Produktionsdurchsatz: Mehr Aufträge fertigstellen

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Die ersten Maschinen laufen, die Paletten füllen sich, und die Montage wartet noch immer auf die benötigten Teile. Am Schichtende hat der Betrieb viel Arbeit begonnen, aber zu wenige Aufträge fertiggestellt.

Der Produktionsdurchsatz macht diese Lücke sichtbar. Er gibt an, welche Gutmenge ein definierter Produktionsprozess pro Zeiteinheit fertigstellt: zum Beispiel abgenommene Baugruppen pro Stunde oder fertig produzierte Tonnen pro Schicht. Er misst, was am Ende herauskommt – nicht, wie viel innerhalb des Prozesses gearbeitet wird.

Um den Durchsatz zu verbessern, reicht es nicht, den ersten Arbeitsgang zu beschleunigen. Die richtigen Teile müssen den nächsten Schritt erreichen, solange noch genug Zeit bleibt, sie fertigzustellen. SkyPlanner hilft, diese Anforderung in einen Produktionsplan zu übersetzen. Dazu verknüpft es Ressourcenkapazitäten, Abhängigkeiten zwischen Arbeitsgängen und Prioritäten. So kann Ihr Team auf fertige Aufträge hinarbeiten, statt immer längere Warteschlangen aufzubauen.

So berechnen Sie den Produktionsdurchsatz

Verwenden Sie diese Formel:

Produktionsdurchsatz = Fertiggestellte Gutmenge ÷ Messzeitraum

Angenommen, in einer achtstündigen Schicht erreichen 80 Einheiten die Endprüfung. Acht müssen noch nachgearbeitet werden und sind noch nicht abgenommen. Die Schicht hat somit 72 Gutteile hervorgebracht:

72 Gutteile ÷ 8 Stunden = 9 Gutteile pro Stunde

Die Teile, die auf Nacharbeit warten, zählen noch nicht zur Gutmenge. Werden sie später nachgearbeitet und abgenommen, zählen Sie sie zu diesem Zeitpunkt einmal – nicht erneut bei jedem Maschinendurchlauf. Ausschuss zählt nicht zur Gutmenge.

Bei einem kontinuierlichen Prozess verwenden Sie statt Stückzahlen eine geeignete physikalische Einheit, etwa Kilogramm oder Liter. Das Prinzip bleibt gleich: Legen Sie fest, welche Menge als einwandfrei gilt, und teilen Sie diese durch den Zeitraum, in dem sie fertiggestellt wurde.

Erst vergleichbar messen, dann steigern

Eine Durchsatzkennzahl braucht einen klar abgegrenzten Messbereich. Eine Bearbeitungszelle kann die abgenommenen Teile erfassen, die sie verlassen; ein Werk kann die Fertigprodukte zählen, die die Endabnahme bestehen. Beides ist sinnvoll. Ein höherer Durchsatz der Zelle belegt aber nicht, dass das Werk mehr Produkte fertiggestellt hat.

Halten Sie diese drei Festlegungen konstant:

• Der Messpunkt. Zählen Sie Fertigstellungen immer an derselben Prozessstufe. Wenn Sie die Messung von der Endabnahme auf einen früheren Arbeitsgang verlagern, kann die Ausbringung besser aussehen, ohne dass tatsächlich mehr Produkte fertig werden.
• Das Zeitfenster. Im Beispiel bleiben alle acht Schichtstunden im Nenner, einschließlich der Unterbrechungen. Ein Durchsatz, der nur auf Maschinenlaufstunden basiert, beantwortet eine andere Frage. Weisen Sie ihn gesondert aus, statt Verlustzeiten aus dem Schichtvergleich herauszurechnen.
• Der Produktmix. Eine Schicht, die einfache Halterungen fertigt, lässt sich nicht direkt mit einer Schicht vergleichen, die komplexe Baugruppen herstellt. Vergleichen Sie ähnliche Produktfamilien. Bei stark schwankendem Produktmix verwenden Sie eine dokumentierte Methode, um die Ausbringung in vergleichbare Äquivalenzmengen umzurechnen.

