Verfügbarkeit ist ein Linienergebnis: warum Linienverfügbarkeit mehr zählt als die Uptime der Maschine
Die Maschinen laufen, die Uptime sieht gut aus, und trotzdem kommt hinten zu wenig heraus. Warum die Verfügbarkeit einer SMT-Linie an Stellen verloren geht, die keine einzelne Maschine anzeigt, und welche Kennzahlen das sichtbar machen.
Linienverfügbarkeit ist das, was am Ende einer SMT-Linie tatsächlich ankommt, und sie liegt in der Regel unter der Verfügbarkeit, die jede einzelne Maschine meldet. Der Unterschied entsteht an den Übergängen zwischen den Stationen: bei Materialwartezeit, Rüstprozessen, Engpässen und kurzen Stopps, die in keiner Maschinenstatistik auftauchen. Wer die Verfügbarkeit verbessern will, muss deshalb die Linie messen und nicht nur die Maschine.
„Unsere Uptime liegt bei 90 Prozent.“ Diesen Satz hören wir in vielen Fertigungsbetrieben, und er sagt oft weniger aus, als er verspricht. Wer Uptime sagt, meint meist die Verfügbarkeit einer einzelnen Maschine. Ob die Linie als Ganzes durchgehend gute Baugruppen im Takt produziert, ist eine andere Frage, und genau an dieser Stelle laufen viele Optimierungsprojekte ins Leere: Verfügbarkeit wird als Eigenschaft der Maschine behandelt, obwohl sie ein Ergebnis der ganzen Linie ist.
Was die Uptime über die Linienverfügbarkeit verschweigt
Die etablierte Kennzahl für die Leistung einer Anlage ist die OEE (Overall Equipment Effectiveness, deutsch Gesamtanlageneffektivität). Sie besteht aus drei Faktoren, die miteinander multipliziert werden:
Wenn in einem Betrieb von Uptime die Rede ist, ist in der Regel nur der erste Faktor gemeint. Die beiden anderen bleiben ausgeblendet: Eine Linie kann verfügbar sein und trotzdem unter Takt produzieren, was die Leistung drückt, oder sie produziert im Takt, aber mit fehlerhaften Baugruppen, was die Qualität drückt. In beiden Fällen sieht die Uptime gut aus, die OEE dagegen nicht.
Als Orientierung dient häufig ein Richtwert aus der Literatur zur Total Productive Maintenance: Eine Verfügbarkeit von 90 Prozent, eine Leistung von 95 Prozent und eine Qualitätsrate von 99,9 Prozent ergeben zusammen eine OEE von rund 85 Prozent [1] . Schon dieses Rechenbeispiel zeigt, wie schnell sich gute Einzelwerte zu einem deutlich niedrigeren Gesamtwert multiplizieren.
Warum die Linienverfügbarkeit unter der Maschinenverfügbarkeit liegt
Derselbe Effekt wirkt entlang der Linie. Eine SMT-Linie ist eine Kette aus Stationen, und wenn eine davon steht, steht ohne Puffer dazwischen bald die ganze Linie. Melden fünf Stationen jeweils 95 Prozent Verfügbarkeit und treten ihre Stopps unabhängig voneinander auf, erreicht die Linie rechnerisch nur rund 77 Prozent:
Das Rechenbeispiel ist bewusst vereinfacht, denn Puffer zwischen den Stationen fangen kurze Stopps ab, und Stopps treten nicht immer unabhängig voneinander auf. Die Richtung bleibt aber gleich: Je mehr Stationen ohne Entkopplung hintereinanderliegen, desto weiter fällt die Linienverfügbarkeit unter den Wert der einzelnen Maschine. Deshalb ist die Frage, wo Puffer sitzen und wie das Material zwischen den Stationen fließt, keine Nebensache.
