Qualitätsrate berechnen: Formel, MES-Daten und Nutzen
Die Qualitätsrate zeigt, welcher Anteil der produzierten Gesamtmenge als Gutmenge bewertet wird.
Sie macht Qualitätsverluste durch Ausschuss, fehlerhafte Teile und gegebenenfalls Nacharbeit sichtbar.
Was sagt die Qualitätsrate aus?
Die Qualitätsrate beantwortet die Frage:
„Welcher Anteil der produzierten Teile erfüllt die festgelegten Qualitätsanforderungen?“
Eine niedrige Qualitätsrate kann beispielsweise entstehen durch:
- fehlerhafte Prozessparameter
- ungeeignetes Material
- Werkzeugverschleiß
- Maschinenprobleme
- Bedienfehler
- instabile Anfahrprozesse
- unzureichende Prüfungen
Die Qualitätsrate ist ein Bestandteil der OEE.
Wie wird die Qualitätsrate berechnet?
Eine häufig verwendete Formel lautet:
Qualitätsrate = Gutmenge ÷ Gesamtmenge × 100
Dabei gilt:
Gesamtmenge = Gutmenge + Ausschussmenge
Wie nachgearbeitete Teile bewertet werden, muss das Unternehmen eindeutig festlegen.
Beispiel für die Berechnung
Eine Maschine produziert in einer Schicht insgesamt 760 Teile.
Davon werden 730 Teile als Gutmenge bewertet.
| Wert | Ergebnis |
|---|---|
| Gesamtmenge | 760 Stück |
| Gutmenge | 730 Stück |
| Ausschussmenge | 30 Stück |
Die Qualitätsrate beträgt:
| 730 ÷ 760 × 100 = 96,1 % |
Damit erfüllten 96,1 Prozent der produzierten Teile die festgelegten Qualitätsanforderungen.
Welche Daten werden benötigt?
Für die Berechnung werden Mengen-, Auftrags- und Qualitätsdaten benötigt.
| Benötigte Daten | Typische Datenquelle |
|---|---|
| Produzierte Gesamtmenge | Maschine, MDE oder BDE |
| Gutmenge | Maschine, BDE, MES oder CAQ |
| Ausschussmenge | BDE, MES oder CAQ |
| Nacharbeitsmenge | BDE, MES oder CAQ |
| Ausschussgrund | Bedienereingabe, MES oder CAQ |
| Auftrag und Artikel | ERP oder MES |
| Maschine und Werkzeug | MES, MDE oder Werkzeugverwaltung |
| Prüfmerkmale und Prüfergebnisse | CAQ oder MES |
| Prozessparameter | Maschine, SPS oder MES |
| Materialcharge | ERP, MES oder Tracking & Tracing |
Die Qualitätsrate ist nur belastbar, wenn Mengen und Qualitätsbewertungen vollständig erfasst werden.
Welchen Vorteil bietet ein MES?
Die Qualitätsrate kann auch ohne MES berechnet werden.
Dafür müssen Produktionsmengen, Ausschuss, Nacharbeit und Qualitätsdaten jedoch manuell zusammengeführt werden. Die Ergebnisse stehen häufig erst nach Schicht- oder Auftragsende zur Verfügung.
Ein MES kann die Daten automatisch oder direkt im Produktionsprozess erfassen.
Dadurch entstehen folgende Vorteile:
- aktuelle Qualitätsrate ohne manuelle Berechnung
- einheitliche Bewertung von Gutmenge und Ausschuss
- Auswertung nach Maschine, Auftrag, Artikel und Schicht
- Zuordnung von Fehlern zu Ursachen
- Verbindung von Qualitäts- und Prozessdaten
- Erkennung wiederkehrender Fehlerbilder
- Rückverfolgung nach Materialcharge oder Werkzeug
- Kontrolle umgesetzter Verbesserungsmaßnahmen
- weniger Excel-Listen und manuelle Berichte
Der wichtigste Nutzen liegt nicht allein im Prozentwert.