Betrachten Sie in der Auftragsfertigung den Durchsatz immer zusammen mit der Lieferleistung. Viele einfache Teile fertigzustellen ist kein Erfolg, wenn die von Kunden benötigten Aufträge weiterhin warten.

Durchsatz ist nicht Durchlaufzeit

Die Begriffe klingen ähnlich, doch an den Einheiten erkennen Sie, welche Frage die jeweilige Kennzahl beantwortet:

• Durchsatz: Welche Gutmenge wird pro Stunde, Schicht oder Tag fertiggestellt?
• Durchlaufzeit: Wie lange benötigt eine Einheit oder ein Los für den Durchlauf durch den definierten Produktionsprozess, einschließlich der Wartezeiten?
• Zykluszeit in der Fertigung: Wie lange dauert ein wiederholbarer Arbeitsgang oder Produktionszyklus? Manche Unternehmen verwenden die Zykluszeit für den gesamten Produktionsdurchlauf. Geben Sie deshalb den betrachteten Bereich an.
• Kapazität: Wie viel Arbeit könnten die verfügbaren Ressourcen unter den angegebenen Betriebsannahmen bewältigen?
• Auslastung: Welcher Anteil der verfügbaren Zeit einer Ressource ist belegt?

Eine Maschine kann hoch ausgelastet sein und dabei Komponenten fertigen, die anschließend tagelang auf die Montage warten. Ebenso führt ein kürzerer einzelner Arbeitsgang nicht unbedingt zu mehr fertigen Produkten, wenn eine andere Stufe die zusätzliche Arbeit nicht aufnehmen kann.

Durchsatz bezeichnet hier die physische Gutmenge pro Zeiteinheit. Die Durchsatzrechnung verwendet dagegen eine finanzielle Kennzahl. Vermischen Sie monetären Durchsatz und Stück pro Stunde nicht im selben Leistungsdiagramm.

Warum mehr angefangene Arbeit nicht unbedingt mehr fertige Aufträge bedeutet

Stellen Sie sich einen Betrieb vor, der Pumpenaggregate montiert. Jedes fertige Aggregat benötigt ein bearbeitetes Gehäuse und eine Welle. Beide Komponenten werden auf demselben Bearbeitungszentrum gefertigt. Um eine Umrüstung zu vermeiden, bearbeitet der Maschinenbediener noch ein weiteres Los Gehäuse. In der Montage sind inzwischen Gehäuse vorhanden, doch die Wellen fehlen.

Das Bearbeitungszentrum mit weiteren Gehäusen auszulasten, erhöht den Umlaufbestand. Die fehlende Komponente wird dadurch nicht bereitgestellt, und keine Pumpe wird fertig.

Ein Plan, der auf Fertigstellung ausgerichtet ist, geht vom Bedarf der Montage aus und plant rückwärts. Er stimmt die Bearbeitung von Gehäusen und Wellen so aufeinander ab, dass die zusammengehörigen Komponenten vor dem geplanten Montagetermin verfügbar sind. Die Maschinen sind dadurch nicht schneller geworden. Ihre Bearbeitungsreihenfolge ist sinnvoller geworden.

Das bedeutet nicht, jede Warteschlange auf null zu reduzieren. Steht zu wenig ausführbare Arbeit bereit, kann eine kritische Ressource stillstehen, sobald sich ein vorgelagerter Arbeitsgang verzögert. Ziel ist, an der richtigen Stelle ausreichend passende Arbeit bereitzuhalten – nicht überall die kleinstmögliche Warteschlange zu erreichen.

Engpässe in der Produktion bleiben wichtig: Ein Arbeitsgang, dessen Kapazität tatsächlich begrenzt ist, setzt eine Grenze, die sich allein durch die Reihenfolgeplanung nicht aufheben lässt. Unterscheiden Sie jedoch vor dem Kauf weiterer Anlagen zwischen fehlender Bearbeitungskapazität und vermeidbarem Warten auf Material, passende Komponenten oder eine praktikable Reihenfolge der Arbeitsgänge.