Wo die Lücke zwischen Maschine und Linienverfügbarkeit entsteht
Die größte Differenz entsteht dort, wo einzelne Maschinen technisch verfügbar sind, die Linie aber keinen durchgehenden Output erzeugt. Die Gründe liegen selten in der Maschine selbst:
Materialwartezeit
Die Maschine ist bereit, aber das richtige Material ist nicht am richtigen Ort. Der Stillstand wird oft außerhalb der Linie verortet, senkt aber direkt ihre Verfügbarkeit.
Nicht abgestimmte Rüstprozesse
Vorrüstung und Linie greifen nicht sauber ineinander. Die Maschine steht, während gesucht, nachgerüstet oder auf eine Freigabe gewartet wird.
Engpassstationen
Eine Station begrenzt den Durchsatz der ganzen Linie. Die Maschinen davor laufen mit hoher Auslastung, erzeugen aber Bestand statt Output.
Fehlende Bereitstellung von Equipment
Feeder, Wechseltisch oder Werkzeug sind nicht rechtzeitig am richtigen Ort. Die Linie produziert nicht durchgehend, ohne dass eine Maschine einen Stopp meldet.
Diesen Verlusten ist gemeinsam, dass keine einzelne Maschine sie zwingend anzeigt. Sie entstehen an den Schnittstellen zwischen Lager, Vorrüstung, Materialtransport und Linie, und dort liegt der Unterschied zwischen Maschinenverfügbarkeit und echter Linienverfügbarkeit.
Unterschätzte Verluste der Linienverfügbarkeit
Fragt man nach den größten Verlustquellen, werden meist zuerst die sichtbaren genannt: der Maschinenausfall und der lange Rüstwechsel. Die teureren Verluste sind oft die leiseren.
Kurzstopps
Stopps von wenigen Sekunden oder Minuten fallen einzeln kaum auf, summieren sich aber, vor allem an der Engpassstation. Eine einfache Rechnung macht das greifbar: Eine Station mit 40 Kurzstopps zu je 90 Sekunden verliert 3.600 Sekunden, also eine volle Stunde Produktionszeit je Schicht. Bei einer Schicht von acht Stunden sind das 12,5 Prozent. Erfasst die Störzeitenerfassung erst Stopps ab fünf Minuten, taucht dieser Verlust nirgends auf.
Materialwartezeit
Materialwartezeit wird häufig gar nicht der Linie zugerechnet, weil die Ursache im Lager oder in der Logistik liegt. Für die Linienverfügbarkeit ist das unerheblich, denn die Linie steht unabhängig davon, wo die Ursache sitzt. Wie ein autonomer Transport zwischen Lager und Linie diese Wartezeiten verkürzen kann und welche Voraussetzungen dafür nötig sind, beschreibt der Beitrag AMRs an der SMT-Linie.
Rüstverluste
Rüstverluste sind sichtbarer als die anderen beiden, werden aber oft unvollständig gemessen. Meist zählt die Erfassung erst ab dem Maschinenstopp, nicht das Suchen, Nachrüsten und Warten auf Bereitstellung davor. Der reale Rüstverlust beginnt also früher, als die Kennzahl ihn erfasst. Wo genau die Zeit im Rüstprozess verloren geht, zeigt der Beitrag Materialbereitstellung als Verfügbarkeitsfaktor.
Die Maschinen-OEE sieht gut aus, die Linie liefert trotzdem zu wenig. In diesem Fall lohnt der Blick nicht tiefer in die Maschine, sondern auf die Übergänge davor und danach. Der Verlust sitzt dann meist an einer Schnittstelle, die keine Kennzahl der einzelnen Maschine abbildet.
