5S in der Fertigung von Mikroaktoren: von Ordnung zu Zuverlässigkeit
Regner® Editorial Team
Aiguaviva -
05/10/2026
5S (Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu und Shitsuke) ist eine japanische Methode zur Arbeitsplatzorganisation. Bei der Fertigung und Integration von Mikroaktoren für die Laborrobotik und die medizinische Instrumentierung sind Ordnung und Sauberkeit keine Frage der Ästhetik oder der formalen Disziplin: Sie beeinflussen unmittelbar Präzision, Qualität und Prozessstabilität.
Die Methode entstand in Japan im Umfeld des Toyota-Produktionssystems und wurde zu einer der Säulen der schlanken Produktion. Ihr Ziel ist es, Verschwendung zu beseitigen und den Arbeitsplatz zu optimieren. In der Mikrotechnik und bei kundenspezifischen Automatisierungsplattformen geht ihr Zweck darüber hinaus: Sie wird zu einem System, das die Variabilität reduziert, die Rückverfolgbarkeit sicherstellt und die Zuverlässigkeit des Endprodukts schützt.
Ein Mikroaktor vereint auf sehr kleinem Raum eine komplexe mechanische, elektrische und elektronische Architektur: Präzisionsgewindespindeln, Getriebezüge, Elektromotoren, Positionssensoren, Verkabelung, miniaturisierte Schraubverbindungen, spezielle Schmierstoffe und mechanische Bauteile oder Kunststoffteile mit engen Toleranzen. Wenn die Zuverlässigkeit einer Roboterzelle von der Ausrichtung und dem Verhalten so kleiner Komponenten abhängt, ist die Umgebung, in der sie montiert und integriert werden, entscheidend: Jede Abweichung am Arbeitsplatz wirkt sich letztlich auf die Montage, die Leistung oder die Lebensdauer des Produkts aus.
In der Präzisionsmontage dient 5S deshalb als Instrument zur Prozesskontrolle und Fehlervermeidung. Die fünf Phasen erfüllen dabei folgende Aufgaben:
| Phase | Bedeutung | Was bei der Montage von Mikroaktoren vermieden wird |
|---|---|---|
| Seiri | Aussortieren | Vermischung unterschiedlicher Teilenummern und Ansammlung unnötigen Materials |
| Seiton | Ordnen | Dass fehlende Werkzeuge oder falsche Komponenten unbemerkt bleiben |
| Seiso | Reinigen und prüfen | Partikelverunreinigungen und unerkannter Verschleiß |
| Seiketsu | Standardisieren | Schwankungen zwischen Bedienern, Schichten und Fertigungslosen |
| Shitsuke | Disziplin aufrechterhalten | Nachlassende Einhaltung des Standards im Laufe der Zeit |
1. Seiri (aussortieren): die Vermischung von Teilenummern bei der Montage von Mikroaktoren vermeiden
Das erste S besteht darin, die im Arbeitsbereich benötigten Gegenstände zu identifizieren, sie von nicht benötigten Gegenständen zu trennen und Letztere zu entfernen. Dadurch wird nutzbarer Raum frei, und Ablenkungen oder Verwechslungen werden vermieden.
An einer Montagelinie für Mikroaktoren oder mechatronische Unterbaugruppen mit zahlreichen Varianten und Teilenummern ist die Ansammlung nicht benötigten Materials eine häufige Fehlerquelle. Ein 12-V-Motor und ein 24-V-Motor können identische Gehäuse haben; zwei Gewindespindeln können sich nur in der Gewindesteigung unterscheiden; ein Encoder kann dieselbe Bauform wie eine andere elektronische Ausführung aufweisen; ein Verbindungskabel kann sich lediglich durch seine Länge oder die Konfiguration seiner Anschlüsse unterscheiden. Je kleiner die Komponente ist, desto schwieriger lässt sich eine Verwechslung mit bloßem Auge erkennen, und desto größer ist das Risiko, ein falsches Teil zu montieren.
