04.01.2021

Die sieben Arten der Verschwendung

Produktivität rauf, Stückkosten runter – und das bei größeren Fertigungskapazitäten: viele Unternehmen schöpfen das Potential hierfür aus, leider nur scheinbar. Tatsächlich gibt es immer Verschwendung bei Herstellern. Das muss nicht sein. Vermeiden Sie die sieben Hauptsünden!

Prozessoptimierung im Produktionsbetrieb

Wie kommt es bei Ihnen als Herstellerfirma zu Verschwendung?

Sie muss nicht sein. Es gibt Unternehmen, die sind von Natur aus schon auf Vorbeugung gegen Verschwendung getrimmt: eben in der Natur. Ich gebe Ihnen ein Beispiel: die Bienenwabe. Das ist ein von den Honigbienen aus Bienenwachs hergestelltes Wabengebilde mit sechseckigen Zellen. Sie dienen gleich mehreren Zwecken:

  • zur Aufzucht von Larven und
  • zur Lagerung von Honig und Pollen.
  • Das Wachs der Wabe produzieren die Bienen mit den Wachsdrüsen ihres Körpers.

Das eigentlich Beeindruckende daran ist allerdings, wie Prof. Dr. Albrecht Beutelspacher vom Mathematikum Gießen im Bayerischen Rundfunk berichtet, die absolut regelmäßige Anordnung der Zellen in einer Wabe. Jede Zelle ist gerade, keine ist krumm oder schief: alles regelmäßige Sechsecke mit jeweils gleich langer Seite und mit jeweils gleich großen Winkeln, alle nicht wirr durcheinander angeordnet, sondern alle passen ganz genau zusammen.

Warum ist das so? Ein Grund liegt im Zweck der Larvenaufzucht; die anderen beiden Zweckbestimmungen hätten auch eine Dreiecks- oder Vierecksform zugelassen. Grob gesehen ist die Larve in der Draufsicht kreisförmig. Für sie hätte statt einer Wabe eine Röhre ausgereicht. Diese ließen sich aber nicht ohne Verschwendung von Platz zwischen ihnen zu einer Parkettfläche von Zellen ohne Platzvergeudung gestalten – das geht nur mit einer sechseckigen Wabe. Sie ist die dichteste Packung von Flächen mit der größten Annäherung an eine Kreisform. Dichte heißt nach Beutelspacher in diesem Fall der Anteil der gepackten Fläche an der gesamten Fläche. Bei einer Anordnung von Kreisen wären beispielsweise nur 80 Prozent der Fläche genutzt, 20 Prozent wären verschwendete Fläche.

Was hat Ihr Fertigungsbetrieb mit einer Bienenwabe zu tun?

Auch bei Ihnen im Fertigungsbetrieb kommt es auf Dichte an: die Dichte Ihrer Herstellung – im übertragenen Sinne Fläche – sämtlicher Tätigkeiten aus

  • wertschöpfenden,
  • unterstützenden und
  • nicht wertschöpfenden Tätigkeiten zusammen.

Unterstützende Tätigkeiten sind zwar für den Produktionsprozess erforderlich, tragen jedoch nicht unmittelbar zum Wertzuwachs des Produkts bei. Nicht wertschöpfende Tätigkeiten sind gleichbedeutend mit Verschwendung und daher zu vermeiden – sie wäre also der verschwendete Zwischenraum in einer Flächenanordnung zwischen Kreisen, den die Biene durch die sechskantige Wabenkonstruktion vermeidet. Wie leitet Beutelspacher immer seine Vortragssendung ein: „Mathematik hilft uns, die Welt zu verstehen.“

Was will uns das für die Herstellung in Ihrem Betrieb sagen?

Dass es auch dort Verschwendung gibt. Diese Verschwendung müssen Sie aufdecken und vermeiden. Dann können Sie in allen Bereichen des Produktionsprozesses Einsparpotenziale realisieren. Die Erkenntnis, dass Arbeit nicht nur wertschöpfend, sondern auch mit Verschwendung verbunden ist, stammt aus Japan. Verschwendung ist die offensichtlichste Ursache für Verluste im Fertigungsprozess.

Wie können Sie als Herstellerbetrieb nun Verschwendung vermeiden?

Die katholische Kirche kennt die „Sieben Todsünden“, mit welchen der Mensch sich von Gott entfernt. In der Herstellung unterscheidet man sieben Todsünden oder Arten der Verschwendung:

  1. Überproduktion: Jeder Artikel, den Sie ohne Kundenauftrag produzieren, ist eine Verschwendung von
  • Arbeitskraft
  • unnötigen Transport- und
  • Lagerhaltungsaufwendungen.

