5 Schritte zur Verkürzung der Umrüstzeiten in der Fertigung

Stellen Sie sich Folgendes vor: Ihre derzeitige Umstellung dauert 90 Minuten und findet viermal pro Woche statt. Das sind 6 Stunden Ausfallzeit pro Woche - oder über 300 Stunden pro Jahr. Bei einem Produktionswert von 750 Dollar pro Stunde kosten Sie diese Umstellungen jährlich 225.000 Dollar. Das ist nicht nur ein Planungsproblem, sondern eine Einnahmequelle, die groß genug ist, um jeden aufhorchen zu lassen und seine Prozesse zu überdenken.

Die gute Nachricht? Umrüstungen müssen keine Zeitfresser sein. Durch die Optimierung Ihrer Prozesse, die Beseitigung von Engpässen und die Digitalisierung Ihrer Werkstatt können Sie diese Stunden zurückgewinnen und in produktive, umsatzsteigernde Zeit umwandeln.

In diesem Artikel gehen wir der Frage nach, was Umrüstzeit wirklich bedeutet, welche Faktoren sie verlangsamen und wie sie beschleunigt werden kann. Von SMED über die Entwicklung von Fähigkeiten bis hin zur kontinuierlichen Verbesserung werden wir praktische Schritte vorstellen, die Ihnen helfen, jede Minute in Ihrem Betrieb optimal zu nutzen.

Was ist die Umrüstzeit in der Fertigung?

Die Umrüstzeit ist die Zeitspanne, die benötigt wird, um in der Produktion vom Abschluss eines Produktlaufs auf den Beginn des nächsten zu schalten und dabei die Qualitätsstandards einzuhalten. Betrachten Sie sie als den Boxenstopp der Fertigung: Reinigen, Einrichten, Einstellen und Sicherstellen, dass alles für die nächste Charge bereit ist.

Dazu gehören alle Aktivitäten, die mit der Umstellung von einem Produkt auf ein anderes verbunden sind, z. B. Reinigung, Einrichtung, Einstellungen und Tests. Es ist jedoch wichtig, die Umstellungszeit von der Stillstandszeit (ungeplante Unterbrechungen) und der Rüstzeit (Vorbereitung der Ausrüstung für einen neuen Lauf) zu unterscheiden. Die Umstellung umfasst den gesamten Übergangsprozess und kombiniert Elemente aus beiden Bereichen.

Sie ist ein klarer Indikator dafür, wie effizient und produktiv Ihr Betrieb ist. Im Idealfall sollten die Umrüstzeiten so kurz wie möglich sein. Je kürzer, desto weniger Zeit wird verschwendet und desto reibungsloser läuft die Produktion ab. Es geht nicht nur darum, Minuten zu sparen, sondern auch darum, ein System zu schaffen, das flexibel und reaktionsschnell ist und die Nachfrage befriedigen kann, ohne einen Takt zu überspringen.

Faktoren, die die Produktionsumstellungszeit beeinflussen

Die Effizienz eines Umstellungsprozesses hängt von mehreren Faktoren ab, und diese zu verstehen ist der Schlüssel zum Erkennen von Verbesserungsmöglichkeiten:

• Kompliziertheit: Je komplizierter das Verfahren ist, desto größer ist die Gefahr von Verzögerungen, weshalb die Vereinfachung oberste Priorität hat.
• Qualifikation und Schulung des Bedienpersonals: Ohne Vertrautheit mit dem Prozess, ohne Fachwissen über die Ausrüstung und ohne ausgeprägte Problemlösungskompetenz sind Übergänge anfällig für Verzögerungen, Fehler und Ineffizienzen.
• Konstruktion der Ausrüstung: Maschinen, die mit Blick auf Umstellungen gebaut wurden, können viel Zeit sparen. Merkmale wie Schnellspannvorrichtungen oder modulare Komponenten vereinfachen den Austausch und verringern den Bedarf an komplexen Einstellungen.
• Arbeitsumgebung und Layout: Ein aufgeräumter, gut organisierter Arbeitsbereich macht einen großen Unterschied. Eine logische Anordnung, ein einfacher Zugang zu den Werkzeugen und ein minimales Durcheinander können den Zeitaufwand für die Suche oder das Manövrieren während einer Umstellung verringern.
• Mangelnde Standardisierung: Klare, standardisierte Verfahren tragen dazu bei, Konsistenz zu gewährleisten und das Risiko von Fehlern zu verringern. Die Dokumentation des Prozesses vereinfacht auch die Schulung neuer Mitarbeiter und zeigt Bereiche auf, die weiter optimiert werden können.

