Was ist Taktzeit und wie verwenden Sie sie?

Die Taktzeit ist ein Schlüsselkonzept in der schlanken Produktion und im Prozessmanagement. Sie gibt die Geschwindigkeit an, mit der ein fertiges Produkt fertiggestellt werden muss, um die Kundennachfrage zu decken. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wo und wann sie eingesetzt werden kann.

Was ist Taktzeit?

Die Taktzeit ist ein Schlüsselkonzept der schlanken Produktion und der Prozessverbesserung, das dazu beiträgt, die Produktion mit der Kundennachfrage zu synchronisieren. Sie gibt die maximale Zeit an, in der ein Produkt verarbeitet werden muss, um die Nachfrage zu decken.

Wenn eine Produktionslinie oder eine Arbeitsstation nicht in der Lage ist, die Taktzeit einzuhalten, sind möglicherweise zusätzliche Ressourcen, eine Umgestaltung des Prozesses oder ein Ausgleich der Nachfrage erforderlich.

Taktzeit-Formel

Die Taktzeit wird berechnet, indem die verfügbare Produktionszeit durch die Anzahl der von den Kunden benötigten Einheiten geteilt wird.

Taktzeit = Verfügbare Zeit / Nachfrage

Wenn eine Spielzeugfabrik beispielsweise 480 Minuten pro Tag (8 Stunden) in Betrieb ist und die Nachfrage nach 240 Spielzeugen pro Tag besteht, würde die Taktzeit wie folgt lauten:

Taktzeit = 480 / 240 = 2 Minuten.

Das bedeutet, dass alle 2 Minuten ein Spielzeug fertiggestellt werden sollte, um die tägliche Nachfrage konstant zu erfüllen.

Beachten Sie jedoch, dass Unternehmen bei der Einführung der Taktzeit auch Umrüstungen, Wartungsarbeiten und andere Arten von Maschinenstillständen berücksichtigen sollten.

Taktzeit vs. Zykluszeit vs. Durchlaufzeit

Taktzeit und Zykluszeit (Cycle time) werden oft in einem Atemzug genannt, obwohl sie unterschiedliche Funktionen haben. Während sich die Zykluszeit auf die Zeit bezieht, die benötigt wird, um eine einzelne Produktionsaufgabe (z.B. Schweißen oder Bohren) von Anfang bis Ende abzuschließen, ist die Taktzeit die Geschwindigkeit, mit der Produkte fertiggestellt werden müssen, um die Kundennachfrage zu erfüllen.

Ein ähnliches Konzept ist die Durchlaufzeit (Throughput time), also die Gesamtzeit, die ein Produkt benötigt, um den gesamten Produktionsprozess vom Anfang bis zum Ende zu durchlaufen. Die Durchlaufzeit ist also die tatsächliche Zeit, die ein Produkt braucht, um fertig zu werden, während die Taktzeit die ideale Zeit ist.

Vorteile der Taktzeit

Die Taktzeit spielt eine entscheidende Rolle bei der Optimierung des Produktionsprozesses. Ihre Bedeutung in der Fertigung lässt sich anhand mehrerer Schlüsselpunkte verdeutlichen:

• Anpassung der Produktion an die Kundennachfrage. Die Taktzeit stellt sicher, dass die Produktionsrate perfekt auf die Kundennachfrage abgestimmt ist, wodurch sowohl Über- als auch Unterproduktion verhindert wird. Diese Ausrichtung trägt dazu bei, die Vorlaufzeiten für den Kunden kurz zu halten, was die Kundenzufriedenheit und -treue erhöht.
• Verbesserung der Effizienz und Reduzierung der Verschwendung. Durch die Festlegung eines konstanten Produktionstempos hilft die Taktzeit bei der Identifizierung und Beseitigung von Ineffizienzen und Engpässen in der Produktionslinie. Sie reduziert Verschwendung, wie z.B. überschüssige Bestände und Leerlaufzeiten, und trägt so zu einem schlankeren, kosteneffizienteren Fertigungsprozess bei, in dem wertschöpfende Aktivitäten im Vordergrund stehen.
• Bessere Planung und Ressourcenzuweisung. Die Taktzeit bietet einen klaren Rahmen für die Produktionssteuerung, die Zuweisung von Arbeitskräften und die Ressourcennutzung. Sie ermöglicht genauere Prognosen, Bestandsmanagement und Lieferkettenmanagement, was zu einer verbesserten betrieblichen Gesamteffizienz führt.
• Prozessstandardisierung und Vorhersagbarkeit. Die Einführung von Taktzeit führt zu standardisierten Arbeitsprozessen, die die Produktionsaktivitäten vorhersehbarer und kontrollierbarer machen. Die Standardisierung vereinfacht die Schulungs- und Einarbeitungsprozesse und sorgt für gleichbleibende Qualität und Leistung.
• Unterstützung der kontinuierlichen Verbesserung. Die Taktzeit dient als Benchmark und Schlüsselkennzahl für kontinuierliche Verbesserungsbemühungen und ermöglicht es Herstellern, ihre Produktionsprozesse ständig zu verfeinern und zu optimieren. Sie fördert eine Kultur der kontinuierlichen Entwicklung, die für die Wettbewerbsfähigkeit unter dynamischen Marktbedingungen unerlässlich ist.
• Ermöglicht Leistungsüberwachung in Echtzeit. Die Verwendung der Taktzeit ermöglicht die Überwachung der Produktionsleistung in Echtzeit und liefert sofortiges Feedback für notwendige Anpassungen. Sie hilft dabei, Probleme schnell zu lösen, den Produktionsfluss aufrechtzuerhalten und die Einhaltung von Deadlines zu gewährleisten.

