Produktionseffizienz berechnen und gezielt verbessern

Die Produktionseffizienz vergleicht die tatsächlich erzielte Produktionsmenge mit einer festgelegten Vorgabe – bei gleichen Ressourcen und im gleichen Messzeitraum. Der Prozentwert zeigt Ihnen, wie weit die Leistung von der Vorgabe abweicht. Entscheidend ist dann, die Ursachen zu finden und eine Maßnahme zu wählen, mit der sich mehr der erforderlichen Arbeiten abschließen lassen.

Im Fertigungsalltag ist diese Unterscheidung wichtig. Eine Maschine kann ihre Mengenvorgabe übertreffen und dabei Teile produzieren, die nur die Warteschlange vor dem nächsten Arbeitsgang verlängern. Eine andere steht womöglich still, weil Material fehlt oder der vorherige Arbeitsgang noch nicht abgeschlossen ist. Eine höhere Auslastung jeder einzelnen Maschine sorgt also nicht zwangsläufig dafür, dass Kundenaufträge früher ausgeliefert werden.

Schaffen Sie zunächst eine vergleichbare Berechnungsgrundlage und gehen Sie dann den Verlusten im Produktionsprozess nach. Liegt das Problem in Wartezeiten zwischen Arbeitsgängen und ständig neu zu ordnenden Auftragsreihenfolgen, hilft Ihnen SkyPlanner APS, daraus einen besseren, abgestimmten Produktionsplan zu machen – mit weniger manuellem Planungsaufwand.

Was ist Produktionseffizienz?

In der Fertigung beschreibt die Produktionseffizienz, wie sich die tatsächliche Leistung zu einer festgelegten Produktionsvorgabe verhält. Diese kann beispielsweise eine Stückzahl je Maschinenstunde oder eine Personalvorgabezeit für einen bestimmten Arbeitsgang festlegen. Sie muss sich auf die Arbeit und die Ressourcen beziehen, die Sie tatsächlich messen.

Richtig eingesetzt hilft Ihnen die Kennzahl, Möglichkeiten für die Herstellung einwandfreier Produkte mit weniger Zeit-, Arbeits- und Materialverlusten zu finden. Wenn Sie nutzbare Kapazität zurückgewinnen, können die Ressourcenkosten je fertiggestellter Einheit sinken. Zugleich kann Spielraum für zusätzliche Aufträge entstehen, ohne sofort weitere Anlagen anschaffen zu müssen.

Der Prozentwert allein sagt nicht aus, ob Sie die richtigen Produkte gefertigt, Lieferzusagen eingehalten oder die Rentabilität verbessert haben. Genau diese Ergebnisse sollten Ihre Maßnahmen unterstützen. Eine hohe Effizienz bei einem Arbeitsgang, der eine bereits volle Warteschlange weiter füllt, kann weniger wert sein als die Beseitigung einer Wartezeit, die einen heute fälligen Auftrag aufhält.

So berechnen Sie die Produktionseffizienz

Eine gängige mengenbezogene Formel lautet:

Produktionseffizienz (%) = Istmenge ÷ Sollmenge × 100

Die Sollmenge ist die Produktionsmenge, die sich aus der gewählten Vorgabe für denselben Messzeitraum ergibt. Wenn Sie stattdessen mit Produktionsraten rechnen, teilen Sie die tatsächliche durch die vorgegebene Produktionsrate. Achten Sie darauf, dass Produkt, Ressource und Zeitbasis im Vergleich übereinstimmen.

Ein Rechenbeispiel

Stellen Sie sich einen Zerspanungsprozess vor, für den eine Referenzleistung von 50 Gutteilen je Maschinenstunde vereinbart wurde. Sie betrachten ein Produktionsfenster von sechs Stunden, aus dem geplante Pausen bereits herausgerechnet sind. Rüstzeiten, Wartezeiten und Stillstände innerhalb dieses Fensters bleiben dagegen enthalten. In diesen sechs Stunden entstehen 240 Gutteile.

Berechnung	Ergebnis
Sollmenge: 50 Teile/Stunde × 6 Stunden	300 Teile
Tatsächlich gefertigte Gutteile	240 Teile
Produktionseffizienz: 240 ÷ 300 × 100	80 %
Tatsächliche Produktionsrate: 240 ÷ 6	40 Teile/Stunde

Sie haben in diesem Produktionsfenster 80 % der Menge erreicht, die sich aus der Referenzleistung ergibt. Der Vergleich der Produktionsraten liefert dasselbe Ergebnis: 40 ÷ 50 × 100 = 80 %.

