Rüstzeit berechnen: Formel, MES-Daten und Nutzen
Die Rüstzeit zeigt, wie lange eine Maschine oder Anlage für einen Produkt-, Werkzeug- oder Auftragswechsel benötigt.
Sie macht sichtbar, wie viel Produktionszeit zwischen zwei Aufträgen verloren geht.
Was sagt die Rüstzeit aus?
Die Rüstzeit beantwortet die Frage:
„Wie lange dauert es, eine Maschine vom bisherigen auf den nächsten Auftrag umzustellen?“
Zur Rüstzeit können beispielsweise gehören:
- Werkzeugwechsel
- Materialwechsel
- Reinigung
- Einstellarbeiten
- Programmwechsel
- Bereitstellung von Prüfmitteln
- Anfahren des neuen Prozesses
- Herstellung und Freigabe des ersten Gutteils
Welche Tätigkeiten berücksichtigt werden, muss das Unternehmen eindeutig festlegen.
Wie wird die Rüstzeit berechnet?
Eine häufig verwendete Definition lautet:
Rüstzeit = Zeitpunkt erstes Gutteil des neuen Auftrags − Zeitpunkt letztes Gutteil des vorherigen Auftrags
Alternativ kann die Rüstzeit aus einzelnen Tätigkeiten ermittelt werden:
Rüstzeit = Abrüsten + Reinigen + Umrüsten + Einstellen + Anfahren + Freigeben
Für mehrere Rüstvorgänge kann zusätzlich die durchschnittliche Rüstzeit berechnet werden:
Durchschnittliche Rüstzeit = gesamte Rüstzeit ÷ Anzahl der Rüstvorgänge
Beispiel für die Berechnung
Eine Maschine produziert das letzte Gutteil des bisherigen Auftrags um 10:15 Uhr.
Das erste freigegebene Gutteil des neuen Auftrags wird um 11:05 Uhr hergestellt.
| Wert | Ergebnis |
|---|---|
| Letztes Gutteil alter Auftrag | 10:15 Uhr |
| Erstes Gutteil neuer Auftrag | 11:05 Uhr |
| Rüstzeit | 50 Minuten |
Die Rüstzeit beträgt:
| 11:05 Uhr − 10:15 Uhr = 50 Minuten |
Die einzelnen Zeitanteile können beispielsweise so aussehen:
| Rüsttätigkeit | Dauer |
|---|---|
| Abrüsten | 8 Minuten |
| Reinigen | 10 Minuten |
| Werkzeugwechsel | 15 Minuten |
| Einstellen | 7 Minuten |
| Anfahren und Freigabe | 10 Minuten |
| Gesamte Rüstzeit | 50 Minuten |
Welche Daten werden benötigt?
| Benötigte Daten | Typische Datenquelle |
|---|---|
| Ende des vorherigen Auftrags | BDE, MDE oder MES |
| Letztes Gutteil des vorherigen Auftrags | Maschine, BDE oder MES |
| Beginn des Rüstvorgangs | BDE, MDE oder MES |
| Ende des Rüstvorgangs | BDE, MDE oder MES |
| Erstes Gutteil des neuen Auftrags | Maschine, BDE, MES oder CAQ |
| Rüstgrund | MES oder Bedienereingabe |
| Alter und neuer Auftrag | ERP oder MES |
| Artikel und Variante | ERP oder MES |
| Werkzeug und Material | MES oder Werkzeugverwaltung |
| Rüstpersonal | Zeitwirtschaft, BDE oder MES |
| Freigabezeitpunkt | CAQ oder MES |
| Geplante Rüstzeit | ERP, Arbeitsplan oder MES |
Für eine Verbesserung reicht die Gesamtdauer allein nicht aus. Die einzelnen Rüstschritte und Verzögerungsursachen sollten ebenfalls bekannt sein.
Welchen Vorteil bietet ein MES?
Die Rüstzeit kann auch ohne MES erfasst werden.
Dafür müssen Beginn, Ende, Aufträge und Tätigkeiten jedoch manuell dokumentiert und ausgewertet werden. Häufig werden nur grobe Zeitwerte oder nachträgliche Schätzungen erfasst.
Ein MES kann die relevanten Zeitpunkte direkt mit Auftrag, Maschine und Artikel verbinden.
