SMED-Methode im Mittelstand: Rüstzeit reduzieren in fünf Schritten

Was SMED ist

SMED steht für Single-Minute Exchange of Die, auf Deutsch etwa Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich. Gemeint ist ein Rüstvorgang, der unter zehn Minuten bleibt. Den Begriff hat der japanische Ingenieur Shigeo Shingo geprägt. Er entwickelte das Vorgehen ab den 1950er-Jahren in der Arbeit mit japanischen Herstellern, darunter Toyota, und beschrieb es in seinem Buch "A Revolution in Manufacturing: The SMED System", dessen englische Ausgabe 1985 erschien.

Die zehn Minuten sind ein Zielbild. An einer Spritzgießmaschine mit schwerem Werkzeug bedeuten sie etwas anderes als an einem Drehautomaten. Wichtiger als die Zahl ist die Unterscheidung, auf der die ganze Methode aufbaut.

Zum internen Rüsten gehört alles, was nur bei stehender Maschine geht. Das alte Spannmittel ausbauen, das neue einbauen, den Nullpunkt setzen. Zum externen Rüsten gehört alles, was auch bei laufender Maschine möglich wäre. Werkzeug holen, Programm prüfen, Material und Messmittel bereitlegen.

Shingos Ausgangsbeobachtung war, dass Betriebe diese beiden Arten von Arbeit nicht unterscheiden. Ein großer Teil des externen Rüstens passiert trotzdem im Stillstand. Das hat niemand so entschieden. Es hat sich eingespielt, weil der Einrichter erst anfängt, wenn der alte Auftrag fertig ist.

Der Beitrag über Rüstzeiten, die in keiner Kalkulation stehen beschreibt die Randstücke eines Rüstvorgangs: Werkzeugsuche, Warten auf den Einrichter, Erstmusterfreigabe. Fast alle davon sind externe Arbeit, die in den Stillstand gerutscht ist. SMED holt sie dort systematisch wieder heraus.

Vor dem Start: die Rüstzeit eindeutig festlegen

Bevor Sie etwas verändern, brauchen Sie eine Messgröße, die alle gleich verstehen. Die Rüstzeit beginnt mit dem letzten Gutteil des alten Auftrags und endet mit dem ersten Gutteil des neuen, das ohne weitere Korrektur in Serie geht. Erstmuster, Korrekturen am Programm und Wartezeiten liegen damit innerhalb der Messung.

Viele Betriebe messen anders. Sie zählen ab dem Moment, in dem der Einrichter loslegt, oder bis zum ersten Teil, das aus der Maschine fällt. Beides macht die Zahl kleiner. Und beides versteckt die Verluste, denn die liegen genau in den ausgeklammerten Minuten.

Für den Vergleich vorher und nachher reichen wenige Größen:

• die Rüstzeit von Gutteil zu Gutteil, als Median und als Spanne zwischen schnellstem und langsamstem Rüstvorgang
• die Zahl der Korrekturschleifen bis zum ersten Gutteil
• die Zahl der Rüstvorgänge pro Woche an dieser Maschine
• einige Wochen später die Losgrößen, die Sie tatsächlich fahren

Die Spanne verdient mehr Aufmerksamkeit als der Mittelwert. Ein Rüstvorgang, dessen Dauer stark schwankt, macht der Planung mehr Ärger als einer, der verlässlich etwas länger braucht.

Schritt 1: Einen echten Rüstvorgang filmen

Wählen Sie eine Maschine, an der oft gerüstet wird und deren Stillstand spürbar Termine kostet. Filmen Sie dort einen vollständigen Rüstvorgang. Ein Smartphone auf einem Stativ genügt. Die Kamera läuft vom letzten Gutteil bis zum ersten Gutteil durch, auch wenn der Einrichter zwischendurch die Halle verlässt.

Sprechen Sie das vorher mit dem Einrichter ab und, falls Sie einen haben, mit dem Betriebsrat. Es geht um den Ablauf und nicht um die Leistung einer Person. Wenn das nicht klar ist, bekommen Sie einen Vorführ-Rüstvorgang zu sehen statt eines echten.

Anschließend sehen Sie sich das Video gemeinsam mit dem Einrichter an und notieren jede Tätigkeit mit Start- und Endzeit. Die Liste wird länger, als alle vermuten. Gänge zum Werkzeuglager, ein Telefonat mit der Arbeitsvorbereitung und die Suche nach dem passenden Schlüssel gehören mit darauf.

Schritt 2: Internes und externes Rüsten trennen

Gehen Sie die Liste Zeile für Zeile durch und fragen Sie bei jeder Tätigkeit, ob die Maschine dafür stehen muss. So kann das an einer Drehmaschine aussehen:

Für Shingo war diese Trennung der entscheidende Schritt, und sie kostet fast nichts. Sie brauchen eine Checkliste und einen Rüstwagen.

Eine Bedingung hat sie allerdings. Die externe Arbeit muss jemand erledigen, während die Maschine noch läuft. Klären Sie ausdrücklich, wer das ist. Betreut der Einrichter gleichzeitig mehrere Maschinen, rutscht die Vorbereitung sonst beim ersten Engpass zurück in den Stillstand.