Es fehlen 60 Teile. Bei der Referenzleistung entspricht das 1,2 Stunden. Daraus lässt sich weder schließen, dass die Maschine 1,2 Stunden stillstand, noch dass Sie diesen Verlust durch eine geänderte Planung vollständig aufholen können. Die Abweichung kann durch eine Kombination aus Rüstzeiten, Wartezeiten, verminderter Geschwindigkeit und Ausschuss entstanden sein. Um die richtige Maßnahme zu wählen, brauchen Sie die Produktionsaufzeichnungen.

Eine aussagekräftige Vergleichsbasis schaffen

Bevor Sie aus dem Prozentwert Maßnahmen ableiten, legen Sie gemeinsam fest, was in die Berechnung eingeht:

• Welche Menge zählt? Erfassen Sie Gutteile aus einem einzelnen Arbeitsgang oder versandfertige Produkte? Zählen Sie unfertige Arbeit nicht als fertige Menge und dasselbe Gutteil nach einer Nacharbeit nicht doppelt.
• Welche Ressourcen und Zeiten zählen? Maschinenstunden, Personalstunden und verstrichene Zeit sind unterschiedliche Größen. Halten Sie fest, ob Rüstzeiten, Wartezeiten und Stillstände im Zeitraum enthalten sind. Eine Produktionsrate, die nur während des Maschinenlaufs gemessen wird, blendet Verluste bei Stillstand aus.
• Welche Vorgabe gilt? Dokumentieren Sie, für welches Produkt, welche Methode und welche Ressource die Vorgabe gilt, woher sie stammt und wann sie überarbeitet wurde. Ein alter Durchschnittswert und eine ideale Produktionsrate stehen nicht für dieselbe Leistungserwartung.

Gibt es für Ihren Prozess noch keine fundierte Vorgabe, schaffen Sie diese zunächst, bevor Sie Teams oder Werke anhand des Prozentwerts vergleichen. Unser Leitfaden zur Zeitstudie in der Fertigung erklärt, wie aus beobachteten Arbeitsabläufen eine belastbare Vorgabe wird.

Wie rechnen Sie bei mehreren Produkten?

Reine Stückzahlen führen in die Irre, wenn ein Produkt deutlich mehr Zeit benötigt als ein anderes. Ein zeitbezogener Vergleich macht verschiedene Produkte anhand einer einheitlichen Bezugsgröße vergleichbar: der benötigten Ressourcenzeit.

Effizienz (%) = Durch Gutteile erbrachte Vorgabestunden ÷ Tatsächlich eingesetzte Stunden × 100

Die erbrachten Vorgabestunden berechnen Sie, indem Sie für jedes Produkt die Gutmenge mit der jeweiligen Vorgabezeit multiplizieren und die Ergebnisse addieren. Die Zeitbasis muss übereinstimmen: Personalvorgabestunden werden mit tatsächlichen Personalstunden verglichen, nicht mit verstrichenen Maschinenstunden. Behandeln Sie Rüstzeiten und Zeitzuschläge im gesamten Vergleich einheitlich.

Für ein Gesamtergebnis addieren Sie zunächst jeweils die vergleichbaren Vorgabestunden und die Iststunden und teilen erst danach. Bilden Sie nicht einfach den Mittelwert aus den Prozentwerten von Arbeitsgängen mit unterschiedlichem Arbeitsumfang.

Produktionseffizienz, Produktivität, Auslastung und OEE

Diese Kennzahlen beantworten unterschiedliche Fragen. Wenn Sie die passende Kennzahl wählen, vermeiden Sie es, falsche Produktionsziele zu verfolgen, nur damit die Zahlen im Bericht besser aussehen.

Kennzahl	Welche Frage beantwortet sie?
Produktionseffizienz	Wie verhält sich die tatsächliche Leistung zu unserer festgelegten Vorgabe?
Produktivität	Wie viel Ausbringung haben wir je eingesetzter Einheit erzielt, etwa je Personalstunde, Energie- oder Kosteneinheit?
Auslastung	Welchen Anteil der verfügbaren Ressourcenzeit haben wir genutzt – nach unserer festgelegten Definition von Nutzung?
Gesamtanlageneffektivität (OEE)	Welcher Anteil der geplanten Produktionszeit wurde bei idealer Geschwindigkeit in Gutteile ohne Nacharbeit umgesetzt?

Produktivität ist mehr als die Anzahl gefertigter Einheiten. Wenn Sie mit überproportional höherem Personaleinsatz mehr produzieren, kann die Gesamtmenge steigen, während die Menge je Personalstunde sinkt. Die Effizienz ergänzt einen Vergleichsmaßstab: Sie zeigt, wie sich das Ergebnis zur Vorgabe für diese Arbeit verhält.

