Durchlaufzeit in der Fertigung: Meist Warten, nicht Arbeiten

Ein Stahlteil wird 40 Minuten bearbeitet. Im Werk verbringt es 9 Tage. Niemand war faul, keine Maschine ist ausgefallen, und der Auftrag ging trotzdem „planmäßig“ raus. Wo sind die übrigen 8 Tage und 23 Stunden geblieben?

Die Durchlaufzeit in der Fertigung ist die gesamte Zeit von der Freigabe eines Auftrags an die Produktion, bis das fertige Produkt versandbereit ist. Sie umfasst jede Minute, in der das Teil bearbeitet wird, und jede Minute, in der es wartet. In den meisten Werken gewinnt das Warten mit großem Abstand.

Die fünf Bestandteile der Durchlaufzeit

Jede Stunde Durchlaufzeit fällt in eine von fünf Kategorien:

• Wartezeit vor dem Arbeitsplatz: Das Teil wartet vor einer Maschine, bis die vorherigen Aufträge fertig sind.
• Rüstzeit: Die Maschine wird für diesen Auftrag umgerüstet.
• Bearbeitungszeit: Das Teil wird tatsächlich bearbeitet.
• Liegezeit: Nach der Bearbeitung wartet das Teil, bis der Rest des Loses fertig ist, bevor es weitergeht.
• Transportzeit: der Weg zwischen den Arbeitsplätzen.

Nur die Bearbeitungszeit verändert das Teil. Die anderen vier fügen nur Tage hinzu.

Kurz zu den Begriffen: Mit Zykluszeit ist meist die Zeit pro Einheit an einer Station gemeint (hier 40 Minuten an der Drehmaschine). Die Durchlaufzeit ist der gesamte Weg. Wer beides verwechselt, sagt ein „40-Minuten-Teil“ in zwei Tagen zu.

Ein Rechenbeispiel: 9 Tage, aufgeschlüsselt

Das Teil durchläuft drei Arbeitsgänge: Sägen, Drehen und Entgraten/Prüfen. Es wird in Losen von 50 Stück gefertigt. Die Bearbeitungszeit pro Teil beträgt 40 Minuten Drehen plus 20 Minuten für die beiden anderen Arbeitsgänge zusammen, insgesamt also 1 Stunde. Neun Kalendertage bei durchgehendem Betrieb sind 216 Stunden.

• Bearbeitung: 1 Stunde.
• Rüsten: 2,5 Stunden über alle drei Arbeitsgänge.
• Transport: 6 Stunden, überwiegend Warten auf einen Stapler.
• Liegezeit: Beim Drehen wartet das Teil, während die anderen 49 Teile seines Loses bearbeitet werden: 49 × 40 min = 1.960 min oder 32,7 Stunden. An den beiden anderen Arbeitsgängen: 49 × 20 min = 980 min oder 16,3 Stunden. Summe: 49 Stunden.
• Wartezeit vor dem Arbeitsplatz: der ganze Rest. 216 − 1 − 2,5 − 6 − 49 = 157,5 Stunden, rund 6,6 Tage.

Die Wartezeit vor dem Arbeitsplatz macht 73 % der Durchlaufzeit aus. Das Warten auf das Los weitere 23 %. Die Bearbeitungszeit beträgt 1 Stunde von 216 – weniger als ein halbes Prozent.

Denken Sie an einen einstündigen Flug. Von Tür zu Tür dauert die Reise fünf Stunden: Anfahrt, Parken, Sicherheitskontrolle, Boarding, Rollen, Gepäckausgabe. Niemand versucht, diese Reise durch ein schnelleres Flugzeug zu verkürzen.