Dadurch entstehen folgende Vorteile:
- aktuelle Rüstzeiten je Maschine und Auftrag
- einheitliche Start- und Enddefinition
- automatischer Plan-Ist-Vergleich
- Auswertung nach Artikelwechsel, Werkzeug und Schicht
- Erkennung besonders langer Rüstvorgänge
- Zuordnung von Verzögerungsgründen
- Vergleich ähnlicher Produktwechsel
- Kontrolle umgesetzter Verbesserungsmaßnahmen
- bessere Grundlage für die Feinplanung
- weniger manuelle Listen und Auswertungen
Der wichtigste Nutzen liegt nicht allein in der gemessenen Dauer.
Ein MES zeigt zusätzlich:
- bei welchen Wechseln hohe Rüstzeiten entstehen
- welche Rüstschritte besonders lange dauern
- ob Material, Werkzeug oder Personal zu spät bereitstehen
- wie stark Rüstverluste die Kapazität und Termine beeinflussen
Ein MES verkürzt die Rüstzeit jedoch nicht automatisch. Die Verbesserung entsteht durch organisatorische und technische Maßnahmen.
Was muss vor der Berechnung festgelegt werden?
Die Formel allein reicht nicht aus.
Das Unternehmen muss unter anderem klären:
- Wann beginnt die Rüstzeit?
- Wann endet sie?
- Ist das erste produzierte oder das erste freigegebene Gutteil maßgeblich?
- Gehören Abrüsten und Reinigung zur Rüstzeit?
- Werden Anfahrteile berücksichtigt?
- Wie wird eine Qualitätsfreigabe behandelt?
- Gehören Wartezeiten auf Werkzeug, Material oder Personal dazu?
- Wie werden parallele Rüsttätigkeiten bewertet?
- Werden geplante und ungeplante Rüstvorgänge unterschieden?
- Wird die Rüstzeit je Maschine, Auftrag, Produktwechsel oder Werkzeugwechsel ausgewertet?
Ohne einheitliche Regeln sind Rüstzeiten nicht zuverlässig vergleichbar.
Interne und externe Rüstzeit
Bei der Rüstzeitoptimierung wird häufig zwischen internen und externen Tätigkeiten unterschieden.
Interne Rüstzeit
Diese Tätigkeiten können nur bei stillstehender Maschine durchgeführt werden:
- Werkzeug ausbauen
- Maschine reinigen
- neues Werkzeug einbauen
- Maschine einstellen
Externe Rüstzeit
Diese Tätigkeiten können bereits während der laufenden Produktion vorbereitet werden:
- Werkzeug bereitstellen
- Material vorbereiten
- Arbeitsunterlagen prüfen
- Prüfmittel bereitstellen
- Programme laden oder vorbereiten
Ein wichtiges Verbesserungsziel besteht darin, möglichst viele Tätigkeiten vorab extern durchzuführen.
Unterschied zwischen Rüstzeit und Stillstandszeit
Die Rüstzeit ist eine definierte Zeit für die Umstellung auf einen neuen Auftrag oder ein neues Produkt.
Die Stillstandszeit umfasst dagegen unterschiedliche Unterbrechungsarten, beispielsweise:
- Maschinenstörung
- Materialmangel
- fehlendes Personal
- Wartung
- Rüsten
Ob Rüstzeiten als Stillstand gelten, hängt von der festgelegten Kennzahlenlogik ab.
Unterschied zwischen Plan- und Ist-Rüstzeit
Die Plan-Rüstzeit ist im Arbeitsplan oder in der Produktionsplanung hinterlegt.
Die Ist-Rüstzeit wird tatsächlich gemessen.
Rüstzeitabweichung = Ist-Rüstzeit − Plan-Rüstzeit
Eine wiederkehrende Abweichung kann auf folgende Ursachen hinweisen:
- unzutreffende Stammdaten
- fehlende Vorbereitung
- technische Probleme
- ungeeignete Arbeitsabläufe
- unterschiedliche Qualifikation
- besondere Produkt- oder Werkzeugwechsel
Wie ist die Rüstzeit zu bewerten?
Eine kurze Rüstzeit ist grundsätzlich positiv.
Sie ermöglicht:
- kleinere Losgrößen
- höhere Flexibilität
- schnellere Auftragswechsel
- geringere Bestände
- bessere Termintreue
- höhere Maschinenkapazität
Die Rüstzeit darf jedoch nicht zulasten von Sicherheit, Qualität oder Prozessstabilität verkürzt werden.
Die Kennzahl sollte gemeinsam betrachtet werden mit:
- Durchlaufzeit
- Maschinenverfügbarkeit
- Stillstandsquote
- Maschinenauslastung
- Planerfüllung
- Termintreue
- Ausschuss während der Anfahrphase
Welcher Wert ist gut?