Zusammengefasst ist die Taktzeit für die Schaffung einer ausgewogenen, effizienten und reaktionsschnellen Produktionsumgebung unerlässlich. Sie ist nicht nur eine Kennzahl, sondern eine Philosophie, die eine schlanke Produktion, Qualität, Kundenzufriedenheit und kontinuierliches Wachstum fördert.

Die Ursprünge und die Entwicklung der Taktzeit

Die Ursprünge der Taktzeit lassen sich bis nach Deutschland zurückverfolgen. Das Wort „Takt“ bedeutet so viel wie Rhythmus oder Tempo und ist ein entscheidendes Konzept für die Schaffung einer harmonischen und effizienten Produktionslinie. Nach dem Ersten Weltkrieg führte die deutsche Industrie, insbesondere der Flugzeugbau von Hugo Junkers, erstmals die Taktzeit ein, um die rechtzeitige Lieferung von Flugzeugbaugruppen zu gewährleisten.

Seine wahre Blütezeit erlebte das Konzept der Taktzeit jedoch in Japan, wo es zum festen Bestandteil des Toyota-Produktionssystems (TPS) wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg verfeinerte Toyota, inspiriert durch das deutsche Modell und die Fließbandmethoden von Ford, die Taktzeit für sein schlankes Produktionssystem. Diese Mischung aus deutscher Präzision und japanischer Effizienz machte die Taktzeit zu einem grundlegenden Instrument für moderne Fertigungsprozesse weltweit.

Wann sollte Taktzeit eingesetzt werden?

Die Taktzeit wird besonders häufig in kontinuierlichen Produktionsprozessen eingesetzt, bei denen ein Produkt eine Kette von Arbeitsstationen durchläuft, von denen jede eine bestimmte Anzahl von Aufgaben ausführt. Sie kann jedoch auch in vielen anderen Szenarien eingesetzt werden. Hier sind einige Situationen, in denen die Taktzeit von Vorteil ist:

• Hohe Nachfragekonsistenz. Die Taktzeit ist am effektivsten in Umgebungen, in denen die Nachfrage nicht stark schwankt, da sie auf einem konstanten Produktionstempo beruht.

• Bedarf an Prozesssynchronisation. Wenn Produktionsprozesse besser synchronisiert werden müssen, hilft die Taktzeit dabei, die verschiedenen Produktionsstufen aufeinander abzustimmen, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten.
• Verbesserung der Produktionseffizienz. Wenn es notwendig ist, die Gesamteffizienz der Produktion zu verbessern, indem Engpässe identifiziert und beseitigt werden und die Arbeitsbelastung über die gesamte Produktionslinie hinweg ausgeglichen wird.
• Fokus auf Kundenzufriedenheit. Wenn die Einhaltung von Kunden-Deadlines entscheidend ist und die Produktion eng an den Kundenanforderungen ausgerichtet werden muss.
• Standardisierung von Prozessen. Wenn es notwendig ist, Prozesse zu standardisieren und einen konsistenten Rhythmus in der Produktion zu etablieren, um die Schulung der Mitarbeiter und die Aufrechterhaltung der Qualität zu erleichtern.
• Komplexe Lieferketten. Wenn die Lieferkette komplex ist und es notwendig ist, die Lagerbestände und Produktionspläne genau zu verwalten.

