Vorgabezeit ermitteln: belastbare Zeiten für die Fertigung

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Mit einer Zeitstudie in der Fertigung messen Sie klar definierte Tätigkeiten und ermitteln, wie lange diese unter festgelegten Bedingungen dauern sollten. Bei einer direkten Zeitaufnahme mit der Stoppuhr gliedern Sie die Arbeit in Ablaufabschnitte und beobachten deren Dauer. Wo es relevant ist, rechnen Sie die Zeiten auf ein normales Arbeitstempo um. Mit begründeten Zeitzuschlägen ermitteln Sie daraus die Vorgabezeit.

Entscheidend ist das Wort definiert. Im Durchschnitt der Zeitbuchungen für Arbeitsgänge aus dem letzten Monat können unterschiedliche Arbeitsmethoden, Wartezeiten wegen Materialmangels und Einarbeitungszeiten zusammenfließen. Wenn Sie stattdessen Ihre schnellste Arbeitskraft stoppen, erhalten Sie zwar einen anderen Wert, aber nicht unbedingt eine bessere Vorgabezeit.

Eine brauchbare Zeitstudie liefert eine Zeit, die Sie begründen, validieren und bei Änderungen der Arbeit aktualisieren können. SkyPlanner hilft Ihnen anschließend, mit realistischen Arbeitsgangdauern den gesamten Auftragsbestand zu planen – statt einen Wert im ERP zu korrigieren und danach die Auftragsreihenfolge an jeder betroffenen Maschine von Hand neu aufzubauen.

Beobachtete Zeit, Normalzeit und Vorgabezeit

Diese drei Zeitwerte beantworten unterschiedliche Fragen:

Zeit	Bedeutung	Was bekannt sein muss
Beobachtete Zeit	Wie lange die erfasste Arbeit tatsächlich gedauert hat	Arbeitsmethode, Beginn und Ende der Messung sowie Bedingungen während der Beobachtung
Normalzeit	Dauer der definierten Arbeit beim festgelegten Referenztempo	Eine begründete Leistungsgradbeurteilung für manuelle Tätigkeiten, deren Dauer vom Arbeitstempo abhängt
Vorgabezeit	Normalzeit einschließlich der anzusetzenden Zeitzuschläge	Welche Zeitzuschläge anzusetzen sind und wie sie berechnet werden

Eine Vorgabezeit ist kein Geschwindigkeitsrekord. Sie gibt an, wie lange eine geschulte, geübte Person für die Arbeit nach einer festgelegten Methode beim Referenztempo benötigt, einschließlich der notwendigen Zeitzuschläge.

Ebenso entspricht eine Vorgabezeit für manuelle Arbeit nicht automatisch der Zeit, für die eine Maschine reserviert werden muss. Die Maschine kann beispielsweise laufen, während die Bedienperson das vorherige Teil prüft. Behalten Sie diesen Unterschied während der gesamten Zeitstudie im Blick: Zunächst ermitteln Sie den Arbeitsinhalt. Erst danach entscheiden Sie, wie dieser die einzelnen Ressourcen belegt.

Die passende Methode zur Zeitermittlung wählen

Eine direkte Zeitaufnahme mit der Stoppuhr eignet sich für stabile, sich wiederholende Tätigkeiten, deren Ablaufabschnitte Sie beobachten können. Sie ist eine gute Wahl, wenn Sie verstehen müssen, warum eine bestehende Vorgabezeit nicht stimmt, statt sie lediglich durch einen weiteren Schätzwert zu ersetzen.

