SMED: Rüstzeit reduzieren und Losgrößen senken

Lange Rüstzeiten führen zu großen Losen, große Lose zu hohen Beständen und langen Durchlaufzeiten. SMED senkt die Rüstzeit systematisch, meist ohne dass zuerst investiert werden muss. Diese Lektion zeigt die vier Schritte und rechnet an drei Beispielen durch, wie eine kürzere Rüstzeit auf effektive Zykluszeit, Losgröße, EPEI und Bestand wirkt.

Was SMED ist

SMED steht für Single Minute Exchange of Die, sinngemäß „Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich“. Die Methode geht auf Shigeo Shingo zurück, der sie ab den 1950er-Jahren unter anderem bei Toyota entwickelte. Ziel ist nicht hektischeres Arbeiten, sondern ein Rüstablauf, bei dem die Maschine nur noch für die Schritte steht, die wirklich nur im Stillstand gehen.

Als Rüstzeit gilt die Zeit vom letzten Gutteil des alten Loses bis zum ersten Gutteil des neuen Loses bei normaler Geschwindigkeit. Anfahren, Probeteile und Nachjustieren gehören also dazu, nicht nur das Umbauen. Im Datenkasten steht sie als RZ (englisch C/O, changeover) in Minuten.

Internes und externes Rüsten

Internes Rüsten ist alles, was nur bei stehender Maschine geht: Werkzeug aus- und einbauen, spannen, einstellen, Probeteil fertigen. Externes Rüsten läuft parallel zur Produktion: Werkzeug holen und vorwärmen, Material bereitstellen, Spann- und Prüfmittel vorbereiten, Programme laden, nach dem Wechsel aufräumen.

In vielen Ist-Abläufen ist beides vermischt: Die Maschine steht, während jemand das Werkzeug sucht oder auf den Kran wartet. Genau hier setzt SMED an. Für den Wertstrom zählt nur das interne Rüsten, denn nur in dieser Zeit fehlt der Maschine Kapazität.

Die vier Schritte

• Analysieren: einen realen Rüstvorgang vollständig filmen oder mit der Stoppuhr aufnehmen und jeden Handgriff mit Dauer notieren. Den tatsächlichen Ablauf beobachten, nicht den aus der Arbeitsanweisung.
• Trennen: jeden Schritt als intern oder extern kennzeichnen. Alles Externe wird vor dem Stopp oder nach dem Anlauf erledigt, etwa mit Rüst-Checkliste und Rüstwagen.
• Umwandeln: internes Rüsten in externes verlagern, zum Beispiel Werkzeuge außerhalb der Maschine voreinstellen, Formen vorwärmen, Zwischenspannplatten oder Nullpunktspannsysteme einsetzen.
• Straffen: die verbleibenden internen Schritte verkürzen, etwa Schnellspanner statt Schrauben, Anschläge statt Messen und Justieren, einheitliche Werkzeughöhen, zwei Personen parallel. Den neuen Ablauf als Standard festschreiben und üben.

Rüstzeit je Stück im Datenkasten

In der effektiven Zykluszeit wird Rüsten über die Rüstzeit je Stück berücksichtigt: Rüstzeit ÷ Losgröße. Die Verfügbarkeit im Datenkasten erfasst nur Störungen, damit das Rüsten nicht doppelt zählt.

Beispiel Stanzen im Lenkungshalter: Zykluszeit 1 s, Verfügbarkeit 85 %, Rüstzeit 60 min, Losgröße 1.000. Rüstzeit je Stück = 3.600 s ÷ 1.000 = 3,6 s, effektive Zykluszeit = 1 ÷ 0,85 + 3,6 = 4,8 s. Mit SMED auf 10 min (der Kaizen-Blitz in der Demo) sind es 600 s ÷ 1.000 = 0,6 s und effektiv 1,8 s.

