Fallstudie zur Datenerfassung in der Produktion in einem Werk

Um halb sieben Uhr morgens sucht der Produktionsleiter immer noch nach den Zahlen vom Vortag. Eine Schicht hat die Stückzahl auf Papier festgehalten, die andere in Excel, und der Grund für den Ausschuss wurde nur mündlich bei der Übergabe genannt. Diese Fallstudie zur Erfassung von Produktionsdaten beginnt nicht mit der Einführung eines neuen Systems, sondern mit dieser sehr vertrauten Situation: Die Fabrik arbeitet, aber das Management sieht nur verspätet und unsicher, was passiert ist.

Ausgangssituation: Daten waren vorhanden, Informationen fehlten

In dem betroffenen, mehrschichtigen Metallbetrieb arbeiteten etwa 80 Personen. Die Produktionsplanung erfolgte in einem ERP-System, jedoch kamen von den Maschinen keine einheitlichen Produktionsdaten. Die Schichtleiter führten die produzierte Menge, die Ausfallzeiten und den Ausschuss auf Papierlisten, die am Ende des Tages oder am nächsten Tag von einem Administrator in eine Tabelle eingetragen wurden.

Auf den ersten Blick schien dies kein ernsthaftes Problem zu sein. Die Schichtleiter kannten die Maschinen, der Produktionsplan wurde erstellt, und der Monatsabschluss erfolgte irgendwie immer. Die Schwierigkeit wurde sichtbar, als die Anzahl der Bestellungen zunahm, die Umschichtungen häufiger wurden und immer mehr Produkte auf derselben Produktionskapazität liefen.

Der tägliche Bericht verzögerte sich regelmäßig um zwei bis drei Stunden. Wenn eine Maschine ausfiel, wurde der Grund oft nur als „Fehler“ oder „Materialmangel“ angegeben. Die Menge des Ausschusses war sichtbar, aber es war nicht zuverlässig erkennbar, bei welchem Vorgang, welchem Produkt oder unter welchen Bedingungen er entstanden war. Produktion, Wartung und Qualitätsmanagement sahen vom selben Tag drei teilweise unterschiedliche Bilder.

Das Management forderte ursprünglich ein Maschinenüberwachungssystem an. Dies war eine verständliche Reaktion, aber bei der Analyse der Situation stellte sich heraus, dass die Erfassung von Maschinendaten allein das Problem nicht gelöst hätte. Die Maschine kann wissen, dass sie lief oder stillstand, aber sie weiß nicht sicher, zu welchem Produktionsauftrag der Vorgang gehörte, ob das Material ausgegangen war, ob auf eine Qualitätsprüfung gewartet wurde oder ob ein Werkzeugwechsel durchgeführt wurde.

Fallstudie zur Erfassung von Produktionsdaten: Was musste zuerst geklärt werden?

Der erste Schritt der Untersuchung bestand nicht in der Auswahl von Sensoren, Terminals oder Integrationen. Es musste vom Schichtwechsel bis zum Managementbericht verfolgt werden, wie die Informationen in der Fabrik fließen.

Es stellte sich heraus, dass dieselben Daten von mehreren Personen erfasst wurden. Der Bediener notiert die Stückzahl, der Schichtleiter fasst sie zusammen, der Administrator trägt sie in Excel ein, und der Produktionsplaner verwendet sie erneut für den Plan des nächsten Tages. Die wiederholte Dateneingabe kostete nicht nur Zeit. Jede Übertragung bot eine neue Möglichkeit, dass die Zahlen abweichen oder eine wesentliche Information zu spät ankommt.

Nicht alle Daten sind wertvoll

Die zweite Erkenntnis war, dass auf den papierbasierten Formularen zu viele Felder vorhanden waren, die niemand für Entscheidungen nutzte. Einem Bediener hätten mehr als zehn verschiedene Codes aufgezeichnet werden müssen, daher entstand in den meisten Fällen der einfachste Eintrag: „Sonstiges“. Dies bedeutete aus administrativer Sicht ein formal ausgefülltes Datenblatt, aus Führungsperspektive jedoch wenig brauchbare Informationen.

Das Ziel war nicht, jede Maschinenbewegung zu protokollieren. Das Ziel war, einige wichtige Fragen schnell und konsequent beantworten zu können: Welcher Produktionsauftrag läuft, wie viel wurde fertiggestellt, warum stand die Maschine, wo entstand Ausschuss, und welche Abweichung erfordert ein Eingreifen.

Hinter den Ausfallzeiten stehen geschäftliche Gründe

Die Kategorien der Ausfallzeiten erhielten besondere Aufmerksamkeit. Zuvor wurden unter der Kategorie „Maschinenfehler“ Wartungsstörungen, Werkzeugmangel, Programmierfragen, Materialversorgungsverzögerungen und das Warten auf den Start der nächsten Arbeit aufgeführt. Dies verzerrte die Beurteilung der Wartungsleistung und verdeckte organisatorische Probleme, die nicht innerhalb der Maschine entstanden.

Im überarbeiteten Prozess wurden die Ausfallzeiten in wenige, klar verständliche Gruppen eingeteilt. Der Maschinenfehler wurde von Materialmangel, Warten auf den Plan, Qualitätswartezeiten und Umstellungen getrennt. Dies führte nicht nur zu einem besseren Bericht. Es zeigte auch auf, welcher Bereich auf die jeweilige Abweichung reagieren musste.

