Berechnen Sie die Taktzeit und passen Sie die Produktion an die Nachfrage an
Die Taktzeit gibt an, in welchen Zeitabständen ein fertiges Produkt aus dem Prozess austreten sollte, damit die Produktion mit den Kundenaufträgen Schritt halten kann. Wenn Sie diese mit der tatsächlichen Zykluszeit vergleichen, können Sie überprüfen, ob die Produktionslinie den Plan einhalten wird, welcher Arbeitsplatz die Leistung einschränkt und an welcher Stelle der Bestand an unfertigen Erzeugnissen zu steigen beginnt.
Im Folgenden finden Sie eine Formel, ein Berechnungsbeispiel sowie eine einfache Interpretation des Ergebnisses. Sie erfahren außerdem, wann eine kürzere Taktzeit von Vorteil ist und wann sie zu einer Überproduktion führt.
Was ist die Taktzeit?
Die Taktzeit bestimmt das Produktionstempo, das sich aus dem Bedarf des Kunden ergibt.
Wenn die Abnehmer täglich 240 Stück benötigen und das Werk über 480 Minuten verfügbare Zeit verfügt, sollte alle 2 Minuten ein weiteres Produkt den Produktionsprozess verlassen.
Das Lean Enterprise Institute definiert die Taktzeit als die verfügbare Produktionszeit geteilt durch den Kundenbedarf. Ziel dieser Kennzahl ist es, das Prozesstempo mit der Anzahl der von den Kunden benötigten Produkte abzustimmen.
Die Taktzeit gibt jedoch nicht die Höchstgeschwindigkeit der Maschine an, sondern hilft dabei zu ermitteln, wie oft ein einwandfreies Produkt hergestellt werden muss, damit das Werk den Plan innerhalb der verfügbaren Zeit erfüllen kann.
Ein einwandfreies Produkt ist ein Erzeugnis, das den Anforderungen entspricht. Mängel und Produkte, die zur Nachbesserung vorgesehen sind, gelten nicht als Erfüllung des Auftrags, auch wenn sie im Produktionsbericht aufgeführt sind.
Ein korrekt festgelegter Takt hilft Ihnen dabei, zwei kostspielige Phänomene einzudämmen:
- Rückstände, die zu Überstunden und Verzögerungen führen,
- Es wird schneller produziert, als es die Nachfrage erfordert, wodurch die Lagerbestände und die Anzahl der zwischen den Arbeitsschritten wartenden Produkte steigen.
Wie berechnet man die Taktzeit?
Die Formel ist einfach:
Das Ergebnis wird in der Regel in Sekunden oder Minuten pro Stück angegeben.
Beide Werte müssen sich auf denselben Zeitraum beziehen. Wenn Sie die verfügbare Zeit einer Schicht berechnen, verwenden Sie den auf diese Schicht entfallenden Bedarf, aber kombinieren Sie die tägliche Zeit nicht mit dem wöchentlichen Bedarf.
Was zählt zur verfügbaren Zeit?
Ziehen Sie von der Dauer der Schicht die geplanten produktionsfreien Zeiträume ab, zum Beispiel:
- Pausen,
- Abfertigungen,
- geplante Reinigung,
- organisatorische Aufgaben,
- die im Zeitplan vorgesehenen Wartungsarbeiten.
Ziehen Sie bei der Festlegung des Kundentakts keine Ausfallzeiten und andere ungeplante Verluste von der Zeit ab. Der Takt gibt das von der Nachfrage geforderte Tempo an. Analysieren Sie Ausfallzeiten separat, da diese darüber entscheiden, ob der Prozess tatsächlich in der Lage ist, den festgelegten Rhythmus aufrechtzuerhalten.
Eine Aufteilung kann Sie davor bewahren, dass eine schlechte Erreichbarkeit der Leitung in der Formel selbst verschleiert wird.
Beispiel für die Berechnung der Taktzeit
Nehmen wir an, Sie sind für die Produktionslinie für Montageteile verantwortlich.
Daten für eine Schicht:
- Schichtdauer: 8 Stunden, d. h. 480 Minuten,
- zwei Pausen à 15 Minuten,
- Mittagspause: 30 Minuten,
- Einweisung und Vorbereitung der Arbeitsplätze: 20 Minuten,
- Bedarf: 200 einwandfreie Stück.
Berechnen Sie zunächst die verfügbare Zeit:
480 – 30 – 30 – 20 = 400 Minuten
Teilen Sie anschließend das Ergebnis durch die erforderlichen 200 Stück:
400 Minuten / 200 Stück = 2 Minuten pro Stück
Die Taktzeit beträgt:
2 Minuten, d. h. 120 Sekunden pro Stück
Die Produktionslinie sollte daher im Durchschnitt alle 120 Sekunden ein weiteres einwandfreies Produkt fertigstellen.