Eine technisch konsequente Anwendung von Seiri erfordert, das Material nach seiner Nutzungshäufigkeit einzuordnen:
- Täglicher oder häufiger Gebrauch: Komponenten, kalibrierte Hilfsmittel und technische Unterlagen zum laufenden Fertigungsauftrag befinden sich in unmittelbarer Reichweite des Bedieners.
- Gelegentlicher Gebrauch oder Loswechsel: Ersatzvorrichtungen oder zusätzlich benötigte Lehren werden in gekennzeichneten Schränken innerhalb des Werks aufbewahrt.
- Veraltete oder überschüssige Gegenstände: Sie werden entfernt oder in Quarantänebereiche verbracht, bevor sie irrtümlich wieder an die Linie gelangen können.
Überflüssiges zu entfernen bedeutet im Kern, die Linie vor der Vermischung von Teilenummern und vor menschlichen Fehlern zu schützen.
Die Schwierigkeit liegt darin, dass eine reale Maschine niemals unter idealen Bedingungen arbeitet. Die Last verändert sich, Spritzen weisen Toleranzen auf, Fluide bieten unterschiedliche Widerstände, Komponenten verformen sich geringfügig, und der Prozess muss auch nach Tausenden oder Hunderttausenden von Zyklen wiederholbar bleiben.
Für einen Systemintegrator lautet die Frage deshalb nicht nur: „Welche Auflösung hat der Aktor?“ Sie ist wesentlich umfassender: „Wie verhält sich dieses Subsystem innerhalb der Maschine, unter Last, über seine gesamte Lebensdauer und wenn etwas nicht mehr wie vorgesehen funktioniert?“
2. Seiton (ordnen): ein Platz für alles und alles an seinem Platz
Nach dem Freiräumen des Bereichs weist Seiton jedem benötigten Gegenstand einen eindeutigen, zugänglichen und klar gekennzeichneten Platz zu. So werden unnötiger Zeit- und Kraftaufwand vermieden.
Messgeräte, Werkzeuge für kontrolliertes Anziehen, Montagevorrichtungen und Komponentenschalen müssen eine festgelegte Position einnehmen, die durch visuelle Kennzeichnungen, beschriftete Schablonen und Farbcodes markiert ist. Bei der Verwaltung von Komponenten und Materialien gilt zusätzlich das FIFO-Prinzip (First In, First Out: zuerst eingelagert, zuerst entnommen), das einen sequenziellen und kontrollierten Verbrauch der Teilelose gewährleistet.
Der Nutzen geht weit über kürzere Suchzeiten hinaus: Der Arbeitsplatz selbst macht eine Abweichung sichtbar, bevor sie sich auf das Produkt auswirkt.
- Fehlt ein Werkzeug, zeigt die leere Aussparung dies sofort an.
- Enthält eine Schale eine falsche Komponente, fällt dies durch den visuellen Unterschied auf.
- Befindet sich Material in einem falschen Bereich, ist dies auf einen Blick erkennbar.
So verwandelt 5S den Arbeitsplatz in ein visuelles Informations- und Kontrollsystem in Echtzeit.
3. Seiso (reinigen und prüfen): Abweichungen erkennen, bevor sie das Produkt erreichen
Bei der Fertigung und Integration von Mikroaktoren für Bereiche wie die Biotechnologie oder klinische Anwendungen bedeutet Reinigen mehr als das Entfernen von Staub. Bei Montage und Justage können Späne aus der spanenden Bearbeitung, Kunststoffreste, überschüssiger Schmierstoff oder Partikel aus Verpackungen auftreten. In präzisionsmechanischen Systemen können bestimmte Partikel die Reibung erhöhen, unerwünschte Geräusche erzeugen oder vorzeitigen Komponentenverschleiß beschleunigen.
Seiso versteht die Reinigung deshalb als vorbeugende Inspektion:
- Frühzeitiges Erkennen von Abweichungen: Die Reinigung eines Arbeitsplatzes umfasst das Prüfen des Zustands der Hilfsmittel, die Kontrolle auf mechanisches Spiel und das Erkennen kleiner Leckagen.
