In der Herstellung von Getränken stellen Abfüllprozesse oft das Bottleneck dar, weshalb in diesem Produktionsabschnitt ein hoher Bedarf an Effizienz besteht. Um den Prozess objektiv beurteilen zu können, hilft es den Prozess mit einer Kennzahl zu beschreiben. Der Overall Performance Indicator (OPI) unterstützt dabei, den komplexen Abfüllprozess objektiv zu bewerten und für mehr Transparenz zu sorgen. Die Kennzahl OPI erlaubt einen einfachen Vergleich verschiedener Zeitabschnitte und eine kombinierte Bewertung der Leistung und Qualität. Die Berechnung erfordert Daten aus verschiedenen Teilprozessen, weshalb wir einen automatisierten Ablauf der Erfassung und Berechnung empfehlen.
Der OPI setzt sich aus der Multiplikation der drei Parameter Verfügbarkeit, Geschwindigkeit und Qualität zusammen.
Die Verfügbarkeit gibt an, wie viel Prozent der Betriebszeit die Maschine tatsächlich in Betrieb ist. Die Differenz ergibt sich aus der Summe der Nebenzeiten, wie etwa das Reinigen, Rüsten oder Warten sowie geplante Pausen.
Die Geschwindigkeit gibt das Verhältnis zwischen der abgefüllten Anzahl an Flaschen und der geplanten Sollmenge in der Arbeitszeit an. Die Berechnung erfolgt, indem die Betriebszeit mit dem geplanten Einstellsoll multipliziert wird. Die Differenz ergibt sich aus den Störungen an der Anlage, während denen keine Abfüllung stattfinden konnte. Die Störungen lassen sich dabei in anlagenbedingte (der Füllanlage) und anlagenfremde (vor- oder nachgelagerte Störungen in der Abfülllinie) unterteilen.
Die Qualität beschreibt das Verhältnis zwischen der eingesetzten Biermenge und der abgefüllten Menge in Verkaufseinheiten. Die Differenz ist der Schwand der nochmals unterteilt werden kann in Schwand zwischen Herstellung und Abfüllung sowie den Schwand nach der Abfüllung bis zur Einlagerung der Verkaufseinheiten.
Die Berechnung des OPI erfolgt beispielhaft für eine Schicht in einer Brauerei. In der Praxis gestaltet sich die Situation komplexer, da die Abfüllung einer Charge oft schichtübergreifend stattfindet oder Anlagen parallel laufen.
Die Schichtdauer beträgt acht Stunden, welche komplett eingeplant sind. Zu Beginn der Schicht ist eine halbe Stunde für die Vorbereitung vorgesehen, während am Ende eine Stunde für die Reinigung eingeplant ist. Der verbleibende Zeitraum steht für die eigentliche Produktion zur Verfügung. Die daraus resultierende Betriebszeit beträgt:
Betriebszeit = Arbeitszeit - Nebenzeiten\\ = 8h - 0,5h -1h = 6,5h \\
Verfügbarkeit = \frac{6,5h}{8h}*100\% = 81,25 %Während der Schicht erfolgt die Abfüllung des Artikels "Pils 0,5 l" im 20-Liter-Kasten mit einer vorgesehenen Abfüllleistung von 36.000 Flaschen pro Stunde.
Einstellsoll = 36.000*\frac{Flaschen}{h}*6,5{h} = 234.000 FlaschenNach der Schicht zeigt der Füller 201.400 produzierte Flaschen an. Damit ergibt sich eine Geschwindigkeit von:
Geschwindigkeit = \frac{201.400Flaschen}{234.000 Flaschen}*100\% = 86,1 \%Am Ende der Schicht zeigt der Durchflussmesser beim Füllerzufluss 1.050 hl an. Der Verkaufseinheiten Zähler zeigt 100.010 Gebinde an. Damit ergibt sich ein Schwand von:
Menge_{Füller}= 201.400Flaschen*0,5\frac{Liter}{Flasche} = 1.007hlMenge_{Vk-Einheiten}= 100.10 Gebinde*20\frac{Flaschen}{Gebinde}*0,5\frac{Liter}{Flasche} = 1.007hlSomit ergeben sich die folgenden Schwandzahlen:
Schwand_{Vor Füller}= 1.050hl - 1.0007hl = 43hlSchwand_{Nach Füller}= 1.007hl - 1.0001hl = 6hlSchwand_{Gesamt}= 43hl + 6hl = 49hlDamit ergibt sich eine Qualitätskennzahl von:
Schwand_{Vor Füller}= 100\%- \frac{49hl}{1.007hl}*100\% = 4,8\%Die Durchführung einer Vielzahl von Rüstwechseln in kleinen Losgrößen hat selbstverständlich Auswirkungen auf den OPI. Die Reduzierung der Umrüstzeiten wirkt dieser Problematik entgegen. Bei der Produktion eines vielfältigen Produktportfolios fallen jedoch Rüstzeiten und die damit verbundenen Reinigungsprozesse an.
