17.05.2022Przemysław ProlejkoUnabhängig von dem Industriezweig ist die ablaufende Zeit die einzige Ressource, die sich nicht kaufen oder herstellen lässt. Sie kann auch nicht an eigene Bedürfnisse angepasst werden. Die Zeit lässt sich aber managen. Man kann auch sie auch so gestalten, dass sie für uns arbeitet.
Die Hauptaufgabe der Fertigungsdienstleister für elektronische Komponenten (EMS) ist die Lieferung der bestellten Produkte an den Kunden in geforderten Mengen und zu einem festgelegten Zeitpunkt. Das wichtigste Tool, dank dem dieses Ziel realisiert werden kann, ist die sog. Takt Time, d.h. die Taktzeit.
Taktzeit bei der Produktion von elektronischen Komponenten
Takt Time liefert eine Information, aus der resultiert, in welchen Zeitabständen das Produkt (z.B. PCBA-Leiterplatte) die Produktionsanlage verlässt. Anders gesagt handelt es sich hier um die Zeit, die für die Herstellung oder Komplettierung eines Produktes notwendig ist, das die Anforderungen des Kunden erfüllt. Der Begriff selbst stammt vom deutschen Wort "Takt", das in der Welt der Musik den Rhythmus oder den Puls bedeutet. In der Industrie, darunter in bei der Produktion der elektronischen Komponenten ist Takt Time eine wichtige Kennzahl, dank der die Produktionszeit gegenüber den Bedürfnissen des Kunden definiert werden kann.
Kurz gesagt bedeutet die Taktzeit den Zeitraum zwischen der Aufnahme der Arbeit an einem Produkt bis zum Zeitpunkt des Übergangs zum anderen Produkt. Hier eine kleine Anmerkung: die Taktzeit darf nicht mit der Zykluszeit, die mit der Zeit gleichbedeutend ist, die für die Fertigstellung eines Stücks notwendig ist und mit der Realisierungszeit [des Auftrags] verwechselt werden, d.h. mit der Zeit von der Auftragserteilung bis zum Zeitpunkt der Lieferung des Produktes.
Ursprung des Konzeptes der Taktzeit
Die Taktzeit wurde zum ersten Mal durch die deutschen Ingenieure in den 30-er des 20. Jahrhunderts verwendet. Damals hat Deutschland einen Wirtschaftsboom erlebt, der mit den militärischen Aufträgen und mit dem Krieg selbst verbunden war.
Dann wurde dieses Konzept in Japan eingesetzt, wo es durch Toyota im Produktionsprozess ausgenutzt wurde. Später wurde es in den Produktionswerke weltweit eingeführt - zusammen mit dem Ansatz Lean Manufacturing, der durch Toyota erarbeitet und implementiert wurde. Die Hauptvoraussetzungen waren hier die Beseitigung der Verschwendung und Maximierung der Effizienz bei Produktionsvorgängen, d.h. dies, wonach die Manager aller Unternehmen standhaft streben.
Wie kann die Taktzeit berechnet werden
Im Gegensatz zur Realisierungszeit, Lagerumschlagshäufigkeit und Zykluszeit lässt sich die Taktzeit nicht mit einer Messuhr messen. Sie muss ermittelt werden.
Die Taktzeit wird durch das Dividieren der Produktionszeit (d.h. die Zeit, die für die Herstellung des Produktes von Anfang bis zum Schluss notwendig ist) durch den Bedarf des Kunden ermittelt wird. Man darf nicht vergessen, dass bei diesem Parameter keine Pausen der Mitarbeiter, keine Wartung und keine Reset-Zeiträume zwischen den Einheiten berücksichtigt werden.
Wenn beispielsweise ein EMS-Hersteller die Taktzeit von fünf Minuten hat, bedeutet das, dass er genau in fünf Minuten das Produkt herstellen oder komplettieren muss - zum Beispiel die erwähnte Leiterplatte - um die Anforderungen des Kunden zu erfüllen.
