Maschinenverfügbarkeit - Definition, OEE, Verbesserung

Was ist Maschinenverfügbarkeit?

Die Maschinenverfügbarkeit ist eine entscheidende Kennzahl in der Fertigung, die den Anteil der Zeit angibt, in der eine Maschine oder Anlage tatsächlich für die Produktion betriebsbereit ist. Sie wird als Verhältnis der tatsächlichen Betriebszeit zur geplanten Produktionszeit berechnet. Eine hohe Maschinenverfügbarkeit ist von zentraler Bedeutung für die Effizienz und Produktivität eines Unternehmens, da Stillstandszeiten, die durch Wartung, Ausfälle oder technische Störungen verursacht werden, direkt zu Verlusten in der Produktion führen.

Die Maschinenverfügbarkeit spielt auch eine wichtige Rolle in der Anlagenverfügbarkeit, welche die Verfügbarkeit aller Maschinen und Anlagen in einem Betrieb beschreibt. In modernen Produktionsumgebungen werden Kennzahlen wie die Maschinenverfügbarkeit und die Overall Equipment Effectiveness (OEE) verwendet, um die Leistung der Anlagen umfassend zu bewerten.

Unterschied zwischen Maschinenverfügbarkeit und OEE

Während die Maschinenverfügbarkeit sich auf die Zeit konzentriert, in der eine Maschine produktiv genutzt werden kann, ist die Overall Equipment Effectiveness (OEE) eine umfassendere Kennzahl, die drei wesentliche Faktoren berücksichtigt:

1. Verfügbarkeit: Dieser Faktor entspricht der Maschinenverfügbarkeit und bewertet die Betriebsbereitschaft im Verhältnis zur geplanten Produktionszeit.

2. Leistung: Misst die tatsächliche Produktionsgeschwindigkeit im Vergleich zur idealen Produktionsrate.

3. Qualität: Bewertet den Anteil der fehlerfreien Produkte, die ohne Nacharbeit oder Ausschuss hergestellt werden.

Durch die Kombination dieser drei Faktoren bietet die OEE ein vollständiges Bild der Effizienz von Anlagen und Maschinen in der Fertigung. Die Maschinenverfügbarkeit ist somit eine wichtige Komponente der OEE, wird jedoch durch die Berücksichtigung von Leistung und Qualität ergänzt.

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Berechnung der Maschinenverfügbarkeit

Die Maschinenverfügbarkeit wird durch die folgende Formel berechnet:

Maschinenverfügbarkeit (%) = (Betriebszeit / Geplante Produktionszeit) × 100

• Betriebszeit: Die tatsächliche Zeit, in der die Maschine arbeitet und das Produkt herstellt.

• Geplante Produktionszeit: Die Zeit, in der die Maschine betriebsbereit sein sollte, abzüglich geplanter Wartungszeiten und Pausen.

Ein Beispiel:
Eine Maschine soll 10 Stunden pro Tag laufen. Aufgrund von Ausfällen und Stillstandszeiten steht sie jedoch nur 7 Stunden zur Verfügung. Die Maschinenverfügbarkeit beträgt dann:

(7 Stunden / 10 Stunden) × 100 = 70 %

Diese Kennzahl zeigt, dass 30 % der geplanten Produktionszeit verloren gingen, was zu Verlusten in der Produktionskapazität führte.

Zusammenhang zwischen Maschinenverfügbarkeit und Anlagenverfügbarkeit

Die Anlagenverfügbarkeit bezieht sich auf die gesamte Verfügbarkeit der Anlagen in einem Betrieb und umfasst die Verfügbarkeit aller Maschinen und Produktionseinheiten. Die Maschinenverfügbarkeit ist ein Teil der Anlagenverfügbarkeit, da jede einzelne Maschine zur Gesamteffizienz der Produktionsanlage beiträgt.

Eine geringe Maschinenverfügbarkeit kann die gesamte Anlagenverfügbarkeit beeinträchtigen und führt oft zu Verlusten in der Produktionsmenge und einer geringeren Leistung. Die Optimierung der Maschinenverfügbarkeit ist daher entscheidend, um die Effizienz der gesamten Anlage zu steigern.