Die Einführung von Taktzeit sollte sorgfältig erwogen werden, wobei die Art der Nachfrage, die bestehenden Fertigungsprozesse und die allgemeinen strategischen Ziele des Unternehmens zu berücksichtigen sind.

Einführung von Taktzeit in der Fertigung

Die Einführung von Taktzeit in der Fertigung umfasst eine Reihe strategischer Schritte, um die Produktionsprozesse auf die Kundennachfrage abzustimmen, die Effizienz zu gewährleisten und die Verschwendung zu minimieren. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung:

1. Verstehen Sie die Kundennachfrage. Der erste Schritt besteht darin, die Nachfrage nach Ihrem Produkt genau zu ermitteln. Dazu müssen Sie Ihre Verkaufszyklen, Kundenerwartungen und Markttrends verstehen.
2. Berechnen Sie die Taktzeit. Verwenden Sie die Taktzeitformel: Teilen Sie die gesamte verfügbare Produktionszeit durch die Kundennachfrage. Wenn Ihre Fabrik beispielsweise 8 Stunden pro Tag (480 Minuten) arbeitet und die tägliche Nachfrage 240 Einheiten beträgt, beträgt die Taktzeit 2 Minuten pro Einheit.
3. Bewerten Sie die aktuelle Produktionskapazität. Analysieren Sie Ihre aktuellen Produktionsprozesse, um herauszufinden, wie lange es dauert, eine Einheit zu produzieren. Dieser Schritt ist entscheidend, um festzustellen, ob Ihre derzeitige Geschwindigkeit die berechnete Taktzeit einhalten kann.
4. Identifizieren und beseitigen Sie Engpässe. Untersuchen Sie Ihre Produktionslinie auf Engpässe, die die Einhaltung der Taktzeit behindern könnten. Dies könnte bedeuten, dass Sie Ressourcen umverteilen, Arbeitsabläufe anpassen oder in Schulungen und Ausrüstung investieren müssen.
5. Implementieren Sie standardisierte Arbeitsabläufe. Entwickeln Sie standardisierte Arbeitsabläufe, die sich an der Taktzeit orientieren. Dadurch wird sichergestellt, dass jeder Teil des Produktionsprozesses optimiert wird, um das erforderliche Tempo einzuhalten.
6. Kontinuierliche Überwachung und Anpassung. Die Einführung der Taktzeit ist keine einmalige Aufgabe. Überwachen Sie die Produktionsleistung kontinuierlich anhand der Taktzeit und passen Sie die Prozesse bei Bedarf an. Dies kann eine Neuberechnung der Taktzeit auf der Grundlage veränderter Kundenanforderungen oder Produktionskapazitäten beinhalten.
7. Schulen und engagieren Sie Ihre Mitarbeiter. Klären Sie Ihre Mitarbeiter über die Taktzeit und ihre Bedeutung auf. Ihr Verständnis und ihre Mitarbeit sind entscheidend für die reibungslose Umsetzung und Einhaltung der Taktzeitprinzipien.
8. Verwenden Sie visuelle Hilfsmittel und Echtzeit-Verfolgung. Setzen Sie visuelle Management-Tools und Echtzeit-Verfolgungssysteme wie MRP-Software ein, damit jeder über das Produktionstempo und die Ziele informiert ist. Dies kann dabei helfen, den Rhythmus beizubehalten und Abweichungen schnell zu erkennen.

Wenn Sie diese Schritte befolgen, können Hersteller die Taktzeit effektiv einführen, was zu effizienteren, schlankeren und reaktionsfähigeren Produktionssystemen führt.

MRP-Software und Taktzeit

MRP-Systeme erleichtern die Anwendung der Taktzeit, indem sie detaillierte Planungs-, Terminierungs- und Bestandsverwaltungsfunktionen bereitstellen und so sicherstellen, dass die für die Produktion benötigten Materialien und Kapazitäten genau dann verfügbar sind, wenn sie benötigt werden. Diese Integration ermöglicht einen dynamischeren und reaktionsfähigeren Fertigungsprozess, der sich nahtlos an Änderungen der Kundennachfrage anpassen lässt.

MRP-Software kann auch verwendet werden, um die Bearbeitungszeiten pro Mitarbeiter oder Arbeitsplatz zu verfolgen. So können Fertigungsunternehmen die tatsächlichen Bearbeitungszeiten mit ihrer Taktzeit vergleichen und so Engpässe und Ineffizienzen aufdecken.

Zusammen bilden MRP-Software und Taktzeit eine leistungsstarke Kombination, die eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung fördert und es den Unternehmen ermöglicht, einen Weg des nachhaltigen Wachstums einzuschlagen.

