Gesamtanlageneffektivität: OEE berechnen und nutzen

Startseite » Ressourcen » Gesamtanlageneffektivität: OEE berechnen und nutzen

Geschätzte Lesezeit: 10 Minuten

Die Gesamtanlageneffektivität (OEE) misst, welcher Anteil der geplanten Produktionszeit tatsächlich für die Herstellung einwandfreier Teile bei idealer Prozessgeschwindigkeit genutzt wird. Sie setzt sich aus drei Faktoren zusammen: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Eine Maschine kann fast die gesamte Schicht laufen und trotzdem eine niedrige OEE aufweisen – etwa weil sie zu langsam arbeitet oder Teile produziert, die nachgearbeitet werden müssen.

Damit ist die OEE besonders hilfreich, wenn die Fertigung ausgelastet wirkt, sich Liefertermine aber immer wieder verschieben. Sie unterscheidet zwischen Verlusten durch Stillstände, verringerte Geschwindigkeit und Teile, die nicht auf Anhieb die Qualitätsanforderungen erfüllen. Das bietet einen besseren Ansatzpunkt, als das Team einfach zu einer höheren Produktionsmenge aufzufordern.

Im nächsten Schritt gilt es, die Verluste gezielt anzugehen. SkyPlanner zeigt die OEE-Kennzahl zusammen mit Kapazität und Auslastung in der Produktionsübersicht an und bietet in derselben Umgebung eine KI-gestützte Feinplanung. Sie können das Ergebnis untersuchen, bestätigte Kapazitätsänderungen berücksichtigen und den zusammenhängenden Produktionsplan anpassen, ohne die Auftragsreihenfolge an jeder Maschine manuell neu aufzubauen.

So berechnen Sie die OEE

Die Formel lautet:

OEE = Verfügbarkeit × Leistung × Qualität

Multiplizieren Sie die Faktoren als Dezimalzahlen und geben Sie das Ergebnis anschließend in Prozent an. Addieren Sie die drei Werte nicht und bilden Sie auch keinen Mittelwert: Jeder Faktor verringert den Anteil, der nach dem vorherigen Verlust noch übrig ist.

Faktor	Berechnung	Welche Frage beantwortet er?
Verfügbarkeit	Laufzeit ÷ Geplante Produktionszeit	Lief der Prozess in der dafür vorgesehenen Zeit?
Leistung	Ideale Zykluszeit × Gesamtstückzahl ÷ Laufzeit	Wurde während der Laufzeit mit idealer Geschwindigkeit produziert?
Qualität	Gutstückzahl ohne Nacharbeit ÷ Gesamtstückzahl	Welcher Anteil der produzierten Teile erfüllte die Anforderungen ohne Nacharbeit?

Die Zeit- und Mengendaten müssen sich auf dieselbe Anlage, dasselbe Produktionszeitfenster und denselben abgegrenzten Prozessabschnitt beziehen. Das Ergebnis eines Zerspanungsprozesses gilt nicht automatisch für den gesamten Fertigungsablauf einschließlich Endbearbeitung und Montage.

Verfügbarkeit: Zeitverluste durch Stillstände

Legen Sie zunächst die geplante Produktionszeit fest: den Zeitraum, in dem die Anlage produzieren soll. Zeiten, in denen keine Produktion vorgesehen ist, bleiben unberücksichtigt – etwa eine unbesetzte Schicht oder eine Pause, für die ein Prozessstillstand eingeplant ist.

Ziehen Sie dann die Stillstände innerhalb dieses Produktionszeitfensters ab, um die Laufzeit zu ermitteln. Nicht nur Ausfälle verringern die Verfügbarkeit, sondern auch geplante Umrüstungen innerhalb dieses Zeitfensters. Dass ein Rüstvorgang im Voraus bekannt ist, ändert nichts daran, dass er Produktionszeit beansprucht.

Vereinbaren Sie eine einheitliche Regel dafür, welche Unterbrechungen als Stillstandszeit erfasst werden. Längere Unterbrechungen werden normalerweise der Verfügbarkeit zugeordnet; kurze Stopps, die nicht gesondert erfasst werden, bleiben Teil des Leistungsverlusts. Berücksichtigen Sie jede Unterbrechung nur einmal, nicht in beiden Faktoren.