- Verschleißanzeichen: Wiederkehrende Materialrückstände in einem Spannbereich können auf Werkzeugverschleiß oder eine Prozessabweichung hinweisen.
- Schutz der Baugruppe: Eine saubere Montagefläche verhindert, dass Verunreinigungen in Schmierstellen oder elektrische Kontakte gelangen.
Reinigung an der Entstehungsstelle und die Beseitigung von Verunreinigungsquellen tragen dazu bei, Maschinen und Montagevorrichtungen jederzeit betriebsbereit zu halten.
4. Seiketsu (standardisieren): bewährte Vorgehensweisen zum Standard machen
Bei Präzisionsprodukten für automatisierte Plattformen darf die Methode nicht vom individuellen Ermessen einzelner Bediener oder Schichten abhängen. Die ersten drei S entfalten ihren Wert erst, wenn sie zu einem dauerhaft eingehaltenen Standard werden.
Seiketsu festigt bewährte Vorgehensweisen durch visuelle Arbeitsanweisungen und klare Kontrollregeln:
- Visuelle Vorgaben in der Fertigung: Arbeitsplätze werden mit Fotos des korrekten Zustands des Arbeitsbereichs dokumentiert.
- Visuelle Lagerorganisation: Lagerbereiche und Bestandsgrenzen (Mindest- und Höchstmengen) werden deutlich gekennzeichnet, ebenso die kalibrierten Hilfsmittel.
- Vorgaben für den Wechsel von Teilenummern: Standardisierte Verfahren zum Freiräumen und vollständigen Entfernen von Restmaterial am Arbeitsplatz zwischen zwei Losen verhindern, dass Komponenten unterschiedlicher Ausführungen oder Konfigurationen gleichzeitig vorhanden sind.
Standardisierung reduziert die Variabilität: Sind die Arbeitsabläufe klar definiert, ist das Verhalten des Fertigungsprozesses vorhersehbar und stabil.
5. Shitsuke (Disziplin): den Standard im Arbeitsalltag aufrechterhalten
Das fünfte S steht für die dauerhafte Verankerung der Methode und fördert konsequentes Arbeiten als Gewohnheit. Ein Werk für ein einzelnes Audit zu organisieren, ist vergleichsweise einfach. Dieses Anspruchsniveau in der täglichen Produktion aufrechtzuerhalten, erfordert eine entsprechende Industriekultur.
Diese Phase schließt den kontinuierlichen Verbesserungszyklus (PDCA: planen, umsetzen, überprüfen und handeln): Das System gleicht die Ergebnisse fortlaufend mit den Standards ab und leitet bei erkannten Abweichungen Korrekturmaßnahmen ein. Dazu nutzt es regelmäßige interne Audits, Checklisten und die Überwachung von Kennzahlen.
Entscheidend ist jedoch das Bewusstsein im Team: Es muss verstanden werden, dass ein falsch abgelegtes Werkzeug ein Kalibrierungsrisiko darstellt, eine unzureichend gekennzeichnete Schale zur Vermischung von Teilenummern führen kann und selbst eine kleine Verunreinigung das mechanische Verhalten des Aktors verändern kann.
Wird diese Sichtweise verinnerlicht, gilt 5S nicht länger als zusätzliche normative Anforderung, sondern wird Teil der technischen DNA des Produktionsprozesses.
5S in der Entwicklung und Fertigung bei REGNER
Bei REGNER werden kundenspezifische elektrische Linearantriebe in Aiguaviva (Girona) entwickelt und gefertigt. 5S gehört dort zur Arbeitsweise in der Produktion. Die Methode beschränkt sich nicht darauf, Ordnung zu halten: Sie wird als System zur Prozesskontrolle eingesetzt.
In der Praxis bedeutet dies:
- Visuelle Kennzeichnung von Arbeitsplätzen, Schalen, Hilfsmitteln und Arbeitsbereichen, damit jede Abweichung auf einen Blick erkennbar ist.