Diese Faktoren wirken zusammen, um einen flexibleren, reaktionsfähigeren Produktionsprozess zu schaffen. Wenn Sie sie systematisch angehen, können Sie kürzere Umrüstzeiten erreichen.

SMED (Single-Minute Exchange of Die) in der Fertigung

Die gängigste Methode zur Verkürzung der Umstellungszeiten ist SMED (Single-Minute Exchange of Die). Dabei handelt es sich um einen bewährten Rahmen, der nicht nur die Übergänge beschleunigt, sondern auch Klarheit und Struktur in den gesamten Prozess bringt.

SMED Bedeutung

SMED(Single-Minute Exchange of Die) ist eine vom japanischen Ingenieur Shigeo Shingo entwickelte Methode zur Minimierung der Umrüstzeiten. Der Schwerpunkt liegt darauf, so viele Aufgaben wie möglich bei laufender Anlage zu erledigen, um Ausfallzeiten zu reduzieren und schnellere Übergänge zwischen Produktionsläufen zu ermöglichen.

SMED basiert auf den Prinzipien der schlanken Produktion und zielt darauf ab, Verschwendung zu vermeiden und die Effizienz zu steigern. Der Name unterstreicht das Ziel: die Reduzierung der Umrüstzeiten auf unter 10 Minuten, oder "Single-Minute". Ursprünglich für den Wechsel von Werkzeugen und Formen entwickelt, sind die SMED-Prinzipien heute allgemein anwendbar und tragen dazu bei, Prozesse zu rationalisieren und die Produktion im Fluss zu halten.

SMED in der Fertigung

Bei SMED wird der Umstellungsprozess in einzelne Schritte oder Elemente zerlegt. Ziel ist es, so viele dieser Elemente wie möglich zu reduzieren, indem sie entweder getrennt oder in Aufgaben umgewandelt werden, die bei laufender Anlage erledigt werden können. Alle verbleibenden Schritte werden dann gestrafft, um den Prozess so effizient wie möglich zu gestalten. Vereinfacht gesagt, besteht SMED aus drei Schritten:

1. Trennen Sie
   Der erste Schritt im SMED-Prozess besteht darin, die Umstellungsaufgaben als intern oder extern zu kategorisieren. Interne Aufgaben sind solche, die nur bei angehaltener Anlage durchgeführt werden können, während externe Aufgaben bei laufender Anlage erledigt werden können. Die Identifizierung dieser Kategorien hilft bei der Priorisierung von Aufgaben, die nach außen verlagert werden können, um Ausfallzeiten zu reduzieren.
2. Konvertieren
   Im nächsten Schritt geht es darum, interne Aufgaben nach Möglichkeit in externe Aufgaben umzuwandeln. Für jede aufgeführte interne Aufgabe sollten Sie nach einer Möglichkeit suchen, sie in eine externe Aufgabe umzuwandeln, z. B. können Aufgaben wie die Vorbereitung von Werkzeugen oder Materialien oft im Voraus erledigt werden. Techniken wie die Verwendung doppelter Vorrichtungen ermöglichen es, dass die Vorbereitungen für den nächsten Produktionslauf gleichzeitig mit dem laufenden Lauf stattfinden können, was die Übergänge effizienter macht.
3. Straffen Sie
   Bei internen Aufgaben, die nicht in externe Aufgaben umgewandelt werden können, liegt der Schwerpunkt auf der Optimierung und Vereinfachung des Prozesses. Die Rationalisierung zielt darauf ab, Ineffizienzen zu beseitigen und sicherzustellen, dass jeder Schritt so reibungslos und einfach wie möglich ist. Dies kann sich auf einfache Änderungen auf Maschinenebene beziehen, wie die Reduzierung von Anpassungen durch modulare Komponenten oder voreingestellte Konfigurationen.