Leistung: Mengenverluste während der Laufzeit

Die ideale Zykluszeit ist die kürzeste Zeit pro Einheit, die sich für das jeweilige Produkt unter optimalen Bedingungen erreichen lässt. Sie ist weder die zugesagte Durchlaufzeit noch eine für die Planung angesetzte Zeit, die bereits Zuschläge für Stillstände und Rüstvorgänge enthält.

Multiplizieren Sie die ideale Zykluszeit mit der gesamten produzierten Stückzahl einschließlich fehlerhafter Teile und teilen Sie das Ergebnis durch die Laufzeit. Verwenden Sie dabei durchgängig dieselbe Zeiteinheit. Langsame Zyklen und kurze Stopps senken den Wert, selbst wenn die Anlage scheinbar normal läuft.

Ein Leistungswert über 100% ist Anlass, die ideale Zykluszeit sowie die Mengen- und Zeitdaten zu prüfen. Wird die ideale Zykluszeit höher angesetzt, verbessert sich zwar die Kennzahl, der Prozess wird dadurch aber nicht schneller.

Qualität: Teile, die auf Anhieb in Ordnung sind

Zur Gutstückzahl zählen Teile, die die vereinbarten Anforderungen ohne Nacharbeit erfüllen. Ein beanstandetes Teil, das nach einer Korrektur akzeptiert wird, ist durch Nacharbeit gerettet worden. Es zählt jedoch nicht als auf Anhieb fehlerfreies Teil im ursprünglichen Produktionsergebnis.

Erfassen Sie Gesamtstückzahl, ohne Nacharbeit akzeptierte Teile, Ausschuss und Nacharbeitsmengen getrennt. Andernfalls kann eine hohe endgültige Gutstückzahl verdecken, wie viel zusätzliche Maschinenzeit dafür nötig war. Der Beitrag zu First Pass Yield beleuchtet diese Qualitätsfrage genauer; die OEE verbindet sie mit den Zeit- und Geschwindigkeitsverlusten.

OEE-Berechnungsbeispiel: Wo ist die Schichtzeit geblieben?

Stellen Sie sich eine Maschine vor, die während einer achtstündigen Schicht durchgehend dasselbe Bauteil fertigt. In einer 30-minütigen Pause ist keine Produktion vorgesehen. Folgende Daten liegen vor:

Schichtdaten	Wert
Schichtdauer	480 Minuten
Geplante Pause ohne Produktion	30 Minuten
Geplante Produktionszeit	450 Minuten
Erfasste Stillstände einschließlich Umrüstungen	90 Minuten
Laufzeit	360 Minuten
Ideale Zykluszeit	0,5 Minuten pro Teil
Insgesamt produzierte Teile	600
Ohne Nacharbeit akzeptierte Teile	570

Die Verfügbarkeit beträgt 360 ÷ 450 = 80%.

Die Leistung beträgt (0,5 × 600) ÷ 360 = 83,33%.

Die Qualität beträgt 570 ÷ 600 = 95%.

Das Produkt der ungerundeten Faktoren ergibt 63,33% OEE. Zur Kontrolle können Sie die kürzere, gleichwertige Formel verwenden:

OEE = Gutstückzahl ohne Nacharbeit × Ideale Zykluszeit ÷ Geplante Produktionszeit

Für diese Schicht ergibt sich damit 570 × 0,5 ÷ 450 = 63,33%.

Die 570 Gutteile entsprechen 285 Minuten Produktion bei idealer Zykluszeit. Die übrigen 165 Minuten der geplanten Produktionszeit gingen durch Stillstände, verringerte Geschwindigkeit und fehlerhafte Teile verloren. Es handelt sich also nicht ausschließlich um Stillstandszeit.