Die Auslastung zeigt, wie stark eine Ressource beschäftigt war – nicht, ob sie die Arbeit mit dem größten Nutzen erledigt hat. Eine Maschine, die keinen Engpass darstellt, nur um der Auslastung willen zu beschäftigen, kann Bestände erhöhen, ohne den Arbeitsgang zu unterstützen, der die Fertigmenge begrenzt. Freie Kapazität kann sinnvoll sein, wenn Bedarf, Abhängigkeiten oder der nächste Arbeitsgang keine zusätzliche Produktion rechtfertigen.

Für die OEE gilt eine festgelegte Berechnung: Verfügbarkeit × Leistung × Qualität. Sie schlüsselt Verluste durch Stillstände, verminderte Geschwindigkeit und Fehler auf und bezieht sich dabei auf die geplante Produktionszeit und die ideale Zykluszeit. Ein allgemeiner Effizienzwert auf Basis einer anderen Produktionsvorgabe ist nicht automatisch ein OEE-Wert. Wenn Sie Anlagenverluste analysieren wollen, betrachten Sie diese Faktoren einzeln, statt einen einzigen Prozentwert als Diagnose zu verstehen.

Produktionseffizienz verbessern: die Verluste hinter der Zahl reduzieren

Beginnen Sie mit einer Produktfamilie oder einem Arbeitsgang, bei denen die Leistung entscheidend dafür ist, dass Sie die erforderlichen Arbeiten abschließen können. Prüfen Sie die Vergleichsbasis und sehen Sie sich anschließend die Arbeitsgänge und Zeitaufzeichnungen an, auf denen das Ergebnis beruht. Sprechen Sie mit den Menschen, die die Arbeit ausführen: Eine lange Dauer kann auf aufwendiges Rüsten, fehlende Informationen, Warten auf Material oder eine unzuverlässige Maschine zurückgehen. Jede dieser Ursachen erfordert eine andere Maßnahme.

Vermeidbare Wartezeiten und Reihenfolgekonflikte beseitigen

Wenn für einen Arbeitsgang alles bereitsteht, aber ein Bauteil fehlt oder der vorherige Schritt noch nicht abgeschlossen ist, hilft die Aufforderung an den Bediener, schneller zu arbeiten, nicht weiter. Prüfen Sie, ob der Produktionsplan die Materialverfügbarkeit, die Abhängigkeiten zwischen Arbeitsgängen und die von konkurrierenden Arbeitsgängen gemeinsam benötigten Kapazitäten berücksichtigt.

Stellen Sie sich vor, ein Montageteam wartet auf ein Bauteil, während die Zerspanung mit einem weniger dringenden Los beschäftigt ist. Eine höhere Ausbringung in der Zerspanung mag effizient aussehen, lässt die Montage aber weiterhin stillstehen. Den Arbeitsgang für das fehlende Bauteil vorzuziehen, kann die sinnvollere Verbesserung sein, weil dadurch der benötigte Auftrag weiterbearbeitet werden kann.

Hier wirkt sich eine abgestimmte Planung unmittelbar aus. SkyPlanner plant zusammenhängende Arbeitsgänge gemeinsam. So bestimmen Prioritäten und Abhängigkeiten die Bearbeitungsreihenfolge, statt dass jede Arbeitsstation ihr eigenes Mengenziel verfolgt.

Rüst- und Prozessverluste reduzieren

Wenn die Aufzeichnungen häufiges Umrüsten zeigen, bereiten Sie Werkzeuge und Materialien vor, bevor Sie die Maschine anhalten, und prüfen Sie, wie die Arbeitsgänge zusammengefasst sind. Passende Arbeitsgänge gebündelt zu bearbeiten, kann Rüstverluste reduzieren. Das größtmögliche Los ist aber nicht automatisch die beste Wahl, wenn dadurch dringende Arbeit an anderer Stelle verzögert wird.

Überwiegen verminderte Geschwindigkeit, Qualitätsfehler oder wiederkehrende Ausfälle, untersuchen Sie die betreffenden Methoden, Einstellungen, Schulungen, Werkzeuge oder Instandhaltungsmaßnahmen. Beheben Sie die Ursache und berücksichtigen Sie anschließend den geänderten Prozess oder die veränderte Ressourcenverfügbarkeit im Plan. Eine neue Bearbeitungsreihenfolge ersetzt nicht die Behebung einer wiederkehrenden Störung.