Herausforderungen bei der Implementierung von Taktzeit

Je nach Produktionsprozess und Branchenspezifika kann die Anwendung von Taktzeit die Überwindung mehrerer Herausforderungen bedeuten:

1. Variabilität in der Produktion. Jede Art von Variabilität in der Produktion, sei es bei der Produktqualität, den Durchlaufzeiten, einer unverhältnismäßigen Auslastung der Arbeitsplätze oder aufgrund von Ausfallzeiten, kann sich negativ auf die Fähigkeit der Produktionslinie auswirken, die Taktzeitvorgaben einzuhalten. Aus diesem Grund müssen möglicherweise Zeitpuffer zur Taktzeit hinzugefügt und die Aufgabenverteilung ausgeglichen werden.
2. Management gestiegener Nachfrage. Wenn die Kundennachfrage deutlich ansteigt und sich dadurch die Taktzeit verkürzt, müssen die Aufgaben entweder gestrafft werden, damit sie in die kürzere Taktzeit passen, oder sie müssen auf mehrere Stationen verteilt werden. Dies kann bedeuten, dass eine zusätzliche Station zur Produktionslinie hinzugefügt wird, sodass sich die Mitarbeiter an die veränderte Arbeitsumgebung anpassen müssen.
3. Belastung der Produktionselemente. Eine kürzere Taktzeit kann sowohl für automatisierte als auch für nicht automatisierte Elemente des Produktionssystems eine erhebliche Belastung darstellen. Bei automatisierten Systemen erhöht sich dadurch die Wahrscheinlichkeit von mechanischen Ausfällen. Für das Personal kann dies zu einer höheren körperlichen Belastung, einem höheren Risiko von Verletzungen durch sich wiederholende Bewegungen, emotionalem Stress und potenziell geringerer Motivation führen, die sich manchmal in höheren Fehlzeiten oder häufigeren Pausen äußert.

Obwohl die Taktzeit in vielen Anwendungsfällen nachweislich effektiv ist, müssen diese Risiken vor der Einführung der Taktzeit berücksichtigt werden.

Die Zukunft der Taktzeit in der Fertigung

In Zukunft wird die Integration von Automatisierung und fortschrittlichen Prognosemethoden die Anwendung der Taktzeit weiter verfeinern. Die Automatisierung kann dabei helfen, die für ein effektives Taktzeitmanagement erforderliche Konsistenz und Präzision zu gewährleisten. Gleichzeitig können fortschrittliche Prognosetools die Kundennachfrage genauer vorhersagen, was eine flexiblere Anpassung der Produktionssteuerung ermöglicht. Diese Fortschritte versprechen, die Taktzeit in Zukunft zu einem noch leistungsfähigeren Werkzeug zu machen.

Die wichtigsten Kernpunkte

• Die Taktzeit ist ein entscheidendes Konzept in der schlanken Produktion, das die Fertigung auf die Kundennachfrage abstimmt.
• Die Taktzeit wird berechnet, indem die verfügbare Produktionszeit durch die Kundennachfrage geteilt wird, wodurch ein Tempo für die Produktfertigstellung festgelegt wird.
• Die Taktzeit ist ideal in Szenarien mit gleichbleibender Nachfrage und der Notwendigkeit einer Prozesssynchronisation.
• Zur Unterstützung der Taktzeit sollte ein robustes MRP-System implementiert werden.
• Die Fähigkeit, die Taktzeit einzuhalten, kann durch Produktionsschwankungen, Nachfrageschwankungen und die Belastung von Produktionssystemen und Personal beeinträchtigt werden.

Häufig gestellte Fragen

Quellen

1. Liker, Jeffrey. (2004). The Toyota Way: 14 Management Principles from the World’s Greatest Manufacturer. McGraw-Hill.
2. Ducharme, C; Ruddick, T. (2004). Assembly Operations – Takt Time. https://ocw.mit.edu/courses/esd-60-lean-six-sigma-processes-summer-2004/resources/8_1assembly_op/
3. Schneider, U; Friedli, T; Basu, P.K, & Werani, J. (2015). Operational Excellence in Practice—the Application of a Takt-Time Analysis in Pharmaceutical Manufacturing. https://www.researchgate.net/publication/272939945_Operational_Excellence_in_Practice-the_Application_of_a_Takt-Time_Analysis_in_Pharmaceutical_Manufacturing
4. Vijay, S; Prabha, M.G.. (2020). Work standardization and line balancing in a windmill gearbox manufacturing cell: A case study. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S221478532036466X