SMED: Rüstzeitoptimierung durch klügere Reihenfolgeplanung

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Die verfügbare Zeit einer Maschine geht entweder in die Fertigung von Teilen oder in die Vorbereitung des nächsten Arbeitsgangs. Wenn Umrüstungen zu viel davon beanspruchen, stellen sich zwei verschiedene Fragen: Lässt sich jede einzelne Umrüstung verkürzen – und kann die Planung durch eine bessere Reihenfolge der Arbeitsgänge manche Wechsel ganz vermeiden?

Die erste Frage beantwortet SMED, die zweite die ähnlichkeitsbasierte Reihenfolgeplanung. Beides lässt sich kombinieren, die Wirkung sollten Sie aber getrennt messen – damit ein kürzerer Stillstand nicht mit einer Umrüstung verwechselt wird, die gar nicht erst stattfinden musste.

Was SMED verändert und was die Reihenfolgeplanung verändert

In der Fertigung bereitet eine Umrüstung eine Anlage darauf vor, von einem Produkt oder Teil auf ein anderes zu wechseln. Dazu können das Wechseln von Werkzeugen, das Vorbereiten von Vorrichtungen, das Anpassen von Einstellungen und das Anfahren des nächsten Produkts bis zur einwandfreien Produktion gehören.

SMED steht für Single-Minute Exchange of Die. Laut Lean Enterprise Institute ist es ein Ansatz, die Umrüstzeit zu senken, indem internes vom externen Rüsten getrennt wird und geeignete interne Tätigkeiten in externe Arbeit überführt werden. Der Name verweist auf das Ziel einer einstelligen Minutenzahl, also weniger als 10 Minuten. Das heißt nicht, dass jede Umrüstung eine Minute dauert, und ein garantiertes Ergebnis ist es ebenfalls nicht.

Der praktische Unterschied ist einfach:

• SMED verkürzt den Aufwand einer notwendigen Umrüstung.
• Die Reihenfolgeplanung kann wiederholte Wechsel einer ausgewählten Eigenschaft vermeiden, indem ähnliche Arbeitsgänge hintereinander eingeplant werden.

Auch ein gut abgestimmter Plan kommt nicht ohne echte Umrüstungen aus. Werkzeuge müssen vorbereitet, die Anlage muss korrekt eingestellt werden, und das nächste Produkt muss seine Qualitätsanforderungen erfüllen.

Rüstzeit messen, bevor Sie den Prozess ändern

Beginnen Sie mit einer wiederkehrenden Umrüstung, die das Team von Anfang bis Ende beobachten kann. Halten Sie die aktuelle Vorgehensweise fest, bevor Sie entscheiden, welche Tätigkeiten Sie ändern.

Legen Sie einheitliche Messgrenzen fest. Der LeanProduction-SMED-Leitfaden von Vorne misst die Umrüstzeit vom letzten Gutteil des vorherigen Produkts bei voller Produktionsgeschwindigkeit bis zum ersten Gutteil des nächsten Produkts bei voller Produktionsgeschwindigkeit. Der Wiederanlauf der Maschine ist nicht das Ende der Umrüstung, solange die Produktion noch nicht wieder einwandfrei läuft.

Erfassen Sie neben der gesamten Dauer auch:

• Jede Tätigkeit, ihre Dauer und wer sie ausführt.
• Die Werkzeuge, Materialien und Vorrichtungen, die für den nächsten Arbeitsgang benötigt werden.
• Zeit für Suchen, Warten, Nachstellen oder das Korrigieren der ersten Teile.
• Tätigkeiten, die eine stillstehende Anlage erfordern, und solche, die sich gefahrlos bei laufender Anlage erledigen lassen.

Behalten Sie die externe Vorbereitung im Blick. Wird eine Tätigkeit aus dem Stillstand herausverlegt, kann das Maschinenzeit freisetzen, ohne den Personalaufwand dafür zu beseitigen. Eine brauchbare Ausgangsbasis unterscheidet deshalb zwischen dem Anlagenstillstand und dem gesamten Vorbereitungsaufwand des Teams.