Andere Situationen erfordern ein anderes Vorgehen:

• Bei ähnlichen Arbeitsgängen kommen bekannte Ablaufabschnitte erneut vor. Mit einem validierten Planzeitsystem lassen sich bereits ermittelte Zeiten für Ablaufabschnitte kombinieren, sofern Arbeitsmethode und Einflussgrößen übereinstimmen. Fassen Sie unterschiedliche Produkte nicht zu einem gemeinsamen Durchschnitt zusammen.
• Die manuelle Arbeitsmethode wird vor Produktionsbeginn gestaltet. Mit einem System vorbestimmter Zeiten lässt sich die Dauer aus definierten Bewegungen zusammensetzen. Dafür muss das gewählte System fachkundig angewendet werden; es genügt nicht, einen Leistungsgrad für eine Stoppuhrmessung zu erraten.
• Sie müssen verstehen, wie sich die Zeit einer Schicht verteilt. Mit einer Multimomentaufnahme lassen sich die Zeitanteile für Tätigkeiten oder Unterbrechungen abschätzen. Das kann die Ermittlung von Zeitzuschlägen unterstützen, liefert für sich allein aber keine detaillierte Dauer jedes kurzen Ablaufabschnitts.
• Der Prozess bestimmt die Dauer. Berechnen oder überprüfen Sie die Maschinenzeit anhand des Programms oder der Prozessparameter und untersuchen Sie die Arbeit der Bedienperson getrennt davon.

Historische Aufzeichnungen zu Arbeitsgängen bleiben eine nützliche Datengrundlage. Prüfen Sie jedoch, was darin enthalten ist, bevor Sie diese als Vorgabezeit übernehmen: Eine gebuchte Zeitspanne, die Wartezeit wegen fehlenden Materials umfasst, lässt allein noch keinen Rückschluss auf den manuellen Arbeitsinhalt bei Normaltempo zu.

Das folgende Vorgehen konzentriert sich auf die direkte Zeitaufnahme bei sich wiederholenden Tätigkeiten.

1. Die Arbeitsmethode festlegen, bevor die Uhr läuft

Wählen Sie einen Arbeitsgang, bei dem eine belastbarere Vorgabezeit eine konkrete Entscheidung beeinflusst: etwa eine stark ausgelastete Montagestation oder einen wiederkehrenden Arbeitsgang, dessen Dauer die Planung regelmäßig überrascht.

Beschreiben Sie Produkt und Änderungsstand, Betriebsmittel, Werkzeuge, Materialbereitstellung, Arbeitsfolge und erforderliche Qualitätsprüfungen. Legen Sie die Ereignisse fest, die Beginn und Ende markieren. Machen Sie deutlich, ob das Ergebnis pro Stück, pro Zyklus oder pro Charge gilt, und weisen Sie einmaliges Rüsten separat aus.

Gehen Sie diese Beschreibung mit den Personen durch, die den Arbeitsgang ausführen. Erklären Sie, warum die Zeitstudie durchgeführt wird und wie die Ergebnisse verwendet werden. Ihr Wissen macht häufig notwendige Tätigkeiten sichtbar, die in einer bisherigen Schätzung fehlen, etwa das Nachbestücken einer Vorrichtung oder eine regelmäßige Prüfung.

Beobachten Sie eine geschulte Arbeitskraft, die nach der festgelegten, sicheren Methode arbeitet. Wird die Vorrichtung noch umgestaltet oder lernt die Bedienperson die Arbeitsfolge noch, stabilisieren Sie zuerst die Arbeitsmethode. Zusätzliche Stoppuhrmessungen machen aus einem noch nicht gefestigten Prozess keine verlässliche Vorgabezeit.

2. Ablaufabschnitte, Häufigkeiten und Ausnahmen erfassen

Gliedern Sie den Arbeitsgang anhand klarer, beobachtbarer Ereignisse: Gehäuse in der Vorrichtung eingesetzt, Befestigungselemente angezogen, Prüfung abgeschlossen. Trennen Sie manuelle Tätigkeiten, deren Dauer vom Arbeitstempo abhängt, von maschinell bestimmten Zeiten. Erfassen Sie gelegentlich anfallende Tätigkeiten wie einen Behälterwechsel mit ihrer Häufigkeit, statt sie so anzusetzen, als fielen sie bei jedem Stück an.

Halten Sie bei jeder Beobachtung die Zeit des Ablaufabschnitts, die relevanten Bedingungen und einen gegebenenfalls beurteilten Leistungsgrad fest. Notieren Sie Unterbrechungen, sobald sie auftreten. Fehlt ein Bauteil oder bricht ein Werkzeug, erfassen Sie das Ereignis und seine Dauer separat. Löschen Sie den langen Messwert nicht stillschweigend und lassen Sie ihn auch nicht im Durchschnitt der regulären Arbeit untergehen.

