Für Lean und Six Sigma

Die Verbesserung rechnen, bevor der Pilot läuft

Wertstromanalyse zeigt, wo Bestand liegt. Sie zeigt nicht, was passiert, wenn Sie den Engpass lösen — und genau dort scheitern DMAIC-Projekte in der Improve-Phase. Simulation schliesst diese Lücke: Sie rechnet die Massnahme durch, bevor jemand sie einführt, und macht Streuungsreduktion als Hebel sichtbar und bezifferbar.

PhaseMeasure · Analyze · Improve
HebelKapazität · Streuung · Menge
AussageVorher/Nachher mit Spanne
Kurz gesagt

In einem DMAIC-Projekt beantwortet Simulation die Frage, an der die Improve-Phase regelmässig hängt: Was bringt diese Massnahme, bevor wir sie einführen? Die Wertstromanalyse liefert die Struktur und den Bestand, die Simulation ergänzt Schwankung, Warteschlangen und die Verkettung der Schritte. Besonders wertvoll ist sie für den Six-Sigma-Kernhebel Streuung: Nach der Kingman-Näherung wächst die Wartezeit proportional zum Quadrat der Variationskoeffizienten — wer die Streuung halbiert, viertelt ihren Beitrag zur Warteschlange, ohne einen einzigen Vorgang schneller zu bearbeiten.

Streuung halbiert

¼

So stark sinkt ihr Beitrag zur Warteschlange — ohne Investition.

Auslastung 85 %

5,7×

Wartezeit im Verhältnis zur Bearbeitungszeit.

Pilotdauer

0Wochen

Die Massnahme wird gerechnet, bevor sie eingeführt wird.

Modell

5–10Schritte

Grober als ein Wertstrom, feiner als eine Faustregel.

01DMAIC

Wo Simulation in den Zyklus gehört

Nicht überall. In zwei Phasen ist sie das schärfste verfügbare Werkzeug, in zwei anderen ist sie überflüssig — und das gehört gesagt.

PhaseWas Simulation beiträgtWas sie nicht ersetzt
DefineWenig. Die Abgrenzung ist Projektarbeit, keine RechnungSIPOC, Projektauftrag, Stimme des Kunden
MeasureBaseline als Band statt als Mittelwert: P50 und P90 der Durchlaufzeit, Auslastung je Schritt am SpitzentagMesssystemanalyse, echte Datenerhebung
AnalyzeDen begrenzenden Schritt unter Schwankung finden, Ursachenhypothesen gegeneinander rechnenUrsache-Wirkungs-Diagramm, 5 Why, Hypothesentests
ImproveDer Kernbeitrag: jede Massnahme vorab rechnen, inklusive Folgewirkung — wohin der Engpass wandertDen Piloten. Simulation ersetzt keine Einführung, sie priorisiert sie
ControlGrenzwerte plausibilisieren: ab welcher Menge kippt der Prozess zurückRegelkarten, laufende Messung

Der praktische Nutzen liegt in Improve. Dort stehen typischerweise fünf bis zehn Massnahmenvorschläge im Raum, jeder mit einem Fürsprecher. Wer sie einzeln durchrechnet, bekommt eine Rangfolge nach Wirkung statt nach Lautstärke — und zwar an einem Nachmittag statt in drei Pilotwochen je Massnahme.

02Wertstrom

Was die Wertstromanalyse nicht zeigt

VSM ist ein hervorragendes Bild. Es ist nur ein Bild eines Zustands, nicht eines Verhaltens.

Eine Wertstromanalyse zeigt Bearbeitungszeit, Liegezeit, Bestand und Flussgrad — gemessen an einem Tag, für einen typischen Vorgang. Drei Dinge zeigt sie nicht:

1. Die Schwankung. VSM notiert Bestandsdreiecke als Momentaufnahme. Ob dort an Spitzentagen das Dreifache liegt, steht nicht im Bild — und der Schaden entsteht an genau diesen Tagen.

2. Die Verkettung. Ein Schritt hinter dem Engpass sieht im Wertstrom entspannt aus, weil er nur bekommt, was der Engpass durchlässt. Wird der Engpass gelöst, trifft ihn die volle Menge. Die Verbesserung, die im künftigen Wertstrombild eingezeichnet ist, tritt dann nicht ein.