Welche Kennzahlen die Linienverfügbarkeit sichtbar machen
Die OEE allein zeigt, dass eine Linie verliert, aber nicht, wo. Um die materialbedingten Verluste sichtbar zu machen, braucht es ergänzende Kennzahlen nahe am Material. Sie zeigen, ob die Linie wegen Material, Vorrüstung oder fehlender Bereitstellung verliert, auch wenn die Maschinen-OEE noch gut aussieht:
| Kennzahl | Was sie sichtbar macht |
|---|---|
| Materialwartezeit je Linie | Wie viel Verfügbarkeit durch fehlendes oder verspätetes Material verloren geht |
| Vollständigkeit der Materialsätze | Ob die bereitgestellten Sätze komplett sind oder die Linie mit Lücken startet |
| Rüstzeit nach Ursache | Wodurch die Rüstzeit entsteht, also Suchen, Nachrüsten oder Freigabe, statt nur ihrer Gesamtdauer |
| Reaktionszeit im Nachschub | Wie schnell die Linie nachversorgt wird, wenn Material zur Neige geht |
| Fehlerquote der Picklisten | Wie oft falsch kommissioniert wird, eine häufige und schwer sichtbare Ursache von Linienstopps |
| Einhaltung der MSD-Offenzeiten | Ob feuchtigkeitsempfindliche Bauteile innerhalb ihrer zulässigen Offenzeit verarbeitet werden |
| Bestandsgenauigkeit je Gebinde | Ob der Systembestand mit dem realen Bestand übereinstimmt, die Grundlage jeder verlässlichen Bereitstellung |
Drei Fragen zur Linienverfügbarkeit für Entscheider
Messen wir die Verfügbarkeit der Linie oder nur die der Maschinen?
Wenn die gemeldete Uptime deutlich über dem liegt, was am Ende der Linie ankommt, fehlt eine Kennzahl für die Linie als Ganzes.
Ab welcher Dauer erfassen wir Stopps?
Liegt die Schwelle bei mehreren Minuten, bleiben Kurzstopps unsichtbar, auch wenn sie sich zu Stunden je Woche summieren.
Wem rechnen wir Materialwartezeit zu?
Wird sie der Logistik zugeordnet und nicht der Linie, fehlt sie in der Verfügbarkeitsbetrachtung, obwohl die Linie steht.
Was ein Blick auf die Linienverfügbarkeit nicht löst
Die Linie statt der Maschine zu messen, verschiebt den Blick an die richtige Stelle, ersetzt aber keine Ursachenarbeit. Zusätzliche Kennzahlen brauchen eine saubere Erfassung, sonst erzeugen sie neue Diskussionen statt Klarheit, und manche Verluste haben ihre Ursache doch in der Maschine, etwa bei Verschleiß an Feedern oder Nozzles. Hier gehört auch ein selbstkritischer Satz dazu: Als Anbieter von Intralogistik liegt es für uns nahe, Verluste vor allem im Materialfluss zu suchen. Eine ehrliche Analyse betrachtet Maschine, Material und Organisation gleichermaßen und entscheidet erst danach, wo der Hebel liegt.
Fazit: Linienverfügbarkeit zuerst, dann die Maschine
Verfügbarkeit ist keine Eigenschaft, die eine Maschine besitzt, sondern ein Ergebnis, das die ganze Linie gemeinsam erzeugt. Eine hohe Uptime an der einzelnen Station ist wertvoll, garantiert aber keinen durchgehenden Output. Der Unterschied entsteht an den Übergängen, bei Material, Vorrüstung, Equipment und den Schnittstellen dazwischen. Wer die eigene Verfügbarkeit verstehen will, misst deshalb zweierlei: die OEE als Gesamtorientierung und die Kennzahlen nahe am Material, die zeigen, wo der Verlust sitzt. An dieser Lücke zwischen Lager, Transport und Linie setzt cts Seamless Intralogistics an.
Wo verliert Ihre Linie Verfügbarkeit?
Wir sehen uns mit Ihnen die Schnittstellen zwischen Lager, Vorrüstung und Linie an und zeigen, wo die größten Hebel für Ihre Linienverfügbarkeit liegen.
Gespräch anfragenQuellen
- Nakajima, Seiichi: Introduction to TPM – Total Productive Maintenance. Productivity Press, Cambridge (MA) 1988. Der dort genannte Richtwert für die Gesamtanlageneffektivität wird in der Fachliteratur vielfach zitiert; er ist eine Orientierung, kein Branchendurchschnitt.
