie darstellt.

Nächster Schritt

Wählen Sie eine Produktfamilie, zählen Sie den WIP an jedem Schritt und teilen Sie ihn durch die tägliche Ausbringung. Das Ergebnis ist Ihre heutige Durchlaufzeit, und die größte Warteschlange vor dem Engpass ist der erste Ansatzpunkt, um die Durchlaufzeit zu senken.