Warum und wie Hersteller Rüstzeiten bei der Planung berücksichtigen sollten

Rüstzeiten sind ein entscheidender Aspekt der Fertigung, der, wenn er nicht richtig berücksichtigt wird, zu Ineffizienzen, Verzögerungen und sogar verpassten Lieferterminen führen kann. Dies ist besonders im Make-to-Order-Bereich relevant, wo Produktionsprozesse auf spezifische Kundenaufträge ausgerichtet sind und Effizienz entscheidend für die termingerechte Lieferung ist. In diesem Artikel gehen wir darauf ein, warum Rüstzeiten bei der Planung unerlässlich sind und wie Hersteller sie effektiv in ihre Abläufe integrieren können, um reibungslosere Produktionsprozesse zu gewährleisten.

Warum Rüstzeiten wichtig sind

Rüstzeiten sind die Zeitintervalle, die benötigt werden, um Ausrüstung, Werkzeuge oder Maschinen für die Produktion vorzubereiten. Dazu können das Ändern von Maschineneinstellungen, die Reinigung oder der Materialwechsel gehören. Auch wenn es wie ein kleines Detail erscheinen mag, kann das Übersehen der Rüstzeiten zu erheblichen Produktionsengpässen führen. Nehmen wir zum Beispiel eine Lackierlinie: Der Wechsel zwischen verschiedenen Farben erfordert möglicherweise eine gründliche Reinigung der Ausrüstung zwischen den Chargen. Dies kann je nach Farbkombination einige Minuten bis mehrere Stunden dauern. Wenn diese Zeit nicht berücksichtigt wird, kann es zu Überschneidungen im Produktionsplan kommen, was auf dem Shopfloor Chaos verursacht.

Die Folgen der Vernachlässigung von Rüstzeiten gehen über den unmittelbaren Produktionsplan hinaus. Auch nachgelagerte Prozesse können betroffen sein, was zu Störungen im gesamten Arbeitsablauf führt. In komplexen Fertigungsumgebungen, in denen mehrere Maschinen miteinander verbunden sind, um einen kontinuierlichen Produktionsprozess zu bilden, kann eine Verzögerung in einer Phase die gesamte Linie zum Stillstand bringen. Zudem können Herausforderungen im Bestandsmanagement entstehen, da aufgrund von Planungsproblemen entweder zu viel oder zu wenig produziert wird.

Wie Rüstzeiten die Planung beeinflussen: Ein Beispiel

Schauen wir uns ein praktisches Beispiel an. Stellen Sie sich einen Hersteller vor, der eine Laserschneidmaschine verwendet, die für das präzise Bohren von Löchern in Metallplatten verantwortlich ist. In diesem Szenario werden die Rüstzeiten durch den Durchmesser der zu bohrenden Löcher beeinflusst. Kleinere Durchmesser erfordern eine präzisere Kalibrierung und Prüfung, was die Rüstzeit erhöht.

Beispielsweise könnte das Einrichten der Maschine für das Bohren eines 1 mm Lochs nach einem 3 mm Loch 480 Minuten dauern, um die Maschine korrekt einzustellen und sicherzustellen, dass sie präzise arbeitet. Dagegen könnte der Übergang von einem 3 mm zu einem 2 mm Loch nur die Hälfte der Zeit in Anspruch nehmen, etwa 240 Minuten. Wenn diese Rüstzeiten nicht in den Planungsprozess einfließen, kann der Produktionsfluss erheblich beeinträchtigt werden, was zu Leerlaufzeiten und ineffizienter Maschinennutzung führt.

Indem der Hersteller diese Rüstzeiten versteht und in das Planungssystem integriert, kann er die Reihenfolge der Produktionsaufträge optimieren. Beispielsweise könnte er zuerst die Löcher mit kleinerem Durchmesser bohren und dann schrittweise zu größeren Durchmessern übergehen. Dies reduziert die Rüstzeit, da größere Löcher einfacher und schneller zu bohren sind. Durch diese strategische Planung lassen sich Puffer in der Produktion schaffen und kaskadierende Verzögerungen vermeiden.