Mit SkyPlanner die Reihenfolge auf fertige Aufträge ausrichten

Bei einer sich laufend ändernden Auftragslage wird es schnell schwierig, diese Entscheidungen von Hand aufeinander abzustimmen. Wird ein Arbeitsgang verschoben, verändert das die verfügbare Kapazität für andere Arbeitsgänge, deren nachfolgende Schritte und ihre Fertigstellungstermine.

SkyPlanner APS übernimmt diese Planungsberechnung. Die KI-Engine Arcturus plant Arbeitsgänge anhand der konfigurierten Kapazitäten der Arbeitsstationen, der Abhängigkeiten und der Prioritäten ein. Die Gantt-Zeitleiste zeigt den daraus entstehenden Plan. Sie legen Prioritäten, Regeln und Fixierungen fest; Arcturus berechnet den Plan innerhalb dieser Vorgaben.

Um den Durchsatz zu verbessern, sind drei Planungsentscheidungen besonders wertvoll.

Ausführbare Arbeit in eine realistische Reihenfolge bringen

Ein freies Zeitfenster an der Maschine nützt wenig, wenn das benötigte Material erst morgen eintrifft. Ist die materialabhängige Planung aktiviert, berücksichtigt SkyPlanner die Materialverfügbarkeit bei der Planungsberechnung. Abhängigkeiten zwischen Arbeitsgängen verknüpfen außerdem vorgelagerte Arbeiten mit den nachfolgenden Prozessstufen.

So erhalten Sie einen Plan, der sich danach richtet, wann Arbeiten tatsächlich ausgeführt werden können – statt einer Warteschlange, die voraussetzt, dass alles bereitsteht. Nutzen Sie diesen Plan auf dem Shopfloor als Grundlage für die Auftragsfreigabe. Prüfen Sie, ob alle Voraussetzungen erfüllt sind, bevor Sie weitere Aufträge für die Produktion freigeben.

Umrüstungen einsparen, ohne Liefertermine aus dem Blick zu verlieren

Häufige Wechsel zwischen Werkzeugen, Materialien oder Farben können Zeit verbrauchen, die sonst für die Produktion zur Verfügung stünde. Über die Regeln für Arbeitsstationen und dynamische Prioritäten kann SkyPlanner Arbeitsgänge mit übereinstimmenden Eigenschaften gruppieren. Bei unterschiedlichen Arbeitsgängen berücksichtigt es die konfigurierte Rüstzeit.

Der Vorteil ist eine gezieltere Reihenfolge: Kompatible Arbeitsgänge können zusammen ausgeführt werden, statt über jede Umrüstung isoliert zu entscheiden. Wägen Sie diese Gruppierung gegen Fertigstellungstermine und Kundenprioritäten ab. Ein langes, bequem zu fertigendes Los ist nicht die richtige Wahl, wenn es die Komponenten verzögert, die für einen dringenden Auftrag benötigt werden.

Bei geänderten Bedingungen neu berechnen

Ein verzögerter Arbeitsgang oder eine geänderte Priorität kann dazu führen, dass die gestrige Reihenfolge für die heutige Arbeit nicht mehr passt. Arcturus kann den Plan auf Basis der aktualisierten Informationen neu berechnen. In der Gantt-Ansicht prüfen Sie anschließend die daraus resultierenden Zuordnungen und Fertigstellungstermine.

Statt die Arbeitsreihenfolge jeder Maschine von Hand neu aufzubauen, können Sie sich auf die Entscheidungen konzentrieren: Was muss zuerst fertig werden? Besteht bei der Kapazität Handlungsbedarf? Und welche Zusagen lassen sich mit dem überarbeiteten Plan einhalten?