Mit SMED jede Umrüstung verkürzen

Gehen Sie die Umrüstung gemeinsam mit den Personen durch, die sie ausführen. Ziel ist eine wiederholbare, sichere Methode – kein schnellerer Wiederanlauf, der dem nächsten Bediener Qualitätsprobleme hinterlässt.

1. Interne und externe Rüsttätigkeiten trennen

Interne Rüsttätigkeiten setzen eine stillstehende Anlage voraus. Externe Rüsttätigkeiten lassen sich bei laufender Anlage ausführen.

Beobachten Sie die gesamte Umrüstung und zerlegen Sie sie in einzelne Tätigkeiten. Ordnen Sie jede Tätigkeit danach ein, was tatsächlich den Stillstand erfordert – und gehen Sie nicht davon aus, dass alles, was heute während des Stillstands geschieht, auch dorthin gehört.

Die Suche nach dem nächsten Werkzeug zum Beispiel findet heute vielleicht erst nach dem Maschinenstopp statt. Das bedeutet nicht zwingend, dass dafür die Maschine stehen muss. Das Ausbauen eines montierten Werkzeugs dagegen kann erfordern, dass die Anlage stillgesetzt und gesichert wird.

2. Geeignete Vorbereitung aus dem Stillstand herausverlegen

Bereiten Sie den nächsten Arbeitsgang vor, bevor der aktuelle endet, sofern das sicher und praktikabel ist. Im LeanProduction-Leitfaden gehören dazu das Bereitlegen von Werkzeugen und Materialien, das Prüfen von Teilen und das Vorbereiten einer zusätzlichen Vorrichtung – so wird die Vorbereitung aus dem Stillstand herausverlegt.

Prüfen Sie, ob alle benötigten Teile vorhanden und einsatzbereit sind. Lässt sich eine Vorrichtung separat vorbereiten, beurteilen Sie, ob dadurch Arbeit aus der Zeit des Maschinenstillstands entfällt.

Umgehen Sie keine Schutzeinrichtungen, Absicherungsverfahren oder notwendigen Qualitätsprüfungen. Eine Tätigkeit eignet sich nur dann für das externe Rüsten, wenn das Team sie sicher und ohne Störung des laufenden Betriebs ausführen kann.

3. Die verbleibende interne Arbeit vereinfachen

Prüfen Sie die Tätigkeiten, die weiterhin einen Stillstand erfordern. Verbessern Sie die Verfügbarkeit der Werkzeuge, standardisieren Sie den Ablauf und reduzieren Sie unnötiges Nachjustieren. Bewerten Sie geänderte Befestigungen oder parallele Arbeit anhand der Anlagen- und Sicherheitsanforderungen des Standorts.

Testen Sie die überarbeitete Methode an einer vollständigen Umrüstung, einschließlich der Rückkehr zur einwandfreien Produktion. Dokumentieren Sie den Ablauf, damit die Verbesserung nicht davon abhängt, dass sich ein Bediener an eine informelle Abkürzung erinnert.

Messen Sie erneut mit denselben Messgrenzen wie bei der Ausgangsbasis. Bewahren Sie die Beobachtungen zusammen mit der dokumentierten Methode auf und nutzen Sie sie, um die Rüstzeit-Annahmen in der Produktionsplanung zu aktualisieren.

Vermeidbare Umrüstungen mit einer besseren Reihenfolge der Arbeitsgänge verringern

Sobald der notwendige Umrüstaufwand klar ist, schauen Sie sich die Reihenfolge an, in der die Arbeitsgänge an der Maschine ankommen. Ähnlichkeit kann vom Material, von der Farbe oder von den Abmessungen abhängen – nicht nur von einem gemeinsamen Produktcode.

Ein Beispiel: Die Arbeitsgänge wechseln sich zwischen zwei Materialien ab. Bündelt man zuerst alle Arbeitsgänge für das eine Material und danach die für das andere, lassen sich wiederholte Materialwechsel vermeiden. Das ist ein Beispiel für die Reihenfolgeplanung, kein Kundenergebnis und kein Versprechen, dass jede Rüstung entfällt.

Wählen Sie eine Ähnlichkeitseigenschaft, die die Vorbereitung an dieser Arbeitsstation tatsächlich beeinflusst. Zwei Arbeitsgänge mit demselben Material können trotzdem unterschiedliche Werkzeuge oder Einstellungen erfordern. Sie zu bündeln beseitigt nicht jede andere Ursache für Umrüstaufwand.