Beobachten Sie die Produktion unter repräsentativen Bedingungen, nicht nur während eines einzigen störungsfreien Durchlaufs, der sich gerade bequem beobachten lässt. Prüfen Sie, ob dieselbe Arbeitsmethode unter gleichen Bedingungen hinreichend gleichmäßige Zeiten für die Ablaufabschnitte ergibt. Ist das nicht der Fall, gehen Sie der Ursache nach: Eine andere Materialbereitstellung kann eine eigene Arbeitsmethode erfordern, ein vereinzelter Messfehler dagegen eine dokumentierte Korrektur.

Es gibt keine allgemeingültige Anzahl von Zyklen, ab der eine Zeitstudie ausreichend ist. Wie viele Beobachtungen nötig sind, hängt von der Streuung, der erforderlichen Genauigkeit und der Entscheidung ab, die mit der Vorgabezeit unterstützt werden soll. Beurteilen Sie die Streuung anhand einer ersten Messreihe. Legen Sie anschließend den erforderlichen Stichprobenumfang anhand der gewählten Kriterien für Konfidenz und Genauigkeit fest. Eine in der Zeitermittlung geschulte Fachkraft kann diese Beurteilung vornehmen. Zehn nahezu identische Messwerte aus einem einzigen ungewöhnlichen Durchlauf ersetzen keine repräsentative Datengrundlage.

3. Beobachtete Zeiten manueller Arbeit in Normalzeiten umrechnen

Berechnen Sie für jeden Ablaufabschnitt aus vergleichbaren Messwerten eine repräsentative beobachtete Dauer, üblicherweise das arithmetische Mittel. Dokumentieren Sie, warum einzelne Messwerte ausgeschlossen wurden. Unterscheidet sich das Arbeitstempo zwischen den Beobachtungen, rechnen Sie die jeweiligen Messwerte vor dem Zusammenfassen auf Normaltempo um, statt einen davon losgelösten durchschnittlichen Leistungsgrad anzuwenden.

Bei der Leistungsgradbeurteilung wird das beobachtete manuelle Arbeitstempo mit einem festgelegten Referenztempo verglichen. Auf einer Skala, bei der das Normaltempo 100% entspricht, gilt:

Normalzeit für manuelle Arbeit = beobachtete Zeit für manuelle Arbeit × Leistungsgradfaktor

Ein Leistungsgrad von 110% entspricht dem Faktor 1,10. Die beobachtete Arbeit wurde also schneller als im Referenztempo ausgeführt. Ihre Normalzeit ist deshalb länger als die beobachtete Zeit. Bei einem Leistungsgrad unter 100% erfolgt die Anpassung in die entgegengesetzte Richtung.

Der Leistungsgrad ist kein Prozentsatz, den man so wählt, dass das Ergebnis zur alten Vorgabezeit im ERP passt. Er erfordert eine geschulte beurteilende Person, einen einheitlichen Maßstab und eine Beurteilung während der Beobachtung der Arbeit. Können Sie den Leistungsgrad nicht begründen, halten Sie das Ergebnis als Beobachtung fest, statt es als Vorgabe auf Basis des Normaltempos auszuweisen.

Wenden Sie den Leistungsgrad auf die betreffenden manuellen Ablaufabschnitte an, nicht pauschal auf die gesamte verstrichene Dauer des Arbeitsgangs. Ein automatischer dreiminütiger Heizzyklus wird nicht länger, weil die Person beim Beladen mit einem Leistungsgrad von 110% gearbeitet hat. Ändert sich das Tempo zwischen den Beobachtungen, halten Sie die jeweils zusammengehörigen Zeiten und Leistungsgrade gemeinsam fest. So bildet die Berechnung das tatsächlich Beobachtete ab.

4. Zeitzuschläge auf einer klar ausgewiesenen Grundlage ansetzen

Die Normalzeit der Arbeit allein deckt nicht jeden berechtigten Zeitbedarf eines Arbeitstags ab. Persönliche Bedürfnisse, Erholung von der Arbeit und relevante unvermeidbare Unterbrechungen müssen angemessen berücksichtigt werden.