Was die Berücksichtigung der Materialverfügbarkeit bei Eskomatic verändert hat

Eskomatic, ein finnischer Lohnfertiger für die spanende Bearbeitung, organisierte seine Arbeitsreihenfolgen früher weitgehend von Hand in einem in die Jahre gekommenen Produktionssteuerungssystem. Weil der Materialstatus nur eingeschränkt sichtbar war, wurden Fehlteile mitunter erst kurz vor dem geplanten Start eines Arbeitsgangs erkannt.

Durch die Anbindung von SkyPlanner an das bestehende ERP erhielt das Team übersichtlichere Arbeitsreihenfolgen in der Gantt-Ansicht, eine automatisierte Belegungsplanung und einen besseren Überblick über Materialengpässe. Eskomatic berichtet von weniger Produktionsstillständen durch fehlendes Material und einer genaueren Festlegung von Lieferterminen.

Die Erfahrungen von Eskomatic zeigen, warum es für den Produktionsfluss wichtig ist, dass Arbeit tatsächlich ausgeführt werden kann: Ein brauchbarer Plan berücksichtigt nicht nur die Position in der Warteschlange, sondern auch, ob alle Voraussetzungen für die Ausführung erfüllt sind. Eine klarere tägliche Arbeitsplanung und weniger materialbedingte Unterbrechungen bedeuten für Planer weniger Zeitaufwand für die Behebung von Materialengpässen, nachdem ein Arbeitsgang bereits hätte beginnen sollen.

Prüfen Sie, ob Sie auch die benötigten Produkte in größerer Menge fertigstellen

Messen Sie nach einer Änderung der Reihenfolge oder des Freigabeverfahrens erneut die Menge der fertiggestellten und abgenommenen Produkte – mit denselben Messgrenzen. Betrachten Sie vergleichbare Schichten oder Wochen, nicht nur den ersten Nachmittag mit hoher Auslastung.

Bewerten Sie den Durchsatz zusammen mit Umlaufbestand, Qualität und Lieferleistung. Gelangen mehr Aufträge in die Produktion, während die Menge der fertiggestellten und abgenommenen Produkte unverändert bleibt, besteht die vermeintliche Verbesserung möglicherweise nur aus einer längeren Warteschlange. Steigt die Ausbringung, weil Sie einfachere Produkte ausgewählt haben, erklärt der Produktmix zumindest einen Teil der Veränderung. Wächst der Fertigwarenbestand ohne entsprechende Nachfrage, kann ein höherer Durchsatz Kapital binden, statt dem Unternehmen zu helfen.

Auch die Feinplanung ist nur ein Teil der Lösung. Häufige Ausfälle, Qualitätsmängel oder unzureichende physische Kapazitäten erfordern Maßnahmen in der Instandhaltung, der Qualitätssicherung oder der Kapazitätsausstattung. Ein besserer Plan hilft, die verfügbaren Ressourcen zu koordinieren. Er ersetzt diese Ressourcen nicht und macht einen instabilen Prozess nicht von allein zuverlässig.

Für einen Betrieb, in dem Arbeit immer wieder an der falschen Stelle wartet, ist SkyPlanner ein sinnvoller nächster Schritt. Über seine offene REST API lässt es sich an jedes ERP oder MES anbinden. So fließen vorhandene Produktionsdaten in die Planung mit begrenzter Kapazität ein, ohne dass Sie ein System ersetzen müssen, das Ihrem Unternehmen bereits gute Dienste leistet.

Buchen Sie eine SkyPlanner-Demo und besprechen Sie mit uns, welche Aufträge Ihr Betrieb nur schwer fertigstellen kann. Bringen Sie einen typischen Arbeitsplan, ein aktuelles Beispiel für eine Materialverzögerung und die Kennzahl für fertiggestellte Produkte mit, die Sie verbessern möchten. Die entscheidende Frage ist nicht einfach, ob jede Maschine noch stärker ausgelastet sein könnte. Es geht darum, wie eine bessere Reihenfolge dazu beitragen könnte, mehr der benötigten Produkte fertigzustellen – abgenommen und bereit für den Kunden.