First-Time-Right als Nachhaltigkeitskennzahl: Wie präzise Schraubprozesse Material, Energie und CO₂ sparen

Nachhaltigkeit in der Fertigung wird oft mit Solaranlagen auf dem Dach oder E-Fahrzeugen im Fuhrpark gleichgesetzt. Dabei liegt ein weit wirksamerer Hebel direkt an der Montagelinie: jede Schraube, die beim ersten Versuch korrekt sitzt. Was nach einem Detail klingt, hat messbare Auswirkungen auf Materialverbrauch, Energiebilanz und CO₂-Fußabdruck - und lässt sich mit einer einzigen Kennzahl steuern.

Was Nacharbeit wirklich kostet - jenseits der Lohnstunde

Wenn eine Schraubverbindung nachgearbeitet werden muss, denken die meisten zunächst an Personalkosten. Doch das ist nur die sichtbare Spitze. Jedes fehlerhafte Teil hat bereits Material, Maschinenzeit, Energie und Logistik verbraucht - und all das wird beim Nacharbeiten ein zweites Mal aufgewendet, ohne zusätzliche Wertschöpfung zu erzeugen.

Ausschuss trägt zur Verschlechterung der Umwelt bei, indem er den Energieverbrauch, den CO₂-Ausstoß und die Deponien erhöht. Die Verminderung von geplantem Ausschuss wirkt sich direkt auf die Materialeffizienz aus: Es können mehr Fertigteile aus einer festen Menge von Rohmaterial erzeugt werden. Kurz gesagt: Wer Fehler vermeidet, produziert mit denselben Ressourcen mehr - und belastet die Umwelt weniger.

Besonders gravierend ist die zeitliche Dimension. Die "Rule of Ten" besagt, dass die Kosten zur Behebung eines Fehlers in jeder Stufe der Wertschöpfungskette um den Faktor zehn steigen. Ein Fehler, der in der Planung 1 € kostet, kostet in der Produktion 10 €, in der Prüfung 100 € und beim Kunden 1.000 €. Was für die Kostenrechnung gilt, gilt für den ökologischen Fußabdruck ebenso: Je später ein Fehler entdeckt wird, desto mehr Ressourcen wurden bereits verbraucht - und desto mehr werden für die Korrektur benötigt.

Laut Gabler Wirtschaftslexikon können Qualitätskosten nach amerikanischen Untersuchungen 15 bis 20 Prozent des Umsatzes ausmachen. Andere Untersuchungen zeigten, dass der Anteil der Qualitätskosten am Umsatz in typischen Unternehmen im Schnitt zwischen 5 und 15 Prozent ausmacht. Für einen Automobilzulieferer mit 100 Millionen Euro Jahresumsatz bedeutet das: Bis zu 15 Millionen Euro fließen in Fehler, Nacharbeit und Ausschuss - und ein erheblicher Teil davon ist vermeidbar.

Die First-Time-Right-Quote: Qualitätskennzahl und Nachhaltigkeitsindikator in einem

Die First-Time-Right-Quote (FTR) misst den Anteil der Bauteile oder Verbindungen, die beim ersten Durchlauf fehlerfrei produziert werden - ohne Nacharbeit, ohne Ausschuss. Right First Time (RFT) ist ein Fertigungsprinzip aus der Six-Sigma-Methodik. Es bezeichnet die Herstellung eines Produkts oder die Ausführung eines Prozesses korrekt beim allerersten Versuch - ohne Nacharbeit. Ein hoher RFT-Wert zeigt effiziente Abläufe und minimale Verschwendung an.

Die Formel ist einfach: FTR (%) = (Anzahl fehlerfreier Einheiten / Gesamtanzahl produzierter Einheiten) × 100

Was diese Kennzahl so wertvoll macht: Sie verbindet Qualität, Kosten und Nachhaltigkeit in einer einzigen Zahl. Right First Time ist eine wichtige Kennzahl, weil sie direkt mit Kosteneinsparungen, Kundenzufriedenheit und operativer Effizienz verknüpft ist. Eine höhere FTR-Rate bedeutet, dass weniger Zeit und Ressourcen für Nacharbeit und Reparaturen aufgewendet werden.

Für Nachhaltigkeitsberichte und ESG-Reportings bietet die FTR-Quote einen entscheidenden Vorteil gegenüber abstrakten CO₂-Bilanzen: Sie ist prozessnah, täglich messbar und direkt durch operative Maßnahmen beeinflussbar.

