Rüstzeitoptimierung erhöht die Verfügbarkeit

Die für Life-Science-Unternehmen im Hinblick auf eine effiziente Ressourcennutzung relevanten Assets lassen sich in drei Kategorien unterteilen:

Über eine verbesserte Rüstzeit lässt sich die Anlageneffizienz (als Kennzahl erhoben in der Overall Equipment Effectiveness oder OEE) bzw. -verfügbarkeit erhöhen. Die Kunst bei solchen Projekten ist dabei nicht, eine einzelne Kennzahl zu verbessern, sondern die gesamten Kosten, und hier vor allem die operationalen Kosten, zu senken. Dies geht nicht ohne einen Blick „über den Tellerrand“ und gegebenenfalls die Unterstützung eines Dienstleisters. Hier können beispielsweise die Experten von Chemgineering Business Design mit ihrer 20-jährigen Beratungskompetenz weiterhelfen.

Rüstzeitoptimierung bzw. SMED (Single Minute Exchange of Die) zielt mit seinen fünf sich wiederholenden Schritten darauf ab, die Rüstzeit auf eine einstellige Minutenzahl zu reduzieren. Im ersten Schritt werden dabei die internen und externen Rüstvorgänge voneinander getrennt. Das Ziel ist hier, während der laufenden Produktion externe Rüstvorgänge durchführen zu können. In einem zweiten Schritt wird geprüft, inwieweit sich interne in externe Rüstvorgänge überführen lassen. Diese werden in Schritt drei immer weiter optimiert und standardisiert. In den letzten beiden Schritten wird daran gearbeitet, zum einen die Justierungsvorgänge auf ein Minimum zu reduzieren und zum anderen möglichst viele Rüstvorgänge parallel ablaufen zu lassen. Mit einer optimalen Rüstzeit konnte beispielsweise die Gesamtanlageneffizienz bei einem Kundenprojekt um etwas mehr als 8 % erhöht werden.

Wird eine Produktionsanlage neu eingerichtet, kann nicht produziert werden. In dieser Zeit verursacht die Anlage nur Kosten – eine Herausforderung nicht nur für Unternehmen im Pharma- und Medizintechnik-Umfeld. Mit Konzepten wie dem Single Minute Exchange of Die bzw. SMED ist es möglich, ineffiziente Stellen in der Produktion zu optimieren. Hierbei werden wiederholt Maßnahmen durchlaufen, bis die Rüstzeit im einstelligen Minutenbereich liegt. Unterschieden wird zwischen dem sogenannten „internen Rüsten“ und dem „externen Rüsten“. Das interne Rüsten beinhaltet diejenigen Arbeitsschritte, die tatsächlich unbedingt einen Anlagenstopp verlangen. Das externe Rüsten lässt sich wiederum während der Produktion durchführen. Beispielsweise können Mitarbeiter die Füllköpfe in einer Abfüllanlage nur während des Stillstands wechseln. Die zuführenden Pumpen und Schläuche müssen ausgebaut, gereinigt und wieder eingebaut werden. Betrachtet man jedoch die einzelnen Arbeitsschritte genauer, zählen zwar der Ein- sowie Ausbau von Pumpen und Schläuchen zum internen Rüsten, das Reinigen jedoch nicht. So lassen sich mit einem doppelten Satz Pumpen und Schläuche diese nach der Abfüllung von Produkt A sowie dem Ausbau des verwendeten Satzes bereits säubern und zum direkten Einbau bereitstellen. Der verwendete Satz an Pumpen und Schläuchen wird gereinigt, während das folgende Produkt B abgefüllt wird – die Anlage läuft also weiter.

Der kritische Pfad zeigt das physisch Machbare auf: Alle absolut notwendigen Arbeitsschritte sind diejenigen, die für den Prozess zwingend erforderlich und nicht weiter parallelisierbar sind. Alle anderen Arbeitsschritte sind entweder vorher (Heranschaffen neuer Rüstteile), nachher (Reinigung der Pumpen/Schläuche) oder parallel zum kritischen Pfad durchzuführen (beispielsweise neue Broschüren, Etiketten, Rohmaterialen auflegen etc.). Über entsprechende Analysen und Tools konnten Chemgineering-Berater in einem konkreten Fall den kritischen Pfad von acht auf fünf Schritte verkürzen und dabei die Rüstzeit von 81 auf 41 Minuten senken. Dies bedeutet für jede Schicht mit je einem Rüstvorgang eine Steigerung der OEE um 8,3 %. Bei häufigeren Formatwechseln erhöht sich dieser Wert demgemäß. Mit dem gerade einmal zehntägigen Rüstzeit-Projekt ließen sich im Jahr pro Produktionslinie rund 80 000 Euro an Produktionspersonal einsparen.

Ein wichtiger Aspekt ist hierbei, bei aller Fokussierung auch die Einflüsse auf andere Faktoren und Kennzahlen nicht aus dem Blick zu verlieren. Eine Rüstzeitoptimierung wirkt sich zum Beispiel auch auf die Arbeitsproduktivität aus, die kurzfristig sinkt. Es müssen unter anderem Batches geplant werden, die vergleichbar sind und nicht notwendigerweise das benötigte Produkt hervorbringen. Ebenso verlangen die Veränderungen auch eine gewisse Einarbeitungszeit, bis das neue Rüstregime „in die DNA“ der Belegschaft übergegangen ist. Je nach Produktion kann es erforderlich sein, sich zu entscheiden. Ist beispielsweise der Effekt durch Einübung größer, als ökonomische Losgrößen zu produzieren, kann sich das „Lean Repetitive Flexible Supply“ lohnen: Dabei werden pro Produkt nur noch feste Losgrößen produziert, wodurch die Rüstzeit sinkt. Auf der anderen Seite erhöhen sich die Herausforderungen an die Lagerhaltung und Kundenversorgung. Diese Abwägungen gehören zu allen seriösen Optimierungen dazu. Der weiter oben geschilderte Fall verlangt neben einem anderen Arbeitsablauf auch die Investition in Pumpen sowie Schläuche und steigert damit potenziell die Anlagenkosten. Hier hilft die Abschätzung des ROI (Return on Investment): Dieser lag im erwähnten konkreten Beispiel bei 20 Arbeitstagen.

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Senior Consultant, Chemgineering Business Design