Letzten Endes sind die wirklichen Auswirkungen in den Betrieben zu spüren. Die Rationalisierung von Operationen und Arbeitsabläufen auf dieser Ebene ist das, was wirklich zu Verbesserungen führt. Das bedeutet, dass die Arbeitsbereiche effektiv organisiert werden müssen, Verfahren standardisiert werden müssen, qualifizierte Mitarbeiter aufgebaut werden müssen, Daten aus der Produktion verfolgt werden müssen und Engpässe, die einen reibungslosen Übergang behindern, beseitigt werden müssen.

5 Schritte zur Verkürzung der Umrüstzeiten in der Fertigung

Wenn Sie sich auf die wichtigsten Strategien konzentrieren, können Sie die Prozesse optimieren und die Ausfallzeiten minimieren. Im Folgenden finden Sie fünf praktische Schritte, mit denen Sie schnellere und reibungslosere Umstellungen erreichen können.

1. Standardisierte Arbeitsabläufe

Beständigkeit ist der Schlüssel, vor allem, wenn es um reibungslose Umstellungen geht. Die Einführung eines Prozesses, der jedes Mal nach den gleichen Schritten abläuft, ist weniger anfällig für Verzögerungen, Fehler oder vergessene Aufgaben. Genau darum geht es bei standardisierten Verfahren.

SOPs und Schritt-für-Schritt-Leitfäden sorgen dafür, dass alle Beteiligten einem festen Verfahren folgen und die Unternehmens- und Industriestandards eingehalten werden. Fügen Sie visuelle Hilfsmittel wie Fotos, Diagramme oder Videos hinzu, und Sie haben ein Rezept für Klarheit und Effizienz.

Digitale Arbeitsanweisungen

Zu diesem Zweck wurden lange Zeit papierbasierte Dokumente verwendet, denen es jedoch an Flexibilität und Effizienz mangelt, die bei Umstellungen erforderlich sind. Die Industrie hat sich mit digitalen Arbeitsanweisungen weiterentwickelt. Diese interaktiven, leicht zugänglichen Anleitungen können auf Tablets oder Bildschirmen direkt am Arbeitsplatz abgerufen werden, sodass die Bediener alles, was sie brauchen, an einem Ort finden.

Mit Funktionen wie sofortigen Aktualisierungen, Multimedia-Unterstützung und klaren Schritt-für-Schritt-Anleitungen sind die digitalen Anleitungen speziell für die Geschwindigkeit und Präzision ausgelegt, die in den heutigen Werkhallen erforderlich sind.

Auf diese Weise lassen sich mit digitalen Arbeitsanweisungen Fehler vermeiden, alle Beteiligten bleiben auf dem gleichen Stand, und wenn Änderungen erforderlich sind, können sie mit wenigen Klicks aktualisiert werden, so dass die Konsistenz über verschiedene Produktionslinien und Schichten hinweg gewährleistet ist.

Außerdem entfällt die Zeit, die mit der Suche nach fehlenden Informationen verschwendet wird, so dass sich die Bediener auf das Wesentliche konzentrieren können: die schnelle und korrekte Durchführung der Umstellung. Es ist eine leicht zu implementierende, einfache und dennoch leistungsstarke Methode, um Konsistenz und Geschwindigkeit in die Produktion zu bringen.

2. Befähigung zur Entwicklung von Fähigkeiten

Standardisierte Arbeitsanweisungen schaffen die Voraussetzungen für effiziente Umstellungen, aber die Fähigkeiten der Mitarbeiter sind der eigentliche Erfolgsfaktor. Um reibungslose Übergänge zu gewährleisten, brauchen Sie ein Team, das sowohl hochqualifiziert als auch anpassungsfähig ist, um zwischen Maschinen, Einrichtungen und Produktionslinien zu wechseln. Die Entwicklung hochqualifizierter Bediener, die nahtlos umschalten können, vereinfacht nicht nur die Umstellung, sondern steigert auch die betriebliche Effizienz insgesamt.