Die gewonnene Zeit lässt sich auf zwei Arten nutzen: als Kapazität (gleiche Losgröße, weniger Rüstzeit je Stück) oder für häufigeres Rüsten (kleinere Lose, gleiche Rüstzeit je Stück). Mit 10 min Rüstzeit und 167 Stück je Los bleibt die Rüstzeit je Stück bei 3,6 s, ein Los entspricht dann aber nur noch rund 0,2 statt gut einem Tagesbedarf (920 Stück). Für den Wertstrom ist meist die zweite Variante das Ziel, denn kleinere Lose bedeuten weniger Bestand.

Beispiel Pumpenmontage: Rüsten macht den Engpass

In der Übung Pumpenmontage beträgt der Kundentakt 450 min × 60 ÷ 300 Stück = 90 s. Das Bearbeiten hat 75 s Zykluszeit, 85 % Verfügbarkeit, 40 min Rüstzeit und Losgröße 150. Rüstzeit je Stück: 2.400 s ÷ 150 = 16 s, effektiv 75 ÷ 0,85 + 16 = 104,2 s. Der Prozess liegt über dem Takt, obwohl die reine Zykluszeit darunter liegt.

SMED auf 10 min plus TPM auf 95 % Verfügbarkeit: Bei halber Losgröße (75 Stück) kostet das Rüsten 600 s ÷ 75 = 8 s je Stück, effektiv 75 ÷ 0,95 + 8 = 86,9 s, also unter dem Takt. Gleichzeitig halbiert sich der Losbestand hinter dem Prozess.

Rüstzeit, Losgröße und EPEI

Teilen sich mehrere Varianten eine Maschine, bestimmt die Rüstzeit, wie oft jede Variante drankommen kann. Die Zeit, die nach der Produktion übrig bleibt, ist die Rüstkapazität. EPEI (Every Part Every Interval) ist die Summe der Rüstzeiten eines Durchlaufs durch alle Varianten, geteilt durch diese Rüstkapazität pro Tag.

Beispiel Fräsen in der Vorlage „Variantenfertigung“: 450 min Arbeitszeit × 80 % Verfügbarkeit = 21.600 s. Belastung: 400 × 28 s + 250 × 24 s + 50 × 55 s = 19.950 s. Rüstkapazität: 21.600 − 19.950 = 1.650 s, also 27,5 min pro Tag. Rüstzeiten der drei Varianten: 45 + 45 + 90 = 180 min = 10.800 s. EPEI = 10.800 ÷ 1.650 = 6,5 Tage.

Mit SMED an der Sondervariante (90 → 30 min) sinkt die Summe auf 120 min = 7.200 s und der EPEI auf 7.200 ÷ 1.650 = 4,4 Tage. Ein Los je Variante entspricht etwa Tagesbedarf × EPEI, der mittlere Losbestand rund einem halben Los. Für die Standardvariante (400 Stück pro Tag) heißt das: Los von rund 2.600 auf rund 1.750 Stück, mittlere Reichweite des Losbestands von etwa 3,3 auf 2,2 Tage.

SMED im Wertstrom planen

In der Ist-Karte zeigen sich Rüstprobleme an drei Stellen: hohe RZ im Datenkasten, großer Bestand hinter dem Prozess und ein EPEI von mehreren Tagen oder Wochen. Im Soll-Zustand ist SMED meist die Voraussetzung für einen Supermarkt mit Kanban und kleinen Losen; ohne kürzere Rüstzeit wird der Supermarkt groß.

In Wertstromanalyse.app tragen Sie die Maßnahme als Kaizen-Blitz am Prozess ein, mit Verantwortlichem und Termin. Im Soll-Zustand ändern Sie Rüstzeit und Losgröße im Datenkasten und passen die Bestände an die neue Losgröße an. Effektive Zykluszeit, EPEI (bei mehreren Produkten über den Produktmix), Reichweiten und Durchlaufzeit rechnen sich neu; der Ist/Soll-Vergleich zeigt die Wirkung.

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