Was ist die Zykluszeit im Produktionsprozess?

Die Zykluszeit wird oft mit der Durchlaufzeit und der Taktzeit verwechselt, ist jedoch ein separater Performance-Indikator der Produktion, mit dem Sie die Dauer bestimmter Fertigungsprozesse messen können und so entscheidende Einblicke in Ihre Produktionseffizienz erhalten können.

Was ist die Zykluszeit?

Die Zykluszeit ist die Zeit, die für die Fertigstellung einer einzelnen Produktionstätigkeit für eine oder mehrere Einheiten von Anfang bis Ende erforderlich ist. Sie ist damit die Dauer einer einzelnen Produktionsphase eines Produkts.

Sie können sie auf zwei Wege erfassen:

– Durch Einbezug der Schritte, die den Prozess unterstützen, wie Be- und Entladen, womit Sie die effektive Zykluszeit erhalten. Dieser Ansatz misst den Zyklus vom Anfang eines Prozesses bis zum Beginn des nächsten Prozesses in der Arbeitsstation.

– Durch ausschließlichen Einbezug der Zeit, während der tatsächlich an einem Produkt gearbeitet wird oder es verändert wird. Hiermit erhalten Sie die Maschinenzykluszeit.

Unabhängig von der Vorgehensweise ist die Zykluszeit ein wichtiger KPI, mit dem Manager den Puls der Produktivität ihres Unternehmens fühlen können.

Sie eignet sich gut, die Dauer verschiedener Aufgaben im Produktionsprozess einzuschätzen, wodurch Fertigungsunternehmen Einblicke erhalten und so besser planen und ihre Effizienz optimieren können.

Eine definierte Zykluszeit liefert Arbeitern auf Fabrikebene zudem Informationen, was von ihnen bezüglich der Prozesszeiten erwartet wird.

Außerdem können Sie unterscheiden zwischen:

– Der typischen Zykluszeit, die Sie unter normalen Bedingungen durchschnittlich erreichen;

– Der idealen Zykluszeit, was die beste theoretisch erreichbare Verarbeitungszeit für eine Fertigungseinheit ist.

Wie können Sie die Zykluszeit kalkulieren?

Wenn Produkte einzeln verarbeitet werden, wird die Zykluszeit durch Teilen der Gesamtdauer des Prozesses durch die Anzahl verarbeiteter Güter in einer Arbeitsstation errechnet.

Zykluszeit (pro Produkt) = Prozessdauer/gesamte Verarbeitungszeit

Das bedeutet, wenn Sie nur eine einzige Arbeitsstation haben, die ein Produkt von Anfang bis Ende montiert, ist die Zykluszeit die Dauer einer Montage.

Wenn eine CNC-Maschine 90 Einheiten in einer Stunde verarbeitet, ist seine Produktivität 90 Einheiten/Std. Die Zykluszeit ist demnach 60 / 90 = 0,67 Minuten oder 40 Sekunden pro Produkt.

Wenn Sie mit Chargen arbeiten, entspricht die Zykluszeit der Verarbeitungszeit der Charge:

Zykluszeit (pro Charge) = Prozessdauer für eine Charge an Gütern

Angenommen, Sie sind eine kleine Stadtbäckerei und Ihr Ofen kann in 30 Minuten 60 Laibe Brot backen – die Zykluszeit Ihrer Bäckerei wäre dann 30 Minuten, was der Backdauer eines Brotes entspricht. Sie ist gleich für jede Menge zwischen 1 und 60 (Sie können keinen Laib schneller backen)

Was ist Zykluszeitverlust?

Zykluszeitverlust entsteht, wenn Maschinen langsamer arbeiten als im Idealfall und kleine Unterbrechungen, die nicht als Ausfallzeiten gelten, im Zyklus entstehen.

Die ideale Zykluszeit oder die theoretische minimale Verarbeitungszeit ist der Benchmark für die Messung des Zykluszeitverlusts.

Dieser Benchmark wird normalerweise vom OEM angegeben, allerdings können Sie Ihre Zykluszeiten auch beobachten und die maximale Betriebsgeschwindigkeit als das Ideal heranziehen.

Zykluszeitverlust ist die Differenz zwischen tatsächlicher und idealer Zykluszeit.

Um ihn zu finden, müssen Sie die Gesamtlaufzeit des Prozesses messen und die ideale Zykluszeit für alle verarbeiteten Einheiten abziehen.

Zykluszeit = Laufzeit – (Gesamte Einheiten x Ideale Zykluszeit

Wie können Sie Zykluszeiten senken?

Zykluszeiten lassen sich senken, indem Sie Zykluszeitverluste minimieren, zum Beispiel durch Beseitigung von Behinderungen oder anderen Prozessunstimmigkeiten.

Sie kann auch durch direkte menschliche Faktoren beeinflusst werden, wie dem Fähigkeitenniveau oder der Agilität des Maschinenführers, sowie von Wartungspraktiken, Qualitätsanforderungen, Materialproblemen usw.

Zykluszeiten lassen sich demnach durch gute Mitarbeiterausbildungen, richtige Wartungspraktiken und erhöhte Qualitätsstandards bei Rohstoffen optimieren – oder anders ausgedrückt, indem Sie die mit einem Prozess direkt zusammenhängenden Aspekte verbessern.

