Wichtigste Erkenntnisse
Kurze Antwort: Theoretische und tatsächliche Zykluszeit sind die ideale und die reale Zeit zur Herstellung einer Einheit.
Die theoretische Zykluszeit (auch ideale Zykluszeit genannt) ist die minimale Zeit, um eine Einheit zu produzieren, wenn die Anlage mit ihrer vollen Nennrate ohne jegliche Verluste läuft, das Beste, was die Maschine erreichen kann.
Die tatsächliche Zykluszeit ist die reale Durchschnittszeit pro Einheit, nachdem langsame Fahrweise, Mikrostopps und Ineffizienzen berücksichtigt sind.
Tatsächlich ist sie immer länger als die theoretische, und die Lücke zwischen beiden ist der reine Geschwindigkeitsverlust, also im Wesentlichen das, was der Leistungsfaktor der OEE misst. Zum Leistungsfaktor selbst siehe OEE für die Fertigung.
Die theoretische Zykluszeit, auch idealer oder konstruktiver Zykluszeitwert genannt, ist die minimale Zeit, die benötigt wird, um eine Einheit zu produzieren, wenn die Anlage mit ihrer vollen Nennrate ohne jegliche Verluste arbeitet.
Sie ist das Bestmögliche, was die Maschine tun kann: die Zeit pro Einheit, die Sie erzielen würden, wenn die Anlage kontinuierlich mit der angegebenen Nennrate läuft, ohne langsame Fahrt, ohne Mikrostopps und ohne Ineffizienz.
Die theoretische Zykluszeit stammt aus den Konstruktionsangaben der Anlage, der Rate, mit der der Hersteller sie auslegt, und sie repräsentiert die Leistungsobergrenze.
Sie ist der Vergleichsmaßstab, an dem die reale Leistung gemessen wird, aber in der Praxis nie tatsächlich erreicht wird, weil die Produktion immer gewisse Geschwindigkeitsverluste enthält.
Die theoretische Zykluszeit ist der ideale Referenzpunkt: die schnellste Zeit, in der die Maschine eine Einheit produzieren kann, wenn alles perfekt ist, und der Standard, mit dem die tatsächliche Leistung verglichen wird.
Die tatsächliche Zykluszeit ist die reale Durchschnittszeit, die in der Praxis zur Herstellung einer Einheit benötigt wird, die gesamte Laufzeit geteilt durch die produzierte Stückzahl, inklusive aller geschwindigkeitsbezogenen Verluste, die die reale Produktion unter das Ideal drücken.
Die tatsächliche Zykluszeit erfasst genau das, was die theoretische ausschließt: das Unterlaufen der Nennrate (eine Maschine, die gedrosselt ist oder die Nennrate nicht erreicht), Kurzstopps und Mikrostopps (kurze Pausen, Verklemmungen und Leerlauf, die nicht als vollständige Ausfallzeit zählen, aber Zeit pro Einheit hinzufügen) sowie allgemeine Ineffizienz.
Weil sie diese Verluste einschließt, ist die tatsächliche Zykluszeit immer länger als die theoretische, jede Einheit benötigt etwas mehr Zeit als im Idealfall.
Die tatsächliche Zykluszeit ist das ehrliche Maß dafür, wie schnell die Linie wirklich läuft, wenn sie läuft, im Gegensatz dazu, wie schnell sie laufen könnte.
Die Differenz zwischen tatsächlicher und theoretischer Zeit ist genau der Geschwindigkeitsverlust, unter dem die Linie leidet.
Die Lücke zwischen theoretischer und tatsächlicher Zykluszeit ist reiner Leistungsverlust, die Geschwindigkeit, die die Linie beim Laufen nicht nutzt.
Das ist eine andere Art von Verlust als Ausfallzeiten: Ausfallzeit ist, wenn die Maschine angehalten ist, die theoretisch-tatsächliche Lücke ist die Verlangsamung während des Betriebs, die Maschine ist an, produziert aber jede Einheit langsamer als möglich.
Die beiden Ursachen dieser Lücke sind verringerte Geschwindigkeit (Unterlaufen der Nennrate) und Kurzstopps/Mikrostopps (häufige, kurze Unterbrechungen, die den Durchschnitt pro Einheit aufblähen, ohne als voller Stillstand zu zählen).
Diese Verluste sind leicht zu übersehen, weil die Maschine wie in Betrieb aussieht, der Verlust versteckt sich in einem leicht langsameren Zyklus statt in einem offensichtlichen Stillstand.
Die Quantifizierung der Lücke zwischen tatsächlicher und theoretischer Zykluszeit zieht diesen versteckten Geschwindigkeitsverlust ans Licht und macht ihn angreifbar.
Eine Maschine hat eine theoretische Zykluszeit von 30 Sekunden pro Einheit, ihre Nennrate, das schnellste, was sie leisten kann. Über eine Schicht lief sie 6 Stunden und produzierte 600 Einheiten.
Ihre tatsächliche Zykluszeit ist 6 Stunden (21.600 Sekunden) ÷ 600 Einheiten = 36 Sekunden pro Einheit.
Während des Betriebs benötigte die Maschine also 36 Sekunden pro Einheit statt ideal 30 Sekunden, ein Geschwindigkeitsverlust von 6 Sekunden pro Einheit, also etwa 17 % langsamer als möglich.
Bei idealen 30‑Sekunden‑Zyklen hätten diese 6 Betriebsstunden 720 Einheiten ergeben, nicht 600; die 120 Einheiten Differenz sind reiner Leistungsverlust, erlitten, während die Maschine lief und scheinbar arbeitete.