Verluste in Minuten vergleichen, nicht nur in Prozent

Die Prozentwerte der drei Faktoren haben unterschiedliche Bezugsgrößen. Wenn Sie jeden Wert von 100% abziehen, erhalten Sie deshalb keine direkt vergleichbaren Anteile an der Schichtzeit. Drücken Sie die Verluste deshalb einheitlich als Zeitwerte auf Basis der idealen Produktionsgeschwindigkeit aus:

Verlust	Berechnung	Verlust in Minuten
Verfügbarkeitsverlust	450 Minuten geplante Produktionszeit − 360 Minuten Laufzeit	90
Leistungsverlust	360 Minuten Laufzeit − (600 Teile × 0,5 Minuten)	60
Qualitätsverlust	30 nicht auf Anhieb akzeptierte Teile × 0,5 Minuten	15
Gesamtverlust	90 + 60 + 15	165

Die 15 Minuten Qualitätsverlust sind ein rechnerisches Äquivalent auf Basis der idealen Zykluszeit, keine Messung des erforderlichen Nacharbeitsaufwands. Die Nacharbeit an diesen Teilen könnte deutlich länger dauern oder eine andere Ressource beanspruchen.

In diesem Beispiel verursachen die erfassten Stillstände den größten Zeitverlust. Untersuchen Sie zunächst deren Ursachen und Dauer. Entfällt der Großteil der 90 Minuten auf ein wiederkehrendes Problem beim Umrüsten, lohnt sich ein Blick auf die Rüstzeitoptimierung. Hat dagegen ein einzelner Ausfall den Verlust verursacht und steht die Maschine weiterhin nicht zur Verfügung, ist für die Planung unmittelbar etwas anderes entscheidend: die betroffenen Liefertermine abzusichern, während die Instandhaltung die Maschine wieder einsatzbereit macht.

Aus den OEE-Faktoren gezielte Verbesserungen ableiten

Verfügbarkeit, Leistung und Qualität zeigen, welche Art von Verlust aufgetreten ist. Die eigentliche Ursache lässt sich daraus nicht bestimmen.

Eine aussagekräftige Untersuchung verknüpft den jeweiligen Faktor mit einem beobachteten Ereignis. Anlagenausfälle sowie Verluste durch Rüsten oder Einstellen beeinträchtigen die Verfügbarkeit. Kurze Stopps und eine verringerte Geschwindigkeit beeinträchtigen die Leistung. Anlaufausschuss und fehlerhafte Teile aus der laufenden Produktion beeinträchtigen die Qualität. Diese werden üblicherweise als die sechs großen Verlustarten zusammengefasst.

Nutzen Sie die Anlagenaufzeichnungen und das Wissen der Beschäftigten vor Ort, um die Ursache einzugrenzen. Wiederholte kurze Unterbrechungen können beispielsweise auf Zuführprobleme zurückgehen, während ein langsamerer Zyklus durch verschlissene Werkzeuge oder eine anspruchsvolle Produktvariante bedingt sein könnte. Hinter demselben Prozentwert können sehr unterschiedliche Probleme stecken.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl einer Maßnahme neben der Höhe des Verlusts auch seine Folgen für die Produktion. Ein wiederkehrender Verlust an einer Ressource, die bei einem fälligen Auftrag den Engpass bildet, kann Vorrang vor einem größeren Verlust an einer Maschine mit reichlich freier Kapazität haben. Eine höhere Produktionsmenge ist dann sinnvoll, wenn die nachgelagerten Arbeitsgänge sie verarbeiten können und entsprechende Kundennachfrage besteht. Nicht benötigte Teile nur zur Verbesserung einer lokalen Kennzahl zu produzieren, schafft Bestände statt besserer Liefertreue.

Legen Sie für die gewählte Maßnahme eine verantwortliche Person fest und prüfen Sie ihre Wirkung unter vergleichbaren Produktionsbedingungen. Instandhaltung, ein besseres Rüstverfahren oder eine Prozesskorrektur setzen am Verlust selbst an. Die Feinplanung stimmt währenddessen die anstehenden Arbeiten auf die verfügbare Kapazität ab. Beides ist nötig, wenn ein Anlagenproblem einen bereits zugesagten Auftrag gefährdet.

