Welche Kennzahlen lassen sich mit einer Produktionssimulation untersuchen?

renz · 01 Sep. 2026

Mit einer Produktionssimulation lässt sich eine Vielzahl produktionsrelevanter Kennzahlen untersuchen: von Durchlaufzeiten und Anlagenauslastung über Puffergrößen und Taktzeiten bis hin zu Ausschussquoten und Qualitätskennzahlen. Welche Kennzahlen konkret analysiert werden, hängt vom jeweiligen Planungsziel ab. Die folgenden Abschnitte gehen auf die einzelnen Kategorien ein und zeigen, wann welche Kennzahlen im Fokus stehen sollten.

Welche Kennzahlenkategorien deckt eine Produktionssimulation ab?

Eine Produktionssimulation deckt im Wesentlichen vier Kennzahlenkategorien ab: Zeitkennzahlen (z. B. Durchlaufzeit, Taktzeit), Kapazitäts- und Auslastungskennzahlen (z. B. Maschinenauslastung, OEE), Bestandskennzahlen (z. B. Pufferfüllstände, Work-in-Progress) sowie Qualitätskennzahlen (z. B. Ausschussrate, Nacharbeitsquote). Je nach Simulationsmodell lassen sich diese Kategorien einzeln oder in Kombination auswerten.

Der Vorteil gegenüber einer rein analytischen Betrachtung liegt darin, dass die Simulation das dynamische Zusammenspiel dieser Kennzahlen abbildet. Ein Engpass an einer Maschine wirkt sich auf Pufferfüllstände, Durchlaufzeiten und letztlich auf den Gesamtdurchsatz aus. In einem statischen Tabellenmodell bleiben solche Wechselwirkungen oft unsichtbar; in der 3D-Simulation der Anlage werden sie direkt sichtbar.

Für produzierende Betriebe, die Automatisierungsprojekte planen oder bestehende Linien optimieren wollen, bietet diese Breite an Kennzahlen eine belastbare Grundlage für Investitionsentscheidungen, bevor physische Änderungen vorgenommen werden.

Wie lässt sich die Durchlaufzeit mit einer Simulation analysieren?

Die Durchlaufzeit lässt sich in einer Produktionssimulation analysieren, indem einzelne Werkstücke oder Aufträge durch das gesamte Simulationsmodell verfolgt werden. Das Modell erfasst dabei, wie lange ein Teil an jeder Station wartet, bearbeitet und transportiert wird. So entsteht ein vollständiges Zeitprofil vom Auftragseingang bis zur Fertigstellung.

Besonders aufschlussreich ist die Unterscheidung zwischen reiner Bearbeitungszeit und Wartezeit. In vielen Produktionen macht die Wartezeit vor Stationen den größten Anteil der Gesamtdurchlaufzeit aus. Die Simulation zeigt, an welchen Punkten sich Warteschlangen bilden und warum. Ursachen können eine unzureichende Pufferkapazität, ungleichmäßige Taktzeiten zwischen Stationen oder häufige Rüstvorgänge sein.

Durch gezielte Parameteränderungen im Modell lässt sich dann prüfen, wie sich die Durchlaufzeit verändert, wenn zum Beispiel eine zusätzliche Maschine eingeplant, ein Puffer vergrößert oder eine Reihenfolgestrategie angepasst wird. Das erlaubt eine fundierte Aussage darüber, welche Maßnahme den größten Effekt auf die Durchlaufzeit hat, ohne dass ein einziger Umbau in der realen Anlage nötig ist.

Welche Kapazitäts- und Auslastungskennzahlen liefert die Simulation?

Eine Produktionssimulation liefert Auslastungswerte für einzelne Maschinen, Arbeitsstationen und Transportsysteme. Typische Kennzahlen sind die prozentuale Maschinenauslastung, die mittlere Belegungszeit, Stillstandszeiten durch Störungen oder Rüsten sowie der OEE (Overall Equipment Effectiveness), sofern Verfügbarkeit, Leistung und Qualität im Modell hinterlegt sind.

Gerade bei der Planung automatisierter Fertigungszellen zeigt sich, dass einzelne Stationen im Papierplan gut ausgelastet wirken, in der Simulation aber entweder chronisch überlastet sind oder dauerhaft auf Vorprodukte warten. Diese Diskrepanz entsteht, weil statische Kapazitätsrechnungen Variabilität (z. B. schwankende Bearbeitungszeiten, Störungen, Losgrößenwechsel) nicht berücksichtigen.