Beispielrechnung: Was 2 % mehr FTR in der Schraubmontage bewirken

Nehmen wir eine realistische Ausgangssituation: Eine Montagelinie produziert täglich 500 Schraubverbindungen an sicherheitsrelevanten Bauteilen. Die aktuelle FTR-Quote liegt bei 96 %. Das bedeutet: 20 Verbindungen pro Tag müssen nachgearbeitet werden.

Annahmen für die Rechnung:

• Energieeinsatz pro Schraubvorgang (inkl. Druckluft, Beleuchtung, Steuerung): 0,05 kWh
• CO₂-Äquivalent Strommix Deutschland (2024): ca. 0,38 kg CO₂/kWh
• Materialaufwand Nacharbeit (Befestigungsmittel, Hilfsstoffe): 0,80 € pro Vorgang
• Personalkosten Nacharbeit: 4,50 € pro Vorgang (inkl. Nebenkosten)

Diese Rechnung berücksichtigt noch nicht: Ausschussteile, die vollständig entsorgt werden müssen, Prüfkosten für Wiederholungsmessungen, Stillstandzeiten und mögliche Folgekosten beim Kunden. In der Praxis liegt das tatsächliche Einsparpotenzial deutlich höher.

Warum unkontrollierte Schraubprozesse die FTR-Quote drücken

Ein Schraubvorgang klingt simpel. In der Realität ist er ein komplexes Zusammenspiel aus Drehmoment, Drehwinkel, Reibungskoeffizient, Materialverhalten und Werkzeugzustand. Wird nur einer dieser Parameter nicht korrekt erfasst, entsteht entweder eine zu lose oder eine überspannte Verbindung - beides führt zu Nacharbeit oder Ausschuss.

Die häufigsten Ursachen für schlechte FTR-Werte in der Schraubmontage:

• Nicht kalibrierte oder driftende Werkzeuge: Ein Werkzeug, das außerhalb seiner Toleranz arbeitet, produziert systematisch fehlerhafte Verbindungen - oft unbemerkt über Stunden.
• Fehlende Drehwinkelerfassung: Drehmoment allein sagt wenig über die tatsächliche Klemmkraft aus. Ohne Drehwinkelüberwachung bleibt die Verbindungsqualität im Dunkeln.
• Keine Prozessdokumentation: Ohne lückenlose Aufzeichnung lassen sich Fehlerquellen nicht identifizieren und systematisch abstellen.
• Starre Werkzeugkonzepte: Wenn für jeden Arbeitsplatz ein eigenes Werkzeug vorgehalten werden muss, steigt der Kalibrieraufwand - und damit das Risiko, mit nicht geprüften Werkzeugen zu arbeiten.

Fehlende Transparenz in den Produktionsabläufen verschärft das Problem, da Ursachen für Fehler oft erst spät erkannt werden. Eine präventive Qualitätssicherung wird daher zunehmend zu einem entscheidenden Erfolgsfaktor.

Wie QUANTEC MCS®, OPERATOR® und Q-CHECK® die FTR-Quote steigern

GWK adressiert die Ursachen schlechter FTR-Werte mit einem aufeinander abgestimmten Werkzeugsystem - von der Prozessanalyse über die Serienfertigung bis zur laufenden Qualitätssicherung.

QUANTEC MCS® - Prozesse verstehen, bevor Fehler entstehen

Das QUANTEC MCS® Analysewerkzeug ist das Fundament für jeden stabilen Schraubprozess. Mit seiner festpunktlosen Drehwinkelmessung erfasst es Drehmoment und Drehwinkel simultan und in Echtzeit - ohne die Ungenauigkeiten, die bei festpunktbasierten Systemen durch Reaktionsmomente entstehen.

In der Entwicklung und Qualitätssicherung liefert das QUANTEC MCS® die Datenbasis, um Anzugsparameter präzise zu definieren: Welches Drehmoment erzeugt welche Klemmkraft? Wo liegt der optimale Anzugswinkel? Wie verhält sich die Verbindung unter Temperaturwechsel? Diese Fragen lassen sich mit dem QUANTEC MCS® - dem "kompakten Schraublabor" - systematisch beantworten, bevor die Serienfertigung beginnt. Wer Prozessparameter auf Basis belastbarer Messdaten festlegt, legt den Grundstein für eine hohe FTR-Quote von Anfang an.