3. Die Nichtlinearität. Zwischen 70 % und 85 % Auslastung liegen fünfzehn Prozentpunkte und eine Verzweieinhalbfachung der Wartezeit. Ein Wertstrom, der Auslastungen gar nicht führt, kann diese Schwelle nicht zeigen.

Zusammen benutzt ergibt beides ein rundes Bild: Der Wertstrom liefert Struktur, Bestände und die Sicht der Beteiligten; das Simulationsmodell übernimmt Struktur und Mengen und ergänzt Spannen, Kapazitäten und Kalender. Ein Wertstrom mit acht Schritten wird in rund zwanzig Minuten zum rechenbaren Modell.

03Kernhebel

Streuung senken schlägt oft Kapazität erhöhen

Das ist die Stelle, an der Six Sigma und Warteschlangentheorie dasselbe sagen — und die in Projekten am häufigsten übersehen wird.

Die Kingman-Näherung (auch VUT-Formel) zerlegt die Wartezeit vor einem Schritt in drei Faktoren:

Wartezeit  Wq  ≈    ρ / (1 − ρ)      ×   (ca² + cs²) / 2   ×   te
                 └─ Auslastung ─┘       └─ Streuung ─┘      └ Dauer ┘

Der mittlere Faktor enthält die Variationskoeffizienten der Ankünfte (ca) und der Bearbeitungsdauern (cs) — Standardabweichung geteilt durch Mittelwert. Er geht quadratisch ein.

Die Folge: Wer die Streuung halbiert, viertelt ihren Beitrag zur Warteschlange, ohne einen einzigen Vorgang schneller zu bearbeiten und ohne eine Stelle zu besetzen. Konkrete Massnahmen, die genau das tun:

  • Vorgänge nach Typ trennen. Einfaches und Kompliziertes in derselben Schlange erzeugt hohe cs. Zwei getrennte Schlangen senken die Wartezeit für beide.
  • Eingänge glätten. Feste Übergabezeiten statt Schwall, Termine statt Zufallsanlieferung — das senkt ca.
  • Rückfragen abschaffen. Jede Rückfrage ist ein Vorgang, der zweimal wartet, und sie erzeugt eine zweigipflige Dauerverteilung, also hohe Streuung.
  • Nacharbeit an der Quelle beheben. Klassisches Six Sigma — hier zusätzlich mit einem Wartezeiteffekt, der meist grösser ist als der Bearbeitungszeiteffekt.

Diese Massnahmen kosten nichts und stehen selten in Business Cases, weil sie sich schlecht als Projekt verkaufen lassen. Eine Simulation macht ihre Wirkung sichtbar — und damit verkaufbar. Der ausführliche Rechenweg steht in Engpass berechnen.

04Workshop

Kaizen-Woche mit gerechnetem Ergebnis

Ein bewährter Ablauf für eine Verbesserungswoche, in der simuliert wird:

  1. Montag: Ist-Prozess modellieren, live vor der Gruppe. Widerspruch ist erwünscht — jede Korrektur, die hier kommt, kommt nicht mehr in der Abschlusspräsentation. Am Ende des Tages steht ein Modell, dem alle zustimmen.
  2. Dienstag: Stresstest und Ist-Stand sichern. Der oberste Balken ist der Engpass. Gegenprobe mit Little's Law: Bestand ÷ Tagesdurchsatz muss ungefähr die gemessene Durchlaufzeit ergeben. Weicht es ab, fehlt eine Warteschlange im Modell — meist eine Rückfrage oder eine Freigabe.
  3. Mittwoch: Massnahmen sammeln und einzeln rechnen. Einen Hebel je Lauf, nie drei. Ergebnis ist eine Rangfolge nach Wirkung in Zeit und Euro.
  4. Donnerstag: die zwei besten Massnahmen im echten Prozess anpiloten. Jetzt weiss die Gruppe, worauf zu achten ist und welche Zahl sich bewegen muss.
  5. Freitag: Vergleich exportieren. Vorher/Nachher mit Spanne, Annahmen, Folgewirkung — als PDF für die Lenkung.

Der Unterschied zu einer Kaizen-Woche ohne Rechnung: Am Freitag steht nicht „wir erwarten eine deutliche Verbesserung“, sondern „Durchlaufzeit P50 von 6,1 auf 3,4 Tage, P90 von 14 auf 7, jährliche Personalkostenwirkung 78 000 bis 121 000 Euro, danach ist die Freigabe der neue Engpass“.

