Die sechs großen Verlustarten in der Fertigung (und wie Sie diese mit digitalen Layered Process Audits angehen)

Führungskräfte in der Fertigung, die mit der Verbesserung der Gesamtanlageneffizienz (OEE) und der produktiven Instandhaltung (TPM) betraut sind, stehen vor einer komplexen Herausforderung, und es ist nicht immer klar, wo man ansetzen soll.

Im Zentrum des Problems stehen die sechs großen Verlustarten in Fertigungsprozessen, was schlicht eine Methode zur Kategorisierung von Verlusten in der Produktion darstellt, die sich auf die drei OEE-Faktoren auswirken.

Eine Möglichkeit für Hersteller, die sechs großen Verlustarten aufzudecken und zu verhindern, sind Layered Process Audits – eine hochfrequente Fertigungs-Auditierungsmethode, die sich auf Prozesseingaben konzentriert. Diese Audits finden täglich statt, teilweise sogar in jeder Schicht, und bieten Möglichkeiten zur Beobachtung, für Feedback, zur Vermeidung langsamer Zyklen und zur Steigerung der Produktivität.

Um zu sehen, wie das funktioniert, wollen wir uns die sechs großen Verlustarten, ihre zugrunde liegenden Ursachen und die Schwerpunkte von Prüfungen in der Fertigung zu ihrer Vermeidung genauer ansehen.

Laden Sie Ihr kostenloses Handbuch Root Cause Analysis 101 herunter, um mehr über die Ermittlung der Grundursache von Fertigungsproblemen zu erfahren.

Was sind die sechs großen Verlustarten in der Fertigung?

Die sechs großen Verlustarten beschreiben gängige Arten von Verlusten, die zu einer Minderung der Gesamtanlageneffektivität (OEE) führen. Jeder dieser Verluste fällt in eine von drei Kategorien bzw. OEE-Variablen (Verfügbarkeit, Leistung und Qualitätsrate). Durch die Analyse der sechs großen Verlustarten können Hersteller konkrete Verbesserungen ermitteln, die zur Steigerung der OEE beitragen.

OEE-Variable	Sechs große Verluste
Verfügbarkeit	· Anlagenausfälle oder ungeplante Stillstände · Rüsten der Maschinen oder geplante Stillstände
Leistung	· Kleine Stillstände oder Leerlauf und kurze Unterbrechungen · Langsame Zyklen oder reduzierte Geschwindigkeit
Qualität	· Ausschuss oder Prozessfehler · Anlaufausschuss oder reduzierter Ertrag

Anlagenausfälle oder ungeplante Stillstände

Auch als Ausfälle oder ungeplante Ausfallzeiten bezeichnet, ist dies der erste der sechs großen Verlustarten in der Fertigung. Ausfälle treten auf, wenn Maschinen aufgrund verschiedenster Fehler unerwartet stoppen und die Produktion so lange zum Erliegen kommt, bis die Ursache des Ausfalls behoben ist. Beispiele für Ursachen ungeplanter Ausfallzeiten sind mangelhafte Schmierung, Verschleiß und Alterung von Teilen, Verschmutzung, fehlerhafte Installation usw. Dies ist ein Verfügbarkeitsverlust.

Maschineneinrichtung und Anpassungen oder geplante Stillstände

Der Unterschied zwischen dem Rüsten von Maschinen und einem Anlagenausfall besteht darin, dass Ersteres im Voraus geplant wurde. Dies geschieht in der Regel bei Produktwechseln, geplanter Wartung, Reinigung und Qualitätsinspektionen. Dies ist der zweite Verfügbarkeitsverlust.

Kleine Stillstände oder Leerlauf und kurze Unterbrechungen

Wenn eine Maschine für ein oder zwei Minuten stoppt und dann vom Bediener neu gestartet wird, gilt dies als kleiner Stillstand. Diese geringfügigen Probleme verursachen scheinbar vernachlässigbare Verzögerungen, aber wenn sie täglich auftreten – was häufig der Fall ist –, kann die Gesamtauswirkung erheblich sein. Kleine Stillstände können durch geringfügige Mängel im Anlagendesign, Zuführungsfehler, blockierte Sensoren usw. verursacht werden. Dies wird als Leistungsverlust eingestuft.