Diese Zeit ist mit der verfügbaren Arbeitszeit identisch, die durch die Bedarfsgröße des Kunden dividiert wird. Oder, einfacher gesagt, wenn ein Hersteller der elektronischen Komponenten in zwei Schichten arbeitet, d.h. 1000 Minuten pro Tag und der Bedarf des Kunden 500 Platinen beträgt, dann dividieren wir die Produktionszeit durch den Bedarf des Kunden, um die Taktzeit zu ermitteln.
1000/500 = 2 Minuten
Damit die EMS-Firma den Bedarf decken kann, muss sie also eine neue Leiterplatte alle zwei Minuten herstellen. Und das ist gerade die Taktzeit für diese Leiterplatte.
Anwendung der Taktzeit
Bei der Taktzeit handelt es sich aber um wesentlich mehr, als nur um eine Zeiteinheit. Hier geht es in der Tat um einen ganz anderen Ansatz, wenn es sich um die Produktionsplanung handelt: die Taktzeit ermöglicht es, die gesamte Lieferzeit einer fertigen Produktcharge an den Kunden zu ermitteln und somit die Produktion der elektronischen Komponenten so anzupassen und zu optimieren, dass die Zeit für die Realisierung des Kundenauftrags eingehalten wird.
Wichtig ist, dass die Taktzeit die Kapazitäten des Produktionsbetriebs planen und optimal ausnutzen lässt und die Produktion nach dem just in time Prinzip zu führen, d.h. Die Produkte dem Kunden zu einem richtigen Zeitpunkt und in entsprechenden Mengen zu liefern.
Die Produktion gemäß der Taktzeit ermöglicht es die Probleme zu identifizieren und zu beheben, die mit den Produktionskapazitäten eines Industriebetriebes und mit der Synchronisierung der Prozesse und mit der Qualität zusammenhängen. Aus diesem Grunde wird die Taktzeit für die Optimierung des Produktionsvorgangs ausgenutzt und ist für die Sicherstellung eines möglichst effizienten Produktflusses durch alle Produktionseinheiten des EMS-Betriebs unentbehrlich.
Vorteile, die sich aus dem Einsatz der Taktzeit durch die EMS-Hersteller ergeben
Die EMS-Firmen, die bei ihren Vorgängen die Taktzeit implementieren, können:
- schneller Engpässe bei der Produktion der elektronischen Komponenten identifizieren, weil sie im Stande sind, die Stellen und Prozesse festzustellen, die den Betrieb der Produktionsanlage verlangsamen
- einfacher die Produktionsprozesse mit einer niedrigen Leistung lokalisieren und
- die Abfallmenge reduzieren, die auf der Produktionsanlage entstehen, weil sie sich auf der Arbeit mit einer Wertschöpfung konzentrieren
Durch die Taktzeit werden auch routinemäßige Funktionen an der Produktionsanlage eingeführt, was den Bedienern eine schnellere Arbeit mit erhöhter Leistungsfähigkeit ermöglicht. Dieser Parameter:
- unterstützt den Bereich der Produktionsplanung
- lässt die Vorgänge einschätzen, die mit der Realisierung der Dienstleistungen zusammenhängen
- hilft bei der Erhaltung eines konstanten Produktionsflusses
- standardisiert die Arbeitsvorgänge
- Sie ermöglicht es, realistische Zeitziele festzulegen.
- ermöglicht es, die Produktionskosten zu reduzieren
- minimiert die Anzahl der Überstunden
Die Taktzeit lässt auch die überarbeiteten Mitarbeiter zu identifizieren, die bei dem Streben nach der Realisierung von unvernünftigen Standards und Produktionsnormen die Produkte von einer niedrigeren Qualität herstellen.
Andererseits lässt die Taktzeit auch die Mitarbeiter merken, die weniger ausgelastet sind, wodurch ihr Potenzial besser ausgenutzt werden kann.
Bei solchem Ansatz lässt die Taktzeit alle Mitarbeiter jeder Arbeitsschicht gleichmäßig mit der Arbeit belasten und zugleich die Aufgaben so aufzuteilen, dass die Qualität der fertigen Produkte nicht beeinträchtigt wird.