OPERATOR® - Präzision und Flexibilität in der Serienfertigung

In der laufenden Produktion übernimmt das OPERATOR® Produktionswerkzeug. Das modulare Wechselvierkant-System ermöglicht es, ein einziges Grundgerät an unterschiedlichen Arbeitsplätzen einzusetzen - von der Hauptmontagelinie über Not-Strategieplätze bis hin zu Nacharbeitsplätzen. Einzeln austauschbare Komponenten halten die Servicekosten niedrig und stellen sicher, dass immer mit einem geprüften, kalibrierten Werkzeug gearbeitet wird.

Die WLAN-Datenübertragung des OPERATOR® sorgt dafür, dass jeder Schraubvorgang dokumentiert wird. Abweichungen werden sofort sichtbar - nicht erst beim nächsten Audit. Das schließt die Informationslücke, die laut Studien einer der Hauptgründe für spät erkannte Fehler ist.

Q-CHECK® - Prozessfähigkeit kontinuierlich überwachen

Das Q-CHECK® QS- und Audit-Werkzeug deckt einen Messbereich von 3 bis 1.000 Nm ab und ist speziell für Weiterdrehmomentmessungen zur Prozessfähigkeitsuntersuchung (PFU) nach VDI/VDE 2645-3 ausgelegt.

Regelmäßige Prozessfähigkeitsuntersuchungen mit dem Q-CHECK® zeigen frühzeitig, ob ein Schraubprozess noch innerhalb seiner Toleranzgrenzen arbeitet - bevor fehlerhafte Verbindungen entstehen. Das ist präventive Qualitätssicherung im eigentlichen Sinne: nicht Fehler finden, sondern Fehler verhindern.

Unternehmen, die frühzeitig auf Prozessüberwachung und Werkzeugkontrolle setzen, können nicht nur Produktionskosten senken, sondern auch die Effizienz steigern, die Lieferfähigkeit sichern und die Kundenzufriedenheit erhöhen.

FTR in der Nachhaltigkeitsstrategie: Kein Greenwashing, sondern Prozessexzellenz

Es wäre unehrlich zu behaupten, dass präzise Schraubprozesse allein die Klimaziele eines Unternehmens erfüllen. Aber es wäre ebenso falsch, diesen Hebel zu unterschätzen.

Lean-Methoden und Six Sigma senken den Energieverbrauch pro produziertem Teil. Weniger Ausschuss heißt: weniger Energieverschwendung. Die FTR-Quote ist dabei kein abstraktes Ziel, sondern eine operative Kennzahl, die täglich gemessen, berichtet und verbessert werden kann. Das macht sie für Nachhaltigkeitsberichte nach GRI, CSRD oder ISO 14001 besonders wertvoll: Sie ist nachvollziehbar, auditierbar und direkt mit konkreten Maßnahmen verknüpfbar.

Toyota gilt als Benchmark in der Automobilfertigung und erreicht auf komplexen Fahrzeugmontagelinien First-Time-Right-Raten von über 99 % durch standardisierte Prozesse und Fehlervermeidungssysteme. Toyotas Produktionssystem etablierte den Benchmark und erreichte First-Time-Right-Raten von über 99 % auf komplexen Fahrzeugmontagelinien durch standardisierte Arbeit und Fehlervermeidungssysteme. Dieser Wert ist nicht durch Kontrolle erreicht worden, sondern durch Prozessbeherrschung - und genau das ist der Ansatz, den GWK mit seinen Messsystemen unterstützt.

Für Unternehmen, die Scope-3-Emissionen berichten müssen oder von ihren Kunden entsprechende Nachweise fordern, bietet eine dokumentierte FTR-Verbesserung einen doppelten Nutzen: Scope 3 - also die vor- und nachgelagerten Emissionen in der Wertschöpfungskette - wird auch für kleinere Unternehmen zunehmend relevant. Der Grund liegt im Druck aus den Lieferketten: Große Kunden, die selbst berichtspflichtig sind, fordern diese Daten von ihren Zulieferern. Wer hier vorbereitet ist, sichert sich Aufträge.

Fazit: Präzision ist die nachhaltigste Investition in der Montage

Nachhaltigkeit durch Präzision ist keine Marketingformel. Sie ist eine messbare, belegbare Wirkungskette: Bessere Messtechnik -> stabilere Prozesse -> höhere FTR-Quote -> weniger Nacharbeit und Ausschuss -> weniger Ressourcenverbrauch -> niedrigerer CO₂-Fußabdruck.

Das GWK-Werkzeugsystem aus QUANTEC MCS®, OPERATOR® und Q-CHECK® liefert die Datenbasis und die Prozesssicherheit, um diese Kette in Gang zu setzen. Nicht mit Versprechen, sondern mit messbaren Ergebnissen - "Accuracy by GWK".