Entscheidend ist, was tatsächlich fertig wird

Wählen Sie die Verbesserung, die ein wesentliches Hindernis für die benötigte Ausbringung beseitigt. Eingesparte Minuten an einer Ressource, die den nächsten Arbeitsgang aufhält, können wertvoller sein als eine größere Zeitersparnis an einer Stelle, an der ohnehin Kapazität frei ist. Wie Sie diesen Engpass finden, erfahren Sie in unserem Leitfaden zu Engpässen in der Produktion.

Wenn der Prozess bereits stabil läuft und die Nachfrage dennoch die nutzbare Kapazität übersteigt, kann eine zusätzliche Schicht, Fremdfertigung oder eine Investition die richtige Entscheidung sein – statt einer weiteren Effizienzinitiative. Trennen Sie diese Kapazitätsentscheidung von den Verlusten, die Sie im bestehenden Prozess beseitigen können.

Wiederholen Sie die Messung nach der Änderung auf derselben Grundlage. Prüfen Sie die Gutmenge, die eingesetzte Ressourcenzeit und die tatsächlich fertiggestellten Arbeiten. Werten Sie es nicht schon als Prozessverbesserung, wenn lediglich der Vergleichsstandard geändert wurde oder ein anderer Produktmix den Prozentwert leichter erreichbar macht.

Mit SkyPlanner aus Erkenntnissen einen besseren Produktionsplan machen

Planungsbedingte Verluste zu erkennen, ist erst der Anfang. Im laufenden Produktionsbetrieb muss jemand dafür sorgen, dass die neue Reihenfolge auch dann umsetzbar bleibt, wenn Eilaufträge eingehen, Arbeitsgänge abgeschlossen werden und sich Kapazitäten ändern. Die Auftragsreihenfolgen für einzelne Maschinen von Hand neu aufzubauen, kostet Zeit – und kann genau die Wartezeiten zurückbringen, die Sie gerade beseitigt haben.

SkyPlanner APS übernimmt diese Abstimmung. Die Planungs-KI Arcturus berechnet den Produktionsplan anhand der hinterlegten Arbeitsstationen, Schichten, Bediener, Arbeitsgangdauern, geeigneten Ressourcen und Abhängigkeiten. Über Prioritäten und Fixierungen geben Sie die Richtung vor. Ist die materialabhängige Planung aktiviert, bestimmt auch die Verfügbarkeit der Bestände mit, wann Arbeiten eingeplant werden können.

Das Ergebnis sehen Sie in der Gantt-Ansicht: die Reihenfolge, die Zusammenhänge zwischen Arbeitsgängen und Arbeiten, bei denen Verspätungen drohen. Statt nur zu prüfen, ob eine Maschine genügend zu tun hat, können Sie beurteilen, ob der überarbeitete Plan den nächsten Arbeitsgang und den Kundenauftrag voranbringt.

Autopilot verringert den Aufwand, diesen Plan aktuell zu halten. Wenn die Funktion aktiviert ist, kann sie bei relevanten Änderungen in der Produktion oder zu konfigurierten Planungsläufen neu planen. Sie müssen den Plan also nicht ständig überwachen und jede Neuberechnung selbst auslösen. Ihre Regeln und Fixierungen bleiben dabei bestehen. So verbringen Sie weniger Zeit damit, Auftragsreihenfolgen zu korrigieren, und können sich stärker darauf konzentrieren, welche Lieferzusage oder welches Produktionsproblem Aufmerksamkeit braucht.

Diese Kombination macht SkyPlanner zu einer praxisgerechten Lösung, um die Produktionseffizienz zu steigern, wenn mangelnde Abstimmung die Verluste verursacht: Arcturus berechnet die gemeinsame Reihenfolge, Gantt macht das Ergebnis sichtbar und Autopilot reduziert den laufenden Aufwand für die Planpflege. Entdecken Sie die Planungsfunktionen von SkyPlanner.

Was sich bei Eskomatic verändert hat

Eskomatic, ein finnischer Lohnfertiger für Zerspanung mit einem breiten Produktspektrum und unterschiedlichen Losgrößen, pflegte seine Auftragsreihenfolgen zuvor weitgehend von Hand in einem älteren ERP- und Produktionssteuerungssystem. Da die Materialverfügbarkeit nur eingeschränkt sichtbar war, ließen sich Fehlteile vor dem geplanten Arbeitsbeginn schwerer erkennen.

