Fertigungsprozess anhand von Beispielen: Produktion beschreiben und Verluste schneller finden

Ein Fertigungsprozess hilft, eine der wichtigsten Fragen in der Produktion zu beantworten: Wie genau ist das Produkt entstanden, das gerade die Linie verlassen hat, in die Qualitätskontrolle gegangen ist oder als Reklamation zurückgekommen ist? In diesem Artikel gehen wir Beispiele für einen Fertigungsprozess durch, um zu zeigen, was in der Dokumentation beschrieben werden sollte, welche Daten sich lohnen und wo Zeit, Qualität und Kontrolle über den Auftrag am häufigsten verloren gehen.

Der Text kann besonders hilfreich für Personen sein, die für Produktion, Technologie, Qualität und Planung verantwortlich sind. Vor allem für diejenigen, die Situationen kennen, in denen die Dokumentation das eine sagt, die Fertigung etwas anderes macht und der tatsächliche Verlauf eines Auftrags aus Gesprächen, Tabellen und einzelnen Aufzeichnungen rekonstruiert werden muss.

In diesem Artikel zeigen wir den Fertigungsprozess anhand von Beispielen aus verschiedenen Branchen und erklären, woran Sie erkennen, wo Zeit, Qualität und Kontrolle verloren gehen.

Vereinfacht gesagt ist ein Fertigungsprozess eine Abfolge von Arbeitsschritten, die einen Rohstoff, ein Halbfabrikat oder eine Komponente in ein fertiges Produkt verwandeln. In der Produktion kann das Schneiden, Biegen, Schweißen, Fräsen, Montieren, Dosieren, Verpacken, Testen oder Qualitätskontrolle bedeuten.

Diese Definition ist richtig, aber für eine Person, die Produktion steuert, noch nicht nützlich genug. Im Arbeitsalltag zählt stärker, ob sich der Prozess wiederholen, messen und später nachvollziehen lässt.

Wenn ein Produkt die Anforderungen nicht erfüllt, reicht die Aussage nicht aus, dass es durch die Montage gegangen ist oder in der Lackiererei war. Benötigt werden konkrete Informationen, etwa Material, Arbeitsplatz, Bediener, Parameter, Bearbeitungszeit, Prüfergebnis und Dokumentationsversion. Ohne diese Angaben ähnelt die Qualitätsanalyse der Suche nach einer Ursache anhand von Spuren, die bereits teilweise verwischt sind.

In einem Unternehmen, das Metallelemente herstellt, kann der Fertigungsprozess so aussehen: Blechzuschnitt, Biegen, Schweißen, Schleifen, Lackieren, Maßprüfung. Auf dem Ablaufplan wirkt alles logisch. In einem realen Auftrag muss das größte Problem aber nicht bei einem dieser Arbeitsschritte selbst liegen.

Nach dem Zuschnitt wartet das Teil auf das Biegen, weil der Arbeitsplatz noch an der vorherigen Charge arbeitet. Nach dem Schweißen kommt es in die Warteschlange vor dem Schleifen, und die Lackiererei ist durch eine andere Priorität blockiert. Der Plan enthält eine technologische Zeit für jeden Arbeitsschritt, zeigt aber nicht, wie lange das Warten, die Suche nach Werkzeugen oder eine zusätzliche Maschineneinstellung gedauert haben.

In einem solchen Prozess löst die Arbeitsplan-Karte das Problem nicht, wenn sie nur den Weg des Produkts beschreibt. Man muss auch Übergangszeiten, Rüstvorgänge, Stillstandsgründe und die Auslastung der Arbeitsplätze sehen. Erst dann lässt sich sinnvoll feststellen, ob sich der Auftrag wegen einer falschen Normzeit, fehlender Ressourcen, einer ungünstigen Reihenfolge oder eines Planungsproblems verspätet.

Bei der Metallbearbeitung sollte eine gute Prozessbeschreibung die Technologie mit dem Rhythmus der Fertigung verbinden. Die Liste der Arbeitsschritte beantwortet die Frage, was zu tun ist. Erst Ausführungsdaten zeigen, wo die Produktion tatsächlich Zeit verliert.

Bei der Montage einer Baugruppe kann der Prozess kürzer sein, aber nicht unbedingt einfacher. Kommissionierung, Montage, Verschraubung, Funktionstest und Kennzeichnung des Produkts können wenig Zeit beanspruchen und trotzdem ein deutliches Qualitätsrisiko erzeugen.

Ein einziger Parameter, der nachträglich nicht bestätigt werden kann, reicht aus. Die Arbeitsplan-Karte gibt ein Anzugsdrehmoment von 12 Nm vor. Der Bediener führt die Montage aus und der Endtest ist positiv. Einige Wochen später meldet der Kunde dennoch ein Problem.