SMED und Reihenfolgeplanung brauchen deshalb unterschiedliche Kennzahlen. Ein kürzerer einzelner Stillstand weist auf eine verbesserte Umrüstmethode hin. Weniger Wechsel der ausgewählten Eigenschaft weisen auf eine verbesserte Reihenfolge hin. Beides kann helfen, aber keines von beiden belegt für sich genommen, dass der gesamte Produktionsplan besser ist.

Termine und nutzbare Kapazität in die Entscheidung einbeziehen

Eine lange Folge ähnlicher Arbeitsgänge kann Rüstzeit sparen und trotzdem die falsche Produktionsentscheidung sein. Sie kann einen dringenden Auftrag nach hinten schieben oder sich auf Material stützen, das zum geplanten Start der Folge nicht verfügbar ist.

Stellen Sie den möglichen Rüstzeitvorteil den Fertigstellungsterminen der Aufträge, der Materialverfügbarkeit und der nutzbaren Kapazität der Arbeitsstationen gegenüber. Legen Sie fest, welche Prioritäten für die aktuelle Auslastung zählen, bevor Sie die Reihenfolge ändern.

Die Dynamic Priorities von SkyPlanner umfassen Faktoren wie Durchlaufzeit, Fertigstellungstermin, Kundenbedeutung und Dauer. Die Planer legen die Prioritäten fest; die KI richtet sich beim Erstellen des Plans danach. Ähnlichkeit ist eine Planungspräferenz, die gegen den Rest der Produktion abzuwägen ist – keine Anweisung, jeden ähnlichen Arbeitsgang ungeachtet der Folgen zu bündeln.

Ähnlichkeitsbasierte Reihenfolgeplanung in SkyPlanner konfigurieren

SkyPlanner kann Arbeitsgänge nach einer Eigenschaft der Arbeitsstation bündeln, etwa nach Farbe, Abmessungen oder Material. Die dokumentierten Ähnlichkeitseinstellungen kombinieren die Wahl der Eigenschaft, die Rüstzeit für abweichende Arbeitsgänge und eine Prioritätsgewichtung für aufeinanderfolgende ähnliche Arbeitsgänge.

So konfigurieren Sie diesen Ansatz:

1. Legen Sie in Dynamic Priorities fest, wie wichtig der Faktor Allow similar jobs ist.

2. Öffnen Sie die Einstellungen der Arbeitsstation und aktivieren Sie Allow similarity.

3. Tragen Sie unter Setup time for differing jobs (min) die Zeit ein, die der Wechsel zwischen unterschiedlichen Eigenschaften benötigt.

4. Wählen Sie die Eigenschaft unter Type of similar jobs.

5. Legen Sie die Prioritätsgewichtung Similar jobs in succession fest.

6. Speichern Sie die Einstellungen und berechnen Sie den Plan neu.

Verwenden Sie eine gemessene Rüstzeit-Annahme, die zur Arbeitsstation und zur gewählten Eigenschaft passt. Die Einstellung unterstützt eine rüstzeitbewusste Reihenfolgeplanung; sie beschleunigt nicht den physischen Werkzeug- oder Materialwechsel. Diese Arbeit zu verbessern bleibt Aufgabe der Umrüstmethode und des Produktionsteams.

Rüstzeiteinsparungen müssen zum Rest des Plans passen. Die Feinplanungssoftware von SkyPlanner erstellt den Produktionsplan auf Basis der Prioritäten, die Sie festlegen. SkyPlanner lässt sich über die offene REST API in jedes ERP- oder MES-System integrieren, sodass Sie die Feinplanung anbinden können – an die Systeme, in denen Ihre Produktionsdaten liegen.

Prüfen, ob der neue Plan die Produktion verbessert

Vergleichen Sie nach der Änderung von Methode oder Reihenfolge die tatsächliche Anzahl der Umrüstungen und die dadurch verursachte Stillstandszeit der Produktion über vergleichbare Auslastungen hinweg. Prüfen Sie außerdem die Auftragsfertigstellung und die Rückkehr zur einwandfreien Produktion nach jeder Umrüstung.

