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Eine kleine Unterbrechung im Produktionsablauf ist doch nicht der Rede wert? Ein drei Minuten langer Stillstand beeinträchtigt doch nicht den gesamten Auftrag? Produkte, die im Werkzeug hängen bleiben, haben doch kaum Auswirkungen auf die Effizienz der Maschine?

Im Vergleich zum Zeitraum einer 24-Stunden-Produktion ist ein Kurz-Stillstand von maximal drei bis vier Minuten eine wirklich kleine Zeitspanne. Meist bleibt es aber nicht bei nur einem Stillstand. Mehrere einzelne Verzögerungen bei der Bearbeitung eines Auftrags können sich summieren. So haben selbst kürzeste „Mikrostillstände“ eine große Auswirkung. 

Es lohnt sich deshalb, sich auch mit den Ursachen und Folgen von Kurz-Stillständen zu beschäftigen. 

Was sind Kurz-Stillstände & warum sind sie ein Problem?

Unter einem Kurz-Stillstand versteht man kurze Unterbrechungen des Spritzguss-Prozesses, die maximal rund fünf Minuten andauern. Es sind meist kleine Fehler im Prozessablauf, die schnell durch einen Produktionsmitarbeiter quittiert werden. Die Maschine wird einfach neu gestartet. 

Der Grund für den Stillstand wird dabei nicht erfasst. Aus Zeit- oder Personalmangel findet keine Fehleranalyse statt. Die Beschäftigung mit der Ursache erscheint als ein höherer Aufwand als das regelmäßige Quittieren eines Fehlers. Das mag auf den ersten Blick stimmen. 

Aber: Je mehr Kurz-Stillstände, die zum Neustart führen, desto höher ist das Risiko für schwerwiegende Fehler an der Maschine! Quittierte Stillstände gehen im Verhältnis zu anderen Verzögerungen unter und/oder werden nicht als Problem erkannt. Defekte oder Maschinenfehler fallen beispielsweise erst auf, wenn sie bereits stärkere Auswirkungen haben. 

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Ursachen: Was sind die Gründe für Kurz-Stillstände?

Meiner Erfahrung nach sind die Gründe für einen Großteil der Kurz-Stillstände:

  • Instabile Prozesse
  • Fachkräftemangel
  • Ungenaue Wartung bzw. Instandhaltung

Kurz-Stillstände durch instabile Prozesse

In einem instabilen Spritzguss-Prozess treten beispielsweise Fehler beim Schließen des Werkzeugs auf. Auch die Auslegung des Produkts kann Schwierigkeiten bereiten, etwa wenn das Werkzeug nicht richtig formt. Das Produkt bleibt im Werkzeug hängen, wenn es eigentlich ausgeworfen werden sollte. Es rutscht in die Negativ-Form und die Maschine spritzt erneut in das Werkzeug.

Solche Ereignisse führen zu Crashes, die manuell durch die Mitarbeiter bearbeitet werden müssen. Sie bedeuten einen zusätzlichen Arbeitsaufwand, der durch gute Vorbereitung vermieden werden kann. 

Der Fachkräftemangel als Ursache für Stillstände im Spritzguss

Häufig ist allerdings nicht ausreichend Zeit oder Know-How für eine gute Vorbereitung vorhanden, weil geschultes Personal fehlt. Deshalb ist auch der Fachkräftemangel ein häufiger Grund für Kurz-Stillstände. 

Nicht nur ein ungenaues Setup, sondern auch Zeitmangel bei der Betreuung der Maschine kann die Auswirkungen von Kurz-Stillständen verschärfen. Muss ein Mitarbeiter zu viele Maschinen betreuen, kann das die gesamten Stillstandszeiten deutlich verlängern.  

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Kommen in der Produktion Leiharbeiter zum Einsatz, fehlt ihnen leider oft die notwendige Routine bei der Handhabung der Maschinen. Anstatt Fehler entsprechend zu bearbeiten oder auf die Suche nach der Ursache zu gehen, wird quittiert und der Spritzguss-Zyklus neu gestartet. 

Für die Fehleranalyse und entsprechende vorbeugende Maßnahmen sind Zeit, Wissen und Erfahrung notwendig. Leider sind diese Voraussetzungen nicht immer verfügbar. 