Ein MES zeigt zusätzlich:
- wann Qualitätsverluste entstanden sind
- welcher Auftrag betroffen war
- welche Maschine oder welches Werkzeug beteiligt war
- welche Fehlerursache erfasst wurde
- welche Materialcharge verwendet wurde
- welche Prozesswerte vorlagen
Damit wird aus einer nachträglichen Qualitätskennzahl eine Grundlage für Ursachenanalyse und Prozessverbesserung.
Ein MES verbessert die Qualitätsrate jedoch nicht automatisch. Die Verbesserung entsteht durch die Beseitigung der erkannten Ursachen.
Was muss vor der Berechnung festgelegt werden?
Die Formel allein reicht nicht aus.
Das Unternehmen muss unter anderem klären:
- Wann gilt ein Teil als Gutmenge?
- Wann gilt ein Teil als Ausschuss?
- Wie werden Nacharbeitsteile bewertet?
- Zählt Ausschuss aus der Anfahrphase zur Gesamtmenge?
- Wie werden Prüfteile behandelt?
- Wie werden zerstörend geprüfte Teile bewertet?
- Wie werden Zwischenprodukte berücksichtigt?
- Wann wird die Qualitätsentscheidung getroffen?
- Können Teile nachträglich von Gut in Ausschuss geändert werden?
- Welche Fehler- und Ausschussgründe müssen erfasst werden?
Ohne diese Regeln sind Qualitätsraten verschiedener Maschinen, Artikel oder Werke nicht zuverlässig vergleichbar.
Qualitätsrate und Ausschussquote
Qualitätsrate und Ausschussquote betrachten dieselben Produktionsmengen aus unterschiedlicher Sicht.
Qualitätsrate = Gutmenge ÷ Gesamtmenge × 100
Ausschussquote = Ausschussmenge ÷ Gesamtmenge × 100
Werden ausschließlich Gutmenge und Ausschuss berücksichtigt, ergänzen sich beide Werte zu 100 Prozent.
Bei Nacharbeit, Prüfverlusten oder weiteren Mengenkategorien muss die Berechnungslogik genauer festgelegt werden.
Qualitätsrate und First Pass Yield
Die Qualitätsrate ist nicht automatisch mit dem First Pass Yield gleichzusetzen.
Der First Pass Yield betrachtet häufig den Anteil der Teile, die einen Prozess ohne Nacharbeit oder Wiederholungsprüfung erfolgreich durchlaufen.
Ein nachgearbeitetes Teil kann später als Gutmenge gelten, den First Pass Yield aber trotzdem reduzieren.
Beide Kennzahlen beantworten daher unterschiedliche Fragen.
Wie ist die Qualitätsrate zu bewerten?
Eine hohe Qualitätsrate bedeutet nicht automatisch, dass der Qualitätsprozess wirtschaftlich arbeitet.
Eine hohe Rate kann beispielsweise mit folgenden Nachteilen verbunden sein:
- sehr hohem Prüfaufwand
- langen Prüfzeiten
- umfangreicher Nacharbeit
- hohen Materialkosten
- versteckten Prozessproblemen
- verspäteter Fehlererkennung
Deshalb sollte die Qualitätsrate gemeinsam betrachtet werden mit:
- Ausschussquote
- Nacharbeitsquote
- First Pass Yield
- OEE
- Reklamationsquote
- Prüfaufwand
Welcher Wert ist gut?
Es gibt keinen allgemein gültigen Zielwert für alle Produkte und Produktionsverfahren.
Der sinnvolle Zielwert hängt unter anderem ab von:
- Produktanforderungen
- Produktionsverfahren
- Sicherheits- und Qualitätsrisiken
- Materialkosten
- Losgröße
- Prozessfähigkeit
- Kundenanforderungen
- Prüfstrategie
Wichtiger als ein pauschaler Vergleich ist die Entwicklung der eigenen Werte unter gleichbleibenden Regeln.