OEE und Auslastung: Ausgelastet heißt nicht effektiv

Die Auslastung gibt an, welcher Anteil einer definierten Ressourcenkapazität genutzt wird. Als Bezugsgröße dienen etwa die verfügbaren Schichtstunden oder eine andere festgelegte Zeitbasis. OEE zeigt dagegen, wie effektiv die vorgesehene Produktionszeit in Gutteile bei idealer Geschwindigkeit umgesetzt wurde.

Eine stark ausgelastete Maschine kann deshalb eine niedrige OEE aufweisen. Möglicherweise produziert sie während eines Großteils ihrer Laufzeit zu langsam oder stellt fehlerhafte Teile her. Umgekehrt kann eine Maschine im geplanten Produktionszeitfenster eine hohe OEE erreichen und außerhalb dieses Zeitfensters ungenutzt bleiben, weil keine Nachfrage besteht.

OEE allein misst nicht die Nutzung der gesamten Kalenderzeit. Total Effective Equipment Performance (TEEP) erweitert die Betrachtung auf die Kalenderzeit, indem auch der für die Produktion eingeplante Zeitanteil einbezogen wird. Halten Sie für Entscheidungen im Tagesgeschäft die Fragen auseinander: Gibt es genügend Nachfrage und eingeplante Arbeit? Und wie viel produktive Ausbringung erzielen wir in der Zeit, in der wir produzieren wollen?

Sind 85 % OEE ein sinnvoller Zielwert?

Die oft genannten 85 % sind ein bekannter Richtwert in der diskreten Fertigung, aber keine allgemeingültige Mindestanforderung. Eine Maschine mit großer Variantenvielfalt und häufigen notwendigen Umrüstungen lässt sich nicht direkt mit einer Linie vergleichen, die ausschließlich ein einziges Produkt fertigt.

Beginnen Sie mit einer verlässlichen Ausgangsbasis für Ihren eigenen Prozess. Behalten Sie die Abgrenzung der Produktionszeit, die idealen Zykluszeiten und die Kriterien für Gutteile unverändert bei. Gehen Sie dann einen nachgewiesenen Verlust an, den Sie verringern können. Eine bessere Kennzahl, die nur dadurch entsteht, dass problematische Zeiten ausgeklammert oder nachgearbeitete Teile als auf Anhieb gut gezählt werden, ist keine betriebliche Verbesserung.

Bei Produkten mit unterschiedlichen idealen Zykluszeiten berechnen Sie den jeweiligen Beitrag zur produktiven Zeit anhand der korrekten Zykluszeit pro Produkt. Fassen Sie die zugrunde liegenden Zeit- und Mengendaten zusammen, statt einen einfachen Mittelwert aus OEE-Prozentwerten nicht vergleichbarer Schichten oder Maschinen zu bilden.

Mit SkyPlanner OEE in den nächsten Produktionsplan einbeziehen

Eine Schichtauswertung bringt mehr, wenn Anlagenleistung und Lieferzusagen gemeinsam betrachtet werden. Das Home-Dashboard von SkyPlanner zeigt OEE neben Kennzahlen zu Kapazität, Auslastung und Produktionsstatus. Arbeitsgangberichte und Soll-Ist-Auswertungen helfen Ihnen, die Arbeiten hinter dieser Übersicht genauer zu untersuchen. Timer erfasst dabei Arbeitszeiten sowie produzierte und fehlerhafte Mengen.

Sobald Sie einen Verlust verstanden haben, leiten Sie daraus die konkrete Anpassung für die Planung ab. Ist eine Maschine nicht verfügbar, muss ihre Verfügbarkeit angepasst werden. Läuft ein Prozess regelmäßig langsamer, braucht der Arbeitsgang eine realistische Dauer. Freigegebene Nacharbeit benötigt eigene Ressourcenzeit. Ein einzelner zusammengefasster Prozentwert sagt Ihnen nicht, welche dieser Änderungen erforderlich ist.