Ermitteln Sie diese Zeitzuschläge anhand der Bedingungen des Arbeitsgangs, der verwendeten Methode zur Zeitermittlung und der Belege für die betreffenden Tätigkeiten oder Unterbrechungen. Umfassendere Beobachtungen oder Multimomentaufnahmen können helfen, wiederkehrende Zeiten für unterstützende Tätigkeiten und Unterbrechungen zu ermitteln. Der Erholungsbedarf erfordert eine Beurteilung der Arbeit und ihrer Bedingungen. Ein aus einem anderen Betrieb übernommener Prozentsatz ersetzt diese Beurteilung nicht.

Behalten Sie notwendige, nur gelegentlich anfallende Tätigkeiten im Blick. Ist ein regelmäßiger Behälterwechsel bereits als Ablaufabschnitt enthalten, darf er nicht erneut in einem allgemeinen Zuschlag für Unterbrechungen angesetzt werden. Machen Sie ebenso wenig jeden vermeidbaren Ausfall oder jede Wartezeit wegen Materialmangels zum dauerhaften Bestandteil des Arbeitsinhalts. Erfassen Sie diese Verluste, damit ihre Ursachen angegangen werden können, und legen Sie offen, wie sie in der Planung behandelt werden.

Rechenbeispiel: von der Beobachtung zur Vorgabezeit

Stellen Sie sich einen stabilen manuellen Montagevorgang vor. Die folgenden Zahlen veranschaulichen die Berechnung; Leistungsgrad und Zeitzuschlag sind keine Empfehlungen für Ihren Betrieb. Wir nehmen an, dass die aufgeführten Ablaufabschnitte nacheinander und jeweils einmal pro Baugruppe ausgeführt werden und die analysierende Fachkraft einen Leistungsgrad von 110% für die beobachtete manuelle Arbeit begründet hat.

Manueller Ablaufabschnitt	Ausgewählte beobachtete Zeit	Leistungsgradfaktor	Normalzeit
Gehäuse einsetzen	30 Sekunden	1,10	33 Sekunden
Baugruppe verschrauben	40 Sekunden	1,10	44 Sekunden
Prüfen und in Ablageschale legen	20 Sekunden	1,10	22 Sekunden
Summe der Arbeitsschritte je Zyklus	90 Sekunden		99 Sekunden

Zusätzlich ist nach jeweils 20 Baugruppen ein Behälterwechsel erforderlich. Die dafür separat ermittelte Normalzeit beträgt 60 Sekunden. Damit entfallen auf jede Baugruppe 60 ÷ 20 = 3 Sekunden. Die gesamte Normalzeit beträgt somit 102 Sekunden je Baugruppe.

Nehmen wir nun an, aus der Zeitstudie ergibt sich ein Zeitzuschlag von 15 % der Normalzeit:

Vorgabezeit = Normalzeit × (1 + Zuschlagssatz)

102 × 1,15 = 117,3 Sekunden je Baugruppe.

Entscheidend ist die Bezugsgröße. Wird der Zeitzuschlag stattdessen als 15 % der gesamten Vorgabezeit angegeben, gilt:

Vorgabezeit = Normalzeit ÷ (1 − Zuschlagssatz)

102 ÷ 0,85 = 120 Sekunden je Baugruppe.

Die Ergebnisse unterscheiden sich, weil „15 %“ hier zwei verschiedene Verhältnisse beschreibt. Halten Sie fest, welche Bezugsgröße Ihrer Vorgabezeit zugrunde liegt. Wer später damit plant, sollte sie nicht erst aus dem Endwert zurückrechnen müssen.

