Kann man Durchlaufzeiten in der Kleinserienfertigung ohne neue Maschinen verkürzen?

Wer Kleinserien fertigt, kennt das Problem: Aufträge stapeln sich, Maschinen stehen bereit, aber die Teile brauchen trotzdem ewig, bis sie fertig sind. Lange Durchlaufzeiten in der Kleinserienfertigung sind oft kein Maschinenproblem, sondern ein Organisationsproblem. Und das ist eigentlich eine gute Nachricht, denn Organisation lässt sich ohne große Investitionen verbessern.

In diesem Artikel beantworten wir die wichtigsten Fragen rund um Durchlaufzeiten, Rüstzeiten und Fertigungsoptimierung. Ob Sie selbst produzieren oder über eine Auslagerung nachdenken: Hier finden Sie konkrete Antworten, die Sie direkt in der Praxis anwenden können.

Was sind Durchlaufzeiten in der Kleinserienfertigung?

Durchlaufzeiten in der Kleinserienfertigung bezeichnen die gesamte Zeit, die ein Auftrag von der Freigabe bis zur Auslieferung des fertigen Produkts benötigt. Dazu gehören nicht nur die reinen Bearbeitungszeiten an der Maschine, sondern auch Wartezeiten, Rüstvorgänge, Transportwege innerhalb der Fertigung und Qualitätsprüfungen.

In der Kleinserienfertigung ist dieser Wert besonders relevant, weil die Losgrößen klein sind und sich der Aufwand für Einrichtung und Planung auf wenige Teile verteilt. Das bedeutet: Der Anteil der produktiven Maschinenzeit an der gesamten Durchlaufzeit ist oft überraschend gering. Studien aus der Fertigungspraxis zeigen immer wieder, dass Teile in der klassischen Werkstattfertigung mehr als 80 Prozent ihrer Zeit warten und nicht bearbeitet werden.

Wer Durchlaufzeiten verkürzen will, muss also zuerst verstehen, wo die Zeit tatsächlich verloren geht, und nicht nur auf die Maschinenauslastung schauen.

Warum sind lange Durchlaufzeiten in der Kleinserienfertigung so häufig?

Lange Durchlaufzeiten entstehen in der Kleinserienfertigung vor allem durch häufige Auftragswechsel, unklare Prioritäten und fehlende Synchronisation zwischen Planung und Werkstatt. Jedes neue Teil braucht einen eigenen Rüstvorgang, eigene Zeichnungen und oft individuelle Spannmittel. Das führt strukturell zu mehr Unterbrechungen als in der Serienfertigung.

Typische Ursachen im Überblick

• Häufige Rüstwechsel: Kleine Losgrößen bedeuten viele Umrüstvorgänge pro Schicht.
• Unklare Auftragspriorisierung: Wenn unklar ist, welcher Auftrag als Nächstes bearbeitet wird, entstehen Wartezeiten.
• Fehlende oder unvollständige Unterlagen: Zeichnungen, die erst bei Arbeitsbeginn gesucht werden, kosten wertvolle Zeit.
• Materialengpässe: Rohteile oder Zukaufteile, die nicht rechtzeitig bereitstehen, unterbrechen den Fluss.
• Nacharbeit und Qualitätsprobleme: Fehler, die erst am Ende entdeckt werden, verlängern den Prozess erheblich.

Viele dieser Ursachen haben nichts mit der Maschinenkapazität zu tun. Sie entstehen im Umfeld der Maschine, nicht an ihr. Das macht sie durch organisatorische Maßnahmen angehbar, ohne dass neue Investitionen notwendig sind.

Wie lassen sich Rüstzeiten ohne Maschineninvestitionen reduzieren?

Rüstzeiten lassen sich mit dem SMED-Prinzip (Single Minute Exchange of Die) deutlich reduzieren. Der Kern: Man trennt konsequent zwischen Tätigkeiten, die bei laufender Maschine vorbereitet werden können (externes Rüsten), und solchen, die die Maschine tatsächlich stillsetzen müssen (internes Rüsten). Allein diese Unterscheidung kann Rüstzeiten um 30 bis 50 Prozent senken.

Konkrete Maßnahmen ohne Maschinenkauf

• Rüstwagen vorbereiten: Alle Werkzeuge, Spannmittel und Zeichnungen werden bereits zusammengestellt, bevor der laufende Auftrag endet.
• Standardisierte Aufspannungen: Wenn ähnliche Teile immer auf dieselbe Weise gespannt werden, entfallen Suchen und Improvisieren.
• Checklisten für Rüstvorgänge: Schriftlich festgelegte Abläufe vermeiden Fehler und reduzieren die Abhängigkeit von einzelnen Mitarbeitenden.
• Ähnliche Teile bündeln: Aufträge mit gleichen Materialien oder Aufspannungen werden bewusst hintereinander eingeplant, um den Umrüstaufwand zu minimieren.

Diese Maßnahmen kosten vor allem Zeit für die Einführung und etwas Disziplin in der Umsetzung. Der Effekt auf die Produktionseffizienz ist jedoch messbar und direkt spürbar.

Welche Planungsmethoden verkürzen Durchlaufzeiten am effektivsten?

Die wirksamsten Planungsmethoden zur Verkürzung von Durchlaufzeiten sind Engpasssteuerung, Optimierung der Auftragsreihenfolge und vorausschauende Materialbereitstellung. Sie wirken direkt auf die Wartezeiten zwischen den Bearbeitungsschritten, die in der Kleinserienfertigung oft den größten Zeitanteil ausmachen.

