Definition, Berechnung und Bedeutung der Zykluszeit in der Logistik und Produktion

Die Zykluszeit ist eine wichtige Kennzahl zur Messung der Effizienz von Produktions- oder Logistikprozessen. Damit lässt sich ermitteln, wie viel Zeit zwischen dem Beginn und dem Abschluss einer Aufgabe vergeht - sei es bei der Herstellung eines Produkts oder bei der Kommissionierung.

In diesem Artikel erläutern wir, was die Zykluszeit ist, warum sie für Unternehmen von strategischer Bedeutung ist, wie sie berechnet wird und welche Maßnahmen zur Verkürzung der Zykluszeit sowohl in industriellen Umgebungen als auch in Lagern ergriffen werden können.

Definition der Zykluszeit

Die Zykluszeit ist die erforderliche Zeit für die Fertigstellung einer Produktionseinheit oder einer Aufgabe innerhalb eines Prozesses. Sie wird vom Beginn bis zum Ende eines Vorgangs berechnet und umfasst in der Regel sowohl die tatsächliche Arbeitszeit als auch eventuelle Pausen während der Ausführung. Bei agilen Methoden und Methoden der kontinuierlichen Verbesserung spiegelt die Zykluszeit die tatsächliche Geschwindigkeit wider, mit der eine Aufgabe erledigt wird. Sie unterscheidet sich dabei von der Vorlaufzeit, die die gesamte Zeit bis zur endgültigen Lieferung umfasst. 

In der Fertigung kann sich die Zykluszeit auf die Zeit beziehen, die eine Maschine für die Herstellung eines Teils benötigt. In der Logistik bezeichnet dies die Zeit, die für die Kommissionierung benötigt wird - vom Eingang des Auftrags bis zur Fertigstellung für den Versand.

Diese Kennzahl ist für die Lean-Methodik von grundlegender Bedeutung. Sie zielt auf die Beseitigung von Tätigkeiten ab, die keinen Mehrwert schaffen, und darf nicht mit ergänzenden Kennzahlen wie der Takt Time verwechselt werden, die das erforderliche Tempo zur Deckung der Kundennachfrage angibt.

Die Bedeutung der Zykluszeit

Durch die Messung der Zykluszeit lassen sich Engpässe in Produktions- oder Logistikprozessen erkennen und die Betriebskapazität an den tatsächlichen Bedarf anpassen und somit Kosten senken. Zudem liefert es objektive Informationen zur Steigerung des Servicegrads und der Produktivität ohne zusätzlichen Ressourcenbedarf.

Durch eine kontinuierliche Überwachung lassen sich Ineffizienzen erkennen, die die Zykluszeit verlängern - wie beispielsweise Stillstände, Nacharbeiten, unnötige Wege oder Leerlaufzeiten. Je geringer der Zeitverlust ist, desto wettbewerbsfähiger ist das Unternehmen und desto stabiler ist sein Betrieb.

Darüber hinaus wirkt sich die Zykluszeit auf die Vorlaufzeit aus - also den gesamten Zeitraum vom Eingang eines Auftrags bis zur Auslieferung des Produkts an den Kunden. Diese Kennzahl ist entscheidend, um die Serviceerwartungen zu erfüllen und die Kundenbindung zu stärken.

Anwendungen der Zykluszeit

Die Zykluszeit findet in verschiedenen Unternehmensbereichen Anwendung. So wird sie beispielsweise in der industriellen Fertigung verwendet, wo sie die Dauer jedes einzelnen Arbeitsschritts in einer Fertigungslinie misst. Anhand dieser Daten wird die Arbeitsauslastung angepasst und eine Anhäufung der WIP-Bestände oder Umlaufbestände vermieden. So werden die Ressourcenplanung und die Abstimmung zwischen den Prozessen verbessert.

In der Logistik und Lagerhaltung wird die Zykluszeit bei Tätigkeiten wie dem Wareneingang, der Einlagerung von Paletten, dem Nachschub oder der Kommissionierung analysiert. Eine Verkürzung der Zykluszeit bei der Kommissionierung wirkt sich beispielsweise unmittelbar auf die tägliche Versandkapazität und auf den Servicegrad für den Kunden aus.

