Auswahl der richtigen KPIs:Vorlauf- und Nachlaufkennzahlen für hervorragende Fertigungsqualität

Key Performance Indicators (KPIs) spielen eine Schlüsselrolle für den Produktionserfolg. Das Messen, Sammeln und Verwenden von KPI-Daten kann die Betriebszeit erhöhen, die Zuverlässigkeit erhöhen, die Kostenkontrolle verbessern, das Umsatzwachstum steigern und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) steigern. 

Die Herausforderung? Auswahl der richtigen KPIs für den Job. 

Dies beginnt mit einer Entscheidung:Vorreiter oder Rückstand? Führende KPIs nutzen Daten, um zukünftige Ergebnisse vorherzusagen, während nacheilende KPIs Ergebnisse messen, nachdem Ereignisse eingetreten sind. Obwohl beides von Nutzen ist, kann eine übermäßige Abhängigkeit von hinterherhinkenden KPIs dazu führen, dass Hersteller Schwierigkeiten haben, mit der Konkurrenz Schritt zu halten. 

Betrachten Sie das Forschungsunternehmen Gartner, das herausgefunden hat, dass 49 % der Hersteller kein Vertrauen in ihre Fertigungsstrategie haben, um in den nächsten drei Jahren Geschäftsergebnisse zu erzielen. Während KPIs allein nicht über den Erfolg einer Strategie entscheiden, spielen zukunftsgerichtete Leistungsindikatoren eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Sichtbarkeit, Ausrichtung und Umsetzung. 

In diesem Artikel werden wir die Grundlagen von KPIs untersuchen, den Unterschied zwischen Früh- und Spätindikatoren aufschlüsseln und Ratschläge geben, um Herstellern beim Aufbau eines ausgewogenen KPI-Rahmens zu helfen.

Was sind KPIs in der Wartung und Fertigung?

KPIs sind umsetzbare Kennzahlen.  Während KPIs anhand von Daten aus Quellen wie CMMS-Plattformen, Sensoren und Benutzerberichten berechnet werden, gehen sie über die Beobachtung hinaus und schlagen Maßnahmen vor.  

Dies liegt daran, dass KPIs Beobachtungen mit Geschäftsergebnissen verknüpfen und einen Weg für Verbesserungen bieten. Stellen Sie sich ein Unternehmen vor, das die Menge an Ausschuss reduzieren möchte, die bei der Komponentenmontage anfällt. Die Organisation legt ein Ziel fest, beispielsweise 5 %, und verwendet dann diese Formel, um den KPI für die Ausschussrate zu berechnen: 

Ausschussrate = (Gesamtzahl der verschrotteten Einheiten / Gesamtzahl der produzierten Einheiten) x 100  

Wenn eine Produktionsauflage von 1.000 Stück dazu führt, dass 70 Artikel verschrottet werden, wird der KPI wie folgt berechnet: 

Ausschussrate =(70 / 1000) x 100 =7 %  

Mit diesen Daten können Teams Maßnahmen ergreifen, um die Ursache von Ausschussproblemen zu identifizieren und den KPI mit den Erwartungen in Einklang zu bringen. 

Weitere gängige Fertigungs-KPIs sind OEE, Zykluszeiten, mittlere Zeit zwischen Fehlern (MTBF) und pünktliche Lieferung (OTD). Unternehmen können je nach Geschäftszielen und Sichtbarkeitszielen auch eigene KPIs erstellen. 

KPIs haben vier Merkmale gemeinsam: 

• Relevant 

• Pünktlich 

• Steuerbar 

• An Geschäftszielen ausgerichtet 

KPIs helfen dabei, die Entscheidungsfindung auf mehreren Organisationsebenen voranzutreiben. Beispielsweise können Wartungstechniker KPIs verwenden, um die Ursachen zu identifizieren, während Werkstattleiter KPIs nutzen können, um die Betriebsleistung zu optimieren. C-Level-Führungskräfte verknüpfen KPIs häufig mit langfristigen Geschäftszielen und -strategien. 

Was sind verzögerte KPIs?

Nachlaufende KPIs sind Metriken, die Ergebnisse messen, nachdem Ereignisse eingetreten sind. In der Vergangenheit dominierten diese KPIs die Fertigung, da sie keine Analyse vor dem Ereignis erforderten. Stattdessen werden alle relevanten Daten nachträglich bereitgestellt. 