Die Lösung: Prozessbasierte Datenerfassung

Im entwickelten Betrieb wählte der Bediener zu Beginn der Schicht den aktuellen Produktionsauftrag aus oder scannte ihn mit einem Barcode. Die Basisdaten der Produktionsmenge kamen von der Maschine, wo dies technisch möglich war. An anderen Arbeitsstationen erfasste der Bediener die fertige Menge über ein einfaches Terminal.

Die manuelle Eingabe verschwand nicht, und das war auch nicht das Ziel. Das System forderte die Mitwirkung des Bedieners bei Ereignissen an, bei denen die Maschine die erforderliche geschäftliche Umgebung nicht kennen konnte: beim Starten der Ausfallzeit, beim Erfassen von Ausschuss oder beim Wechsel des Auftrags. Der Bediener sollte keinen Text auf einem schlecht beleuchteten Werks-Terminal eingeben. Er erhielt vorab festgelegte, kurze Auswahlmöglichkeiten, und seltenere Fälle konnten zur späteren Präzisierung markiert werden.

Die Stammdaten des Produktionsauftrags kamen aus dem bestehenden ERP-System. So suchte der Bediener nicht manuell zwischen Produktnamen und Artikelnummern, und die Produktionsdaten wurden dem Auftrag zugeordnet, zu dem sie geschäftlich gehörten. Die Systemintegration war hier kein auffälliges technologisches Element, sondern die Voraussetzung für die Beseitigung der doppelten Dateneingabe.

Vor der Einführung folgte ein kurzer Testlauf auf zwei Maschinen mit unterschiedlichem Betrieb. Eine arbeitete in der Serienproduktion, die andere mit häufigen Umstellungen. Dies war wichtig, da zu detaillierte Regeln in der Serienproduktion noch akzeptabel sein können, bei häufigen Umstellungen jedoch leicht umgangen werden können. Der endgültige Prozess wurde daher nicht auf Basis von Büroannahmen, sondern auf den Erfahrungen der Schichten angepasst.

Welches Ergebnis zählte als echtes Ergebnis?

Nach einer dreimonatigen Validierung reduzierte sich die Erstellung des Schichtberichts durchschnittlich von zwei bis drei Stunden auf etwa zwanzig Minuten. Wichtiger war, dass der Produktionsleiter bereits während der Schicht die wesentlichen Abweichungen sah und nicht erst am nächsten Morgen auf sie stieß.

Ein Teil der früheren „Maschinenfehler“-Ausfallzeiten wurde in die Kategorien Materialversorgung, Vorbereitung und Produktionsplanung verschoben. Dies führte anfangs zu unangenehmen Gesprächen, da es sichtbar machte, dass nicht alle Verluste technischer Natur waren. Gleichzeitig konnte das Wartungsteam endlich auf Basis tatsächlicher Störungen die Arbeit priorisieren, und die Produktionsplanung konnte sich mit konkreten Daten zu den Vorbereitungsschwierigkeiten befassen.

Auch die Qualität der Ausschussdaten verbesserte sich, aber nicht über Nacht. In den ersten Wochen wählten die Mitarbeiter noch oft den allgemeinsten Fehlercode. Nach Rückmeldungen mit den Schichtleitern und der Zusammenführung einiger missverständlicher Kategorien wurden die Daten verständlicher. Dies ist eine wichtige Lehre: Die Erfassung von Produktionsdaten ist kein einmaliges IT-Projekt, sondern eine betriebliche Disziplin, die regelmäßig überprüft und verfeinert werden muss.

Was ein Betriebsleiter daraus in seinen eigenen Betrieb übernehmen kann

Die erste Frage sollte nicht sein, welches Produktionsdatenerfassungssystem benötigt wird. Vielmehr sollte untersucht werden, für welche Entscheidung heute zuverlässige Informationen fehlen und mit welcher Verzögerung die Daten bei der Person ankommen, die handeln müsste.

Es lohnt sich auch zu prüfen, wie oft dieselbe Stückzahl, Bestellung oder Ausschussdaten erfasst werden. Wenn eine Person regelmäßig zwischen Systemen, Papieren und Tabellen vermittelt, dann ist wahrscheinlich nicht sie das Problem. Sie hält einen Informationsfluss am Leben, den der Prozess und die Systeme nicht ausreichend unterstützen.

Nicht in jedem Betrieb ist eine gleich tiefe Maschinendatenerfassung gerechtfertigt. In einer vielfältigen, kleinserienmäßigen Produktion kann die genaue Verfolgung von Aufträgen, Umstellungen und Wartezeiten oft mehr Wert bieten. Bei großvolumiger, automatisierter Produktion kann die detailliertere Messung von Zykluszeit, Leistung und Maschinenzustand gerechtfertigt sein. Die richtige Lösung hängt davon ab, wo der Verlust entsteht und wer tatsächlich eine Entscheidung treffen kann.

Verwertbare Produktionsdaten sind nicht wertvoll, weil es viele davon gibt. Sie sind wertvoll, weil der Schichtleiter, der Wartungsmitarbeiter und das Management dieselbe Tatsache zur selben Situation sehen, noch rechtzeitig, um darauf reagieren zu können.