Optimierung der Maschinenverfügbarkeit

Um die Maschinenverfügbarkeit zu verbessern, können Unternehmen verschiedene Strategien anwenden:

1. Wartungsstrategien: Regelmäßige Wartung und Instandhaltungsmaßnahmen sind entscheidend, um ungeplante Stillstandszeiten zu minimieren. Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung), bei der durch Sensoren und Datenanalyse mögliche Ausfälle frühzeitig erkannt werden, ist eine effektive Methode zur Maximierung der Betriebszeit.

2. Effizientes Ersatzteilmanagement: Ein gut organisiertes Ersatzteilmanagement stellt sicher, dass im Falle eines Ausfalls die notwendigen Teile schnell zur Verfügung stehen, um die Maschine wieder betriebsbereit zu machen.

3. Schulung des Personals: Gut geschulte Mitarbeiter können Maschinenprobleme frühzeitig erkennen und sofort Maßnahmen ergreifen, um Ausfallzeiten zu vermeiden. Zudem ermöglicht das richtige Training eine effiziente Bedienung der Maschinen, was zur Steigerung der Leistung und Qualität beiträgt.

4. Überwachung und Analyse: Durch die kontinuierliche Überwachung der Betriebsdaten und die Anwendung moderner Analyse-Tools können Schwachstellen in der Produktion schnell erkannt und beseitigt werden. Softwarelösungen wie SaaS-basierte OEE-Tools bieten detaillierte Einblicke in die Maschinenverfügbarkeit, Leistung und Qualität, was die Optimierung erleichtert.

Verluste durch geringe Maschinenverfügbarkeit

Eine geringe Maschinenverfügbarkeit führt zu erheblichen Verlusten in der Produktion. Diese Verluste resultieren aus ungeplanten Ausfällen, langen Wartungszeiten oder suboptimalen Betriebsabläufen. Solche Verluste haben nicht nur einen negativen Einfluss auf die Produktionsmenge, sondern auch auf die Produktqualität und die gesamte Leistung der Anlage.

Typische Verluste sind:

• Ausfallzeiten: Zeiten, in denen die Maschine nicht arbeitet, sei es durch Wartung oder unerwartete technische Probleme.

• Stillstandszeiten: Kurzzeitige Unterbrechungen des Produktionsprozesses, die zu einer Verringerung der Maschinenverfügbarkeit führen.

• Leistungsverluste: Die Maschine läuft langsamer als vorgesehen, was die Produktion verzögert.

Maschinenverfügbarkeit als Basis für OEE

Die Maschinenverfügbarkeit bildet die Grundlage für die Berechnung der Overall Equipment Effectiveness (OEE). Zusammen mit dem Leistungsfaktor und dem Qualitätsfaktor wird die OEE als umfassende Kennzahl verwendet, um die Produktionsleistung zu bewerten. Um den OEE-Wert zu maximieren, ist die Optimierung der Maschinenverfügbarkeit eine der wichtigsten Maßnahmen.

In der Praxis zeigt sich, dass Unternehmen durch die Verbesserung der Maschinenverfügbarkeit oft schnell signifikante Fortschritte in ihrer OEE und somit in ihrer Produktivität erzielen können.

Maschinenverfügbarkeit als Schlüssel für Performance und Wartungsstrategien

Die Maschinenverfügbarkeit ist ein Schlüssel-Faktor in der Fertigungsindustrie, da sie als einer der zentralen Key Performance Indicators (KPI) verwendet wird, um die Effizienz und Zuverlässigkeit von Maschinen und Anlagen zu messen. Unternehmen nutzen diese Kennzahl, um präzise Einblicke in ihre Produktionsprozesse zu erhalten und gezielte Wartungsstrategien zu entwickeln.

Insbesondere in Verbindung mit der Overall Equipment Efficiency (OEE) spielt die Maschinenverfügbarkeit eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Produktionsleistung und der Reduzierung ungeplanter Wartungs- und Ausfallzeiten. Ein gut durchdachtes Wartungskonzept, das auf den Auswertungen dieser KPIs basiert, ist der Schlüssel zur Minimierung von Produktionsverlusten und zur Sicherstellung einer konstant hohen Produktqualität.