Einige Beispiele für verzögerte KPIs sind: 

• Ausfallzeit 

• Mittlere Reparaturzeit (MTTR) 

• OEE 

• Fehlerquote 

• Wartungskosten pro Einheit 

• Sicherheitsvorfälle 

Nachlaufende Leistungsindikatoren haben mehrere Vorteile. Sie sind objektiv, leicht zu messen und unterstützen klare Berichte und Benchmarking.  

Diese Indikatoren haben auch Nachteile. Da sie von Natur aus reaktiv sind, können sie Fehler nicht verhindern, sondern nur darüber berichten. Infolgedessen offenbaren verzögerte KPIs Probleme oft erst, nachdem der Schaden bereits eingetreten ist. 

Berücksichtigen Sie Maschinenausfallzeiten. Die Messung dieses KPI beginnt, wenn eine kritische Anlage ausfällt, und endet, wenn die Systeme wieder betriebsbereit sind. Die Verfolgung von Ausfallzeiten über Wochen, Monate und Jahre hinweg hilft, Fehlermuster zu erkennen und Wartungsbemühungen zu unterstützen, birgt jedoch Risiken:Jedes Mal, wenn Geräte oder Systeme ausfallen, verlieren Unternehmen Zeit und Geld. Wenn die Grundursachen nicht identifiziert werden, kommt es weiterhin zu Fehlern, oft ohne Vorwarnung. 

Was sind führende KPIs?

Führende KPIs signalisieren zukünftige Ergebnisse, bevor es zu Fehlern kommt. Dazu erfassen sie aktuelle und vergangene Leistungskennzahlen und analysieren diese Daten dann, um sowohl die Wahrscheinlichkeit eines Anlagenausfalls als auch die wahrscheinliche Ursache zu ermitteln. 

Zu den wichtigsten KPIs gehören: 

• PM-Konformitätsrate 

• Zustandsüberwachungswarnungen 

• Prozentsatz der von Sensoren überwachten Vermögenswerte 

• Status des Arbeitsauftragsrückstands 

• Abschlussrate der Inspektion 

• Mittlere Zeit zwischen Anomalien 

Das Erfassen und Anwenden dieser KPIs erfordert eine Kombination aus ständig aktiven Sensoren für die vorausschauende Wartung der Geräte, vernetzten IIoT-Anlagen und detaillierten Analysen. Dies ist die größte Herausforderung bei Frühindikatoren:Sie sind nicht automatisch verfügbar. Stattdessen müssen Unternehmen transparente Arbeitsabläufe aufbauen, die eine Datenverwaltung in Echtzeit ermöglichen. 

Der größte Vorteil führender KPIs besteht darin, dass sie den Übergang von der reaktiven zur proaktiven Wartung ermöglichen. Anstatt darauf zu warten, dass Maschinen kaputt gehen, bevor sie Maßnahmen ergreifen, können Teams diese KPIs nutzen, um wahrscheinliche Fehlerquellen zu identifizieren und Maßnahmen zur Beseitigung der Risiken zu ergreifen.

Voreilende vs. nacheilende KPIs:Hauptunterschiede

Nachlaufende KPIs sind historisch und reaktiv. Daher werden sie häufig für vierteljährliche oder monatliche Leistungsüberprüfungen verwendet, um Herstellern zu helfen, zu verstehen, was passiert ist und warum. 

Führende KPIs sind zukunftsorientiert und proaktiv. Sie können für die tägliche oder wöchentliche Betriebskontrolle verwendet werden, indem sie Erkenntnisse darüber liefern, was passieren könnte, was voraussichtlich passieren wird und wann. 

Idealerweise sollten Hersteller eine Kombination aus führenden und nacheilenden KPIs verwenden, um eine End-to-End-Ansicht der Abläufe zu erstellen.

