Wie Sie die Rüstzeiten in Ihrem Fertigungsprozess reduzieren

In jedem Fertigungsprozess gibt es Phasen, in denen Anlagen nicht verfügbar sind, weil Werkzeuge, Material, Teile oder Programme gewechselt werden oder andere Änderungen an der Produktion anstehen, die nur bei stehender Maschine möglich sind. Zusammengefasst spricht man von „Rüstzeiten“, alternativ auch von „Einrichten“, „Umrüsten“ oder „geplantem Stillstand“. Rüstzeiten können von wenigen Minuten bis zu mehreren Wochen reichen, etwa wenn ein Automobilwerk für ein neues Modell umgerüstet wird.

Genau genommen wird die Rüstzeit vom Moment des letzten Gutteils des vorherigen Auftrags bis zum Moment des ersten Gutteils des nächsten Auftrags gemessen. Kürzere Rüstzeiten sind ein entscheidender Baustein für ein Pull-System, das mit möglichst wenig Beständen arbeitet.

Warum Rüstzeiten optimiert werden sollten

Kürzere Rüstzeiten schaffen mehr produktive (wertschöpfende) Zeit für die Produktion. Ein weiterer Vorteil: Mit kürzeren Rüstzeiten können Sie Losgrößen, Umlaufbestände (WIP) und Lagerbestände senken. In der Folge kann der Vertrieb kürzere Lieferzeiten zusagen und die Kundenzufriedenheit steigern.

Rüstzeiten mit SMED verbessern

Die mit Abstand am weitesten verbreitete Best Practice zur Verkürzung von Rüstzeiten ist Single-Minute Exchange of Die (SMED). „Single-Minute“ bedeutet, die Rüstzeiten auf unter 10 Minuten zu senken, und „Exchange of Die“, also der Werkzeugwechsel, geht auf die ursprüngliche Arbeit von Shigeo Shingo an Pressen in der Automobilindustrie zurück. SMED wurde zu einer der Kernmethoden des Toyota-Produktionssystems und der Lean Production.

Bei SMED wird der Rüstvorgang in eine geordnete Liste von Schritten zerlegt, die sogenannten Elemente. Ziel von SMED ist es, möglichst viele Teile aus dem Rüstvorgang herauszunehmen, indem man sie auslagert oder umwandelt, und die verbleibenden Elemente dann zu straffen (sie schneller, einfacher oder parallel zu anderen Tätigkeiten zu erledigen). Der Kern des SMED-Systems besteht darin, möglichst viele Rüstschritte in „externes“ Rüsten umzuwandeln (ausgeführt, während die Anlage läuft) und die verbleibenden Schritte zu vereinfachen und zu straffen.

Ein erfolgreiches SMED-Programm bringt folgende Vorteile:

• Niedrigere Fertigungskosten (schnelleres Rüsten bedeutet weniger Anlagenstillstand);
• Kleinere Losgrößen (schnelleres Rüsten ermöglicht häufigere Produktwechsel);
• Schnellere Reaktion auf Kundennachfrage (kleinere Losgrößen ermöglichen eine flexiblere Planung);
• Geringere Lagerbestände (kleinere Losgrößen führen zu geringeren Beständen);
• Reibungslosere Anläufe (standardisierte Prozesse verbessern Gleichmäßigkeit und Qualität).

Ein SMED-Beispiel: Werkzeugwechsel an einer Presse

1. Den aktuellen Rüstvorgang erfassen. Filmen Sie einen Rüstvorgang vom letzten bis zum ersten Gutteil und listen Sie jedes Element mit seiner Dauer auf.
2. Internes und externes Rüsten trennen. Interne Tätigkeiten sind nur bei stehender Presse möglich: Werkzeug lösen, ausbauen und einbauen. Viele Tätigkeiten auf der Liste sind eigentlich extern, werden aber bei stehender Presse erledigt: das nächste Werkzeug holen, Spannelemente und Handwerkzeug zusammensuchen, das Einrichteblatt suchen.
3. Internes in externes Rüsten umwandeln. Bringen Sie das nächste Werkzeug, bevor die Presse stoppt, auf einem Rüstwagen mit allen Spannelementen, dem Handwerkzeug und dem Einrichteblatt an die Presse. Stellen Sie voreinstellbare Dinge vorab ein.
4. Den Rest straffen. Standardisieren Sie die Spannhöhen, damit dasselbe Handwerkzeug zu jedem Pressenwerkzeug passt. Verwenden Sie Schnellspanner statt Schrauben und Zentrierstifte, statt die Ausrichtung zu vermessen. Teilen Sie die Arbeit auf zwei Personen auf, die parallel arbeiten.
5. Die neue Methode standardisieren und dokumentieren. Halten Sie den verbesserten Rüstvorgang als Standardarbeitsanweisung fest, mit den Einstellungen für jedes Produkt, und schulen Sie jede Schicht darauf. Ohne diesen Schritt schleichen sich die alten Gewohnheiten wieder ein.

Die neue Methode standardisieren

Der schnellste Weg zu kürzeren Rüstzeiten führt meist über nichttechnische Verbesserungen, etwa standardisierte Arbeitsanweisungen, an der Anlage markierte bekannte Einstellungen und die Anzeige von Echtzeit-Kennzahlen. Videobasierte Arbeitsanweisungen eignen sich gut, um Rüstvorgänge zu dokumentieren, weil sie die genaue Reihenfolge, die Werkzeuge und die Einstellungen zeigen und sich schnell aktualisieren lassen, wenn sich die Methode verbessert.

Gibt es Rüstanweisungen nur in Papierordnern, wird das Nachschlagen und Anwenden der Standards zur Last. Arbeitsanweisungen auf einem Tablet oder Smartphone, bei Bedarf in einer robusten Hülle, sind während des Rüstens griffbereit. Und anders als Papierkopien lassen digitale Arbeitsanweisungen keine alten Standards in der Fertigung zurück, sodass Werker nach der aktuellen Best Practice arbeiten.

Bei MANN+HUMMEL wurde dieselbe Arbeit in verschiedenen Werken und Schichten unterschiedlich gelernt und ausgeführt. Standardisierte Video-Arbeitsanweisungen für Schulung, Rüstvorgänge und den täglichen Gebrauch senkten die Ineffizienz beim Rüsten um 15 %. In der variantenreichen Montage, wo mehrmals pro Schicht gerüstet wird, zählt das Rüsten noch mehr.

Wo REWO ins Spiel kommt

REWO macht aus einem gefilmten Rüstvorgang eine Schritt-für-Schritt-Video-Anleitung, die eine Freigabe durchläuft, bevor sie an die Linie gelangt. Werker öffnen die aktuelle Version per QR-Code an der Maschine oder aus dem MES, und Analytics zeigt, wer welche Version bestätigt hat.

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