Kurz-Stillstände durch unregelmäßige Wartung

Bei Zeitdruck und besonders, wenn die Betriebskosten Rekordhöhen erreichen, wird die regelmäßige Wartung und Instandhaltung der Spritzgussmaschinen gerne aufgeschoben. Schließlich kann man sich keinen Produktionsstopp erlauben. 

Aus eigener Erfahrung weiß ich: Verlängerte Wartungsintervalle kosten mehr als sie nutzen: Verschleißteile, die ausgetauscht werden müssten, können Ursachen für regelmäßige Stillstände sein. Auch ein aufgeschobener Ölwechsel kann zu einem instabilen Prozess führen. 

Die Folgen von Kurz-Stillständen

Wie bereits angesprochen, haben selbst kürzeste Stillstände einen merkbar negativen Einfluss auf die Produktionseffizienz. Dabei geht bares Geld verloren. Auch, weil die Verzögerungen einen erhöhten Verbrauch von Energie und Rohstoffen bedeuten. 

So leidet die Produktionseffizienz an Kurz-Stillständen

Eines der großen Probleme an Kurz-Stillständen habe ich im Laufe des Artikels schon öfter beschrieben: Es ist sehr schwer, den Überblick zu behalten, wenn Fehlermeldungen nur quittiert werden. Sie gehen unter und werden nicht weiter beachtet. Nach dem Schichtwechsel sind sie auch schon wieder vergessen. 

Allerdings können sich derartige Unterbrechungen und ihre Bearbeitungszeit summieren. Die Effizienz der Produktion, die Zahl der produzierten Teile pro Zeiteinheit leidet. Für einen Auftrag wird mehr Zeit benötigt als notwendig. 

Energie- und Ressourcenverschwendung im Spritzguss

Aufgrund von Zeit- und Fachkräftemangel bleibt häufig außerdem zu wenig Zeit für eine adäquate Bearbeitung. Die Mitarbeiter stehen nicht selten unter Zeitdruck, können sich einem Fehler nicht entsprechend widmen und ihn beheben. 

Dadurch erhöht sich langfristig das Risiko für schwerwiegendere Probleme. Es kann zu Maschinen- oder Werkzeugschäden kommen, deren Behebung weit mehr Zeit und Geld kostet. Gleichzeitig darf an dieser Stelle auch der erhöhte Ausschuss nicht vergessen werden, der durch die Stillstände anfällt. 

Vermeidbare Kurz-Stillstände verbrauchen auf lange Sicht große Mengen an Rohstoffen, Energie und vor allem Geld. 

Der erhöhte Energieverbrauch wird besonders durch die gestiegenen Stromkosten zu einem Problem. Jeder Stillstand bedeutet den unnötigen Verbrauch von Energie! Weil die Heizbänder die Betriebstemperatur auch während eines Stillstands aufrecht erhalten müssen, kann es durch die hohen Strompreise zu Mehrkosten von bis zu 100.000 € kommen.

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Kurz-Stillstände vorbeugen & Kosten verringern

Um unnötig hohe Kosten zu vermeiden, die durch häufige Kurz-Stillstände entstehen, gibt es mehrere Ansatzpunkte. Sie alle funktionieren einzeln und haben dann positive Auswirkungen. Eine Kombination ist jedoch besonders erfolgversprechend. Zu den wichtigsten Einflussfaktoren gehören: 

  • Bewusstsein und Erfahrung der Mitarbeiter
  • Regelmäßige Wartung und Instandhaltung der Maschinen
  • (digitales) Condition Monitoring

Produktionsmitarbeiter haben am meisten mit den Spritzgussmaschinen zu tun und kennen deshalb oft auch ihre Eigenheiten. Erfahrene Arbeiter, die mit der Produktionshalle vertraut sind, wissen genau, welche Maschine welche Besonderheiten hat. Sie erfassen die Ursache in kurzer Zeit und reagieren entsprechend. 

Dieses Wissen ist essenziell für eine effiziente Produktion. In Zeiten des Fachkräftemangels kommen aber auch die erfahrensten Mitarbeiter an ihre Grenzen. Schichten müssen mit Leiharbeitern ergänzt werden. Lehrlinge oder neue Mitarbeiter benötigen eine gewisse Zeit, um mit allem vertraut zu werden. 

Schulung & Bewusstsein für Kurz-Stillstände – Kosten verringern

Für die gesamte Belegschaft gilt: Es muss ein Bewusstsein dafür geschaffen werden, dass sich auch kürzeste Stillstände auf die Produktivität auswirken. Auch Verzögerungen, die schnell behoben sind, sollten protokolliert werden. Das ermöglicht einen besseren Überblick über häufige Fehler. Langfristig können auf Grundlage dieser Daten Entscheidungen für Anpassungen in der Produktion getroffen werden. 