Engpasssteuerung nach dem Drum-Buffer-Rope-Prinzip

Die Engpasssteuerung konzentriert sich auf die eine Ressource, die den Takt des gesamten Systems bestimmt. Wenn diese Maschine oder dieser Arbeitsplatz stets ausgelastet ist und nie auf Material wartet, verbessert sich die gesamte Durchlaufzeit. Alle anderen Stationen richten sich nach diesem Takt aus.

Auftragsreihenfolge bewusst gestalten

Statt strikt nach Auftragseingang zu fertigen, lohnt es sich, Aufträge nach Ähnlichkeit zu gruppieren. Gleiche Materialien, ähnliche Toleranzen oder identische Spannmittel erlauben es, Rüstwechsel zu minimieren und den Maschinenfluss zu stabilisieren. Dieses Prinzip nennt sich Reihenfolgeoptimierung und lässt sich auch ohne spezielle Software umsetzen.

Materialbereitstellung vorziehen

Wenn Rohmaterial, Halbzeuge und Zukaufteile bereits bereitstehen, bevor ein Auftrag an die Maschine kommt, entfallen Wartezeiten vollständig. Das klingt selbstverständlich, wird in der Praxis aber häufig vernachlässigt. Eine einfache Vorschau von zwei bis drei Tagen in der Produktionsplanung reicht oft aus, um diesen Engpass zu beseitigen.

Wann lohnt sich die Auslagerung der Kleinserienfertigung an einen Lohnfertiger?

Die Auslagerung der Kleinserienfertigung lohnt sich, wenn die interne Kapazität nicht ausreicht, die Durchlaufzeiten trotz Optimierungsmaßnahmen zu lang bleiben oder wenn für bestimmte Teile spezielle Technologien wie 5-Achs-Simultanbearbeitung oder robotergestützte CNC-Fertigung benötigt werden, die intern nicht vorhanden sind.

Ein externer Lohnfertiger bringt dabei nicht nur Maschinenkapazität mit, sondern auch eingespielte Prozesse, spezialisiertes Know-how und oft kürzere Reaktionszeiten, weil die Fertigung von Kleinserien sein Kerngeschäft ist. Für Betriebe, die Kleinserienfertigung nur gelegentlich benötigen, ist die Auslagerung wirtschaftlich fast immer sinnvoller, als eigene Maschinen vorzuhalten.

Relevant wird die Entscheidung auch dann, wenn Oberflächenveredelungen wie Eloxieren, Brünieren oder KTL-Beschichtungen gefragt sind. Diese Prozesse erfordern spezialisierte Ausrüstung und Zertifizierungen, die sich für kleine Stückzahlen intern kaum rechnen.

Wie misst man den Erfolg von Durchlaufzeitoptimierungen richtig?

Den Erfolg von Durchlaufzeitoptimierungen misst man am zuverlässigsten anhand von drei Kennzahlen: der mittleren Durchlaufzeit pro Auftragstyp, der Termintreue und dem Anteil der Nacharbeit. Diese drei Werte zusammen zeigen, ob Optimierungen tatsächlich wirken oder nur an der Oberfläche kratzen.

Die wichtigsten Kennzahlen im Überblick

• Mittlere Durchlaufzeit: Wie lange dauert ein Auftrag von der Freigabe bis zur Auslieferung? Dieser Wert sollte für vergleichbare Auftragstypen getrennt erfasst werden.
• Termintreue: Wie viele Aufträge werden zum zugesagten Termin geliefert? Eine steigende Termintreue ist ein direktes Zeichen für verbesserte Planungsstabilität.
• Nacharbeitsquote: Fehler, die spät entdeckt werden, verlängern Durchlaufzeiten erheblich. Eine sinkende Nacharbeitsquote zeigt, dass Qualitätsprobleme früher erkannt werden.
• Rüstzeitenanteil: Wenn Rüstzeiten als Anteil an der Gesamtdurchlaufzeit erfasst werden, lässt sich der Effekt von SMED-Maßnahmen direkt ablesen.

Wichtig ist, Kennzahlen regelmäßig und konsistent zu erfassen, nicht nur nach Optimierungsprojekten. Nur wer eine Baseline kennt, kann Verbesserungen sauber bewerten. Einfache Tabellen oder ein Fertigungsleitstand reichen für den Anfang vollständig aus. Komplexe Software ist keine Voraussetzung für aussagekräftige Messungen.

Wie Mematek kürzere Durchlaufzeiten in der Kleinserienfertigung ermöglicht

Durchlaufzeiten in der Kleinserienfertigung zu verkürzen ist kein Hexenwerk – aber es erfordert eingespielte Prozesse, die richtigen Maschinen und ein verlässliches Qualitätsmanagementsystem. Genau das bringt Mematek als erfahrener Lohnfertiger mit:

• Neun CNC-Bearbeitungszentren für hohe Verfügbarkeit und kurze Wartezeiten auch bei kurzfristigen Aufträgen
• 5-Achs-Simultanbearbeitung für komplexe Geometrien in einem einzigen Aufspannvorgang – weniger Rüstaufwand, kürzere Durchlaufzeit
• Oberflächenveredelung aus einer Hand, inklusive Eloxieren, Brünieren und KTL-Beschichtung – keine zusätzlichen Schnittstellen, keine externen Verzögerungen
• Qualitätsmanagement nach DIN EN ISO 9001:2015 für nachvollziehbare Prozesse und niedrige Nacharbeitsquoten
• Strukturierte Fertigungsplanung mit vorausschauender Materialbereitstellung und optimierter Auftragsreihenfolge

Ob Sie Kapazitätsengpässe überbrücken, Teile mit besonderen Anforderungen auslagern oder die gesamte Kleinserienfertigung neu aufstellen möchten: Wir beraten Sie gern und finden gemeinsam mit Ihnen die passende Lösung.