Rüstzeiten reduzieren mit SMED: Methode, Beispiel und Kennzahlen

Rüsten ist notwendig, aber es schafft keinen Wert: Während eine Maschine umgebaut wird, entstehen keine Teile. Wer viele Varianten in kleinen Losen fertigt, rüstet oft mehrmals pro Schicht und verliert dabei einen spürbaren Teil seiner Kapazität. Eine bewährte Methode, das zu ändern, heißt SMED. Sie verlangt keine neue Maschine, sondern einen genauen Blick auf das, was beim Rüsten tatsächlich passiert.

Was zur Rüstzeit zählt

Im Alltag meint Rüstzeit oft nur den Werkzeugwechsel. Für die Verbesserung taugt eine weitere Definition besser: Die Rüstzeit reicht vom letzten Gutteil des alten Auftrags bis zum ersten Gutteil des neuen Auftrags bei voller Geschwindigkeit. Damit zählen auch Suchen, Einstellen, Probeteile und das langsame Anfahren mit.

In der Arbeitswirtschaft nach REFA ist die Rüstzeit ein fester Teil der Auftragszeit:

Auftragszeit = Rüstzeit + Ausführungszeit, wobei die Ausführungszeit Menge × Zeit je Einheit ist.

Die Rüstzeit fällt je Auftrag einmal an, unabhängig von der Menge. Bei großen Losen verteilt sie sich auf viele Teile, bei kleinen Losen wiegt sie schwer. Deshalb wird sie wichtiger, je mehr Varianten ein Betrieb fertigt.

Auch in der OEE taucht das Rüsten auf: Es zählt zu den Verfügbarkeitsverlusten. Wie sich das in der Kennzahl niederschlägt, zeigt der Ratgeber OEE berechnen.

Die SMED-Methode

SMED steht für Single Minute Exchange of Die, sinngemäß Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich. Das Ziel ist also nicht eine Minute, sondern ein Rüstvorgang unter zehn Minuten. Die Methode geht auf den japanischen Ingenieur Shigeo Shingo zurück, der seine Erkenntnisse zum Rüsten in den 1950er- und 1960er-Jahren entwickelte, unter anderem im Umfeld des Toyota-Produktionssystems. 1985 erschien sein Buch „A Revolution in Manufacturing: The SMED System“ auf Englisch.

Der Kern der Methode ist eine einfache Unterscheidung:

• Internes Rüsten: Tätigkeiten, die nur bei stehender Maschine möglich sind, etwa das Aus- und Einbauen eines Werkzeugs.
• Externes Rüsten: Tätigkeiten, die sich erledigen lassen, während die Maschine noch den vorigen Auftrag fertigt – Werkzeug holen, Material bereitstellen, Unterlagen prüfen.

Die Maschine steht nur für das interne Rüsten still. Alles, was sich nach außen verlagern lässt, verkürzt den Stillstand, ohne dass jemand schneller arbeiten muss.

SMED in fünf Schritten

1. Ist-Zustand aufnehmen. Filmen Sie einen typischen Rüstvorgang vollständig und notieren Sie jeden Handgriff mit seiner Dauer. Beteiligen Sie die Mitarbeiter, die täglich rüsten – sie kennen die Stolpersteine.
2. Intern und extern trennen. Prüfen Sie jede Tätigkeit: Muss die Maschine dafür wirklich stehen? Oft zeigt sich, dass Werkzeug, Material oder Unterlagen erst geholt werden, wenn die Maschine schon steht.
3. Internes in externes Rüsten umwandeln. Werkzeuge voreinstellen, Vorrichtungen vorbereiten, Material und Prüfmittel bereitlegen, bevor der alte Auftrag endet.
4. Das verbleibende interne Rüsten verkürzen. Schnellspanner statt Schrauben, feste Anschläge statt Messen, Arbeitsschritte zu zweit parallel erledigen, Einstellwerte aus einem Standard übernehmen statt ausprobieren.
5. Standardisieren und wiederholen. Den neuen Ablauf als Rüststandard festhalten, alle Beteiligten einweisen, erneut messen – und nach einiger Zeit die nächste Runde beginnen.

