Engpass und Durchsatz: Linienkapazität berechnen

Lektion 2.4
12 Min.Opsida Teknoloji · Zuletzt geprüft: 30. Oktober 2026

In einem Satz

Der Engpass ist die Ressource, die den erreichbaren Systemausstoß begrenzt; der Gutstückdurchsatz ergibt sich aus dem Gutteilausstoß eines Zeitraums geteilt durch dessen verstrichene Zeit.

Am Ende dieser Lektion

  • Stationskapazitäten unter Berücksichtigung paralleler Ressourcen und der Menge je Zyklus berechnen.
  • Für eine einfache serielle Linie die Kapazitätsgrenze und ihre zugrunde liegenden Annahmen nennen.
  • Den tatsächlichen Gutstückdurchsatz mit der Zeit einschließlich Stillständen berechnen.
  • Den Engpass anhand von Aufzeichnungen zu Bestand, Materialmangel und blockiertem Ausgang begründen.
  • Die Systemwirkung zweier Verbesserungsoptionen berechnen und die neue begrenzende Ressource bestimmen.

Warum das wichtig ist

Der Engpass ist die Ressource, die für den gewählten Produktmix und Zeitraum den Systemausstoß begrenzt. Der längste Zyklus oder die größte Warteschlange kann ein Ausgangspunkt der Untersuchung sein; allein ist dies kein gesichertes Ergebnis. Eine Station kann parallele Ressourcen besitzen, eine andere auf eine gemeinsam eingesetzte Person warten. Durchlaufen Produkte unterschiedliche Wege, beanspruchen sie nicht alle dieselbe Kapazität. Deshalb werden zuerst Flussweg und Ressourcenanordnung gezeichnet. Anschließend werden verfügbare Zeit, Menge je Zyklus, Stillstände und Qualität gemeinsam bewertet. Ein Engpass ist keine unveränderliche Eigenschaft einer Maschine; ändern sich die Bedingungen, kann sich auch die begrenzende Ressource ändern.

Kapazität und tatsächlicher Durchsatz sind getrennte Begriffe. Die verlustfreie Kapazität zeigt eine unter ausdrücklichen Annahmen erreichbare Obergrenze. Der tatsächliche Durchsatz ist die in einer bestimmten Zeit ausgetretene Gutstückzahl geteilt durch diese Zeit. Betrieb unterhalb der Kapazitätsgrenze bedeutet nicht unbedingt, dass die Maschine langsam ist. Materialmangel, ein voller Folgeplatz, Störungen oder niedriger Bedarf können den Ausstoß verringern. Die nach Abzug der Stillstände ermittelte Betriebsrate darf nicht als Ergebnis der gesamten Schicht dargestellt werden. Den Nenner des Durchsatzes zu ändern, ist keine Verbesserung. Verschiedene Raten desselben Zeitraums sind nur dann gemeinsam aussagekräftig, wenn ihr Umfang ausdrücklich angegeben wird.

Bestand vor dem Engpass ist eine nützliche Beobachtung, seine Entstehungsursache muss aber hinterfragt werden. Eine gebündelte Materialanlieferung kann eine vorübergehende Warteschlange erzeugen. Auch falsche Reihenfolge oder fehlende Informationen können zu Ansammlungen führen. Stärkerer Nachweis ist, wenn die begrenzende Ressource bei vorhandener Versorgung kontinuierlich arbeitet und nachfolgende Ressourcen auf Material warten. Dennoch sind Aufzeichnungen über die Zeit nötig. Eine stillstehende Station ist nicht immer ein lokales Problem, das Verschwendung erhöht; sie kann wegen überschüssiger Kapazität entsprechend dem Bedarf warten. Wartet jedoch der Engpass auf Material oder freien Ausgangsplatz, kann dies die Nutzung der Systemkapazität verhindern.

Eine Verbesserungsoption wird am Gutteilausstoß des Systems bewertet. Eine bereits ausreichend leistungsfähige Ressource zu beschleunigen, kann lediglich den Zwischenbestand vergrößern. Dagegen können eine zuverlässigere Versorgung des Engpasses oder das Freihalten seines Ausgangs das Systemergebnis verbessern. Ziel ist nicht, alle Maschinen ständig zu betreiben. Zuerst wird der größte Systemverlust bestimmt, danach ein kleiner und überprüfbarer Eingriff gewählt. In der neuen Kapazitätsrechnung werden alle Ressourcen erneut verglichen; wird der bisherige Engpass schneller, kann die nächste Grenze erreicht werden. Lokale Zyklusverkürzung und Produktionssteigerung des Systems müssen nicht denselben Prozentsatz haben. Eine Investitionsentscheidung darf nicht fallen, bevor dieser Unterschied sichtbar ist.

Formel

Verlustfreie Ressourcenkapazität (Stück/min) = Anzahl unabhängiger paralleler Ressourcen × Produkte je Zyklus (Stück/Zyklus) × 60 s/min ÷ Zykluszeit (s/Zyklus)

Grenze einer einfachen seriellen Linie (Stück/min) = Kleinste Stationskapazität

Tatsächlicher Gutstückdurchsatz (Stück/min) = Gutteilausstoß (Stück) ÷ Zeitraum einschließlich Stillständen (min)

Ausstoßschätzung bei vergleichbaren Bedingungen (Stück) = Tatsächlicher Durchsatz (Stück/min) × Neuer Zeitraum (min).

Säulen zeigen die Zykluszeiten der Stationen A, B und C: A 40, B 50, C 45 Sekunden. B ist rot. Die Linienkapazität liegt bei 72 Stück pro Stunde, der gemessene Ausstoß bei 66 Stück pro Stunde.40 sStation A90 Einh./Std50 sStation B72 Einh./StdEngpass45 sStation C80 Einh./StdLiniengrenze = 3.600 ÷ 50 s = 72 Einh./StdGemessene Ausbringung: 330 ÷ 5 = 66 Einh./Std
Die rote Säule zeigt Engpassstation B (50 s); die Linie schafft höchstens 3.600 ÷ 50 = 72 Stück/Stunde, mit Stillständen beträgt der gemessene Ausstoß 66 Stück/Stunde.

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