Hinweis: Dies ist getrennt von etwaigen Ausfallzeiten (die 6 Stunden sind nur die Laufzeit); es ist die Verlangsamung innerhalb der Laufzeit.
Die Lücke von 30 auf 36 Sekunden, hochgerechnet auf jede Einheit, ist genau der Leistungsverlust, den die Linie angehen sollte.
Das Verhältnis zwischen theoretischer und tatsächlicher Zykluszeit entspricht im Wesentlichen dem Leistungsfaktor der OEE.
Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis von theoretischer (idealer) Zykluszeit zur tatsächlichen Zykluszeit bzw. äquivalent dazu die tatsächlich erzielte Produktion geteilt durch die Produktion, die die Laufzeit beim idealen Tempo hätte erzeugen sollen.
Im Rechenbeispiel beträgt die Performance 30 ÷ 36 ≈ 83 % bzw. 600 ÷ 720 ≈ 83 %, die Maschine lief während des Betriebs etwa mit 83 % der Nennrate.
Deshalb sind theoretische und tatsächliche Zykluszeit so wichtig: Ihr Verhältnis ist einer der drei Faktoren der OEE und erfasst den Geschwindigkeitsverlust, den Verfügbarkeit (Ausfallzeiten) und Qualität (Ausschuss) nicht erfassen.
Eine Maschine kann sehr verfügbar sein und gute Teile produzieren und trotzdem stark in der Performance verlieren, weil ihre tatsächliche Zykluszeit die theoretische übersteigt, nur durch den Vergleich beider wird das sichtbar.
Theoretische und tatsächliche Zykluszeit sind direkte Eingaben für den Leistungsfaktor der OEE; Performance ist im Wesentlichen theoretische Zykluszeit geteilt durch tatsächliche Zykluszeit.
Damit ist die Lücke zwischen ihnen eines der drei Messgrößen der OEE, neben Verfügbarkeit (die Ausfallzeit-Lücke) und Qualität (die Ausschuss-Lücke).
Der von ihr erfasste Geschwindigkeitsverlust, verringerte Geschwindigkeit und Kurzstopps, entspricht zwei der sechs großen Verluste und wird oft übersehen, weil er sich in einer laufenden Maschine versteckt statt in einem offensichtlichen Stillstand.
Das Gegenüberstellen von tatsächlicher und theoretischer Zykluszeit macht diesen Verlust sichtbar; der Leistungsfaktor ist genau die Kennzahl, die ihn quantifiziert. Eine Linie mit starker Verfügbarkeit und Qualität kann trotzdem eine mittelmäßige OEE haben, allein wegen der Zykluszeit-Lücke.
Fabrico misst in Echtzeit die tatsächliche Zykluszeit gegen das theoretische Ideal, berechnet den Leistungsfaktor und legt den Geschwindigkeitsverlust offen, der in einer laufenden Maschine steckt.
Indem sowohl die verringerte Geschwindigkeit als auch die Kurzstopp-Komponenten der theoretisch-tatsächlichen Lücke erfasst werden, zeigt es genau, wie viel Output durch Verlangsamung innerhalb der Laufzeit verloren geht, den Leistungsverlust, den eine nur auf Ausfallzeiten fokussierte Betrachtung komplett verpasst.
Die Quantifizierung der Zykluszeit-Lücke macht diesen versteckten Verlust angreifbar. Demo buchen, um Ihre reale Zykluszeit gegen das Ideal zu sehen.
Die theoretische (ideale) Zykluszeit ist die minimale Zeit, um eine Einheit bei voller Nennrate ohne Verluste zu produzieren. Die tatsächliche Zykluszeit ist die reale durchschnittliche Zeit pro Einheit, einschließlich langsamer Fahrt und Kurzstopps. Die tatsächliche ist immer länger als die theoretische, und die Lücke ist der Geschwindigkeitsverlust.
Weil die reale Produktion geschwindigkeitsbezogene Verluste enthält, die das Ideal ausschließt: Unterlaufen der Nennrate sowie Kurzstopps oder Mikrostopps, die die Linie kurz anhalten, ohne als volle Ausfallzeit zu zählen. Diese erhöhen die durchschnittliche Zeit pro Einheit über das theoretische Minimum.
Der Leistungsfaktor der OEE ist im Wesentlichen das Verhältnis von theoretischer zu tatsächlicher Zykluszeit bzw. die tatsächlich erzielte Produktion geteilt durch die Produktion, die die Laufzeit beim idealen Tempo hätte erzeugen sollen. Die Zykluszeit‑Lücke ist genau der Geschwindigkeitsverlust, den der Leistungsfaktor misst.
Zwei Dinge: verringerte Geschwindigkeit (die Maschine läuft unter ihrer Nennrate) und Kurzstopps (kurze, häufige Pausen, Verklemmungen und Leerlauf). Beides verlangsamt die reale Durchschnittszeit pro Einheit gegenüber dem Ideal und beides versteckt sich in einer Maschine, die wie in Betrieb aussieht.
Verwenden Sie die echte Nenn‑ oder Konstruktionsrate der Anlage, die schnellste Zeit, in der sie wirklich eine Einheit produzieren kann. Setzen Sie sie nicht auf das, was Sie derzeit erreichen (das versteckt den Verlust), und verwenden Sie auch keine unrealistische Nennrate, die die Maschine niemals erreichen kann (das lässt die Performance künstlich schlecht aussehen).
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