In der Softwareentwicklung wird die Zykluszeit vom Start einer Aufgabe bis zu deren Fertigstellung und Bereitstellung in der Produktion gemessen. Diese Kennzahl trägt zur Optimierung des Arbeitsablaufs und zur besseren Planbarkeit von Projekten bei.

Wie berechnet man die Zykluszeit eines Prozesses?

Die Grundformel für die Zykluszeit besteht aus der Division der Gesamtproduktionszeit durch die Anzahl der in diesem Zeitraum produzierten Einheiten:

Zykluszeit = Gesamtproduktionszeit / Anzahl der produzierten Einheiten

Wenn beispielsweise in 8 Stunden (480 Minuten) 600 Einheiten hergestellt werden, beträgt die durchschnittliche Zykluszeit 0,8 Minuten (48 Sekunden) pro Einheit. In der Logistik kann diese Berechnung auf die Anzahl der pro Schicht kommissionierten Aufträge oder die pro Stunde bearbeiteten Auftragszeilen angewendet werden.

Für zuverlässige Daten sind präzise Messsysteme erforderlich. In modernen Logistikanlagen wurde die manuelle Erfassung durch digitale Systeme ersetzt. Mit einem Lagerverwaltungssystem (LVS) wie Easy WMS von Mecalux lassen sich die mit den einzelnen Aufgaben verbundenen Zeiten - Kommissionierung, Nachschub, Platzierung und Versand - in Echtzeit erfassen. Diese Rückverfolgbarkeit erleichtert die Analyse der Produktivität je Lagermitarbeiter, Bereich oder Prozess sowie eine fundierte Entscheidungsfindung.

Herausforderungen bei der Messung der Zykluszeit

Die Messung der Zykluszeit birgt verschiedene Herausforderungen, die die Ergebnisse verfälschen können, wenn sie nicht sorgfältig gehandhabt werden:

• Variabilität in den Prozessen. Nicht alle Aufträge, Produkte oder Aufgaben erfordern denselben Aufwand oder dieselbe Bearbeitungszeit. In der Produktion können Artikel mit unterschiedlicher technischer Komplexität vorliegen, und in der Logistik spielen Faktoren wie die Auftragsgröße, der Stellplatz der Artikel oder die Art der erforderlichen Handhabung eine Rolle.
• Unterschiede zwischen Lagermitarbeitern oder Schichten. Die Erfahrung und die Fachkenntnisse der einzelnen Mitarbeiter wirken sich auf die Ausführungsgeschwindigkeit aus. Es kann auch zu Abweichungen zwischen den Schichten kommen, die auf die Arbeitsbelastung oder die betriebliche Organisation zurückzuführen sind.
• Nicht registrierte Stationen. Kleine Unterbrechungen aufgrund technischer Störungen, Materialmangels oder interner Wartezeiten werden möglicherweise nicht erfasst, wenn keine angemessene Rückverfolgbarkeit gegeben ist. Dies führt zu einer verfälschten Berechnung der tatsächlichen Zykluszeit.
• Mangelnde Systemintegration. Wenn Produktion, Lager und Managementsysteme nicht miteinander vernetzt sind, werden Informationen fragmentiert, und Berechnungen basieren möglicherweise auf Schätzungen statt auf tatsächlichen und nachvollziehbaren Daten.

Bei ungenauen Daten können strategische Entscheidungen auf unvollständigen Informationen beruhen. Deshalb sind Automatisierung und Digitalisierung für zuverlässige Messdaten und eine verbesserte Analysefähigkeit von entscheidender Bedeutung.

Wie lässt sich die Zykluszeit verkürzen?

Die Verkürzung der Zykluszeit erfordert einen strukturierten und kontinuierlichen Ansatz und kann aus zwei Perspektiven angegangen werden: Produktion und Logistik.

In der Produktion

In Produktionsumgebungen bedeutet die Verkürzung der Zykluszeit, dass jede Phase des Prozesses analysiert und Maßnahmen gegen die Faktoren ergriffen werden müssen, die zu Wartezeiten, Ungleichgewichten oder Unterbrechungen führen.