Einschränkungen beim Einsatz der Taktzeit bei der Herstellung der elektronischen Komponenten (und Methoden zu ihrer Bewältigung)
Leider ist es tatsächlich so, dass nur eine Stelle im Prozess ausreicht, um die Produktion an der gesamten Anlage zu stoppen. Bei einer zu kurzen Taktzeit kann die Wahrscheinlichkeit des Maschinenausfalls höher sein, weil sich die Mitarbeiter eilen, um die Anforderungen des angenommenen Produktionsniveaus zu erfüllen. Die überlasteten und ermüdeten Arbeitskräfte bedeuten auch eine höhere Wahrscheinlichkeit der Fehler und der damit zusammenhängenden Verluste.
Eine zu lange Taktzeit bedeutet aber einen nicht optimierten Produktionszyklus, was mit der Steigerung der Produktionskosten der durch den Kunden bestellten Produkten und einer kleineren Wettbewerbsfähigkeit der EMS-Firma zusammenhängt.
Des Weiteren bedeutet die Erhöhung des Bedarfs der Kunden und die daraus resultierende Notwendigkeit, die Taktzeit zu verkürzen, eine notwendige Umstrukturierung der Produktionsanlagen. Die Erhöhung der Produktivität des Unternehmens kann nicht auf Kosten der Überlastung der Mitarbeiter erfolgen. Sie muss z.B. Aus der Beseitigung der Engpässe und aus der Optimierung der Produktionsflüsse und Implementierung neuer Technologien resultieren.
Hier lässt die Taktzeit die Tools für die Überwachung der Produktion implementieren und ermöglicht die Einsicht in die Produktionsvorgänge der Elektronik in der Echtzeit. Die digitalen Produktionspulte in der Produktionshalle können bei der Überprüfung ausgenutzt werden, ob die Taktzeit eingehalten wird und welche Bediener Verzüge haben und welche der Takt voraus sind.
Zusammenfassung:
Wie man sieht ist die Taktzeit eine sehr wichtige Kennzahl für die Hersteller der elektronischen Komponenten, die ihren Produktionsvorgang optimieren wollen. Umso mehr, dass die Fabriken immer mehr automatisiert und digitalisiert werden. Deswegen ist die Taktzeit immer einfacher zu ermitteln und zu verfolgen und die EMS-Hersteller können sie ausnutzen, um ihre Handlungen zu optimieren und einen Vorsprung gegenüber den Wettbewerbsfirmen zu erreichen.
Dank der Taktzeit können die EMS-Hersteller:
- die voraussichtliche Produktionszeit einschätzen und somit eventuelles Vorzugsrisiko auf einer frühen Planungsetappe identifizieren (z.B. Wenn der Produktionsplan keine „Reserve“ für nicht geplante Ereignisse vorsieht)
- die Produktivität und den Arbeitsfortschritt kontrollieren
- das Bewusstsein der gesamten Organisation steigern, wenn es sich um das Managen der Zeit und ihrer Ausnutzung handelt
Doch nichts ist in dieser Welt konstant - dies trifft also auch Produktionsvorgänge zu. Deswegen ändert sich der Bedarf der Kunden in Abhängigkeit von der Nachfrage nach einem konkreten Produkt und die Produktivität hängt von vielen Faktoren ab, wie z.B. Umgebungsbedingungen, die einen Einfluss beispielsweise auf die Leistungsfähigkeit der Mitarbeiter hat.
Aus diesem Grunde lässt die einmalige Ermittlung der Taktzeit nicht, den Produktionsprozess zu optimieren, der sich mit der Zeit ändert. Deswegen muss dieser Parameter laufend aktualisiert werden.
Die Lean Manufacturing Experten empfehlen, dass die Taktzeit wenigstens ein Mal pro Monat ermittelt wird und unbedingt bei jeder größeren Änderung im Produktionsvorgang. Es lohnt sich, diese Regel einzuhalten, denn die aktualisierte Taktzeit lässt neue Engpässe und Stellen zu erkennen, an denen die Verschwendung vorkommt. Es können also die Vorgänge optimiert werden, von denen die Wettbewerbsfähigkeit der EMS-Hersteller abhängig ist.