Ein typisches Beispiel für Überproduktionen findet man etwa in der Automobilindustrie, deren Parkplätze randvoll mit neuen Pkws gefüllt sind. Sie hat diese Fahrzeuge zum großen Teil ohne Kundenorder hergestellt. Deswegen kann sie sie aufgrund der hohen Variantenvielfalt bei vielen Pkw-Modellen nur noch mit deutlichen Preiszugeständnissen verkaufen.

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Was lernen wir daraus? Stellen Sie Ihre Produkte möglichst erst her, wenn ein Kunde sie bereits bestellt hat.

  1. Zu hohe Lagerbestände: Ein überdimensionierter Lagerbestand verursacht hohe Lager- und Zinskosten. Folgen: Verlängerung von Durchlaufzeiten. Weitere negative Effekte können sich ergeben, wenn eingelagerte Produkte überaltern oder beschädigt werden oder Probleme im Fertigungsprozess verursachen, wie z. B. schwankende Produktionsauslastung, lange Umrüstzeiten, Produktmängel usw. Übrigens: die Verlagerung von Lagerbeständen auf die Straße in Gestalt einer Lieferung just-in-time ist nur eine Scheinlösung, die nicht immer, aber immer öfter mit Stauanfälligkeit, Unfallgefahren und Umweltschädlichkeit bezahlt wird.
    Was lernen wir daraus? Halten Sie Ihren Lagerbestand im überschaubaren Umfang! Vermeiden Sie so hohe Zusatzkosten für Lagerung und Zinsen, überalterte oder beschädigte Produkte!
  2. Mängel am Produkt: Fehlerhaft hergestellte Produkte gehören zu den offensichtlichsten Verschwendungsarten. An solchen Produkten – wenn Sie sie nicht gar ganz entsorgen müssen – werden Sie Nacharbeiten oder Reparaturen durchführen müssen, um sie zu vertretbaren Verkaufspreisen absetzt zu können. Sogar die Qualitätsprüfung an Endprodukten kann als Form der Verschwendung angesehen werden, da derartige Prüfungen bei einer Null-Fehler-Toleranz vermeidbar wären.
    Was lernen wir daraus? Achten Sie auf Null-Fehler-Toleranz bei der Herstellung in Ihrem Betrieb! Sie ersparen sich dadurch teure Nacharbeiten, Reparaturen und Qualitätsprüfungen!
  3. Wartezeit und Leerlauf: Zu den Wartezeiten gehören sämtliche Zeitabschnitte, in denen Ihre Mitarbeiter nicht produktiv arbeiten können. Typische Beispiele sind das Warten auf Vormaterialien oder das Überwachen und Überprüfen von Maschinen.
    Was lernen wir daraus? Durch solche Warte- und Leerlaufzeiten sinkt die Maschinenauslastung, und es kommt zu Verzögerungen bei einzelnen Fertigungsprozessen.
  4. Überflüssige Transportwege: Jeder Transport behindert die Wertschöpfung.
    Was lernen wir daraus? Halten Sie als Herstellerunternehmen die Transportwege zwischen einzelnen Fertigungsschritten möglichst kurz! Halten Sie auch auf den Weg des Endprodukts ins Fertiglager möglichst kurz! Vernachlässigen Sie auch nicht den Transport zum Kunden! Diesen können Sie als Herstellerbetrieb durch eine überlegte Wahl von Fertigungsstandorten beeinflussen.
Die sieben Arten der Verschwendung
Die sieben Arten der Verschwendung
  1. Unnötige Bewegungen: Das Bewegen von Material ohne unmittelbare Wertsteigerung führt zu einer Verschwendung von Ressourcen. Hierzu gehört etwa das Suchen nach Fertigungsmaterialien oder Werkzeugen.
    Was lernen wir daraus? Zur Vermeidung dieser vermeidbaren Aktionen sollten Sie die vorhandene Fläche so ausrichten, dass Sie sämtliche Lauf- und Transportwege zwischen Fertigung und Lager verkürzen.
  2. Überflüssige Verarbeitungen: Mangelnde Organisation von Arbeitsprozessen verursacht unnötige Prozessschritte. Ineffiziente Prozesse sind häufig das Resultat einer falschen Auswahl von Arbeitsmitteln und Werkzeugen. Überflüssige Verarbeitungen können durch unzweckmäßiges Produktdesign oder Defekte am Produkt entstehen. Produktkomponenten, die eine höhere Qualität aufweisen als die, die vom Kunden gefordert wurde, sind mit überflüssigen Arbeiten verbunden.
    Was lernen wir daraus? Vermeiden Sie in Ihrer Organisation unnötige Prozessschritte! Wählen Sie Arbeitsmittel, Werkzeuge und Produktdesign sorgfältig aus! Produzieren Sie, was der Kunde verlangt, nicht weniger – aber auch nicht mehr!