Stellen Sie drei Fragen:

• Wurden die notwendigen Umrüstungen bei gleichen Messgrenzen kürzer?
• Hat die neue Reihenfolge Wechsel der ausgewählten Eigenschaft vermieden?
• Hat der Plan den nötigen Ausgleich zwischen Fertigstellungsterminen, verfügbarem Material und Kapazität gehalten?

Weniger Umrüstungen reichen nicht aus, wenn Aufträge lediglich später fertig werden oder die Anlaufqualität sinkt. Halten Sie die überarbeitete Methode dokumentiert und aktualisieren Sie die in der Planung verwendete Rüstzeit, sobald sich die Messung verbessert. Dies ist ein Bewertungsprozess für die Produktion und keine Aussage, dass SkyPlanner die Umrüstzeit automatisch misst.

Möchten Sie ähnlichkeitsbasierte Feinplanung für Ihre Produktion besprechen? Demo buchen. Bringen Sie die Eigenschaft mit, die Ihre Wechsel auslöst, Ihre gemessene Umrüstzeit und Ihre wichtigsten Terminprioritäten.

Häufig gestellte Fragen

Was ist SMED in der Fertigung?

SMED ist eine Methode, um die Umrüstzeit von Anlagen zu verkürzen. Sie trennt interne Tätigkeiten, die eine stillstehende Anlage erfordern, von externen Tätigkeiten, die bei laufender Anlage möglich sind. Das Team verlegt geeignete Vorbereitung aus dem Stillstand heraus und vereinfacht die verbleibende Arbeit.

Heißt SMED, dass jede Umrüstung nur eine Minute dauert?

Nein. Single-Minute Exchange of Die steht für ein Ziel im einstelligen Minutenbereich, also unter 10 Minuten. Das Verfahren verspricht keine Umrüstung in einer Minute und garantiert auch nicht, dass jeder Prozess dieses Ziel erreicht.

Wie misst man die Rüst- oder Umrüstzeit?

Legen Sie eine einheitliche Messgrenze fest: vom letzten Gutteil des vorherigen Produkts bei voller Produktionsgeschwindigkeit bis zum ersten Gutteil des nächsten Produkts bei voller Produktionsgeschwindigkeit. Erfassen Sie neben der Gesamtzeit auch die einzelnen Tätigkeiten. Beenden Sie die Messung nicht schon beim Neustart der Maschine, wenn die Produktion noch nicht wieder auf akzeptablem Niveau läuft.

Was unterscheidet internes von externem Rüsten?

Internes Rüsten erfordert, dass die Anlage steht. Externes Rüsten lässt sich durchführen, während die Anlage läuft. Wer Vorbereitungen aus dem Stillstand herausverlagert, muss die Sicherheitsanforderungen der Anlage einhalten und darf notwendige Qualitätsprüfungen nicht umgehen.

Kann die Reihenfolgeplanung der Arbeitsgänge SMED ersetzen?

Nein. Durch das Bündeln ähnlicher Arbeitsgänge lassen sich manche wiederholten Merkmalswechsel vermeiden. SMED verbessert die praktische Arbeit bei den Umrüstungen, die dennoch bleiben. Beides muss zum Produktionsplan passen.

Wie hilft SkyPlanner, unnötige Rüstvorgänge zu reduzieren?

In SkyPlanner wählen Planer an einer Arbeitsstation eine Ähnlichkeitseigenschaft aus, legen für abweichende Arbeitsgänge eine Rüstzeit fest und gewichten aufeinanderfolgende ähnliche Arbeitsgänge in den Prioritäten. Das unterstützt eine rüstzeitbewusste Reihenfolgeplanung. Die physische Umrüstarbeit an der Maschine wird dadurch allein jedoch nicht kürzer.

Sollten ähnliche Arbeitsgänge immer zusammen laufen?

Nein. Planer müssen auch Fertigstellungstermine, Material und Kapazität berücksichtigen. Ähnliche Arbeitsgänge zu bündeln lohnt sich, wenn der Rüstvorteil zu diesen Prioritäten passt und nicht wichtigere Arbeit verzögert.