Dies bestätigt jedoch noch nicht, dass der Plan umgesetzt wird, da die tatsächliche Arbeitszeit der Arbeitsstationen gemessen und mit dem berechneten Takt verglichen werden muss.
Zykluszeit vs. Taktzeit: Worin unterscheiden sich diese Kennzahlen?
Die Taktzeit legt das erforderliche Produktionstempo fest, während die Zykluszeit das tatsächliche Tempo angibt.
Die Zykluszeit ist die Zeit, die zur Ausführung eines Arbeitsstücks, eines Arbeitsschritts oder eines vollständigen Prozesszyklus benötigt wird; daher sollte sie auf einer Messung basieren, die während des normalen Betriebs durchgeführt wurde.
| Indikator | Was zeigt das? | Datenquelle |
| Taktzeit | Wie oft sollte gute Kunst entstehen? | Verfügbare Zeit und Nachfrage |
| Zykluszeit | Wie lange dauert die Durchführung eines Eingriffs oder einer Operation tatsächlich? | Prozessmessung |
| Lieferzeit | Wie lange dauert es, bis ein Produkt oder eine Bestellung den gesamten Prozess durchlaufen hat? | Arbeit, Wartezeiten, Warteschlangen und Verkehr |
Kehren wir zu dem Beispiel zurück, bei dem der Takt 120 Sekunden beträgt.
Wenn die Taktzeit des Arbeitsplatzes 105 Sekunden beträgt, verfügt der Arbeitsgang über eine Reserve von 15 Sekunden gegenüber dem geforderten Tempo.
Wenn der Zyklus 135 Sekunden dauert, kann die Anlage nicht mithalten.
Innerhalb einer Stunde:
- Bei einem Takt von 120 Sekunden müssen 30 Stück gefertigt werden,
- Mit einem Takt von 135 Sekunden lassen sich etwa 26,7 Stück fertigen,
- Der Fehlbestand beträgt mehr als 3 Stück pro Stunde.
Nach acht Stunden kann der Unterschied mehr als 26 Stück betragen. Ein Rückstand von etwas mehr als einem Dutzend Sekunden gegenüber dem Takt summiert sich somit schnell zu einem Rückstand, der am Ende der Schicht sichtbar wird.
Wie ist die Zykluszeit im Verhältnis zum Takt zu interpretieren?
Ein Vergleich beider Werte führt zu unterschiedlichen Entscheidungen. Die bloße Feststellung, dass das Ergebnis gut oder schlecht ist, liefert Ihnen nicht genügend Informationen.
Die Zykluszeit ist länger als die Taktzeit
Dies deutet darauf hin, dass der Prozess nicht über ausreichende Kapazitäten verfügt, um die Nachfrage regelmäßig zu decken.
Sehen Sie selbst:
- welche Tätigkeit am meisten Zeit in Anspruch nimmt,
- wo der Bediener auf das Material oder die Maschine wartet,
- Sind die Aufgaben gleichmäßig auf die einzelnen Stellen verteilt,
- Wie viel Zeit nehmen Korrekturen in Anspruch,
- Inwieweit verlängern Mikroausfälle den Zyklus,
- Schränken Umrüstungen die Verfügbarkeit des Prozesses ein?
Die Einstellung eines zusätzlichen Mitarbeiters verkürzt den Produktionszyklus nicht immer. Wenn der automatische Maschinenbetrieb, ein Mangel an Bauteilen oder häufige Stillstände den Engpass darstellen, kann eine Aufstockung des Personals möglicherweise keinen Einfluss auf das Ergebnis haben.
Teilen Sie den Arbeitsablauf zunächst in einzelne Schritte auf und entscheiden Sie erst danach, ob eine Anpassung der Arbeitsplatzorganisation, der Prozessparameter, der Aufgabenteilung oder der Anzahl der Bediener erforderlich ist.
Die Zykluszeit entspricht in etwa der Taktzeit
Die Produktionslinie arbeitet nahezu mit der geforderten Geschwindigkeit, verfügt jedoch nur über eine geringe Reserve für Störungen.
Eine durchschnittliche Zykluszeit von 118 Sekunden mag bei einem Takt von 120 Sekunden zwar gut aussehen, doch wenn die nachfolgenden Messwerte im Bereich von 95 bis 145 Sekunden liegen, bleibt der Prozess instabil.
