KPI (Key Performance Indicators) sind Schlüsselkennzahlen, die verwendet werden, um die Effizienz, Produktivität und den Erfolg spezifischer Prozesse oder Aktivitäten zu messen.

Wichtige KPI im Bereich der industriellen Produktion sind beispielsweise:

• Betriebswirksamkeit (OEE).
• Fehlerquote (Defect Rate).
• Ausfallzeit (Downtime).
• Produktionsmenge pro Stunde (Units Per Hour).
• Ressourcennutzung (Resource Utilization).

Schauen wir uns den ersten Indikator gemeinsam an.

Betriebswirksamkeit von Maschinen (OEE)

Der Effizienzindex einer Maschine, oft auch als Wirkungsgrad oder Betriebswirksamkeit bezeichnet, misst, wie effektiv eine Maschine die verfügbare Energie oder Ressourcen nutzt, um ein nützliches Ergebnis zu erzielen. Dieser Index ist eine zentrale Kennzahl, um die Leistung und Wirtschaftlichkeit von Industriemaschinen zu bewerten.

Während der Energie-Wirkungsgrad das Verhältnis zwischen eingesetzter oder genutzter und aufgenommener Energie darstellt – also misst, wie viel Energie ein System verliert – ist der allgemeine Effizienzindex (Overall Equipment Effectiveness, OEE) in einem produktiven Unternehmensumfeld weitaus nützlicher, insbesondere bei der Betrachtung einer Maschine als Gesamtheit.

OEE (Overall Equipment Effectiveness)

In der Fertigungsindustrie wird ein komplexer Indikator wie OEE häufig verwendet, um die Gesamtleistung einer Maschine zu bewerten. OEE berücksichtigt drei Hauptfaktoren:

• Verfügbarkeit (Betriebszeit im Verhältnis zur Gesamtverfügbaren Zeit).
• Leistung (Tatsächliche Produktionsgeschwindigkeit im Vergleich zur idealen Geschwindigkeit).
• Qualität (Fehlerfreie Produkte im Verhältnis zur Gesamtproduktion).

Die Formel für OEE lautet:
OEE = Verfügbarkeit × Leistung × Qualität,
wobei jeder Parameter als Prozentsatz ausgedrückt wird. Der Gesamt-OEE-Wert gibt an, wie effizient eine Maschine im Vergleich zu ihrem maximalen Potenzial arbeitet.

Beispielrechnung:
Angenommen, wir berechnen die OEE mit folgenden Werten:

• Verfügbarkeit: 90 %
• Leistung: 95 %
• Qualität: 98 %

Dann ergibt sich:
OEE = 0,90 × 0,95 × 0,98 = 0,8361 oder 83,61 %.

Warum ist der Effizienzindex wichtig?

Jenseits von Zahlen und mathematischen Formeln ist klar, dass ein hoher Effizienzindex zeigt, dass die Maschine Ressourcen effektiv nutzt, weniger Energie und Material verschwendet, die Nachhaltigkeit verbessert und die Betriebskosten des Unternehmens senkt.

Bei der Berechnung ist die Qualität relativ leicht verständlich: Es handelt sich um das Verhältnis zwischen guten und insgesamt produzierten Teilen. Wenn die Maschine immer läuft (maximale Verfügbarkeit) und mit maximaler Geschwindigkeit produziert, dabei jedoch eine hohe Ausschussrate hat, ist die Effizienz natürlich sehr gering.

Was bedeutet Maschinenverfügbarkeit und wie wird sie berechnet?

Der Verfügbarkeitsindex einer Maschine misst in einem industriellen Produktionskontext die Leistung eines Geräts oder einer Maschine in Bezug auf deren Fähigkeit, betriebsbereit und produktiv zu sein. Dieser Index wird berechnet, um zu überwachen, wie viel Zeit eine Maschine tatsächlich für die Produktion verfügbar ist, verglichen mit der Gesamtzeit, in der sie für die Produktion benötigt wird.

Je mehr ungeplante und nicht vorhersehbare Stillstandszeiten auftreten, desto niedriger ist die Verfügbarkeit.

Achtung: Geplante Wartungen, Umrüstungen, Reinigungen sowie Anlauf- und Abschaltzeiten wirken sich nicht auf den Verfügbarkeitsindex aus, da der dafür erforderliche Zeitaufwand im Voraus bekannt und somit kalkulierbar ist.

Die Formel für den Verfügbarkeitsindex (D) lautet:
D = (Tatsächliche Betriebszeit ÷ Geplante Gesamtzeit) × 100
Wo:

• Tatsächliche Betriebszeit: Die Zeit, während der die Maschine betriebsbereit war und tatsächlich produziert hat.
• Geplante Gesamtzeit: Die Zeit, in der die Maschine gemäß Planung betriebsbereit sein sollte, abzüglich geplanter Stillstandszeiten wie Wartungen.

Interpretation des Verfügbarkeitsindex

Ein Verfügbarkeitsindex von 100 % zeigt an, dass die Maschine während der gesamten geplanten Zeit ohne Störungen oder ungeplante Unterbrechungen verfügbar war. Niedrigere Werte deuten auf ungeplante Maschinenstillstände hin, was auf mögliche Verbesserungsbereiche in der Wartung, im Umgang mit Unvorhergesehenem oder in der Optimierung von Stillstandszeiten hindeutet.

Nützlichkeit des Verfügbarkeitsindex

Der Verfügbarkeitsindex ist einer der drei Hauptindikatoren des OEE (Overall Equipment Effectiveness) und wird verwendet, um die Gesamteffizienz einer Maschine zu bewerten. Die Überwachung dieses Indexes hilft Unternehmen, Zuverlässigkeitsprobleme zu erkennen und Entscheidungen zu treffen, um die Produktivität und die Kontinuität der Betriebsabläufe zu verbessern.

So erhöhen Sie die Maschinenverfügbarkeit:

• Wartungen planen und präventiv durchführen: Geplante Wartungen sollten rechtzeitig erfolgen, idealerweise unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit von Personal (z. B. Produktions- oder Wartungspersonal). Vorab vorbereitete Ressourcen und Ersatzteile ermöglichen schnellere und besser kalkulierbare Reparaturen im Vergleich zu Notfallreparaturen.
• Regelmäßige Kontrolle des Verschleißzustands: Die Überprüfung des Verschleißes von Schlüsselkomponenten ist entscheidend, um potenzielle Probleme zu antizipieren und zu vermeiden. Abgenutzte Plastifizierschnecken und -zylinder stellen nicht nur ein Risiko für die Verfügbarkeit dar, sondern beeinträchtigen auch die Produktqualität – ein weiterer wichtiger Parameter für die Gesamteffizienz der Maschine. Ein verschlissener Plastifiziereinheit kann zu Volumenverlusten, schlechter Materialmischung, Verbrennungen und erhöhtem Energieverbrauch führen.

Sind Sie sicher, dass es sich lohnt, an Ersatzteilen zu sparen und in letzter Minute nach einer Lösung zu suchen, während die Produktionslinie läuft, und sich mit dem zufrieden zu geben, was schnell verfügbar ist, auch wenn es nicht genau die benötigte Schnecke, das Profil oder die Oberflächenbehandlung ist?