Langsame Zyklen oder reduzierte Geschwindigkeit

Wenn ein Ausrüstungsteil langsamer läuft als die ideale Taktzeit, spricht man von einem langsamen Zyklus und der zweiten Art von Leistungsverlust. Dies tritt am häufigsten bei verschmutzter oder abgenutzter Ausrüstung, unzureichender Schmierung, falschen Einstellungen, Fahrlässigkeit oder Unerfahrenheit des Bedieners oder sogar aufgrund von Umgebungsbedingungen auf. Dies ist der zweite Leistungsverlust.

Ausschuss oder Prozessfehler

Dies beschreibt die Produktion fehlerhafter Teile während normaler oder stabiler Produktionsläufe, d. h. nachdem sich der Anlauf normalisiert hat, aber vor dem nächsten Stopp. Wenn fehlerhafte Teile durch Produktionsfehler verursacht werden, sind die Hauptursachen oft Maschinenfehler, Fehlausrichtung, Kontamination und beschädigte Dichtungen. Selbst Teile, die nachgearbeitet werden können, gelten als Qualitätsverlust, da OEE den Schwerpunkt auf die „Right First Time“-Qualität legt.

Anlaufausschuss oder reduzierte Ausbeute

Manchmal werden fehlerhafte Teile beim Anlaufen der Produktion oder bis zum Erreichen der stationären Produktion produziert. Dies tritt auch häufig nach einem Rüsten auf und umfasst sowohl Ausschuss als auch Nacharbeitsartikel. Anlaufausschuss wird häufig durch unzureichende Aufwärmzyklen, schlechte Rüstvorgänge und Maschinendefekte verursacht. Dies ist der zweite Qualitätsverlust.

So bekämpfen Sie die sechs großen Verluste in der schlanken Produktion:

Verfügbarkeitsverluste reduzieren

Die Verfügbarkeit ist als Prozentsatz der geplante Produktionszeit definiert, in der eine Maschine oder ein Werk tatsächlich läuft. Zu den Verfügbarkeitsverlusten gehören sowohl geplante Stopps als auch ungeplante Ausfallzeiten, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.

Geplante Stopps	Ungeplante Stopps
Geplante Wartung	Anlagenausfälle (Ausfallzeit)
Werkzeug- oder Maschinenwechsel	Werkzeugversagen
Anlageneinstellungen	Engpässe im Vor- oder Nachgelagerten
Maschinenaufwärmzeit	Mangel an Bedienern oder Material

Selbst wenn für Anlagen Wartungsarbeiten eingeplant sind, zählt die verlorene Produktionszeit dennoch zum Verfügbarkeitsverlust. Hersteller können Layered Process Audits nutzen, um die Verfügbarkeit zu steigern, indem sie Aspekte überprüfen wie:

• Bediener führen autonome Instandhaltung durch
• Sie verfügen über die richtigen Werkzeuge und diese funktionieren einwandfrei
• Arbeitsplätze sind durch Engpässe im Vor- oder Nachgelagerten blockiert
• Systeme zur Anforderung zusätzlicher Materialien arbeiten effizient

Leistungsverluste reduzieren

Die Leistungsrate ist definiert als die Geschwindigkeit einer Maschine im Vergleich zu ihrer optimalen Geschwindigkeit. Leistungsverluste, z. B. reduzierte Geschwindigkeit, resultieren aus Leerlauf und kleineren Stopps sowie einer nicht idealen Taktzeit (reduzierte Betriebstaktzeiten).

