OEE ist die meistbesprochene und zugleich die am häufigsten falsch berechnete Kennzahl in der Produktion. Wenn zwei Teams für dieselbe Linie zu zwei verschiedenen OEE-Werten kommen, liegt das Problem nicht an der Formel, sondern an der Definition dessen, was in sie eingeht. In diesem Beitrag gehen wir die Berechnung Schritt für Schritt anhand einer realen Schicht durch.
Was ist OEE?
OEE (Gesamtanlageneffektivität) ist eine zusammengesetzte Kennzahl, die zeigt, wie viel ihrer geplanten Produktionszeit eine Anlage tatsächlich wertschöpfend nutzt. Sie ist das Produkt aus drei Komponenten:
OEE = Verfügbarkeit × Leistung × Qualität
Die drei werden multipliziert, weil sich Verluste gegenseitig verstärken. Drei Komponenten von je 90 Prozent ergeben nicht 90 Prozent, sondern 72,9 Prozent.
Die drei Komponenten und ihre Formeln
Verfügbarkeit
Misst Stillstandsverluste.
Verfügbarkeit = Laufzeit ÷ Geplante Produktionszeit
Die geplante Produktionszeit ist die Schichtlänge abzüglich geplanter Stillstände (Pausen, geplante Instandhaltung, Zeiten außerhalb der Schicht). Die Laufzeit ist das, was übrig bleibt, wenn auch ungeplante Stillstände abgezogen werden: Störungen, Rüstvorgänge, Materialwarten, Einrichten.
Leistung
Misst Geschwindigkeitsverluste: Die Maschine läuft, aber nicht mit der Geschwindigkeit, die sie erreichen sollte.
Leistung = (Gesamtausbringung × Ideale Zykluszeit) ÷ Laufzeit
Die kritischste Eingangsgröße ist hier die ideale Zykluszeit. Sie sollte nicht die Katalogleistung der Maschine sein, sondern die beste Geschwindigkeit, die bei diesem Produkt dauerhaft erreichbar ist; und einmal festgelegt, muss dieser Wert unverändert bleiben.
Qualität
Misst Fehlerverluste.
Qualität = Gutteile ÷ Gesamtausbringung
Nachgearbeitete Einheiten zählen nicht als Gutteile. Nacharbeit ist ein Verlust, und ohne diese Unterscheidung fällt die Qualitätskomponente höher aus, als sie tatsächlich ist.
Ein durchgerechnetes Beispiel Schritt für Schritt
Eine Achtstundenschicht an einer Spritzgießmaschine:
- Schichtlänge: 480 Minuten
- Geplante Pause: 45 Minuten → Geplante Produktionszeit: 435 Minuten
- Störung: 38 Minuten · Rüsten: 42 Minuten · Materialwarten: 15 Minuten → Ungeplanter Stillstand: 95 Minuten
- Laufzeit: 435 − 95 = 340 Minuten
- Gesamtausbringung: 5.100 Stück · Ideale Zykluszeit: 3,6 Sekunden/Stück (0,06 Minuten)
- Fehlerhafte Einheiten: 190
Die Berechnung:
- Verfügbarkeit = 340 ÷ 435 = %78,2
- Leistung = (5.100 × 0,06) ÷ 340 = 306 ÷ 340 = %90,0
- Qualität = (5.100 − 190) ÷ 5.100 = 4.910 ÷ 5.100 = %96,3
- OEE = 0,782 × 0,900 × 0,963 = %67,8
Diese Tabelle sagt weit mehr als eine einzelne Prozentzahl: Der größte Verlust liegt in der Verfügbarkeit, und darin ist der größte Einzelposten das Rüsten (42 Minuten). Die erste Aufgabe an dieser Linie ist also eine SMED-Maßnahme als Lean Production Werkzeug — und nicht, die Leistung stärker zu treiben.
OEE-Rechner
Geben Sie die Werte Ihrer eigenen Schicht ein; die drei Faktoren, die OEE und die verlorenen Minuten je Verlustart werden sofort berechnet. Die Felder sind mit dem Beispiel oben vorbelegt; da der Rechner ungerundete Faktoren multipliziert, erscheinen die 67,8 % des Beispiels hier als 67,7 %.
Weltklasse-Ziel: 90 · 95 · 99 → 85
Wohin ist die geplante Produktionszeit gegangen?
- Wertschöpfende Zeit –
- Stillstandsverlust –
- Geschwindigkeitsverlust –
- Qualitätsverlust –
Die sechs großen Verlustarten
Die OEE-Komponenten lassen sich unmittelbar den sechs großen Verlustarten der TPM-Literatur zuordnen:
- Verfügbarkeit: Störungsbedingter Stillstand · Rüsten und Umstellen
- Leistung: Kurzstillstände und Leerlauf · Betrieb mit verringerter Geschwindigkeit
- Qualität: Anlaufverluste (erste Teile) · Fehler im laufenden Prozess
Diese Zuordnung macht aus OEE statt einer Anzeigetafel ein Werkzeug, das Maßnahmen erzeugt. Ist die Verlustkategorie erkannt, ist auch die anzuwendende Methode klar: TPM und autonome Instandhaltung bei Störungsverlusten, Linienabgleich bei Geschwindigkeitsverlusten, Ursachenanalyse bei Qualitätsverlusten.
Sechs verbreitete Fehler, die die OEE verzerren
- Die Definition des geplanten Stillstands dehnen. Jeden ungeplanten Stillstand im Nachhinein als „geplante Instandhaltung“ umzudeklarieren, hebt die OEE, verdeckt aber die Wahrheit. Die Definition muss schriftlich festgelegt und unverändert bleiben.
- Die ideale Zykluszeit von Schicht zu Schicht ändern. Die ideale Zeit immer dann heraufzusetzen, wenn das Ziel verfehlt wird, macht die Kennzahl bedeutungslos.
- Kurzstillstände nicht erfassen. Stillstände unter fünf Minuten werden meist nicht erfasst — dabei sind sie oft die größte einzelne Quelle von Leistungsverlusten.
- Nacharbeit als Gutteil zählen. Das bläht die Qualitätskomponente künstlich auf.
- OEE als Maß für individuelle Leistung verwenden. Werden Bediener anhand der OEE beurteilt, verliert die Datenbasis ihre Verlässlichkeit. OEE misst die Anlage, nicht den Menschen.
- Die OEE einer Linie über einen Mittelwert bilden. Bei in Reihe geschalteten Stationen ist die OEE einer Linie nicht der Mittelwert, sondern wird durch die Leistung der Engpassstation bestimmt.
Wie hoch sollte das Ziel sein?
Der World-Class-Referenzwert für die Stückfertigung liegt bei 85 Prozent (Verfügbarkeit 90 % · Leistung 95 % · Qualität 99 %). Ein Wert von 50 Prozent bei der ersten Messung ist aber keine schlechte Nachricht; er ist eine Landkarte des Verbesserungspotenzials.
Nützlicher als ein absolutes Ziel ist es, den Verlauf eines stets gleich gemessenen Wertes zu verfolgen und den jeweils größten Verlustposten jede Woche zu einem Kaizen Thema zu machen. Um die Messung an einen täglichen Führungsrhythmus zu binden, sind eine KPI Tafel und kurze Besprechungen in der Fertigung die wirksamste Struktur.