Durch die sorgfältige Planung und Überlappung der Pausenzeiten der Mitarbeiter lassen sich die negativen Auswirkungen dieser Situation jedoch weitestgehend kompensieren.
Störungen innerhalb der Anlage verursachen häufig eine Reduzierung der Geschwindigkeit. Einzelne anlagenfremde Störungen, wie etwa Probleme mit dem angeliefertem Flaschenmaterial, lassen sich nur bedingt beeinflussen. Die anlageninterne Störungen mit dem größten Hebel lassen sich über eine Auswertung identifizieren und die zur Verfügung stehende Instandhaltungskapazität gezielt einsetzen. In diesem Zusammenhang ist es von entscheidender Bedeutung, einen Überblick über die Anzahl und die Dauer der Störungen pro Zeiteinheit zu haben.
Der Schwand zeigt sich insbesondere vor dem Füller, wobei er teilweise prozessbedingt bedingt ist. Dieser Effekt entsteht aufgrund der Startphase der Produktion. Es besteht jedoch die Möglichkeit, den Schwand durch ein sorgfältiges Anschließen der Leitungen zu reduzieren. Ein weiterer Einflussfaktor ist die Anlageneinstellung, die den Schwand nach dem Füller beeinflusst.
Die Berechnung des OPI erfordert die Kombination verschiedener Datenquellen, die basierend auf der oben beschriebenen Logik ausgewertet werden. Die DatenBerg-Software kommuniziert dabei mit der Füllersteuerung, um Zeit- und Zählwerte zuverlässig und automatisiert zu erfassen. Für die Eingabe weiterer manuell zu erfassender Werte stehen Handeingabemasken zur Verfügung. Diese sind mit der Füllersteuerung gekoppelt: Steht der Füller länger als fünf Minuten, fordert das System den Mitarbeiter auf, einen Störgrund zu hinterlegen.
Über ein Rollensystem besteht für den Vorarbeiter die Möglichkeit, relevante Informationen wie Schwandeingaben einzutippen, während der Mitarbeiter am Füller nur für ihn notwendige Informationen eingeben muss.
Der OPI wird automatisiert auf Tages-, Wochen- und Monatsbasis kalkuliert, wobei für die einzelnen Bereiche relevante Berichte als Echtzeit-Dashboards zur Verfügung stehen. Für den Abfüllleiter steht beispielsweise eine Störzeiten- und Schwandübersicht und für das Management ein aggregierte OPI-Report auf Monatsbasis bereit. Das QM hat eine Visualisierung über die Prozessparameter des Füllers, wie beispielsweise der Alkoholgehalt im Zulauf oder der Sauerstoffgehalt des Produkts sowie eine Übersicht über alle CCP-Abweichungen und eingeleitete Gegenmaßnahmen. Es ist hervorzuheben, dass alle Nutzer auf die gleiche Datengrundlage zugreifen, was die Kommunikation vereinfacht und potenzielle Kommunikationsprobleme reduziert. Zur automatisierten Überwachung kann das System auch eingesetzt werden, so wird eine Benachrichtigung via E-Mail oder SMS generiert, sobald ein Wert, wie bspw. der Alkoholgehalt ein festgelegtes Fenster verlässt. So wird die Meldekette bei Abweichungen automatisiert.
Die OPI-Berechnung ist ein bekanntes Werkzeug, um den Abfüllprozess objektiv zu bewerten. Die Berechnung wird dabei auf die individuellen Anforderungen einer Abfüllung zugeschnitten, um ein möglichst aussagekräftiges Bild über den Prozess zu gewährleisten. Durch eine intelligente Datenerfassung und -auswertung wird die Berechnung nicht nur automatisiert, sondern es wird auch eine einheitliche Datengrundlage für Entscheidungen in der Abfüllung geschaffen.