Dimension

Frühindikatoren

Nachlaufende Indikatoren

Hauptzweck

Prognostizieren und verhindern Sie zukünftige Leistungsprobleme 

Messen Sie Ergebnisse, nachdem Ereignisse eingetreten sind 

Timing

Vorausschauend (vor Ausfällen oder Verlusten) 

Rückblickend (nachdem Ergebnisse eingetreten sind) 

Art der Einsicht

Proaktiv und vorausschauend 

Reaktiv und historisch 

Kontrolle

Hoch – Teams können die Ergebnisse im Voraus beeinflussen 

Niedrig – spiegelt Ereignisse wider, die bereits stattgefunden haben 

Typische Verwendung

Tägliche und wöchentliche Betriebskontrolle 

Monatliche und vierteljährliche Leistungsberichterstattung 

Wartungsbeispiele

PM-Compliance-Rate, Zustandsüberwachungswarnungen, Inspektionsergebnisse und Behebung von Wartungsrückständen 

Ausfallzeit, MTTR, Ausfallrate und Berechnung der Wartungskosten 

Herstellungsbeispiele

Prozessabweichungstrends, SPC-Signale und Gerätezustandsindikatoren 

Ausschussquote, Ausbeuteverlust, versäumte Lieferungen 

Zuverlässigkeitswert

Ermöglicht Fehlervermeidung und vorausschauende Wartung 

Bestätigt die Zuverlässigkeitsleistung im Nachhinein 

Ideale Anwendungsfälle

Verbesserung der zukünftigen Leistung und Vermeidung von Verlusten 

Berichterstattung, Benchmarking und Verantwortlichkeit 

KPI-Reifegradmodell:Von der reaktiven zur präskriptiven Wartung

Viele Hersteller durchlaufen ein vierstufiges KPI-Reifemodell, während sie von reaktiven zu präskriptiven Wartungspraktiken übergehen. 

• Stufe 1:Reaktiv:  Diese Phase wird durch nachlaufende KPIs definiert. Unternehmen nutzen verzögerte Kennzahlen, um Muster zu verfolgen und Risiken zu reduzieren. 

• Stufe 2:Vorbeugend:  Stufe 2 führt grundlegende, führende KPIs für die industrielle Wartung ein, beispielsweise Zustandsberichte und häufige Fehlerursachen, um vorbeugende Wartungsprogramme zu erstellen. 

• Stufe 3:Vorhersage:  In Stufe 3 nutzen Hersteller sensorgesteuerte Leitmetriken, um detaillierte Analysen durchzuführen, die Ausfälle vorhersehen und die Wartung entsprechend planen.  

• Stufe 4:Vorschreiben:  Schließlich setzen Unternehmen KI-gesteuerte Lösungen ein, um Früh- und Spätindikatoren zu kombinieren und gezielte Empfehlungen für die Wartung bereitzustellen. 

Warum führende KPIs für die vorausschauende Wartung entscheidend sind

Frühindikatoren ermöglichen eine vorausschauende Wartung, indem sie Zustandsüberwachungstechniken und verbundene Sensordaten kombinieren, um ein vollständiges Bild des Anlagenzustands zu erstellen. Vorhersageprozesse beginnen typischerweise mit Schwellenwerten – Umständen, die eine sofortige Reaktion erfordern, um das Risiko eines Ausfalls zu begrenzen. Als nächstes folgen Trends. Durch die Kombination von KPI-Daten mit Analysen können Hersteller Muster im Anlagenverhalten aufdecken, die zu ungeplanten Ausfallzeiten führen können. 

Schließlich schaffen führende KPIs die Grundlage für prädiktive Erkenntnisse, die die Zusammenhänge zwischen Betrieb, Wartung und Management verbinden. 

Leitsignale können dazu beitragen, Folgendes zu reduzieren: 

• Ungeplante Ausfallzeit 

• Notreparaturen 

• Ersatzteil-Chaos 

• Sicherheitsrisiken bei der industriellen Wartung 

Wenn beispielsweise die Analyse führender KPIs einen Zusammenhang zwischen kürzlichen Arbeitsunfällen und einem bestimmten Gerät aufdeckt, können Teams eine Fehlerursachenanalyse (Root Cause Failure Analysis, RCFA) durchführen, um die zugrunde liegende Ursache zu identifizieren.

So erstellen Sie ein ausgewogenes KPI-Framework

Unternehmen profitieren am besten von einem ausgewogenen KPI-Rahmen. Allein die Nachlaufindikatoren lassen die Hersteller im Unklaren darüber, was als nächstes kommt, während Frühindikatoren für sich genommen dazu führen können, dass Teams wichtige Trends übersehen. 