Es gibt keinen allgemein gültigen Zielwert.
Der sinnvolle Zielwert hängt unter anderem ab von:
- Produktionsverfahren
- Werkzeuggröße und Komplexität
- Produktwechsel
- Reinigungsanforderungen
- Automatisierungsgrad
- Qualitätsfreigaben
- Losgröße
- Maschinen- und Anlagenkonzept
Entscheidend ist der Vergleich ähnlicher Rüstvorgänge unter vergleichbaren Bedingungen.
Wie lässt sich die Rüstzeit verbessern?
Geeignete Maßnahmen sind beispielsweise:
- Rüstabläufe in einzelne Schritte zerlegen
- interne Tätigkeiten in externe Tätigkeiten umwandeln
- Werkzeug und Material vorab bereitstellen
- Rüstwagen und feste Ablageplätze verwenden
- Arbeitsabläufe standardisieren
- Schnellspannsysteme einsetzen
- Programme und Einstelldaten automatisch bereitstellen
- parallele Tätigkeiten ermöglichen
- Freigabeprozesse beschleunigen
- Bediener gezielt qualifizieren
- besonders lange Produktwechsel priorisieren
Die Verbesserung sollte sich auf die häufigsten und wirtschaftlich relevantesten Rüstvorgänge konzentrieren.
Welchen Nutzen hat das Unternehmen?
Eine belastbare Rüstzeit hilft Unternehmen:
- Maschinenkapazität freizusetzen
- kleinere Losgrößen wirtschaftlich zu produzieren
- Bestände zu reduzieren
- Durchlaufzeiten zu verkürzen
- Liefertermine besser einzuhalten
- Planzeiten zu verbessern
- Auftragsreihenfolgen gezielter festzulegen
- Überstunden und Fremdvergabe zu reduzieren
- Verbesserungsmaßnahmen nachzuweisen
- Rüstverluste in Stunden und Euro zu bewerten
Kurze und stabile Rüstzeiten erhöhen die Flexibilität der gesamten Produktion.
Rüstzeit im MES-Lastenheft definieren
Die Anforderung
„Das MES muss die Rüstzeit erfassen und auswerten.“
ist für ein MES-Lastenheft nicht ausreichend.
Zusätzlich sollte festgelegt werden:
- verwendete Berechnungsformel
- Definition von Start und Ende
- Behandlung des ersten Gutteils und der Qualitätsfreigabe
- berücksichtigte Rüsttätigkeiten
- Behandlung von Warte- und Unterbrechungszeiten
- Trennung interner und externer Rüstzeit
- Erfassung von Rüstgründen und Verzögerungen
- automatische und manuelle Datenquellen
- Plan-Ist-Vergleich
- Auswertung nach Maschine, Auftrag, Artikel, Werkzeug und Schicht
- Vergleich unterschiedlicher Produktwechsel
- Bewertung verlorener Kapazität und Kosten
- Filter-, Vergleichs- und Exportmöglichkeiten
- historische Speicherung
- Anzeige besonders langer Rüstvorgänge
Nur mit diesen Festlegungen können MES-Anbieter die Anforderung eindeutig bewerten.
Häufige Fragen zur Rüstzeit
Häufig wird die Zeit zwischen dem letzten Gutteil des vorherigen Auftrags und dem ersten freigegebenen Gutteil des neuen Auftrags gemessen.
Je nach Definition gehören Abrüsten, Reinigen, Werkzeugwechsel, Einstellen, Anfahren und Qualitätsfreigabe dazu.
Interne Tätigkeiten erfordern den Maschinenstillstand. Externe Tätigkeiten können bereits während der laufenden Produktion vorbereitet werden.
Benötigt werden insbesondere Auftragswechsel, Start- und Endzeitpunkte, Artikel, Maschine, Werkzeug, Rüstgrund und Freigabezeitpunkt.
Ja. Ohne MES müssen Zeiten und Tätigkeiten jedoch häufig manuell dokumentiert und nachträglich ausgewertet werden.
Nein. Ein MES macht Dauer, Abläufe und Verzögerungen sichtbar. Die Verkürzung entsteht durch konkrete Verbesserungsmaßnahmen.
Weitere Informationen
Weitere passende Kennzahlen sind:
Weitere Grundlagen finden Sie auf der Übersichtsseite MES-Kennzahlen und unter MES-Lastenheft erstellen.