Der Durchschnittswert verschleiert dann häufige Überschreitungen.
Stützen Sie Ihre Beurteilung nicht auf ein einzelnes Exemplar, sondern messen Sie eine Reihe aufeinanderfolgender Zyklen und überprüfen Sie Folgendes:
- Wie viele Messungen haben den Takt überschritten,
- Wie groß ist der Unterschied zwischen dem kürzesten und dem längsten Zyklus,
- Welche Vorgänge sind für die Abweichungen verantwortlich?
Die Zykluszeit ist deutlich kürzer als die Taktzeit
Die Produktionskapazität des Prozesses übersteigt die derzeitige Nachfrage.
Ein kontinuierlicher Betrieb bei maximaler Geschwindigkeit kann zu einem Anstieg der Fertigwarenbestände und der unfertigen Erzeugnisse führen. Im Lean-System arbeitet der Takt mit dem Durchfluss und dem Pull-System zusammen. Die nächsten Produkte sollten bedarfsgerecht hergestellt werden, ohne dass Überschüsse entstehen, nur weil die Maschine schneller arbeiten kann.
Die verfügbare Zeit kann für andere Aufträge, Wartungsarbeiten, Qualitätskontrollen oder Personalwechsel genutzt werden. Die Produktion für den Lagerbestand sollte sich nach dem Plan richten und nicht allein von der Verfügbarkeit der Anlage abhängen.
Erfahren Sie, wie das Produktionsportal Ihnen dabei helfen kann, eine optimale Taktzeit zu erreichen.
Inwiefern unterstützt der Taktzeitansatz das Lean Manufacturing?
Der Taktzeitbegriff im Lean Manufacturing setzt die Auftragsgrößen in den Arbeitsrhythmus der Arbeitsstationen um. Auf diese Weise kann der Produktionsleiter Folgendes beurteilen:
- Reicht der derzeitige Personalbestand aus,
- welche Position die vorgeschriebene Zeit überschreitet,
- Wie lassen sich die Aufgaben auf die Bediener aufteilen,
- Hält die Linie einen zu großen Puffer vor,
- wo der Zyklus verkürzt werden muss,
- Erfordert die veränderte Nachfrage einen neuen Plan?
Die Taktzeit ist zudem eines der Elemente der standardisierten Arbeit. Zu den weiteren Elementen zählen die festgelegte Reihenfolge der Arbeitsschritte sowie der zur Aufrechterhaltung des Prozesses erforderliche Mindestbestand.
Der Takt kann auch bei der vorläufigen Berechnung des Personalbedarfs helfen. Wenn die für die Fertigung eines einzelnen Stücks erforderliche manuelle Arbeitszeit 420 Sekunden beträgt und der Takt 120 Sekunden beträgt:
420 / 120 = 3,5
Das vorläufige Ergebnis deutet darauf hin, dass vier Bediener benötigt werden. Diese Berechnung ersetzt jedoch nicht die Auslastung der Produktionslinie. Zu berücksichtigen sind zudem die Reihenfolge der Arbeitsschritte, die Maschinenlaufzeiten, die Ergonomie, die Möglichkeit der Aufgabenbündelung sowie die Schwankungen im Produktionszyklus. Sie kann Ihnen jedoch eine solide Grundlage für Gespräche über die Personalbesetzung bieten.
Fehler, durch die die Taktzeit an Wert verliert
Zählung des Takts über die gesamte Länge des Zyklus
Acht Stunden im Zeitplan bedeuten in der Regel nicht acht Stunden Produktion; daher müssen geplante Pausen und Tätigkeiten außerhalb des Produktionsprozesses abgezogen werden.
Berücksichtigung der Maschinenkapazität anstelle der Nachfrage
Die maximale Geschwindigkeit der Anlage bestimmt nicht den Takt. Ausgangspunkt sollte die vom Kunden geforderte Anzahl einwandfreier Teile sein.
Die Behandlung des Ergebnisses als konstanter Wert
Der Takt passt sich der Nachfrage und der verfügbaren Zeit an. Er sollte neu berechnet werden, sobald sich die Anzahl der Aufträge, das Schichtsystem oder der Arbeitsplan ändern.
Vergleich verschiedener Einheiten
Vergleichen Sie die Sekunden pro Stück nicht direkt mit den Stücken pro Stunde. Rechnen Sie zunächst beide Ergebnisse in dieselbe Einheit um.
Bewertung des Prozesses anhand des Durchschnittswerts
Der Durchschnittswert von 118 Sekunden gibt keinen Aufschluss darüber, bei wie vielen Zyklen die 120-Sekunden-Marke überschritten wurde. Bei der Planung kommt es auf die Wiederholbarkeit an, nicht auf das beste erfasste Ergebnis.