Umschulung

Beginnen Sie damit, auf dem aufzubauen, was Ihre Mitarbeiter bereits mitbringen. Die Bewertung ihrer aktuellen Fähigkeiten und die Verfolgung ihrer Entwicklung helfen Ihnen, sich auf ihre Stärken zu konzentrieren und festzustellen, wo Wachstum erforderlich ist. Mithilfe von Tools wie einer Kompetenzmatrix können Manager die Kompetenzen ihres Teams visualisieren und Schulungen strategisch planen, um eine breitere Abdeckung der wichtigsten Fähigkeiten zu gewährleisten und Lücken dort zu schließen, wo sie am wichtigsten sind.

Upskilling geht noch einen Schritt weiter, indem es diese Fähigkeiten verfeinert und die Bediener auf den Umgang mit fortgeschrittenen Techniken oder neuen Geräten vorbereitet - beides kann die Umrüstzeiten erheblich verkürzen. Maßgeschneiderte Schulungspfade stellen sicher, dass die Entwicklung Ihres Teams auf die Bedürfnisse der Werkstatt abgestimmt ist, damit die Bemühungen zielgerichtet und effektiv bleiben.

Die Ausbildung am Arbeitsplatz spielt hier eine wichtige Rolle, denn sie ermöglicht es den Mitarbeitern, neue Fähigkeiten direkt in ihrem Arbeitsumfeld zu erlernen und anzuwenden. Sie ist praktisch, wirkungsvoll und fügt sich nahtlos in den täglichen Betrieb ein, so dass sich die Schulung sofort auszahlt.

Und davon profitiert nicht nur Ihr aktuelles Team. Das Onboarding neuer Mitarbeiter mit anpassbaren Schulungspfaden und zentraler Nachverfolgung von Fähigkeiten stellt sicher, dass sie schnell Vertrauen und Kompetenz erlangen und so vom ersten Tag an einen wertvollen Beitrag zu effizienten Umstellungen leisten.

Durch den Einsatz von Instrumenten wie einer Kompetenzmatrix und gezielten Schulungsstrategien schaffen Sie die Voraussetzungen für reibungslosere, schnellere Übergänge und eine insgesamt leistungsfähigere Belegschaft.

Cross-Training

Zweitens baut die übergreifende Ausbildung auf der Höherqualifizierung auf, indem sie Bediener hervorbringt, die mehrere Aufgaben und Maschinenkonfigurationen beherrschen, was eine größere Flexibilität fördert. Dieser Ansatz beseitigt Engpässe, die durch eine übermäßige Abhängigkeit von bestimmten Personen verursacht werden. Mithilfe von Instrumenten wie einer Qualifikationsmatrix können Manager die Kompetenzen ihres Teams visualisieren und Schulungen strategisch planen, um eine breitere Abdeckung kritischer Fähigkeiten zu gewährleisten.

Wenn bei einer Umstellung der übliche Bediener nicht verfügbar ist, kann ein quer geschultes Teammitglied nahtlos einspringen, um den Prozess aufrechtzuerhalten. Die Verfolgung von Fähigkeiten überwacht nicht nur die Kompetenzniveaus, sondern ermittelt auch alternative Teammitglieder, die für die Aufgabe am besten geeignet sind oder die für eine bestimmte Fähigkeit geschult werden müssen.

Integration von Skill Management und Arbeitsanweisungen

Die Kombination digitaler Arbeitsanweisungen mit Tools für das Kompetenzmanagement hebt die Schulung auf ein neues Niveau. Mit Azumuta passen sich die digitalen Arbeitsanweisungen an das Qualifikationsniveau des Bedieners an. Bediener, die mehr Erfahrung mit einer Aufgabe haben, erhalten Anweisungen mit weniger, vereinfachten Schritten, während diejenigen, die weniger vertraut sind, eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung erhalten.

Dies gewährleistet klare, maßgeschneiderte Anweisungen, die auf die Bedürfnisse jedes Bedieners abgestimmt sind, und verbessert sowohl die Effizienz als auch die Genauigkeit beim Umrüsten.