Wie viel das bringt, hängt vom Ausgangszustand ab. Shingo nannte in seinem Buch als Richtwert, dass sich die interne Rüstzeit allein durch das saubere Trennen und Ordnen von internem und externem Rüsten meist um 30 bis 50 Prozent verkürzen lässt. Belastbar für Ihren Betrieb ist nur die eigene Messung vorher und nachher.

Ein Beispiel Schritt für Schritt

Eine Maschine wird heute in 60 Minuten umgerüstet, alle Tätigkeiten laufen bei stehender Maschine. Die Zahlen sind ein Rechenbeispiel, keine Messwerte.

Tätigkeit	Heute	Nach Schritt 2 und 3	Nach Schritt 4	Maßnahme
Werkzeug und Material holen	12 min	extern	extern	bereitstellen, solange der alte Auftrag läuft
Unterlagen und Einstellwerte suchen	5 min	extern	extern	Rüstblatt liegt vorher bereit
Altes Werkzeug ausbauen	8 min	8 min	4 min	Schnellspanner
Neues Werkzeug einbauen	10 min	10 min	5 min	Schnellspanner, feste Anschläge
Einstellen und Probeteile	15 min	15 min	6 min	voreingestelltes Werkzeug, Werte aus dem Standard
Erstes Teil prüfen	6 min	6 min	3 min	Prüfmittel liegen bereit
Altes Werkzeug wegräumen	4 min	extern	extern	nach dem Anlauf
Stillstand je Wechsel	60 min	39 min	18 min

Schon das Trennen senkt den Stillstand um 21 Minuten, also um 35 Prozent – ohne eine einzige technische Änderung. Das liegt im Bereich des Richtwerts von Shingo. Die technischen Maßnahmen aus Schritt 4 drücken den Stillstand dann auf 18 Minuten, insgesamt 70 Prozent weniger.

Die 21 Minuten externes Rüsten verschwinden nicht. Sie müssen erledigt werden, während die Maschine läuft – und dafür braucht jemand Zeit. Wer das nicht einplant, holt das Werkzeug am Ende doch wieder bei stehender Maschine.

Über den Tag gerechnet: Die Maschine rüstet viermal täglich, geplant sind zwei Schichten mit zusammen 900 Minuten Produktionszeit.

Kennzahl	Vorher	Nachher
Stillstand je Wechsel	60 min	18 min
Rüstvorgänge je Tag	4	4
Rüstzeit je Tag	240 min	72 min
Rüstanteil an 900 min Produktionszeit	26,7 %	8,0 %
Gewonnene Laufzeit je Tag	–	168 min

Die gewonnene Zeit lässt sich zweifach nutzen: als zusätzliche Laufzeit oder für häufigeres Rüsten. In den 240 Minuten, die vorher vier Wechsel gekostet haben, sind jetzt 13 Wechsel möglich. Der Betrieb kann kleinere Lose fahren, weniger auf Lager legen und schneller auf Eilaufträge reagieren.

Kennzahlen für die Rüstzeit

Beim Rüsten täuscht das Gefühl oft. Diese Kennzahlen machen es messbar:

• Rüstzeit je Wechsel: Mittelwert und Spannweite je Maschine, gemessen vom letzten bis zum ersten Gutteil.
• Rüsthäufigkeit: Zahl der Rüstvorgänge je Schicht oder Woche.
• Rüstanteil: Rüstzeit geteilt durch geplante Produktionszeit – im Beispiel von 26,7 auf 8,0 Prozent.
• Anteil externes Rüsten: wie viel der gesamten Rüstarbeit bei laufender Maschine geschieht.
• Anlaufverluste: Ausschuss und Nacharbeit bei den ersten Teilen nach dem Rüsten.
• Verfügbarkeit in der OEE: zeigt, wie viel Maschinenzeit Rüsten und Störungen zusammen kosten.

Messen Sie je Maschine und je Art des Wechsels. Ein Wechsel auf ein ähnliches Produkt ist meist schneller erledigt als ein kompletter Umbau – im Mittelwert gehen solche Unterschiede unter.

Der zweite Hebel: die Reihenfolge

Wie lange ein Wechsel dauert, hängt nicht nur vom Rüstablauf ab, sondern auch davon, was vorher auf der Maschine lief. Folgt ein Auftrag mit demselben Werkzeug, genügt oft ein kurzer Materialwechsel. Folgt einer mit anderem Werkzeug und anderem Material, fällt der volle Umbau an.