Ein Takt für sehr unterschiedliche Produkte
In einer Produktion mit starken Schwankungen kann ein einziges Ergebnis für das gesamte Werk zu falschen Entscheidungen führen.
Es empfiehlt sich, die Produkte nach ähnlichen Prozessabläufen, technologischen Familien oder dem Arbeitsaufwand zu gruppieren. Die Taktung findet auch bei Kleinserien Anwendung, erfordert jedoch eine sinnvolle Aufteilung des Sortiments und der Nachfrage.
Wie führt man die Taktzeit ein?
Wählen Sie eine Produktlinie oder eine Produktfamilie aus und legen Sie für diese einen kurzen und überschaubaren Zeitraum fest, beispielsweise eine Schicht.
- Geben Sie den Bedarf für den ausgewählten Zeitraum an.
- Berechnen Sie die verfügbare Zeit für denselben Zeitraum.
- Berechnen Sie die Taktzeit in Sekunden oder Minuten pro Stück.
- Messen Sie die Anzahl der tatsächlichen Zyklen an jedem Prüfstand.
- Markieren Sie die Vorgänge, die regelmäßig den Takt überschreiten.
- Teilen Sie deren Zeitaufwand nach einzelnen Tätigkeiten auf und ermitteln Sie die Ursache für die Verzögerung.
Treffen Sie Ihre erste Entscheidung anhand des Arbeitsschritts, der am häufigsten die vorgegebene Zeit überschreitet. Prüfen Sie anschließend, ob der Zyklus durch manuelle Arbeiten, Wartezeiten, Maschinenstillstände, Nachbesserungen oder die Materialzuführung verlängert wird.
Für die ersten Messungen reicht eine Tabellenkalkulation aus. Wenn Ihr Unternehmen Zykluszeiten, Ausfallzeiten und die Planerfüllung an mehreren Arbeitsplätzen verfolgen möchte, sollten Sie sich mit den Möglichkeiten eines MES-Systems vertraut machen.
Die Taktzeit soll zu einer Entscheidung bei der Umstellung führen, nicht zu einer weiteren Zahl, die im Bericht vermerkt wird. Die Nachfrage bestimmt die erforderliche Stückzahl, die verfügbare Zeit legt den Rhythmus fest, und die Zykluszeit zeigt, ob der Prozess diesen Rhythmus einhalten kann.
FAQ
Bedeuten „Taktzeit“ und „Zykluszeit“ dasselbe?
Nein. Die Taktzeit ergibt sich aus der Kundennachfrage, während die Zykluszeit die tatsächliche Zeit für die Herstellung eines Produkts oder die Durchführung eines Arbeitsschritts angibt.
Sollte die Zykluszeit kürzer sein als die Taktzeit?
Ja. Der Prozess benötigt einen angemessenen Spielraum für Schwankungen und geringfügige Störungen. Ein sehr großer Unterschied kann jedoch zu einer Überproduktion führen, wenn die Anlage ständig mit maximaler Geschwindigkeit läuft.
Werden Ausfälle von der verfügbaren Zeit abgezogen?
Ziehen Sie bei der Ermittlung des Kundentakts die geplanten Produktionsausfallzeiten ab. Analysieren Sie Ausfälle und andere ungeplante Ausfälle separat, da diese die tatsächliche Kapazität des Prozesses beeinflussen.
Wie oft sollte die Taktzeit neu berechnet werden?
Nach einer Änderung der Nachfrage, der verfügbaren Zeit, der Anzahl der Schichten oder des Produktionsplans. Legen Sie bei schwankenden Auftragszahlen einen regelmäßigen Termin für die Aktualisierung fest.
Bewährt sich die Taktzeit in der Kleinserienfertigung?
Ja, allerdings muss man ihn häufig für eine Produktfamilie, einen gemeinsamen Strom oder eine vergleichbare Arbeitseinheit berechnen.
Ist ein MES für die Berechnung der Taktzeit erforderlich?
Nein. Die erste Berechnung kann in einer Tabellenkalkulation durchgeführt werden. MES ist dann hilfreich, wenn ein Unternehmen Zykluszeiten, Ausfallzeiten und Daten zur Planerfüllung automatisch erfassen möchte.
Benötigen Sie Unterstützung bei der Berechnung und Optimierung Ihrer Taktzeit? Wir sind für Sie da.
Lesen Sie die Artikel im explitia-Blog und lassen Sie sich inspirieren, Ihren Produktionsbetrieb zu optimieren.