5. Vorgabezeit validieren, freigeben und pflegen

Bevor Sie die bisherige Vorgabezeit ersetzen, überprüfen Sie das Ergebnis anhand weiterer Durchläufe mit derselben Methode und unter denselben Bedingungen. Vergleichen Sie gleichwertige Mengen und identisch abgegrenzte Zeiträume. Berücksichtigen Sie dabei auch die periodischen Tätigkeiten und Zeitzuschläge, die in der Vorgabezeit enthalten sind. Ein einzelner Zyklus, der kürzer ausfällt als die Vorgabezeit einschließlich Zuschlägen, ist kein Beleg dafür, dass der Zuschlag entfallen sollte.

Besprechen Sie ungeklärte Abweichungen mit der ausführenden Person und den Methodenverantwortlichen. Ist das Ergebnis nicht belastbar, weil ein wesentlicher Arbeitsschritt fehlt, korrigieren Sie die Zeitstudie. Unterscheidet sich die Arbeitsmethode, definieren Sie die Varianten. Erhöhen Sie nicht einfach die Vorgabezeit, bis jede historische Zeitbuchung hineinpasst.

Dokumentieren Sie nachvollziehbar:

• Produkt, Arbeitsgang, Versionsstand der Arbeitsmethode und die zugrunde gelegten Bedingungen an den Ressourcen.
• Die ursprünglichen Beobachtungen, die Häufigkeit der einzelnen Arbeitsschritte und den Umgang mit Ausnahmefällen.
• Die zugrunde gelegte Skala für die Leistungsgradbeurteilung, die Beurteilung selbst und die Berechnung der Normalzeit.
• Die Zuschlagsarten, ihre Belege, die Bezugsgröße und die daraus resultierende Vorgabezeit.
• Das Validierungsergebnis, die für die Prüfung verantwortliche Person, das Gültigkeitsdatum und die Anlässe für eine erneute Prüfung.

Geben Sie die Vorgabezeit über Ihren Freigabeprozess in der Arbeitsvorbereitung frei. Die Freigabe bestätigt, dass die Datengrundlage und der Geltungsbereich für den vorgesehenen Einsatz geeignet sind. Sie ersetzt die Messung nicht durch einen ausgehandelten Wert.

Überprüfen Sie die Vorgabezeit erneut, wenn sich Werkzeuge, Material, Konstruktion, Prüfvorgaben oder die Arbeitsmethode ändern. Das gilt auch, wenn vergleichbare Istzeiten dauerhaft eine ungeklärte Abweichung zeigen. Bewahren Sie die vorherige Version auf, damit Sie eine tatsächliche Methodenverbesserung von einer veränderten Zeiterfassung unterscheiden können.

Aus der Vorgabezeit die richtige Ressourcenbelegung ableiten

Bevor Sie das Ergebnis in ein Planungsmodell übernehmen, klären Sie: Welche Ressource wird durch diese Zeit belegt?

Im rein manuellen Beispiel beschreibt die Vorgabezeit die Montagearbeit an einer Station. Bei einem Bearbeitungsvorgang können sich Bedienertätigkeiten, automatischer Maschinenlauf und Prüfung überschneiden. Würden Sie alle Zeiten addieren, fiele die angesetzte Maschinenbelegungszeit zu lang aus. Würden Sie dagegen nur die reine Bearbeitungszeit ansetzen, könnte das Beladen fehlen, ohne das der nächste Zyklus nicht beginnen kann.

Stellen Sie Bedienertätigkeiten und Maschinenabläufe auf parallelen Zeitachsen dar, wenn Überschneidungen relevant sind. Ermitteln Sie, wann welche Ressource belegt ist und ob die Bedienperson während des automatischen Maschinenlaufs tatsächlich einen anderen Arbeitsgang übernehmen kann. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein unbeaufsichtigter Maschinenlauf unbegrenzte Verfügbarkeit der Bedienperson bedeutet.

Gleichen Sie außerdem die Zeitzuschläge mit dem Ressourcenkalender ab. Eine Pause, die bereits von der verfügbaren Arbeitszeit abgezogen wurde, darf die Kapazität nicht durch einen Zeitzuschlag für dieselbe Pause ein zweites Mal verringern. Behalten Sie die in der Zeitstudie ermittelte Vorgabezeit bei. Dokumentieren Sie jedoch, wie Sie aus ihren Bestandteilen die Planungsdauer und die verfügbare Kapazität ableiten.