Ein Beispiel mit vier Aufträgen: Ein Werkzeugwechsel dauert 18 Minuten wie oben, ein reiner Materialwechsel 6 Minuten, beides zusammen 24 Minuten.

Auftrag	Werkzeug	Material
A	1	X
B	2	X
C	1	Y
D	2	Y

Reihenfolge	Wechsel	Rüstzeit
Nach Eingang: A, B, C, D	Werkzeug – Werkzeug und Material – Werkzeug	18 + 24 + 18 = 60 min
Rüstgünstig: A, C, D, B	Material – Werkzeug – Material	6 + 18 + 6 = 30 min

Allein die Reihenfolge halbiert im Beispiel die Rüstzeit, ohne dass sich am Rüstablauf etwas ändert. Die Grenze setzt der Liefertermin: Eine rüstgünstige Reihenfolge nützt nichts, wenn dafür ein eiliger Auftrag zu spät kommt. Bei wenigen Aufträgen lässt sich das von Hand abwägen. Bei vielen Aufträgen, mehreren Maschinen und täglichen Änderungen wird es zur Rechenaufgabe, bei der eine Software hilft.

SMED und Reihenfolge ergänzen sich: SMED verkürzt jeden einzelnen Wechsel, die Reihenfolge sorgt dafür, dass weniger volle Wechsel nötig sind.

Typische Fehler

• Nur den Werkzeugwechsel messen. Suchen, Einstellen und Probeteile gehören zur Rüstzeit.
• Externes Rüsten nicht einplanen. Hat niemand Zeit, das nächste Werkzeug vorzubereiten, bleibt es internes Rüsten.
• Einmal verbessern, nie festhalten. Ohne Rüststandard kehren alte Gewohnheiten schleichend zurück.
• Rüsten aus der OEE herausrechnen. Wer Rüstzeit als geplanten Stillstand verbucht, schönt die Kennzahl und verliert den Hebel aus dem Blick.
• Suchzeiten übersehen. Ein Werkzeug, dessen Standort niemand kennt, verlängert jeden Wechsel – ein Organisations-, kein Technikproblem.
• Die gewonnene Zeit nicht nutzen. Wer Rüstzeit spart, aber Losgrößen und Planung unverändert lässt, verschenkt einen Teil des Nutzens.

Rüstzeiten mit POM

POM rüstet keine Maschine um. Es hilft aber, das Rüsten zu organisieren und sichtbar zu machen:

• Rüstoptimierte Reihenfolge: Im Leitstand von POM MES wandern Aufträge vom Pool über verplant zu fix an die Maschine, die sie fertigen kann. Die Reihenfolge legt ähnliche Konfigurationen hintereinander, damit seltener umgerüstet wird.
• Vorbereiten, solange die Maschine läuft: Der Maschinenclient zeigt jeder Anlage ihre eigene Auftragsreihe. Wer sieht, was als Nächstes kommt, kann Werkzeug und Material rechtzeitig bereitlegen.
• Rüstwissen im System: Crimp-Standards halten fest, mit welchen Werten und welchem Werkzeug eine Kombination aus Kontakt, Leitung und gegebenenfalls Abdichtung gecrimpt wird – als Katalog mit wiederholbarem CSV-Import.
• OEE je Maschine: Aus Gutmenge, Ausschuss und Stillständen rechnet POM die OEE und weist Verfügbarkeit, Leistung und Qualität einzeln aus.
• Werkzeuge schnell finden: POM Resources führt Maschinen, Werkzeuge, Prüfmittel und Vorrichtungen mit Standort sowie Wartungs- und Prüfintervallen.
• Zeiten aus der Halle: Mit POM BDE buchen Mitarbeiter Start, Stopp und Menge am Terminal. Die Auswertung zeigt Ist-Zeiten je Auftrag, Mitarbeiter, Arbeitsplatz und Schicht.
• Heute für die Kabelkonfektion: POM MES ist in der Kabelkonfektion entstanden und heute dafür ausgelegt; ein MES für die Zerspanung und ein frei konfigurierbares Standard-MES sind in Planung. Auch die automatische Anbindung von Maschinendaten über Schnittstellen wie OPC UA oder MQTT ist in Planung und nicht Teil des heutigen Lieferumfangs. Mehr dazu auf den Seiten MES-Software und POM in der Kabelkonfektion.