Wie man Rüstzeiten in die Planung integriert

1. Standard-Rüstzeit und Ausnahmen: Eine Möglichkeit, Rüstzeiten effektiv zu verwalten, besteht darin, eine Standardzeit für jede Maschine oder jeden Prozess festzulegen. Beispielsweise könnte man für die Reinigung einer Lackierlinie eine Standardzeit von 45 Minuten festlegen, unabhängig von den Farbwechseln. Es sollten jedoch Ausnahmen definiert werden, wenn bestimmte Szenarien mehr Zeit erfordern. Beispielsweise könnte der Wechsel von Schwarz zu Gelb fünf Stunden dauern, während der Wechsel von Orange zu Gelb nur eine Stunde in Anspruch nimmt. Durch die Definition dieser Ausnahmen können Hersteller genaue Zeitpläne erstellen, die die Komplexität der verschiedenen Prozesse berücksichtigen.
2. Stammdaten und Artikelattribute: Die Organisation von Produktionsdaten mit Artikelattributen, die die Rüstzeiten beeinflussen, ist eine weitere effektive Strategie. Im Fall der Laserschneidmaschine ist das Attribut, das die Rüstzeit bestimmt, der Durchmesser des Lochs. Durch die Einbindung dieser Informationen in das Planungssystem können Hersteller die Rüstzeiten automatisch basierend auf den Merkmalen des Produktionsauftrags anpassen. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die korrekten Rüstzeiten berücksichtigt werden, ohne dass manuell eingegriffen werden muss, was den Planungsprozess vereinfacht.
3. Vorsortierung von Produktionsaufträgen: Eine praktische Methode zur Reduzierung der Rüstzeiten besteht darin, Produktionsaufträge so vorzusortieren, dass der Bedarf an Maschinenanpassungen minimiert wird. Beispielsweise kann das Gruppieren von Aufträgen mit ähnlichen Attributen (wie Farbe in einem Lackierprozess oder Durchmesser in einem Bohrprozess) die Notwendigkeit häufiger Maschinenrekalibrierungen reduzieren. Diese Methode, oft als „Kampagnenplanung“ bekannt, optimiert die Maschinennutzung und reduziert Ausfallzeiten durch Rüstprozesse.

Anwendungsbeispiel: Lackierlinien-Rüstzeiten

Betrachten wir eine Lackierlinie, die Produkte in verschiedenen Farben produziert. In diesem Fall muss der Hersteller aufgrund der Reinigungsanforderungen bei Farbwechseln mit Rüstzeiten rechnen. Die Standardreinigungszeit beträgt 45 Minuten, kann jedoch je nach Farbwechsel variieren. Beispielsweise erfordert der Wechsel von Gelb zu Gelb keine Reinigung, während der Wechsel von Schwarz zu Gelb fünf Stunden dauern kann. Durch die vordefinierten Werte und deren Einbindung in den Produktionsplan kann der Hersteller eine realistischere Zeitplanung erstellen und Last-Minute-Verzögerungen aufgrund von Rüstprozessen vermeiden.

Darüber hinaus kann das Gruppieren von Aufträgen nach Farben den Plan weiter optimieren. Anstatt zwischen Gelb und Schwarz zu wechseln, könnte der Hersteller zuerst alle gelben Produkte fertigstellen, bevor er zu den schwarzen übergeht, wodurch die Anzahl der erforderlichen Reinigungen reduziert wird.

Fazit

Die Berücksichtigung von Rüstzeiten in der Planung ist für einen effizienten Fertigungsbetrieb unerlässlich. Sie gewährleistet einen reibungslosen Produktionsablauf und reduziert Ausfallzeiten, sodass Hersteller ihre Termine einhalten und qualitativ hochwertige Produkte liefern können. Durch die Nutzung von Standard-Rüstzeiten, die Definition von Ausnahmen, die Organisation von Produktionsdaten mit Artikelattributen und den Einsatz fortschrittlicher Planungssysteme, wie Schedule (VAPS) von Netronic Manufacturing, können Hersteller Rüstzeiten effektiv verwalten und ihre Zeitpläne optimieren. Letztendlich führt die sorgfältige Berücksichtigung von Rüstzeiten zu höherer Effizienz, größerer Produktionsleistung und höherer Kundenzufriedenheit.

In unserer Demo zeigen wir gerne die Funktion. Weitere Informationen teilen wir gerne über unsere Webseite unter Netronic Manufacturing.