Wie Sie die Zeit je Stück berechnen und die Rüstzeit für unterschiedliche Auftragsmengen gesondert berücksichtigen, erfahren Sie in unserem Leitfaden zur Zykluszeit in der Fertigung. Hier geht es um die vorgelagerte Frage: Bildet die zugrunde liegende Vorgabezeit die definierte Arbeit überhaupt ab?

Mit realistischeren Zeiten in SkyPlanner besser planen

Eine korrigierte Dauer wirkt sich nicht nur auf den untersuchten Arbeitsgang aus. Sie verändert, wie viel Zeit für ihn in der Auftragsfolge einer Maschine eingeplant werden muss, wann nachgelagerte Arbeiten beginnen können und wie andere Aufträge um dieselbe Kapazität konkurrieren. Einen Stammdatenwert zu aktualisieren, ist erst der Anfang dieser Planungsarbeit.

In SkyPlanner legen Sie die Dauer von Arbeitsgängen, Rüst- und Abrüstzeiten, geeignete Arbeitsstationen sowie Abhängigkeiten fest. Arcturus, die KI für die Feinplanung, berechnet den Produktionsplan anhand Ihrer konfigurierten Ressourcen und Prioritäten. Die Gantt-Ansicht zeigt das Ergebnis. So können Sie die Auswirkungen realistischerer Zeiten auf den gesamten Auftragsbestand prüfen, statt jede betroffene Warteschlange manuell neu aufzubauen. Sie setzen die Prioritäten und sichern Ihre Entscheidungen durch Regeln und Sperren ab.

Die Werkzeuge Timer und ShopFloor von SkyPlanner unterstützen die Zeit- und Mengenerfassung. Damit stehen Ihnen für spätere Überprüfungen Ist-Daten aus der Produktion zur Verfügung. SkyPlanner bietet außerdem die Prognose von Arbeitsgangdauern anhand historischer Zeitbuchungen. So können Sie Ihre Planungsschätzungen an den Erfahrungen aus der Fertigung ausrichten. Die Zeitstudie beantwortet, wie viel Zeit die definierte Arbeit bei normalem Arbeitstempo erfordern sollte. Die historische Prognose hilft dagegen, die Dauer anhand erfasster Produktionsdaten abzuschätzen. Halten Sie diese beiden Zwecke auseinander, wenn Sie entscheiden, welchen Eingangswert Sie verwenden.

Die Erfahrungen von Mamec zeigen, warum eine abgestimmte Feinplanung wichtig ist. Der finnische Hersteller hatte Tausende voneinander abhängige Arbeitsaufträge. Die Prioritäten wurden anhand der Liefertermine auf Papieraufträgen festgelegt. SkyPlanner wurde an das Oscar ERP angebunden und zur zentralen Plattform für die Produktionsplanung. Mamec berichtet von einer gemeinsamen Echtzeitsicht auf die Produktion und einem deutlich geringeren Planungsaufwand. Das Beispiel zeigt den Wert einer Planung, die das Ganze im Blick behält, statt die einzelnen Auftragsfolgen jeweils unabhängig voneinander manuell zu planen.

Entscheiden Sie sich für SkyPlanner, wenn aus besseren Arbeitsgangzeiten ein besserer Produktionsplan werden soll. Über seine offene REST API lässt sich SkyPlanner mit jedem ERP oder MES integrieren. So können Sie Ihre bestehenden Systeme beibehalten und zugleich realistische Dauern in die Planung mit begrenzter Kapazität einbringen.

Buchen Sie eine SkyPlanner-Demo und bringen Sie für einen Arbeitsgang die aktuelle Vorgabezeit, die Dokumentation der Zeitstudie, aktuelle Istzeiten und einen typischen Arbeitsplan für einen Auftrag mit. Damit haben Sie einen konkreten Ausgangspunkt, um zu sehen, wie eine fundiert ermittelte Vorgabezeit den Plan verbessern kann, nach dem Ihre Fertigung arbeitet. Wenn Sie sich zunächst selbst umsehen möchten, testen Sie SkyPlanner mit Demodaten.