05Grenzen

Was hier nicht hingehört

  • Statistikpaket. Messsystemanalyse, Hypothesentests, Regression, Versuchsplanung (DoE), Prozessfähigkeit — dafür bleibt Minitab, JMP oder R das richtige Werkzeug. FlowVisual rechnet Abläufe, keine Datensätze.
  • Fertigungsauslegung. Für Linientaktung, Rüstmatrizen, Transportlogik und Schichtmodelle mit Übergaberegeln braucht es ein Simulationslabor (Plant Simulation, FlexSim, Arena, Simul8, AnyLogic).
  • Messung statt Annahme. Wenn ein durchgängiges Event-Log existiert und die Frage lautet „was ist tatsächlich passiert?“, ist Process Mining das richtige Werkzeug. Simulation rechnet einen Prozess, den es so noch nicht gibt.
  • Normkonforme Dokumentation. Sechs Bausteine, kein BPMN — siehe BPMN-Simulation.

Faustregel: Simulation ist stark, wo Schwankung, Warteschlangen und Verkettung das Ergebnis bestimmen. Das ist in Verwaltungs- und Dienstleistungsprozessen fast immer der Fall — und dort ist auch das klassische Lean-Werkzeug am schwächsten, weil es aus der Fertigung stammt.

Auf einen Blick
Einsatz in DMAIC
Measure (Baseline als Band), Analyze (Engpass unter Schwankung), Improve (Massnahmen vorab rechnen)
Ergänzt
Wertstromanalyse, Prozessbeobachtung, Kaizen-Woche
Ersetzt nicht
Minitab/JMP/R, Messsystemanalyse, DoE, Regelkarten
Kernaussage
Wirkung eines Hebels in Zeit und Euro, P10–P90, inklusive Wanderung des Engpasses
Betrieb
Desktop, macOS 13+ und Windows 10/11, offline, kein Konto

Häufige Fragen

Ersetzt Simulation die Wertstromanalyse?

Nein, sie ergänzt sie. Der Wertstrom liefert Struktur, Bestände und die gemeinsame Sicht der Beteiligten — das ist Workshoparbeit und durch nichts zu ersetzen. Was er nicht zeigt, sind Schwankung, Warteschlangen und die Verkettung der Schritte. Ein Wertstrom mit acht Schritten wird in rund zwanzig Minuten zum rechenbaren Modell.

Warum bringt weniger Streuung so viel?

Weil die Wartezeit proportional zum Quadrat der Variationskoeffizienten von Ankünften und Bearbeitungsdauern wächst (Kingman-Näherung). Wer die Streuung halbiert, viertelt ihren Beitrag zur Warteschlange — ohne einen Vorgang schneller zu bearbeiten. Praktisch heisst das: Vorgänge nach Typ trennen, Eingänge glätten, Rückfragen und Nacharbeit abschaffen.

Brauche ich Black-Belt-Statistik, um das Werkzeug zu bedienen?

Nein. Verteilungswahl, Aufwärmphase und Replikationszahl sind in Simulationslaboren Ihre Verantwortung; hier geben Sie Spannen ein und bekommen Spannen zurück. Statistisches Vorwissen hilft beim Interpretieren, ist aber keine Voraussetzung für ein belastbares Ergebnis.

Kann ich damit eine Prozessfähigkeit oder ein DoE rechnen?

Nein. Cp/Cpk, Messsystemanalyse, Hypothesentests, Regression und Versuchsplanung gehören in ein Statistikpaket wie Minitab, JMP oder R. FlowVisual rechnet Abläufe unter Schwankung — Durchsatz, Durchlaufzeit, Auslastung, Kosten —, keine Datensätze.

Wie unterscheidet sich das von einer Excel-Rechnung im Projekt?

Excel addiert Bearbeitungszeiten entlang eines Pfades. Es kennt keine Warteschlange vor einem belegten Schritt, keine Spitzentage und keine Verkettung — und damit nicht die drei Effekte, die in Verwaltungsprozessen die Durchlaufzeit erzeugen. Die typischen Fehler stehen in unserem Artikel zu Prozesskosten in Excel.

FlowVisual

Rechnen Sie Ihre nächste Massnahme vorab

Ist-Stand modellieren, sichern, einen Hebel ändern, vergleichen. Am Ende steht eine Rangfolge nach Wirkung statt nach Lautstärke — und eine Zahl, die den Lenkungskreis überlebt.

Anleitung: in sieben Schritten zur Zahl