Fallstudie zur Datenerfassung in einer Produktionsstätte

Um halb sieben Uhr morgens sucht der Produktionsleiter immer noch nach den Zahlen des Vortages. 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 Produktionsdatenerfassung beginnt nicht mit der Einführung eines neuen Systems, sondern mit dieser sehr vertrauten Situation: Die Fabrik arbeitet, aber das Management sieht nur verzögert und unsicher, was passiert ist.

Ausgangssituation: Die Daten waren vorhanden, die Information fehlte

In dem betroffenen, mehrschichtigen Metallbetrieb arbeiteten etwa 80 Personen. Die Produktionsplanung erfolgte in einem ERP-System, jedoch gab es keine einheitlichen Produktionsdaten von den Maschinen. Die Schichtleiter führten die produzierte Menge, die Stillstandszeiten und den Ausschuss auf Papier auf, und am Ende des Tages oder am nächsten Tag erfasste ein Administrator diese in einer Tabelle.

Auf den ersten Blick schien dies kein ernstes Problem zu sein. Die Schichtleiter kannten die Maschinen, der Produktionsplan wurde erstellt, und der Monatsabschluss fand irgendwie immer statt. Die Schwierigkeit wurde sichtbar, als die Anzahl der Bestellungen zunahm, die Umplanungen 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 Ausschussmenge war sichtbar, aber es war nicht zuverlässig ersichtlich, bei welchem Vorgang, welchem Produkt oder unter welchen Umständen sie entstanden war. Produktion, Instandhaltung und Qualitätsmanagement sahen vom selben Tag drei, teilweise unterschiedliche Bilder.

Das Management forderte ursprünglich ein Maschinenüberwachungssystem. Dies war eine verständliche Reaktion, aber die Analyse der Situation ergab, dass die bloße Erfassung von Maschinendaten 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 ausging, auf die Qualitätskontrolle gewartet wurde oder ein Werkzeugwechsel durchgeführt wurde.

Fallstudie zur Produktionsdatenerfassung: Was musste zuerst geklärt werden?

Der erste Schritt der Untersuchung war nicht die Auswahl von Sensoren, Terminals oder Integrationen. Vom Schichtwechsel bis zum Managementbericht musste nachverfolgt 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 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 wichtige Information zu spät ankommt.

Nicht alle Daten sind wertvoll

Die zweite Erkenntnis war, dass auf den Papierformularen zu viele Felder vorhanden waren, die niemand für Entscheidungen nutzte. Einem Bediener wurden mehr als zehn Codes zur Erfassung vorgegeben, weshalb in den meisten Fällen der einfachste Eintrag gemacht wurde: „Sonstiges“. Dies bedeutete aus administrativer Sicht ein formal ausgefülltes Datenblatt, aus Führungssicht 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 produziert, warum stand die Maschine, wo entstand Ausschuss und welche Abweichung erfordert Eingreifen.

Hinter den Stillstandszeiten stehen geschäftliche Gründe

Die Kategorien der Stillstandszeiten erhielten besondere Aufmerksamkeit. Früher fielen unter die Kategorie „Maschinenfehler“ auch Wartungsstörungen, Werkzeugmangel, Programmierfragen, Materialversorgungsverzögerungen und das Warten auf den Start des nächsten Auftrags. Dies verzerrte die Beurteilung der Wartungsleistung und verdeckte organisatorische Probleme, die nicht innerhalb der Maschine entstanden.

Im überarbeiteten Prozess wurden die Stillstandszeiten in wenige, eindeutig interpretierbare Gruppen eingeteilt. Der Maschinenfehler wurde von Materialmangel, Wartezeit auf den Plan, Qualitätswartezeit und Umstellung 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 ein. Die Grunddaten der Produktionsmenge kamen von der Maschine, wo dies technisch möglich war. An anderen Arbeitsstationen erfasste der Bediener die produzierte 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 Start der Stillstandszeit, bei der Erfassung von Ausschuss oder beim Wechsel des Auftrags. Der Bediener sollte keinen Text an einem schlecht beleuchteten Betriebsterminal eingeben. Es wurden vorab festgelegte, kurze Auswahlmöglichkeiten angeboten, seltenere Fälle konnten zur späteren Klärung markiert werden.

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

Vor der Einführung folgte ein kurzer Probelauf auf zwei Maschinen mit unterschiedlichem Betrieb. Eine arbeitete in der Serienproduktion, die andere mit häufigen Umstellungen. Dies war wichtig, weil 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 Grundlage der Erfahrungen der Schichten angepasst.

Welches Ergebnis galt als echtes Ergebnis?

Nach einer dreimonatigen Validierung verringerte 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 damit konfrontiert wurde.

Ein Teil der früheren „Maschinenfehler“-Stillstandszeiten 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 die Arbeiten nach tatsächlichen Störungen priorisieren, und die Produktionsplanung konnte sich mit konkreten Daten zu Vorbereitungsverzögerungen befassen.

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

Was ein Betriebsleiter daraus für den eigenen Betrieb mitnehmen kann

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

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, 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 variantenreichen, kleinserienartigen Produktion bietet oft die genaue Verfolgung von Aufträgen, Umstellungen und Wartezeiten größeren Wert. 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.

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