In diesem Moment reicht das Dokument mit dem Parameter möglicherweise nicht aus. Benötigt wird ein Nachweis, dass für das Produkt das richtige Werkzeug, mit der richtigen Einstellung, am richtigen Arbeitsplatz verwendet wurde. Wenn diese Spur fehlt, muss die Kontrolle einen größeren Chargenumfang abdecken. Die Klärungskosten steigen, und die Antwort an den Kunden verzögert sich.

In der Montage funktioniert ein Fertigungsprozess dann gut, wenn Dokumentation und Ausführungsnachweis bei einer konkreten Produktnummer, Charge oder einem Auftrag zusammenkommen. Ohne das gibt selbst eine korrekt beschriebene Anweisung keine vollständige Sicherheit.

In der Lebensmittelproduktion kann ein Fertigungsprozess Dosieren, Mischen, Wärmebehandlung, Kühlen, Verpacken und Gewichtskontrolle umfassen. Im Mittelpunkt steht meist die Charge, weil ein Prozessparameter viele Verpackungen betreffen kann.

Wenn die Temperatur der Wärmebehandlung vom Sollwert abgewichen ist, muss der Risikobereich geprüft werden.

Bei guter Rückverfolgbarkeit lässt sich die Analyse eingrenzen. Bei schwacher Rückverfolgbarkeit muss breiter geprüft werden, als es dem tatsächlichen Risiko entsprechen würde. Das bedeutet mehr Sperrungen, höhere Kosten und schwierigere Kommunikation mit dem Kunden oder Abnehmer.

Die Organisation des Fertigungsprozesses in einem solchen Werk hängt vom Informationsfluss zwischen Rezeptur, Rohstoffcharge, Prozessparametern und Kontrolle ab. Eine Tabelle kann bei kleinerem Umfang ausreichen. Bei mehr Chargen und kürzerer Reaktionszeit wird sie zur Einschränkung.

Beim Kunststoffspritzguss kann dasselbe Produkt im Plan korrekt aussehen und in einer konkreten Serie trotzdem Probleme verursachen. Der Prozess umfasst Formvorbereitung, Maschineneinstellung, Einspritzen, Kühlen, Entnahme des Teils, Nachbearbeitung und Sichtprüfung.

Die Qualität hängt von Parametern ab, die am fertigen Teil nicht immer sofort sichtbar sind: Temperatur, Druck, Kühlzeit, Zustand der Form, Materialeigenschaften. Wenn die Ausschusszahl steigt, gibt die Ausschussmenge ein Signal, zeigt aber nicht die Ursache.

Hier sollte der Fertigungsprozess den Vergleich von Einstellungen mit dem Qualitätsergebnis ermöglichen.

Ohne diese Daten muss man schnell auf das Gedächtnis von Bedienern und Schichtleitern zurückgreifen. Bei stabiler Parametererfassung kann man zu Fakten übergehen und prüfen, welche Einstellung mit dem Qualitätsabfall zusammenfiel.

Metallbearbeitung, Montage, Lebensmittelproduktion und Spritzguss unterscheiden sich technologisch, haben aber ein gemeinsames Muster. In jedem Fall muss die Beschreibung der Arbeitsschritte mit Daten zur Ausführung verbunden werden.

Diese Liste funktioniert nur, wenn sie zu einer Handlung führt. Wenn ein Unternehmen Daten erfasst, die niemand nutzt, schafft es zusätzliche Arbeit. Wenn es die Daten nicht erfasst, die zur Klärung einer Reklamation nötig sind, erschwert es sich selbst die Reaktion.

Entscheidend ist also zu wissen, ob sich nach einer Woche, einem Monat oder einem Quartal prüfen lässt, wie ein konkretes Produkt entstanden ist.

Die Arbeitsplan-Karte soll die Herstellung eines Produkts so beschreiben, dass Produktion, Technologie, Qualität und Planung mit denselben Annahmen arbeiten. Sie sollte Produktversion, Arbeitsschritte, Arbeitsplätze, Maschinen, Werkzeuge, Parameter, Normzeiten, Qualitätsanforderungen und die Art der Ergebniserfassung enthalten.

Sie muss nicht um der Vollständigkeit willen umfangreich sein. Ein langes Dokument, das niemand nutzt, ist Zeitverschwendung. Ein zu allgemeines Dokument lässt wiederum zu viel Interpretationsspielraum.

Den größten Schaden verursacht jedoch eine veraltete Karte. Ein nach einer Reklamation geänderter Parameter, eine neue Reihenfolge der Arbeitsschritte, ein anderes Werkzeug oder eine korrigierte Normzeit müssen in die offizielle Version gelangen. Mündlich weitergegebene Information hilft nur kurz. Nach einem Teamwechsel, Urlaub oder Fluktuation bleibt weiterhin unklar, welche Version die richtige war.

Die Arbeitsplan-Karte sollte deshalb ein lebendes Dokument sein, aber ohne Übermaß. Sie soll nur die Fragen beantworten, die bei einem Auftrag tatsächlich gestellt werden.