Um Ihr am besten geeignetes Framework zu finden, stellen Sie drei Fragen: 

1. Wie viele KPIs brauchen wir?  Sowohl zu wenige als auch zu viele KPIs können den Wartungs- und Verwaltungsaufwand untergraben. Bestimmen Sie Ihre ideale Zahl, indem Sie KPIs mit klaren Geschäftsergebnissen verknüpfen. Alle Verzögerungs- oder Frühindikatoren, die keine Maßnahmen auslösen oder Erkenntnisse liefern, sind nicht erforderlich.  

2. Wie sollten führende und nacheilende KPIs ausgeglichen werden?  Das Gleichgewicht wird häufig durch die Kritikalität des Vermögenswerts definiert. Beispielsweise können Verzögerungsindikatoren für weniger kritische Anlagen ausreichend sein, wenn die Behebung nach einem Ausfall nur minimale Auswirkungen hat. Frühindikatoren hingegen sind ein Muss für Anlagen, die bei einem Ausfall große ungeplante Ausfallzeiten auslösen könnten. 

3. Wie unterscheiden sich KPIs je nach Rolle?  Betrachten Sie abschließend die Auswirkungen von KPIs nach Rolle. Techniker benötigen beispielsweise anlagenspezifische KPIs, die unmittelbare Probleme verfolgen, während Führungskräfte und Manager von KPIs auf höherer Ebene profitieren können, die gemeinsam größere Muster definieren. 

Ermöglichung der KPI-Messung mit Technologie

Eine effektive KPI-Messung und -Verwaltung hängt von der Technologie ab. Aufgrund der Menge und Komplexität der Produktionsliniendaten ist es für Unternehmen unpraktisch, KPIs manuell zu erfassen, zu analysieren und anzuwenden. Führende KPIs sind ohne Technologie besonders schwer zu messen, da genaue Daten von einer proaktiven Analyse der Reparaturhistorie, des aktuellen Verhaltens und der zukünftigen Ausfallwahrscheinlichkeit abhängig sind. 

Zu den Technologien, die die KPI-Messung ermöglichen, gehören: 

• Computergestützte Wartungsmanagementsysteme (CMMS) 

• Zustandsüberwachungssensoren 

• Zuverlässigkeitsanalysen 

• KI- und maschinelle Lerntools 

In Kombination ermöglichen diese Tools die automatisierte KPI-Generierung, sodass keine manuelle Dateneingabe und Berichterstattung erforderlich ist. In Kombination mit zugänglichen Dashboards bieten diese KPIs einen Echtzeit-Einblick in Trends und Muster, die sich auf Zykluszeiten, Ausfallraten, OTD und die Gesamtproduktqualität auswirken können. 

Übergang von der Berichterstattung zur Vorhersage

Nachlaufende KPIs verfolgen, was passiert ist, während führende KPIs dabei helfen, vorherzusagen, was als nächstes kommt. 

Beides ist für Unternehmen von entscheidender Bedeutung, um sich in der sich entwickelnden Landschaft der Fertigung 4.0 zurechtzufinden, die auf ständig verbundenen, ständig aktiven und autonomen Systemen basiert. Während die Messung der Auswirkungen nach einem Ereignis für fortlaufende Verbesserungen von entscheidender Bedeutung ist, bietet eine datengesteuerte Kultur der vorausschauenden Wartung den Herstellern den Wettbewerbsvorteil, den sie benötigen.  

Auch wenn es möglich ist, den Übergang von der Berichterstattung zur Prognose vollständig intern zu bewältigen, sind Unternehmen oft besser bedient, wenn sie mit erfahrenen Service- und Systemanbietern zusammenarbeiten. Zu den Schlüsselindikatoren eines potenziellen Partners gehören Kenntnisse über Best Practices für die vorausschauende Wartung, Fachwissen über Sensorinstallation und Analyseberichte sowie umfassende Zuverlässigkeitsexpertise. 

Fazit? Die Zukunft der Wartung ist vorausschauend und KPI-gesteuert. Schaffen Sie ein Gleichgewicht zwischen Spät- und Frühindikatoren, um das Beste aus beiden Welten herauszuholen. 

Übernehmen Sie mit ATS die Führung bei Wartungs- und Fertigungs-KPIs. Lass uns reden.  

Referenzen

Gartner, Inc. (2025, 28. Oktober). Eine Gartner-Umfrage zeigt, dass 49 % der Unternehmen kein Vertrauen in die zukünftige Fertigungsstrategie haben. https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2025-10-28-gartner-survey-shows-49-percent-of-organizations-lack-confidence-in-future-manufacturing-strategy