Die Simulation gibt außerdem Auskunft über die Auslastung von Transportmitteln wie Förderbändern, fahrerlosen Transportsystemen oder Robotern. Gerade in verketteten Anlagen sind Transportsysteme häufig ein unterschätzter Engpass. Wer die Anlagenauslastung realistisch bewerten will, kommt an einer dynamischen Betrachtung dieser Elemente kaum vorbei.

Können auch Qualitäts- und Ausschusskennzahlen simuliert werden?

Ja, Qualitäts- und Ausschusskennzahlen lassen sich in einer Produktionssimulation abbilden, wenn entsprechende Fehlerwahrscheinlichkeiten und Nacharbeitspfade im Modell hinterlegt werden. Das Simulationsmodell kann dann berechnen, wie viele Teile eine Nacharbeitsschleife durchlaufen, wie sich das auf Durchlaufzeit und Kapazität auswirkt und welcher Anteil als Ausschuss aus dem Prozess ausscheidet.

Konkret bedeutet das: Wenn an einer Bearbeitungsstation eine bekannte Fehlerrate vorliegt, wird diese als stochastischer Parameter in das Modell eingebunden. Teile, die als fehlerhaft markiert werden, folgen im Modell einem anderen Pfad. So lässt sich berechnen, wie viel Nacharbeitskapazität tatsächlich benötigt wird und ob Nacharbeitsstationen zum Engpass werden können.

Für Betriebe mit hohen Qualitätsanforderungen, etwa in der Verpackungsbranche oder im Maschinenbau, erlaubt diese Art der Simulation eine frühzeitige Einschätzung, wie sich Qualitätsverbesserungen auf den Gesamtdurchsatz auswirken. Eine Reduzierung der Ausschussquote um wenige Prozentpunkte kann in der Simulation sichtbar machen, ob dadurch eine zusätzliche Maschine eingespart werden kann.

Wann sollte man welche Kennzahlen in der Simulation priorisieren?

Welche Kennzahlen in der Produktionssimulation priorisiert werden, hängt vom konkreten Planungsziel ab. Bei der Neuplanung einer Anlage stehen Durchlaufzeit und Auslastung im Vordergrund. Bei der Optimierung einer laufenden Linie sind Pufferfüllstände und Engpassanalysen oft relevanter. Bei Qualitätsproblemen rücken Ausschussrate und Nacharbeitsaufwand in den Fokus.

Eine grobe Orientierung:

Neuanlage oder Layoutplanung: Auslastung, Taktzeit, Durchlaufzeit, Puffergrößen
Engpassanalyse in bestehender Produktion: Maschinenauslastung, Warteschlangenbildung, Work-in-Progress
Qualitätsverbesserungsprojekt: Ausschussquote, Nacharbeitskapazität, Auswirkung auf den Gesamtdurchsatz
Investitionsentscheidung: OEE, Kapazitätsreserven, Sensitivität gegenüber Störungen

In der Praxis werden selten nur einzelne Kennzahlen betrachtet. Wer die Durchlaufzeit verbessern will, muss auch die Auslastungsverteilung kennen. Wer die Auslastung erhöhen will, muss wissen, wie sich das auf Puffer und Qualität auswirkt. Eine gut aufgesetzte Simulation liefert alle diese Werte in einem konsistenten Modell, sodass Entscheidungen auf einer gemeinsamen Datenbasis getroffen werden können. Für Unternehmen, die komplexere Prozessveränderungen planen, kann es sinnvoll sein, zusätzlich eine Geschäftsprozesssimulation einzubeziehen, um auch organisatorische Abläufe in die Analyse einzubinden.

Wie Authaler + Renz bei der Kennzahlenanalyse in der Produktionssimulation unterstützt

Authaler + Renz erstellt detaillierte 3D-Simulationen geplanter oder bereits laufender Fertigungsanlagen und wertet dabei die Kennzahlen aus, die für das jeweilige Projekt relevant sind. Das Leistungsangebot umfasst konkret:

Aufbau eines maßgeschneiderten Simulationsmodells auf Basis realer Produktions- und Prozessdaten
Analyse von Durchlaufzeiten, Maschinenauslastung, Pufferfüllständen und OEE im Modell
Identifikation von Engpässen und Optimierungspotenzialen, bevor eine Anlage physisch gebaut oder umgebaut wird
Visualisierung der Ergebnisse in nachvollziehbarer Form als Grundlage für Investitionsentscheidungen
Begleitung über die Simulation hinaus: von der Konzeptphase bis zur Umsetzung

Wer wissen möchte, welche Kennzahlen in seinem konkreten Produktionsumfeld mit einer Simulation untersucht werden können, kann direkt Kontakt aufnehmen und das Vorhaben unverbindlich besprechen.