Leistungsverluste	Häufige Ursachen
Kleinere Stillstände (weniger als einige Minuten)	· Anlagen- und Materialstaus oder Fehlinspeisungen · Falsche Maschineneinstellungen · Blockierte Sensoren oder ähnliche Probleme · Anhalten zur Reinigung der Anlage
Reduzierte Taktzeit	· Zustand von Maschinen oder Werkzeugen · An- und Abfahren · Materialqualitätsprobleme · Unerfahrenheit des Bedieners

Hier können Layered Process Audits dazu beitragen, Ursachen für Leistungs- und Produktivitätsverluste zu identifizieren, indem Fragen gestellt werden wie:

• Ob die Maschineneinstellungen korrekt sind
• Ob Bediener die Schritte des Produktionsprozesses beschreiben und demonstrieren können, um die Wirksamkeit der Schulung zu bewerten
• Ob es Probleme mit Eingangsmaterialien gibt, die den Prozess verlangsamen
• Ob Bediener häufig auf Maschinenprobleme stoßen, wie etwa Materialstaus oder Sensorprobleme
• Ob Maschinen und Werkzeuge in gutem Zustand sind

Qualitätsverluste reduzieren (Fehler und Ausschnitt)

Die Qualitätsquote ist definiert als die Anzahl der gut produzierten Teile im Vergleich zur Gesamtzahl der hergestellten Teile. Sie ist direkt von fehlerhaften Teilen abhängig, was vielfältige Ursachen haben kann. Zu den häufigsten zählen falsche Maschineneinstellungen und Bedienfehler sowie Anlaufschrott zu Beginn der Schicht oder nach einem Rüsten.

Layered Process Audits sind ein wirksames Instrument zur Reduzierung von Fertigungsfehlern. Durch die tägliche Überprüfung, ob Bediener den Standardarbeitsanweisungen folgen und wichtige Maschineneinstellungen korrekt sind, können Hersteller Ursachen für Qualitätsverluste proaktiv erkennen, um Produktionsausschuss besser zu verhindern.

Layered Process Audits können beispielsweise dazu beitragen, Folgendes zu verifizieren:

• Bediener führen qualitätskritische Schritte in einem bestimmten Verfahren korrekt aus
• Maschineneinstellungen korrekt sind
• Eingangsmaterialien erfüllen wichtige Qualitätsspezifikationen
• Frühere Korrekturmaßnahmen werden weiterhin eingehalten

Warum die Digitalisierung wichtig ist, um OEE und TPM zu verbessern

Die Durchführung von Layered Process Audits – oder schlicht die häufigere Durchführung von Prüfungen in der Fertigung – kann eine Fülle von Informationen zur Verbesserung von Verfügbarkeit, Leistung und Qualitätsquote erschließen. Allerdings bringt eine Erhöhung der Audit-Frequenz auch eigene Herausforderungen mit sich, insbesondere wenn Sie auf Stift und Papier oder Tabellenkalkulationen setzen.

Eine digitale Audit-Plattform für die Fertigung wie EASE beseitigt die Herausforderungen herkömmlicher Audits, indem sie Ihnen Folgendes ermöglicht:

• Planung einer großen Anzahl von Audits mit nur wenigen Klicks
• Automatische Benachrichtigung von Personen, wenn es Zeit für ihre Audits ist, oder Eskalation an Manager, wenn diese verpasst werden
• Durchführung von Audits auf Mobilgeräten und sofortiges Hochladen der Ergebnisse in das System
• Markierung von Problemen und Verfolgung bis zu deren Behebung für eine bessere Transparenz bei Problemstellungen

Vorteile der Digitalisierung von Layered Process Audits

• Verbesserte Genauigkeit und Konsistenz
• Datenerfassung und -analyse in Echtzeit:
• Kosten- und Zeitersparnis
• Anpassbare Checklisten
• Verbesserte Compliance
• Kontinuierliche Verbesserung
• Integration mit anderen Systemen
• Nachhaltigkeit

Gewinnen Sie Einblicke zur Verbesserung des Produktionsprozesses und zur Steigerung der OEE mit EASE

Die Verbesserung Ihres OEE-Werts ist eine komplexe Aufgabe, die ein Verständnis der Einflussfaktoren und deren Beeinträchtigung durch die sechs großen Verluste erfordert. Die Durchführung häufiger Kontrollen in der Fertigung wie Layered Process Audits kann dabei helfen, diese Verluste zu adressieren, um schlankere, zuverlässigere und produktivere Werksabläufe zu fördern.