3. Optimierte Prüflisten

Wenn es darum geht, die Umrüstzeiten zu verkürzen, sind Checklisten ein bewährtes Instrument, das einen großen Unterschied machen kann. Sie bieten den Bedienern einen klaren, schrittweisen Leitfaden, den sie bei der Umstellung befolgen können, und verringern so die Gefahr, dass Aufgaben übersehen oder Fehler gemacht werden.
Von der Festlegung von Spezifikationen über die Vorbereitung von Werkzeugen bis hin zur Bestätigung von Anpassungen helfen sie, den Prozess zu rationalisieren und einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten.

Digitale Prüflisten

Doch so wie digitalisierte Arbeitsanweisungen ihre Gegenstücke auf Papier überholt haben, bringen digitale Checklisten noch mehr Vorteile mit sich. Digitale Checklisten, die an den Arbeitsplätzen zugänglich sind, ermöglichen es den Bedienern, Aufgaben in Echtzeit abzuhaken und dabei automatisch Daten zu protokollieren. Diese Zentralisierung ist besonders wertvoll in Umgebungen mit häufigen Produktwechseln, da sie sicherstellt, dass jeder Bediener stets über aktuelle Anleitungen verfügt.

Die mit digitalen Checklisten gesammelten Daten vereinfachen nicht nur den Prozess, sondern sagen auch viel über die Umstellungsprozesse aus. Detaillierte Protokolle über die Dauer der Aufgabenerledigung und wiederkehrende Probleme ermöglichen es den Teams, Ineffizienzen zu erkennen und die Verfahren zu verbessern.

4. Aufschlussreiche Datenerhebung

Die während und nach der Umstellung gesammelten Daten sind eine wahre Fundgrube für die Verbesserung der Effizienz. Indem Sie jeden Schritt des Prozesses verfolgen, können Sie Muster, Engpässe und wiederkehrende Ineffizienzen erkennen, die andernfalls möglicherweise unbemerkt bleiben.

So können beispielsweise Daten, die mit Hilfe von digitalen Checklisten oder Qualitätskontrollinstrumenten erfasst werden, Trends aufzeigen, z. B. welche Schritte regelmäßig zu Verzögerungen führen, wo am häufigsten Fehler auftreten oder wie lange bestimmte Aufgaben typischerweise dauern.

Diese Informationen sind von unschätzbarem Wert, um gezielte Verbesserungen vorzunehmen. Wenn eine bestimmte Aufgabe den Prozess immer wieder verlangsamt, können Anpassungen vorgenommen werden, z. B. die Verfeinerung von Anweisungen, die Neuzuweisung von Ressourcen oder die Automatisierung sich wiederholender Schritte. Ebenso können wiederkehrende Fehler darauf hinweisen, dass zusätzliche Schulungen oder klarere Anweisungen für die Bediener erforderlich sind.

Durch die Analyse dieser Daten können Sie Prioritäten für die wirkungsvollsten Änderungen setzen und sicherstellen, dass die Bemühungen auf die Bereiche konzentriert werden, in denen sie die besten Ergebnisse erzielen. Mit der Zeit verkürzt dieser datengestützte Ansatz nicht nur die Umstellungszeiten, sondern fördert auch eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung, in der Entscheidungen durch messbare Erkenntnisse statt durch Vermutungen gestützt werden.

5. Kontinuierliche Verbesserung

Die Verringerung der Umstellungszeit ist keine einmalige Angelegenheit, sondern erfordert eine ständige Bewertung und Verbesserung.

Die regelmäßige Analyse von Umrüstungsdaten liefert wertvolle Erkenntnisse über die Dauer der Aufgabenerledigung und wiederkehrende Engpässe. Diese Erkenntnisse können zu Anpassungen der Arbeitsanweisungen, der Werkzeugorganisation oder der Gerätekonfigurationen führen. Feedbackschleifen unterstützen die Verbesserung weiter, indem sie die Bediener dazu ermutigen, Verbesserungen vorzuschlagen, z. B. die Vereinfachung von Arbeitsschritten oder die Aktualisierung von Schulungsmaterialien, um die realen Bedingungen zu berücksichtigen.