Durch die Senkung von Zykluszeiten können Sie gleichzeitig die Durchlaufzeiten reduzieren.

Zykluszeit und Durchlaufzeit

Zykluszeit und Durchlaufzeit sind eng miteinander verwandt, weshalb sie oft miteinander verwechselt werden.

Erstere misst jedoch die Dauer einzelner Aufgaben, während letztere die Gesamtzeit eines Produkts im Produktionsprozess als Ganzes summiert.

Aufgegliedert besteht die Durchlaufzeit aus:

– Verarbeitungszeit

– Prüfzeit

– Transportzeit

– Wartezeit

Zykluszeit und Durchlaufzeit sind nur dann austauschbare Begriffe, wenn Ihr gesamter Fertigungsprozess aus einer einzigen Tätigkeit besteht, was jedoch oft nicht der Fall ist.

Lesen Sie mehr über die Durchlaufzeit

Zykluszeit und Taktzeit

Die Taktzeit ist der Verarbeitungsrhythmus, den die Fabrikebene aktuell anwendet. Sie wird durch Berücksichtigung von Zykluszeit und Nachfrage bestimmt.

Wenn Güter sequenziell produziert werden, wird die Taktzeit verwendet, um festzulegen, wie viel Zeit für eine Einheit aufgewendet werden soll, damit die Produkte rechtzeitig fertig sind und es minimale Leerlaufzeiten gibt.

Wenn Sie zum Beispiel 160 Einheiten pro Tag produzieren müssen und 2 Arbeiter hierfür eine 8-Stunden-Schicht Zeit haben, wäre die Taktzeit (2 x 8 x 60) / 160 = 6 Minuten

Selbst wenn Ihre typische Zykluszeit tatsächlich 3 Minuten ist, sprich Ihre Arbeiter die nötige Einheitenmenge zur Erfüllung der Nachfrage in der Hälfte der Zeit verarbeiten könnten, könnten Sie den Prozess möglicherweise verlangsamen wollen, damit Ihre Arbeiter sich einerseits nicht hetzen müssen und andererseits fortlaufend beschäftigt sind.

Ist die Nachfrage hoch, kann die Taktzeit der Zykluszeit entsprechen, aber nie kürzer sein. Ist die Nachfrage niedrig, ist die Taktzeit länger als die Zykluszeit.

Zykluszeit in einem Fertigungs-ERP

Ein ERP-System für die Fertigung lässt Sie Zykluszeiten für Ihre Tätigkeiten festlegen. Es nutzt diese Daten, um Produktionstätigkeiten präzise zu planen, damit Sie einen prägnanten Überblick über Ihren Produktionskalender haben.

Das bedeutet, dass diese Zykluszeiten realistisch sein sollten, nicht theoretisch.

Die Bedeutung der Zykluszeit in einem Fertigungs-ERP könnte demnach viel weiter gefasst und einfacher sein als in der Theorie.

Sie sollte gemessen werden, zum Beispiel mit einer Stoppuhr auf Fabrikebene – die Uhr wird gestartet, wenn die erste Fertigungsaktivität (oder aus mehreren Tätigkeiten bestehende Produktionsphase) beginnt, und am Ende der Aktivität gestoppt.

Für ein Fertigungs-ERP kann die Zykluszeit sogar mehrere Tätigkeiten, Prüfungen, Wartezeiten und Transportzeiten umfassen, die in der Theorie alle unterschiedliche Konzepte sind. Beachten Sie jedoch, dass sie nur zum Zweck präziser Planungsprozesse erforderlich ist und all diese Aspekte im ERP-System nicht bis ins kleinste Detail verwaltet werden sollten (oder können).

Ein Bonus ist, dass das ERP bei der Meldung der Berichte von Fabrikmitarbeitern Statistiken darüber geben kann, inwieweit die tatsächliche Zykluszeit von der im System definierten Zeit abweicht.

So erhalten Sie die Möglichkeit, Trends aufzudecken und Ineffizienzen oder Mängel bei Produktionsausrüstung, Materialien oder Ihren Arbeitern aufzudecken.

Dank dieser gewaltigen Datensammlungs- und Analysefähigkeiten ist eine ERP-Software für die Fertigung ein viel effizienterer Weg, den Überblick über Zykluszeiten zu behalten als Tabellen oder Methoden mit Stift und Papier.

Fazit

Die nicht mit der Durchlaufzeit oder der Taktzeit zu verwechselnde Zykluszeit ist die Zeit, die eine Einheit in einer bestimmten Produktionstätigkeit verbringt.

Sie wird verwendet, um Einblicke in den Produktionsprozess zu erhalten, Ineffizienzen aufzudecken und Arbeitern mit Erwartungen hinsichtlich ihrer Arbeitsgeschwindigkeit zu versorgen.

Die ideale Zykluszeit ist der Benchmark, mit dem die Zykluszeit verglichen wird. Die Differenz wird als Zykluszeitverlust bezeichnet – dieser kann aufgrund kurzer Unterbrechungen oder langsamerer Verarbeitung entstehen.

Zykluszeiten können verbessert werden, indem bessere Ausbildungsmaßnahmen, Wartung und Materialqualität gewährleistet werden.

Weiterhin können Sie ein Fertigungs-ERP einsetzen, um effizient Daten über die Zykluszeit zu sammeln und sie zu analysieren.

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