Mythos: „Eine schnellere Maschine verkürzt die Durchlaufzeit“

Angenommen, Sie kaufen eine Drehmaschine, die 20 % schneller ist. Das Drehen sinkt von 40 auf 32 Minuten pro Teil. Pro Teil sparen Sie 8 Minuten Bearbeitungszeit, und die Liegezeit beim Drehen sinkt von 32,7 auf 26,1 Stunden. Das ist durchaus etwas wert. Aber die 157,5 Stunden Wartezeit bewegen sich überhaupt nicht, denn die Warteschlange hängt davon ab, wie viel Arbeit wartet, nicht davon, wie schnell eine einzelne Maschine läuft. Solange diese Drehmaschine nicht der Engpass ist, braucht das Teil weiterhin rund 8,7 Tage.

Warum die feste Durchlaufzeit im ERP-System danebenliegt

Die meisten ERP-Systeme speichern die Durchlaufzeit als feste Zahl je Artikel, oft vor Jahren eingetippt: „10 Tage“. Die Wartezeit ist aber nicht fest. Sie hängt davon ab, wie viel Arbeit gerade in der Fertigung liegt. Little’s Law besagt: Durchlaufzeit = WIP ÷ Durchsatz. Liegen etwa 330 Teile vor der Linie und stellt sie 50 pro Tag fertig, beträgt die Wartezeit 330 ÷ 50 = 6,6 Tage. Kommen Aufträge für 150 weitere Teile hinzu, werden daraus 480 ÷ 50 = 9,6 Tage. Das ERP-System sagt weiterhin 10, ob der tatsächliche Wert nun 6 oder 12 beträgt. Deshalb gibt das ERP-System jedem Auftrag 10 Tage. Der Beitrag zu Work in Progress und Little’s Law erklärt die Formel ausführlich.

Was die Durchlaufzeit wirklich verkürzt

1. Die Arbeit in der Fertigung begrenzen. Die Wartezeit ist WIP geteilt durch Durchsatz. Geben Sie weniger frei, schrumpft die Warteschlange – ohne Ausstoß zu verlieren, solange der Engpass immer Arbeit hat.

2. Lose verkleinern oder für die Weitergabe teilen. Halbieren Sie das Los von 50 auf 25, dann beträgt die Liegezeit beim Drehen 24 × 40 min = 16 Stunden statt 32,7. Über alle drei Arbeitsgänge sinkt die Liegezeit von 49 auf 24 Stunden – ein voller Tag gespart. Der Preis sind doppelt so viele Rüstvorgänge; es lohnt sich also dort, wo die Rüstzeiten kurz sind. Noch einfacher: Geben Sie die ersten 10 fertigen Teile an den nächsten Arbeitsgang weiter, statt auf alle 50 zu warten.

3. Den Engpass schützen. Eine am Engpass verlorene Stunde verlängert die Warteschlange für alle dahinter. Eine an anderer Stelle verlorene Stunde kostet oft gar nichts.

4. Gegen reale Kapazität planen. Die Feinplanung gegen begrenzte Kapazität gibt jedem Auftrag einen Termin aus der tatsächlichen Auslastung statt einer festen Zahl aus dem Artikelstamm.

Kürzere und stabilere Durchlaufzeiten zahlen sich doppelt aus: Kunden bekommen schneller Antworten, und Sie brauchen weniger Pufferbestand, denn der Sicherheitsbestand wächst mit der Durchlaufzeit und ihrer Schwankung.

So sieht das in factory.online aus

In factory.online berechnet die Feinplanung gegen begrenzte Kapazität die Termine jedes Auftrags aus dem, was auf jeder Ressource bereits eingeplant ist. Der Planer sieht also den tatsächlichen Fertigstellungstermin des Teils, nicht pauschal 10 Tage. Rückmeldungen aus der Fertigung zeigen, wann jeder Arbeitsgang tatsächlich gelaufen ist. So wird die Lücke zwischen 1 Stunde Bearbeitungszeit und 9 Tagen Durchlaufzeit Auftrag für Auftrag sichtbar.

Wenn Ihre zugesagten Durchlaufzeiten vor allem aus Reserve bestehen, vereinbaren Sie eine Demo – dann schlüsseln wir gemeinsam einen Ihrer Aufträge auf.