Selbst kleine Änderungen, wie die Verbesserung standardisierter Verfahren oder die Verfeinerung digitaler Arbeitsanweisungen auf der Grundlage von Bedienerfeedback, können zu erheblichen Zeiteinsparungen führen. Kontinuierliche Verbesserungen sorgen dafür, dass die Umstellungsprozesse effizient, dynamisch und reaktionsschnell bleiben, und befähigen die Teams, aktiv zu einer besseren Leistung beizutragen.

In Azumuta können die Bediener beispielsweise ein Ticketingsystem verwenden, um Probleme wie unklare Anweisungen oder wiederkehrende Verzögerungen bei der Einrichtung der Werkzeuge zu protokollieren. Dadurch wird sichergestellt, dass Probleme dokumentiert und schnell behoben werden. Darüber hinaus kann der Fortschritt bei den Tickets verfolgt werden, was einen Einblick in die Lösungszeiträume ermöglicht und die kontinuierliche Verbesserung fördert.

Vorteile der Verkürzung der Umrüstzeit

Nehmen wir das bereits erwähnte Beispiel. Nehmen wir an, Ihre derzeitige Umstellung dauert 90 Minuten und findet viermal pro Woche statt. Das bedeutet, dass wöchentlich etwa 6 Stunden Produktionszeit verloren gehen, was mehr als 300 Stunden Ausfallzeit pro Jahr ausmacht. Bei einem geschätzten Produktionswert von 750 US-Dollar pro Stunde bedeuten diese Umstellungen einen potenziellen Umsatzverlust von 225.000 US-Dollar.

Durch die Umsetzung gezielter Reduzierungsstrategien, mit denen sich die Umrüstzeit auf 45 Minuten halbieren ließe, könnten Sie 150 Stunden an produktiver Zeit zurückgewinnen und damit möglicherweise zusätzliche jährliche Einnahmen in Höhe von 112.500 US-Dollar erzielen.

Abgesehen von den geringeren Kosten und der längeren Produktionszeit bringt die Verkürzung der Umrüstzeit noch weitere wertvolle Vorteile mit sich:

• Kleinere Produktionsmengen: Kleinere Losgrößen ermöglichen es Ihnen, schneller auf veränderte Kundenwünsche, saisonale Schwankungen oder Markttrends zu reagieren.
• Verbessertes Bestandsmanagement: Schnellere Umrüstungen ermöglichen kleinere Produktionschargen, was den Bedarf an großen Lagerbeständen verringert und wertvollen Lagerplatz freisetzt.
• Bessere Produktqualität: Ein gut optimierter Umstellungsprozess verringert das Fehlerrisiko und stellt sicher, dass die Produkte bereits beim ersten Durchlauf den Qualitätsstandards entsprechen. Standardisierte Verfahren und qualifizierte Bediener tragen dazu bei, die Konsistenz zu wahren und Fehler zu minimieren.
• Wettbewerbsvorteil: Wenn Sie in der Lage sind, reibungslos und schnell zwischen den Produktionslinien zu wechseln, können Sie Lücken schließen, die Ihre Konkurrenten nur schwer füllen können. Schnellere Umstellungen ermöglichen kürzere Lieferzeiten, höhere Kundenzufriedenheit und einen Vorsprung vor der Konkurrenz.

Umstellungen als Chance nutzen

Bei der Reduzierung von Umrüstzeiten geht es nicht nur um die Verkürzung von Ausfallzeiten, sondern um den Aufbau eines intelligenteren, anpassungsfähigeren Fertigungsprozesses. Jede Strategie, ob SMED, Kompetenzentwicklung oder digitale Werkzeuge, spielt eine Rolle bei der Gestaltung einer Produktionsstätte, die nicht nur effizient, sondern auch für die Herausforderungen des heutigen dynamischen Marktes gerüstet ist.

Die wahre Stärke liegt jedoch darin, Umstellungen in eine Chance für Wachstum zu verwandeln. Durch die Beseitigung von Ineffizienzen, die Ausstattung der Bediener mit den richtigen Werkzeugen und Fähigkeiten und die Schaffung einer Kultur der kontinuierlichen Verbesserung werden Umstellungen zu mehr als einem notwendigen Schritt - sie werden zu einem Katalysator für Innovationen.