Schritt 3: Internes Rüsten in externes umwandeln

Jetzt kommen die Tätigkeiten dran, die heute nur bei Stillstand gehen. Ein Teil davon lässt sich nach außen verlagern, wenn man ihn anders vorbereitet:

• Vorrichtungen außerhalb der Maschine voreinstellen, sodass sie nur noch eingesetzt werden
• Werkzeuge extern vermessen und die Korrekturwerte vorab hinterlegen
• Spritzgießwerkzeuge vorwärmen, bevor sie in die Maschine kommen
• einheitliche Aufnahmehöhen oder Zwischenplatten verwenden, damit das Ausrichten entfällt

In diesem Schritt kommt zum ersten Mal Technik ins Spiel, und damit Geld. Halten Sie jede Idee gegen die Frage, wie oft an dieser Maschine gerüstet wird. Ein Nullpunktspannsystem an einer Maschine, die einmal pro Woche umgebaut wird, rechnet sich selten.

Schritt 4: Was intern bleibt, straffen

Was danach noch intern ist, wird kürzer gemacht. Die Ansatzpunkte sind handfest:

• Schrauben, die mehrere Umdrehungen brauchen, durch Spannhebel, Schnellspanner oder Bajonettverschlüsse ersetzen, wo die Spannkraft es zulässt
• Justieren durch feste Anschläge und Passstifte ersetzen. Jede Justage, bei der jemand probiert und nachmisst, ist ein Kandidat.
• parallel arbeiten. Wenn zwei Personen gleichzeitig an beiden Seiten der Maschine arbeiten, sinkt der Stillstand, auch wenn die Arbeitszeit insgesamt gleich bleibt.
• Wege abschaffen. Alles, was beim Rüsten gebraucht wird, liegt in Griffweite.

Die Reihenfolge der Schritte hat einen Grund. Wer mit Schnellspannern anfängt, beschleunigt einen Teil des Rüstens, der vielleicht gar nicht der größte Posten ist. Das Video aus Schritt 1 zeigt Ihnen, wo die Minuten tatsächlich liegen.

Schritt 5: Standardisieren und schulen

Halten Sie den neuen Ablauf als Rüststandard fest. Eine Seite pro Maschine oder Teilefamilie genügt, mit Reihenfolge, Zuständigkeit und der Liste dessen, was vor dem Stillstand bereitliegen muss. Fotos helfen mehr als lange Texte.

Schulen Sie danach alle, die an dieser Maschine rüsten, die Spätschicht eingeschlossen. Nach einigen Wochen filmen Sie erneut und vergleichen beide Videos. Ohne Standard und ohne jemanden, der ihn einfordert, fällt der Ablauf auf den alten Stand zurück. Woran das liegt, steht im Beitrag Was nach dem Berater bleibt.

Wohin die gewonnene Zeit geht, ist eine Entscheidung der Geschäftsführung. Sie können die Kapazität nutzen oder kleinere Lose fahren und damit Bestand und Durchlaufzeit senken. Treffen Sie diese Entscheidung bewusst und passen Sie Rüstzeit und Losgrößen im ERP an. Sonst verschwindet die gewonnene Zeit im Tagesgeschäft, und niemand kann später sagen, wohin.

Typische Fehler in mittelständischen Betrieben

Mit dem Einkauf anfangen. Schnellspannsysteme werden bestellt, bevor jemand einen Rüstvorgang von Anfang bis Ende angesehen hat.

Aus dem Gedächtnis arbeiten. Wird der Ablauf am Besprechungstisch rekonstruiert statt gefilmt, fehlen genau die Such- und Wartezeiten, um die es geht.

Nur den Einrichter einbeziehen. Viele Verluste entstehen bei Lager, Qualitätssicherung und Arbeitsvorbereitung. Liegt das Messmittel im Messraum oder fehlt das Material, kann der Einrichter allein wenig ändern.

Den Mittelwert feiern. Ein besserer Durchschnitt bei unveränderter Streuung macht keinen Liefertermin verlässlicher.

Einen Workshop für ein Projekt halten. Ein SMED-Workshop liefert eine umgestellte Maschine und eine Ideenliste. Die übrigen Maschinen brauchen jemanden im Betrieb, der das Vorgehen weiterträgt.

Die Kalkulation nicht anfassen. Solange im ERP die alte Rüstzeit steht, plant die Arbeitsvorbereitung weiter mit den alten Losgrößen.

Wann SMED nicht der Hebel ist

SMED lohnt sich dort, wo oft gerüstet wird und jede Minute Stillstand Geld kostet. Das trifft nicht auf jede Maschine zu. Ob das Rüsten an einer Maschine mehr Zeit kostet als Störungen, Kurzstopps und Ausschuss, zeigt eine OEE-Rechnung über eine Schicht.

An einer Maschine mit freier Kapazität erzeugt eine kürzere Rüstzeit zunächst nur mehr Leerlauf. Interessant wird sie dort erst, wenn Sie die gewonnene Zeit in kleinere Lose umsetzen wollen. Bei langen Serien mit wenigen Wechseln im Monat ist der Ertrag ebenfalls klein.

Manchmal liegt das Problem auch gar nicht an der Maschine. Wenn Aufträge tagelang auf Freigabe, Material oder Zeichnung warten, spart SMED Minuten an der Maschine, während die Tage davor bleiben. Im Beispiel eines Prozess-Audits sitzt der Engpass in der Freigabe, während der Betrieb schon über eine zusätzliche Maschine nachdenkt.

Vor jedem SMED-Projekt steht deshalb die Frage, wo im Auftragsdurchlauf die Zeit tatsächlich verloren geht. Diese Frage beantwortet eine Prozessanalyse mit Zeitstempeln aus Ihrem eigenen Betrieb, bevor Sie Geld für Spanntechnik ausgeben.