Durch die Anbindung von SkyPlanner an die vorhandenen ERP-Daten erhielt das Team eine visuelle Darstellung der anstehenden Arbeiten im Gantt-Diagramm, eine automatisierte Belegungsplanung und einen besseren Überblick über Materialengpässe. Eskomatic berichtet von weniger Produktionsstillständen durch fehlendes Material und einer genaueren Festlegung von Lieferterminen.

Der Nutzen wirkt sich unmittelbar auf die Effizienz aus: weniger vermeidbare Wartezeiten und weniger täglicher Aufwand, um den Plan wieder in Ordnung zu bringen. Im Erfahrungsbericht von Eskomatic zu SkyPlanner lesen Sie, wie das Unternehmen das System in der Produktion einsetzt.

Mit Ist-Ergebnissen den nächsten Plan verbessern

Eine Verbesserung lässt sich leichter aufrechterhalten, wenn die gewonnenen Erkenntnisse in den nächsten Plan einfließen. Dauert ein Arbeitsgang wiederholt länger als geplant und bleibt die Schätzung trotzdem unverändert, kann derselbe Konflikt in der Auftragsreihenfolge erneut auftreten.

Der Timer von SkyPlanner erfasst Arbeitszeiten sowie produzierte oder fehlerhafte Mengen. Mit Job Reports können Sie die geplante oder geschätzte Dauer mit der erfassten Zeit vergleichen und nachvollziehen, welche Arbeiten hinter einer Abweichung stehen. Achten Sie darauf, dass die erfassten Daten zur Fragestellung passen: Die gebuchte Zeit eines Bedieners entspricht nicht automatisch der Maschinenlaufzeit oder der gesamten Wartezeit eines Arbeitsgangs.

Historische Zeitbuchungen können SkyPlanner auch dabei unterstützen, die Dauer von Prozessschritten vorherzusagen. So lassen sich die für die Planung verwendeten Zeitansätze verbessern. Trennen Sie diese realistische Planungsschätzung vom Leistungsstandard, anhand dessen Sie Verbesserungen beurteilen: Eine durchschnittliche Dauer, die wiederkehrende Verluste enthält, darf diese Verluste nicht stillschweigend zur akzeptablen Leistung erklären.

Sie müssen ein ERP oder MES, das sich in Ihrem Unternehmen bewährt hat, nicht ersetzen. SkyPlanner lässt sich über seine offene REST API in jedes ERP oder MES integrieren und verbindet so bestehende Systeme mit einem gemeinsamen Produktionsplan.

Eine aussagekräftige Effizienzkennzahl sollte zu einer wirksamen Veränderung führen. Verliert Ihr Team immer wieder Zeit durch widersprüchliche Auftragsreihenfolgen, wartende Arbeitsgänge und manuelle Umplanung? Dann buchen Sie eine SkyPlanner-Demo und erfahren Sie, wie eine gemeinsame Planung Ihre Produktion unterstützen kann. Bringen Sie dazu ein aktuelles Beispiel für eine Verzögerung und die davon betroffenen Arbeitsgänge mit. Wenn Sie sich lieber zuerst selbst umsehen möchten, testen Sie SkyPlanner mit Demodaten.

Häufige Fragen zur Produktionseffizienz

Welcher Prozentwert gilt als gute Produktionseffizienz?

Ohne vergleichbaren Standard, Produktmix und Messumfang gibt es keinen allgemeingültigen Zielwert. Beginnen Sie mit einer verlässlichen Ausgangsmessung für Ihren eigenen Betrieb, ermitteln Sie die wesentlichen Verluste und prüfen Sie, ob Verbesserungen mit gleichem oder geringerem Ressourceneinsatz zu mehr nutzbarer Ausbringung führen.

Kann die Produktionseffizienz über 100 % liegen?

Ja, wenn die tatsächliche Leistung den gewählten Standard übertrifft. Prüfen Sie, ob das Team eine bessere Methode gefunden hat, der Standard veraltet ist oder die Messung uneinheitlich erfolgt. Ist die Bezugsgröße eine echte ideale Zykluszeit, sollten Sie bei einem Ergebnis über 100 % die Bezugsgröße und die Daten überprüfen, statt anzunehmen, der Prozess habe seine physikalische Grenze überschritten.

Bedeutet eine höhere Maschinenauslastung auch eine höhere Produktionseffizienz?

Nicht unbedingt. Eine ausgelastete Maschine produziert möglicherweise Teile, die der nächste Arbeitsgang noch gar nicht verarbeiten kann. Verbessern Sie die Reihenfolge der benötigten Arbeiten und sorgen Sie dafür, dass diese ausführbar sind, statt für jede Ressource die Vollauslastung zum Ziel zu machen.