- Vorgaben für den Wechsel von Teilenummern und Fertigungslosen, nach denen der Arbeitsplatz zwischen zwei Fertigungsaufträgen freigeräumt wird.
- Kontrolle von Hilfsmitteln und Werkzeugen, einschließlich kalibrierter Ausführungen.
- Geordnete Verwaltung von Komponenten und Materialien nach dem FIFO-Prinzip sowie Trennung von überschüssigem oder nichtkonformem Material.
- Reinigung und Inspektion der Arbeitsplätze als Bestandteil der Arbeitsroutine.
- Interne Audits, Checklisten und Überwachung von Kennzahlen.
In der Fertigung kundenspezifischer Aktoren mit vielen Varianten hilft diese Konsequenz dabei, sicherzustellen, dass genau das montiert wird, was in der Entwicklung festgelegt wurde.
Mehr als Ordnung: die Grundlage der Zuverlässigkeit
Bei der Fertigung von Mikroaktoren für Robotik und Instrumentierung wirkt sich die 5S-Methode unmittelbar auf Qualität, Rückverfolgbarkeit, Sicherheit und betriebliche Effizienz aus. Sie ermöglicht kürzere Rüstzeiten, vermeidet Montagefehler und hilft, Probleme zu erkennen, bevor sie das Endprodukt beeinträchtigen.
Vor allem aber verlangt sie einen analytischen Blick auf den Prozess:
- Warum gibt es eine unnötige Bewegung in der Montagesequenz?
- Warum tritt Schmierstoff in einem nicht vorgesehenen Bereich auf?
- Warum befinden sich Komponenten mit unterschiedlichen Teilenummern an demselben Arbeitsplatz?
In einer Branche, in der ein Mikroaktor über seine gesamte Lebensdauer präzise und wiederholgenaue Bewegungen ausführen muss, beginnt Zuverlässigkeit nicht bei der Endprüfung. Sie beginnt an dem Arbeitsplatz, an dem er gefertigt wird.
Häufig gestellte Fragen zu 5S in der Fertigung von Mikroaktoren:
Was ist 5S?
5S ist eine japanische Methode zur Arbeitsplatzorganisation mit fünf Phasen: Seiri (aussortieren), Seiton (ordnen), Seiso (reinigen und prüfen), Seiketsu (standardisieren) und Shitsuke (Disziplin aufrechterhalten). Ziel ist es, Verschwendung zu reduzieren und Probleme sichtbar zu machen.
Warum ist 5S bei der Montage von Mikroaktoren wichtig?
Weil die Komponenten sehr klein sind und sich viele unterschiedliche Bauteilvarianten äußerlich ähneln. Ein geordneter, sauberer und standardisierter Arbeitsplatz senkt das Risiko, ein falsches Teil zu montieren oder Partikel einzutragen, die Reibung und Verschleiß beeinflussen.
Welchen Zusammenhang gibt es zwischen 5S und Rückverfolgbarkeit?
Ein Arbeitsplatz mit visuellen Standards und kontrollierten Wechseln zwischen Teilenummern verhindert die Vermischung von Losen und Ausführungen. Dadurch lässt sich leichter feststellen, welche Komponenten in jeder einzelnen Einheit montiert wurden.
Ersetzt 5S die abschließende Qualitätskontrolle?
Nein: 5S ergänzt sie. Die Methode verhindert Fehler bereits am Ursprung des Prozesses, sodass die Endprüfung die Qualität bestätigt, anstatt sie nachträglich korrigieren zu müssen.
Inhalt
2. Seiton (ordnen): ein Platz für alles und alles an seinem Platz
3. Seiso (reinigen und prüfen): Abweichungen erkennen, bevor sie das Produkt erreichen
4. Seiketsu (standardisieren): bewährte Vorgehensweisen zum Standard machen
5. Shitsuke (Disziplin): den Standard im Arbeitsalltag aufrechterhalten
6. 5S in der Entwicklung und Fertigung bei REGNER