Für vieles im Leben gilt: Ein gutes Basiswissen ist die Grundlage für Weiterentwicklung. Es lohnt sich, regelmäßig Zeit und Geld in die Schulung neuer Arbeitskräfte sowie in die Fortbildung erfahrener Mitarbeiter zu investieren. 

Regelmäßige Wartung für eine stabile Produktion

Eine stabile Produktion kann nur erreicht werden, wenn auch die Maschinen stabil laufen. Die Voraussetzung dafür ist eine regelmäßige Wartung und Instandhaltung. Dabei sollte zumindest das vom Hersteller empfohlene Intervall eingehalten werden. 

Der regelmäßige Ölwechsel oder die Kontrolle bzw. der Austausch von Verschleißteilen sind wichtige Faktoren für die Prozessstabilität und somit die Verringerung von unnötigen (Kurz-) Stillständen. 

Um einen Wartungsbedarf frühzeitig zu erkennen, kann auch Predictive Maintenance eingesetzt werden. Diese „vorausschauende Wartung“ funktioniert auf Grundlage erfasster Maschinendaten. Ein digitales System überwacht diese Daten, analysiert sie und erkennt selbst kleinste Abweichungen, welche die Ursache für einen zukünftigen Stillstand sein können. 

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Kosten für Kurz-Stillstände verringern mit digitalem Condition Monitoring

Die Voraussetzung für Predictive Maintenance ist eine funktionierende Zustandsüberwachung (Condition Monitoring). So haben die Bediener den aktuellen Betriebsstatus jeder Spitzgussmaschine immer im Blick und können rechtzeitig reagieren, wenn ein (Kurz-) Stillstand droht. 

So funktioniert die digitale Zustandsüberwachung zur Kostenreduktion

Condition Monitoring funktioniert mithilfe digitaler Systeme, welche Produktionsdaten erfassen und auswerten.  

Eine künstliche Intelligenz (KI) analysiert dafür beispielsweise die Schwingungen einer Spritzgussmaschine und detektiert Unregelmäßigkeiten. Die Informationen werden in einem digitalen Dashboard dargestellt. Die Nutzer erhalten Benachrichtigungen bei Stillständen, können diese verschiedenen Kategorien zuordnen und die Stillstandsgründe rückblickend analysieren. Auf Basis dieser Daten können Vorkehrungen zur zukünftigen Verringerung der Stillstände und Effizienzsteigerung der Produktion getroffen werden. 

Die digitale Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) hilft unter anderem dabei, 

  • Stillstände rechtzeitig zu erkennen und die Reaktionszeit darauf kurz zu halten.
  • das Bewusstsein für Kurz-Stillstände zu schärfen.
  • einzuschätzen, was die häufigsten Gründe für Kurz-Stillstände sind.
  • durch Kurz-Stillstände ausgelöste Kosten zu reduzieren.
  • Überblick über den Energieverbrauch der einzelnen Maschinen zu gewinnen.
  • die Effizienz der Produktion langfristig zu steigern.
Bei AISEMO Analytics profitieren die Mitarbeiter von der Kategorisierung von Stillständen am Tablet direkt an der Maschine. Das schafft nicht nur eine Grundlage für eine Analyse und Evaluation, sondern auch Bewusstsein für die Auseinandersetzung mit den Gründen. 

Fazit: Mit Schulung & Digitalisierung zu weniger Kosten

Um unnötige Kosten durch Kurz-Stillstände zu vermeiden, lohnt sich nicht nur die Schulung und regelmäßige Fortbildung der Mitarbeiter. Ich bin besonders von den Potenzialen einer Digitalisierungslösung für Kunststoff-Spritzguss-Maschinenparks überzeugt. 

Wenn Kurz-Stillstände rechtzeitig erkannt, behoben und zukünftig vermieden werden, lassen sich Betriebskosten und unnötiger Ausschuss einsparen. 

Die digitale Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) im Maschinenpark bietet unglaublich viele Ansätze zur Auseinandersetzung und Optimierung: von der Erkennung von (Kurz-)Stillständen, über die Darstellung der Maschinendaten in Echtzeit oder dem Energiesparmonitoring. Eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) sorgt für die notwendige Prozess-Stabilität.