Wie können Sie Verschwendung in Ihrem Herstellerbetrieb aufdecken?

Mit Kennzahlen. Genauer: durch Auswertung der Kennzahl für die Wirkung Ihrer gesamten Ausrüstung (Overall Equipment Efficiency OEE). Diese Kennzahl hat der Japaner Seiichi Nakajima entwickelt. Viele Fertigungsbetriebe wenden sie an. Bei ihrer Entwicklung ging es um:

  • die Ist-Auslastung einer Anlage
  • das Verhältnis zur theoretisch möglichen Auslastung
  • weitere Einflussfaktoren identifizieren zum Zweck eines bestmöglichen wirtschaftlichen Einsatzes der Produktionsanlagen.

Um dies umzusetzen, greift Nakajima zur Berechnung der Kennzahl auf die Daten zur Anlagenverfügbarkeit, den Leistungsgrad und die Qualitätsrate zurück und berechnet den OEE wie in Abbildung 2 dargestellt.

Berechnung der OEE-Kennzahl
Berechnung der OEE-Kennzahl

Mit der OEE-Kennzahl können Sie die Leistung von Fertigungsanlagen messen und überwachen. Ihre Stärke besteht darin, dass Sie mit ihr Anlagenverluste systematisch identifizieren können und so in der Lage sind, korrigierend einzugreifen. Mit der Anlagenverfügbarkeit ermitteln Sie das Verhältnis zwischen sämtlichen Stillstandzeiten und der theoretisch möglichen Produktionszeit. Zu den wesentlichen Verlustquellen gehören beispielsweise Anlagenausfälle aufgrund von Störungen in der Produktion. Sie verursachen häufig:

  • Fehler
  • Anlagenausfälle
  • Fehlteile
  • organisatorische Probleme
  • Rüstzeiten
  • Werkzeugwechsel, um Anlagen auf andere Produkte umzurüsten oder auf einen neuen Produktionslauf vorzubereiten.

Wie bestimmen Sie Leistungsgrad und Qualitätsrate?

Durch das Verhältnis der tatsächlich produzierten Teile zur technisch möglichen Anzahl von Teilen pro Zeiteinheit. Die Qualitätsrate entspricht dem Anteil der fehlerfreien Produkte zur produzierten Gesamtmenge. Sie zeigt damit auch das Qualitätsniveau der eingesetzten Materialien und der Fertigungsprozesse an.

Faustregel: Je größer die Anzahl der fehlerfrei produzierten Teile, desto höher die Qualität Ihrer Fertigungsprozesse.

Die Praxis zeigt, dass bei OEE-Werten unter 65 Prozent die Prozesse in der Fertigung verbesserungswürdig sind. Orientieren Sie sich bei der Interpretation der Ergebnisse an folgenden Werten:

  • Stufe 1 Handlungsbedarf hoch: Bei einem OEE-Kennzahlenwert von unter 65 Prozent werden die verfügbaren Produktionskapazitäten nur sehr unzureichend ausgenutzt, die Fertigung ist insgesamt stark verbesserungswürdig. In einer solchen Situation sollten Sie als Herstellerunternehmen in einem ersten Schritt die Stillstands- und Ausfallbedingungen der Fertigungsanlagen analysieren.
  • Stufe 2 Handlungsbedarf mittel: Bei einem OEE-Kennzahlenwert zwischen 65 und 85 Prozent bewegen Sie sich in etwa auf dem Durchschnitt aller Produktionsunternehmen. In diesem Bereich legen Sie am besten Ihre Priorität darauf, die Möglichkeiten der Digitalisierung für die selbstständige Optimierung von Anlagen zu nutzen.
  • Stufe 3 Handlungsbedarf keiner: Bei einem OEE-Kennzahlenwert über 85 Prozent können Sie sich nur gratulieren, denn Produktionsunternehmen mit einem Wert von 85 und größer sind Vorbild für alle anderen.

Für Ihre ersten Anwendungsversuche haben wir für Sie im Downloadbereich eine Excel-Anwendung zur Berechnung der OEE-Kennzahl bereitgestellt.

Autor: Franz Höllriegel