Wie lässt sich die Qualitätsrate verbessern?
Geeignete Maßnahmen sind beispielsweise:
- Ausschussgründe vollständig erfassen
- Fehler nach Häufigkeit und Kosten priorisieren
- Prozessparameter überwachen
- Werkzeugverschleiß frühzeitig erkennen
- Anfahrprozesse stabilisieren
- Materialchargen rückverfolgen
- Prüfungen näher an den Entstehungsort verlagern
- Bediener gezielt qualifizieren
- Qualitäts- und Maschinendaten gemeinsam auswerten
- wiederkehrende Fehlerursachen dauerhaft beseitigen
Die Maßnahmen sollten sich auf die größten Qualitätsverluste und deren wirtschaftliche Auswirkungen konzentrieren.
Welchen Nutzen hat das Unternehmen?
Eine belastbare Qualitätsrate hilft Unternehmen:
- Qualitätsverluste frühzeitig zu erkennen
- Ausschusskosten zu reduzieren
- Nacharbeit zu vermeiden
- Fehlerursachen zu priorisieren
- Material und Produktionszeit einzusparen
- Prozessstabilität zu verbessern
- Kundenreklamationen zu vermeiden
- Verbesserungsmaßnahmen zu bewerten
- Qualitätsentscheidungen nachvollziehbar zu dokumentieren
Qualitätsverluste können zusätzlich in Materialkosten, Maschinenzeiten, Personalkosten und Euro bewertet werden.
Qualitätsrate im MES-Lastenheft definieren
Die Anforderung
„Das MES muss die Qualitätsrate berechnen.“
ist für ein MES-Lastenheft nicht ausreichend.
Zusätzlich sollte festgelegt werden:
- verwendete Berechnungsformel
- Definition von Gutmenge und Gesamtmenge
- Behandlung von Ausschuss
- Behandlung von Nacharbeit
- Behandlung von Anfahrteilen und Prüfteilen
- Herkunft der Mengen- und Qualitätsdaten
- verbindliche Fehler- und Ausschussgründe
- nachträgliche Änderung von Qualitätsbewertungen
- Auswertung nach Maschine, Auftrag, Artikel und Schicht
- Verknüpfung mit Materialcharge, Werkzeug und Prozessdaten
- Filter-, Vergleichs- und Exportmöglichkeiten
- historische Speicherung
- Anzeige der größten Qualitätsverluste
Nur mit diesen Festlegungen können MES-Anbieter die Anforderungen eindeutig bewerten.
Häufige Fragen zur Qualitätsrate
Die Gutmenge wird durch die produzierte Gesamtmenge geteilt und mit 100 multipliziert.
Benötigt werden insbesondere Gesamtmenge, Gutmenge, Ausschussmenge, Auftrag, Artikel und Qualitätsbewertung.
Typische Ursachen sind Prozessfehler, Materialprobleme, Werkzeugverschleiß, Maschinenprobleme und Bedienfehler.
Ja. Ohne MES müssen Mengen und Qualitätsdaten jedoch häufig manuell zusammengeführt werden. Das erhöht den Aufwand und verzögert die Auswertung.
Das muss das Unternehmen festlegen. Nachgearbeitete Teile können später als Gutmenge gelten, sollten aber zusätzlich über die Nacharbeitsquote ausgewertet werden.
Nein. Der First Pass Yield bewertet häufig, ob ein Teil ohne Nacharbeit oder Wiederholungsprüfung erfolgreich hergestellt wurde.
Nein. Ein MES macht Qualitätsverluste und Ursachen sichtbar. Die Verbesserung entsteht durch konkrete Maßnahmen.
Weitere Informationen
Die Qualitätsrate ist ein Bestandteil der OEE.
Weitere passende Kennzahlen sind:
Weitere Grundlagen finden Sie auf der Übersichtsseite MES-Kennzahlen und unter MES-Lastenheft erstellen.