Nehmen wir für die Beispielschicht an, die Instandhaltung bestätigt zusätzlich eine zweistündige Reparatur der Maschine für morgen. Erfassen Sie dieses Ausfallfenster in SkyPlanner als Ausnahme für die Arbeitsstation. Die Ausnahme verhindert, dass in diesem Zeitraum Arbeit eingeplant wird. Arcturus, die Planungs-KI von SkyPlanner, kann die betroffenen Arbeiten dann unter Berücksichtigung der konfigurierten Kapazität, der Abhängigkeiten zwischen den Arbeitsgängen und der Prioritäten neu berechnen. Im Gantt werden die daraus entstehende Reihenfolge und die Fertigstellungstermine sichtbar.

Sie sehen, wie sich das entfallene Zeitfenster auf die nächsten Arbeitsgänge und auf andere Aufträge an derselben Maschine auswirkt. So verschieben Sie nicht bloß den ersten Arbeitsgang von morgen und entdecken die Folgeeffekte erst später. Kommt eine andere konfigurierte Arbeitsstation für die Bearbeitung infrage, kann die Planung auch deren Kapazität berücksichtigen. Sie behalten die Kontrolle über Prioritäten und festgeschriebene Entscheidungen; Arcturus berechnet den Plan für die miteinander verknüpften Arbeitsgänge.

Trennen Sie die ideale Geschwindigkeit als Bezugsgröße der OEE von den realistischen Zeitansätzen für die Planung. Wenn der Plan bereits tatsächliche Bearbeitungsgeschwindigkeiten, Rüstzeiten und bekannte Stillstände berücksichtigt, kann eine zusätzliche Anwendung des gesamten OEE-Prozentwerts dieselben Verluste doppelt zählen. Passen Sie stattdessen die Eingangsgröße an, die dem bestätigten Problem entspricht.

SkyPlanner lässt sich über seine offene REST API mit jedem ERP- oder MES-System integrieren. So können Sie vorhandene Auftrags- und Produktionsdaten mit einer Planung mit begrenzten Kapazitäten verbinden, den separaten Verwaltungsaufwand für Kennzahlen reduzieren und bei Kapazitätsänderungen weniger Zeit für die Korrektur von Maschinenbelegungen aufwenden.

Was eine bessere Arbeitsreihenfolge bei Mamec verändert hat

Mamec, Hersteller von Mischtechnik und Auftragsfertiger, priorisierte früher Tausende voneinander abhängige Arbeitsgänge mithilfe von Arbeitsaufträgen auf Papier und den starren Planungsfunktionen seines ERP-Systems. Die Gesamtauslastung war schwer zu überblicken, und die Produktionssteuerung musste die Reihenfolge aufwendig koordinieren.

Mit der Integration von SkyPlanner in Oscar ERP stellte Mamec auf eine KI-gestützte Planung mit begrenzten Kapazitäten um und schuf eine gemeinsame Sicht auf Aufträge und Auslastung. Das Unternehmen berichtet von weniger Stillstandszeiten an den Arbeitsstationen durch eine optimierte Arbeitsreihenfolge und einem deutlich geringeren Planungsaufwand.

Das ist ein praktischer Grund, Anlagenleistung und Feinplanung miteinander zu verbinden: Der nächste Arbeitsgang und seine Abhängigkeiten werden Teil eines laufend gepflegten Plans. Sie führen nicht zu weiteren Einzelentscheidungen, die anschließend wieder aufeinander abgestimmt werden müssen.

Erkennen Sie, wie sich Anlagenverluste auf Ihre Liefertermine auswirken

Wählen Sie eine Maschine aus, deren Zeitverluste regelmäßig die Bearbeitung bereits zugesagter Aufträge beeinträchtigen. Bringen Sie zu einer SkyPlanner-Demo das Produktionszeitfenster, die ideale Zykluszeit, die Mengen und die wichtigsten Stillstandsgründe dieser Maschine mit – zusammen mit einem betroffenen Auftrag und seinen noch ausstehenden Arbeitsgängen.

Gehen Sie anhand dieser Situation den gesamten Ablauf durch: das OEE-Ergebnis verstehen, eine bestätigte Kapazitätsänderung erfassen und sehen, wie sich der überarbeitete Plan auf die Liefertermine auswirkt. Buchen Sie eine SkyPlanner-Demo, um Ihre Produktion zu besprechen, oder testen Sie SkyPlanner zunächst mit Demodaten.