Die Planung kann eine bestimmte Bearbeitungszeit annehmen, die Technologie Parameter beschreiben, die Qualität Prüfkriterien festlegen, und die Produktion zeigt trotzdem ihre eigene Wahrheit, wenn eine Maschine steht, Material mit Abweichung kommt oder ein Rüstvorgang länger dauert.

Daten aus der Fertigung werden nicht gebraucht, um einen weiteren Bericht zu erstellen. Es geht um die Verbindung von Plan und Ausführung. ERP speichert in der Regel Informationen zu Produkt, Auftrag und Charge. MES kann den Status von Arbeitsschritten, Zeiten, Stillstände, Parameter und Produktionsergebnisse erfassen. Tabellen schließen oft Lücken zwischen diesen Systemen, erschweren bei größerem Umfang aber eine schnelle Analyse.

Die Kennzahl OEE kann hilfreich sein, weil sie Verfügbarkeit, Leistung und Qualität verbindet. Sie zeigt, ob ein Verlust aus Stillstand, langsamerer Arbeit oder Ausschuss entsteht. Der Prozentwert allein reicht nicht. Erst die Verbindung mit einem konkreten Fertigungsprozess zeigt den Bereich, der verbessert werden muss.

Wenn ein Unternehmen nur das Endergebnis kennt, reagiert es zu spät. Wenn es den Verlauf sieht, kann es früher reagieren.

Der beste Test erfordert kein umfangreiches Audit, denn es reicht, einen Auftrag auszuwählen und seinen Weg vom Material bis zur Kontrolle nachzugehen.

Prüfe zunächst, ob die Dokumentation mit dem übereinstimmt, was tatsächlich ausgeführt wurde. Vergleiche danach die geplante Zeit mit dem realen Verlauf. Achte auf Stellen, an denen Informationen manuell ergänzt, mündlich weitergegeben oder nur bei einer einzelnen Person verfügbar sind.

Ein gutes Signal ist die schnelle Nachvollziehbarkeit der Charge. Wenn bekannt ist, welches Material verwendet wurde, wer den Arbeitsschritt ausgeführt hat, welche Parameter angewandt wurden und welches Prüfergebnis vorliegt, hat der Prozess einen soliden Ausgangspunkt für Verbesserungen. Wenn Antworten mehrere Gespräche und das Durchsehen vieler Dateien erfordern, liegt die größte Lücke im Datenfluss.

Ein solcher Test sollte mit einem Produkt beginnen, das häufig in die Produktion zurückkehrt, Reklamationen erzeugt oder große Bedeutung für die Termintreue hat. Ein gut beschriebener Prozess wird zum Muster für die nächsten.

Ein Qualitätsfehler kostet nicht nur Material. Hinzu kommen Nacharbeit, Sortieren, zusätzliche Kontrollen, Verzögerungen, Arbeitszeit und das Risiko, Vertrauen beim Kunden zu verlieren. Je später die Ursache gefunden wird, desto größer wird der Prüfumfang.

Ein Fertigungsprozess senkt diese Kosten, wenn er den Weg vom Symptom zur Ursache ermöglicht. Eine Reklamation endet dann nicht mit einer allgemeinen Prüfung vieler Chargen, und eine Verspätung wird nicht mit einem Satz über Produktionsauslastung erklärt. Ausschuss ist nicht nur eine Zahl im Bericht.

Ein gut beschriebener Prozess führt zu konkreten Informationen: Charge, Arbeitsschritt, Parameter, Arbeitsplatz, Werkzeug, Schicht oder Prüfpunkt.

Wenn Daten zu Aufträgen, Stillständen, Parametern und Qualität verstreut sind, können explitia-Lösungen helfen, sie in einer gemeinsamen Sicht auf die Produktion zu verbinden.

Ein Fertigungsprozess ist eine geordnete Abfolge von Arbeitsschritten, die einen Rohstoff, ein Halbfabrikat oder eine Komponente in ein fertiges Produkt verwandeln. Er umfasst Ausführungsweise, Parameter, Arbeitsplätze, Werkzeuge und Qualitätskontrolle.

Beispiele für einen Fertigungsprozess sind Metallbearbeitung, Baugruppenmontage, Lebensmittelproduktion, Kunststoffspritzguss, Lackieren, Verpacken und Qualitätskontrolle.

Ein Produktionsprozess umfasst die gesamte Realisierung eines Produkts, von der Planung bis zum Versand. Ein Fertigungsprozess betrifft die Arbeitsschritte, die direkt auf das Produkt wirken oder seine Übereinstimmung mit den Anforderungen bestätigen.

Eine Arbeitsplan-Karte enthält Arbeitsschritte, Arbeitsplätze, Maschinen, Werkzeuge, Parameter, Normzeiten, Qualitätsanforderungen, Prüfpunkte und die Art der Ergebniserfassung.

Am besten beginnt man mit einem wiederkehrenden Produkt. Dazu werden Dokumentation und tatsächliche Ausführung verglichen, Parameteraufzeichnungen, Bearbeitungszeiten, Stillstände und die Nachvollziehbarkeit der Charge geprüft.