• Abstimmung der Arbeitsschritte. Durch eine gleichmäßige Verteilung der Aufgaben auf die verschiedenen Stationen wird verhindert, dass sich bei einigen die Arbeitslast häuft, während andere ungenutzt bleiben. Ein optimales Gleichgewicht sorgt für minimale interne Wartezeiten und synchronisiert den Produktionsrhythmus.
• Beseitigung ineffizienter Aktivitäten. Durch das Aufspüren unnötiger Arbeitsschritte, Doppelarbeit oder überflüssiger Vorgänge wird der Arbeitsablauf vereinfacht. Die Behebung dieser Ineffizienzen verkürzt die Gesamtzeit für die Fertigstellung jeder Einheit.
• Implementierung vorbeugender Wartungsmaßnahmen. Die Durchführung geplanter vorbeugender Wartungsarbeiten verringert das Risiko von Störungen und ungeplanten Stillständen. Ein besser vorhersehbarer Betriebsablauf führt zu weniger Unterbrechungen und geringeren Schwankungen bei den Zykluszeiten.
• Optimierung von Formatwechseln. Die Verkürzung der Einrichtungszeiten oder des Werkzeugwechsels zwischen Produktionsserien erhöht die Maschinenverfügbarkeit und fördert den reibungslosen Betriebsablauf.
• Standardisierung der Abläufe. Die Festlegung klarer und wiederholbarer Verfahren sorgt für eine einheitliche Ausführung der Aufgaben. Dadurch werden Abweichungen verringert und die Vorhersehbarkeit der Ergebnisse verbessert.

Durch die Einbindung dieser Anpassungen in den täglichen Betriebsablauf lassen sich Verluste an Zykluszeit minimieren und die Stabilität des Produktionsprozesses verbessern.

In Lagern und in der Logistik

In der Logistik stützt sich die Verkürzung der Zykluszeiten auf verschiedene betriebliche und technologische Strategien:

• Optimierung der Kommissionierung. Kommissioniersysteme wirken sich unmittelbar auf die Zykluszeit aus. Die Planung effizienter Routen mit einem LVS spart Lauf- bzw. Fahrtwege sowie Leerlaufzeiten. Darüber hinaus führt die Einführung spezifischer Lösungen, wie beispielsweise der Hochleistungs-Kommissionierstation oder Methoden nach dem Prinzip Goods-to-Person, bei denen die Ware zum Mitarbeiter transportiert wird, zu einer erheblichen Steigerung der Anzahl der pro Schicht kommissionierten Aufträge.
• Auswahl und Anpassung von Lagerlösungen an die logistischen Anforderungen. Für die Verkürzung der Zykluszeit ist die Auswahl des geeigneten Systems - je nach Produkttyp, Umschlag, Volumen, Kommissionierstrategie und Automatisierungsgrad - von entscheidender Bedeutung.
• Automatisierung interner Bewegungen. Durch den Einsatz automatischer Fördersysteme wie Palettenförderer, Behälterförderer, autonome mobile Roboter (AMR) oder Elektrohängebahnen lassen sich die Übergänge zwischen Wareneingang, Lagerung, Kommissionierung und Versand optimieren. Dank dieser Automatisierung wird die manuelle Handhabung reduziert und der interne Warenfluss wird optimiert.
• Digitalisierung der Prozesse mit einem LVS. Ein Lagerverwaltungssystem koordiniert Aufgaben, ordnet Aufträge nach Prioritäten zu und erfasst Daten in Echtzeit, was die Organisation verbessert, Fehler reduziert und Bearbeitungszeiten verkürzt.

Zykluszeit als entscheidender Faktor für die Effizienz

Die Zykluszeit ist eine wesentliche Kennzahl zur Bewertung der betrieblichen Effizienz in Produktion und Logistik. Durch diese Analyse lassen sich Ineffizienzen aufdecken und deren Ursachen beheben, um besser auf die Nachfrage reagieren zu können. Dank der Integration von Technologie, Automatisierung und speziellen Softwarelösungen wird diese Kennzahl zu einem strategischen Instrument zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit.