IBL 07

OK, hier sind die Lernnotizen zum angegebenen Text:

Angebot eines Methode und Time Management (MTM) -Lehrgangs – MTM-1 und MTM-UAS

• MTM-Lehrgang wird für Studierende im Jahr 2025 angeboten
• Kursdaten sind 10.2 (Mo) bis 14.2 (Fr) 2025 + 17.2 (Mo) bis 21.2 (Fr.) 2025
• Die Teilnahmegebühr beträgt 400,- €
• Mindestteilnehmerzahl: ca. 20 Personen
• Die Durchführung erfolgt als Webinar in Kooperation mit weiteren Hochschulen.
• Die Anmeldung ist ab sofort möglich.
• Anmeldeinformationen umfassen: Anmeldeformular, Infos und Abgabe des Formulars bei Ingo Helmrich (Büro oder E-Mail).
• Anmeldeschluss ist der 27.1.2025.
• Weitere Informationen sind unter https://mtm.org/ausbildung/studierende verfügbar.
• Kontaktperson an der Hochschule: Ingo Helmrich, Raum 3.104, [email protected], 05261/7025596,
• finden Sie unter https://www.th-owl.de/produktion/fachbereich/labore/industrial-engineering/weiterbildung/#tab-c59622-0

Beschreibung und Bewertung menschlicher Arbeit

• Verschiedene Methoden zur Analyse und Bewertung menschlicher Arbeit sind Bewegungsstudien, Prozessbeschreibung, Ergonomiebewertung und Simulation
• Bewegungsstudien analysieren die einzelnen Bewegungen bei der Arbeit.
• Prozessbeschreibung dokumentiert detailliert die Arbeitsabläufe und -schritte.
• Ergonomiebewertung beurteilt die Arbeitsbedingungen hinsichtlich der menschlichen Gesundheit und Leistungsfähigkeit.
• Simulation ermöglicht die virtuelle Nachbildung von Arbeitsprozessen zur Analyse und Optimierung.
• Die Prozesssprache MTM (Methods-Time Measurement) dient als Grundlage für die detaillierte Analyse und Bewertung von Arbeitsabläufen.
• TiCon ist eine Software zur Unterstützung der MTM-Analyse.
• Motion Capture erfasst Bewegungen von Personen, um Arbeitsabläufe zu analysieren und zu verbessern.

Gliederung der Vorlesungseinheit

• Lernziele verstehen und anwenden
• Arbeitssystemgestaltung planen und durchführen
• Ablauf- und Zeitgliederung nach REFA anwenden
• Produktionsplanung und -steuerung verstehen und einsetzen
• Zusammenfassung der wichtigsten Punkte
• Literaturempfehlungen für weiterführende Informationen
• Fragen zur Lernerfolgskontrolle beantworten

Lernziele der Vorlesungseinheit

• Aufgaben der Arbeitssystemgestaltung kennen
• Verschiedene Formen der Arbeitsorganisation unterscheiden können
• Die Bedeutung der Arbeitsmethodengestaltung verstehen
• Verschiedene Arbeitssystemtypen in der manuellen Montage unterscheiden können
• Verwendungszwecke von Zeitdaten verstehen
• Ablauf- und Zeitarten unterscheiden können
• Auftragszeit berechnen können (mit Übung)
• Das Vorgehen bei der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) verstehen
• Rückwärtsterminierung von mehreren Aufträgen mit einfacher Heuristik vornehmen können (mit Übung)

Arbeitssystemgestaltung: Ebenen

• Die Ebenen der Produktions- und Arbeitssystem gestaltung umfassen überbetriebliche Ablauforganisation, betriebliche Ablauforganisation, Arbeitsprozess, Arbeitsverrichtung und Bewegungsfolge.
• Die überbetriebliche Ablauforganisation betrifft Supply Chains und Produktionsnetzwerke.
• Die betriebliche Ablauforganisation befasst sich mit der Fertigung und Montage von Getrieben innerhalb eines Betriebs.
• Der Arbeitsprozess bezieht sich auf die Teilefertigung in einem Meisterbereich.
• Die Arbeitsverrichtung umfasst das Fräsen eines Teils an einer Maschine.
• Die Bewegungsfolge beinhaltet das Festspannen eines Werkstücks über einen Spannhebel durch eine Bedienperson.
• Die Gestaltungsebenen beeinflussen Aspekte wie Fertigungstiefe, Materialfluss, Layout, Mensch-Technik-Schnittstelle und Arbeitsmethodengestaltung.
• Der Begriff „Arbeitssystem“ bezieht sich auf Mikro- (Einzelarbeitsplätze) oder Mesoebene (mehrere Arbeitsplätze eines Bereichs).
• Ein Produktionssystem umfasst eine Vielzahl von Arbeitssystemen, die zur Leistungserstellung kooperieren und sich auf Makroebene (Fabrik) beziehen.

Arbeitssystemgestaltung: Modell

• Systemelemente eines Arbeitssystems sind Eingaben, Arbeitsaufgabe, Arbeitsprozess, Beschäftigte, Arbeits- und Betriebsmittel, Arbeitsobjekte, Führung, Arbeitsumgebung und Ausgaben.
• Eine Arbeitsaufgabe beinhaltet die Transformation von Eingaben in Ausgaben.
• Eingaben sind Informationen, Energie und Material.
• Arbeitsobjekte werden durch Beschäftigte mit Hilfe von Arbeits- und Betriebsmitteln verändert.
• Die Arbeitsumgebung umfasst Faktoren wie Beleuchtung und Raumtemperatur.
• Führungskräfte schaffen Bedingungen für hohe Leistungsbereitschaft.
• Arbeits- und Betriebsmittel lassen sich in Wandlung, Transport und Speicherung unterteilen.
• Das Modell des Arbeitssystems ist auf verschiedenen Aggregationsebenen anwendbar, vom einzelnen Arbeitsplatz bis zum großen Arbeitsbereich.

Arbeitssystemgestaltung: Aggregationsebenen

• Mehrere Gruppen von Arbeitspersonen: z.B. Bereich der zerspanenden Fertigung oder fünf Vormontagebereiche
• Eine Gruppe von Arbeitspersonen: z.B. 10 Fräsmaschinen, die von fünf Personen bedient werden oder ein Bereich der Vormontage einer Baugruppe
• Eine Arbeitsperson: z.B. ein Maschinenbediener, der eine oder mehrere Maschinen bedient oder ein manueller Montagearbeitsplatz mit einer Arbeitsperson

Arbeitssystemgestaltung: Gestalten der Arbeitsorganisation

• Funktionsverteilung: Wer leitet, führt aus, kontrolliert, informiert?
• Art der Arbeitsteilung: Artteilung oder Mengenteilung?
• Anzahl der Arbeitsstellen: Einstellenarbeit oder Mehrstellenarbeit?
• Art der Zusammenarbeit: Einzelarbeit, Job Rotation oder Gruppenarbeit?
• Funktionsverteilung legt fest, welche Arbeitsstelle innerhalb eines Arbeitssystems Funktionen wie Leiten und Ausführen übernimmt.
• Arbeitsteilung nach dem Verrichtungsprinzip (Artteilung) bedeutet, dass jede Person unterschiedliche Aufgaben hat.
• Arbeitsteilung nach dem Objektprinzip (Mengenteilung) bedeutet, dass jede Person die gleiche Aufgabe bearbeitet.
• Einstellenarbeit ist die Ausführung einer Aufgabe an einer Stelle,
• Mehrstellenarbeit an mehreren Stellen gleichzeitig.
• Einzelarbeit ist die Erfüllung einer Aufgabe durch eine Person.
• Job Rotation ist ein planmäßiger Wechsel zwischen Arbeitsstellen.
• Gruppenarbeit bedeutet die Erfüllung einer gemeinsamen Aufgabe durch ein selbstorganisiertes Team.

Arbeitssystemgestaltung: Beispiele für Arbeitssystemtypen in der manuellen Montage

• Einzelarbeitsplatzmontage: Ein Erzeugnis wird von einer Person montiert.
• Steh-Geh-Linien: Komplexere Erzeugnisse werden an mehreren Arbeitsplätzen montiert, wobei das Erzeugnis von Station zu Station wandert.
• Montagelinie: Artteilung der Arbeit, wobei jede Person für bestimmte Verrichtungen zuständig ist.
• Einzelarbeitsplatz: kein zeitlicher Abgleich notwendig, geringe Investition, gut skalierbar, aber nur für einfache Aufgaben.
• Steh-Geh-Linie::Anwendung auch für (Teil-) Produkte mit mittlerer Komplexität möglich.
• Montagelinie: hohe Effizienz bei komplexen Produkten in großen Mengen
• Chaku-Chaku-Linie ist eine einfache, robuste Technik mit guter Skalierbarkeit und Flexibilität, kurzem Durchlauf und geringen Beständen.

Ablauf- und Zeitgliederung nach REFA: Modell des Arbeitssystems

• Kostenrechnung: Kalkulation der Herstellkosten (Vor- oder Nachkalkulation).
• Produktgestaltung: Schätzen von Auftrags- und Belegungszeiten.
• Arbeitsmethodengestaltung: Bewertung möglicher Methoden anhand von Zeiten.
• Führung: Steuerung über Kennzahlen (Zeitgrad, Durchlaufzeit).
• Personalplanung: Personalbemessung und -einsatzplanung.
• Planung von Betriebsmitteln: Kapazitätsplanung und Investitionsrechnung.
• Entgelt: Leistungsentgeltgestaltung.
• Digitale Fabrik: Zeitdaten als Basis für Simulationsmodelle.
• Haupttätigkeit: Unmittelbar der Arbeitsaufgabe dienend.
• Nebentätigkeit: Mittelbar der Arbeitsaufgabe dienend.
• Zusätzliche Tätigkeit: Nicht vorausbestimmt.
• Ablaufbedingtes Unterbrechen: Planmäßiges Warten auf Betriebsmittel/Arbeitsgegenstand.
• Störungsbedingtes Unterbrechen: Zusätzliches Warten infolge technischer/organisatorischer Störungen.
• Persönlich bedingtes Unterbrechen: Unterbrechung aus persönlichen Gründen.
• Erholen: Abbau der Arbeitsermüdung.

Ablauf- und Zeitgliederung nach REFA für den Menschen

• Hauptnutzung: Planmäßige, unmittelbare Nutzung des Betriebsmittels im Sinne seiner Zweckbestimmung.
• Nebennutzung: Mittelbare Nutzung des Betriebsmittels zur Vorbereitung oder Prüfung.
• Zusätzliche Nutzung: Unvorhergesehene Nutzung des Betriebsmittels, z.B. zur Fehlerbehebung.
• Ablaufbedingtes Unterbrechen: Warten des Betriebsmittels auf Tätigkeiten des Menschen.
• Störungsbedingtes Unterbrechen: Warten infolge technischer oder organisatorischer Störungen.
• Persönlich bedingtes Unterbrechen: Unterbrechung durch den Menschen.
• Erholungsbedingtes Unterbrechen: Unterbrechung durch die Erholung des Menschen.
• Einwirken: Formliche Veränderung des Arbeitsgegenstandes durch Bearbeitung.
• Fördern: Verändern der Arbeitsgegenstände nach Lage der Ort.
• Zusätzliches Verändern: Einwirken und Fördern, deren Ablauf nicht bestimmt ist.
• Prüfen: Kontrollieren von Arbeitsgegenständen im Materialfluss.
• Liegen: Unterbrechung von Verändern und Prüfen.

Ablauf- und Zeitgliederung nach REFA

• Auftragszeit (T) setzt sich aus Rüstzeit (tr) und Ausführungszeit (ta) zusammen: T = tr + m x te
• Rüsten (tr) umfasst Rüstgrundzeit (trg), Rüsterholungszeit (trer) und Rüstverteilzeit (trv): tr = trg + trer + trv
• Ausführungszeit (te) setzt sich aus Grundzeit (tg), Erholungszeit (ter) und Verteilzeit (tv) zusammen: te = tg + ter + tv
• Auftragszeiten und Belegungszeiten sind Grundlage für Produktionsplanung und -steuerung.
• Rüstzeit: Einrichtung des Betriebsmittels oder Arbeitsplatzes.
• Ausführen: Wiederholungen des gleichen Arbeitsablaufes.
• Grundzeiten: Planmäßige Ausführung des Arbeitsablaufs. Verteilzeiten: Stochastisch verteilte Zeiten.
• Erholungszeiten: Vermeidung von Überbeanspruchungen.

Ablauf- und Zeitgliederung nach REFA

• Arbeitsorganisation, Arbeitsmethoden-, Arbeitsmittel- und Platzgestaltung
• Leistungsgrad der Beschäftigten
• Wirksamkeit (beeinflusst durch Training und Fertigkeiten)
• Intensität (beeinflusst durch Arbeitsmotivation)
• Systematische Reduzierung von Fehlern, Ausschuss, Nacharbeit, technischen und organisatorischen Störungen

Produktionsplanung und -steuerung

• Stammdatenverwaltung: Kunden, Lieferanten, Stücklisten, Arbeitspläne
• Bewegungsdatenverwaltung: Aufträge, Bestände, Wareneingänge
• Produktionsplanung: Primärbedarfsplanung, Materialbedarfsplanung, Auftragsplanung, Termin- und Kapazitätsplanung
• Produktionssteuerung: Auftragsfreigabe, Auftragsverteilung, Kapazitäts- und Auftragsüberwachung
• Ziel der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) ist es, Produktionsaufträge termingerecht auszuführen.
• Primärbedarfsplanung leitet sich aus Kundenaufträgen ab und beinhaltet eine Mengenplanung für einzelne Produkte.
• Materialbedarfsplanung (Sekundärbedarfsplanung) beinhaltet eine Mengenplanung für Vorprodukte.
• Auftragsplanung bildet Produktions- und Bestellaufträge unter Berücksichtigung von „Make-or-Buy“-Entscheidungen.
• Termin- und Kapazitätsplanung ordnet Produktionsaufträge den vorhandenen Kapazitäten zu, meist über eine Rückwärtsterminierung."

Produktionsplanung und -steuerung

• Rückwärtsterminierung: Ausgehend vom spätesten Fertigstellungstermin wird der späteste Starttermin ermittelt. Die Termin- und Kapazitätsplanung beinhaltet die zeitliche Zuordnung der Produktionsaufträge. Die Auftragsfreigabe setzt voraus, dass die benötigten Vorprodukte im Lager eingebucht wurden und Restriktionen erfüllt sind.

Zusammenfassung

• Ein Arbeitssystem ist ein offenes, sozio-technisches System, bestehend aus mehreren Elementen.
• Die Arbeitsorganisation wird durch die Art der Arbeitsteilung, die Anzahl der Arbeitsstellen und die Art der Zusammenarbeit wesentlich bestimmt.
• Die REFA-Ablauf- und Zeitgliederung unterstützt die Planung und Optimierung von Prozessen und bildet die Grundlage für die betriebliche Zeitwirtschaft.
• Ziel der PPS ist die termingerechte Ausführung von Produktionsaufträgen unter Berücksichtigung begrenzter Ressourcen.
• Der Prozess der PPS lässt sich in sieben Schritte unterteilen.

Literaturempfehlungen

• Der Toyota Weg: 14 Managementprinzipien des weltweit erfolgreichsten Automobilkonzerns.
• Autor: Jeffrey K. Liker
• 4. Aufl. 2007, Finanzbuch-Verlag
• 438 Seiten
• ISBN-10: 3-89879-188-2
• Arbeitswissenschaft
• Schlick, Bruder, Luczak
• 4. Aufl. Springer 2018
• 740 Seiten
• ISBN: 978-3-662-56036-5

Fragen zur Lernerfolgskotrolle

• Was sind Bestandteile eines Arbeitssystems?
• Was wird unter Art- und Mengenteilung der Arbeit verstanden?
• Wodurch unterscheidet sich Einstellenarbeit von Mehrstellenarbeit?
• Welche Arten der Zusammenarbeit können bei der Gestaltung der Arbeitsorganisation unterschieden werden?
• Welche Merkmale weisen die Montagesystemtypen Einzelplatzmontage, Steh-Geh-Linie und Montagelinie auf?
• In welche Schritte lässt sich die Prozessplanung und -steuerung gliedern?
• Was ist der Unterscheid zwischen der Vorwärts- und Rückwärtsterminierung?

Übungsaufgabe 1: Arbeitsflussgrad

• Die Analyse zeigt, dass 5 % der Fertigungsaufträge im Bereich „Oberfläche und Montage“ nicht termingerecht fertiggestellt wurden, wobei das Problem bei den „Tabletts“ besonders ausgeprägt ist. Die Aufgabe besteht darin, den Arbeitsflussgrad zu berechnen.
• Berechnen Sie den Arbeitsflussgrad als Quotient aus Auftrags- bzw. Belegungszeit und Durchlaufzeit.
• Welche Nachteile sind zumeist mit einem geringen Arbeitsflussgrad verbunden?
• Welche grundlegenden Möglichkeiten sehen Sie, den Arbeitsflussgrad in dem betrachteten Arbeitssystem zu erhöhen?
• Nr. Ablaufabschnitte Zeit [Min]
• 1 Automatisches Generieren eines Kommissionierauftrags im PPS-System 0
• 2 Liegezeit des Auftrags 150
• 3 Ausdruck der Kommissionierliste und Kommissionieren der Komponenten für den Auftrag 20
• 4 Bereitstellung der Auftragskomponenten im Zwischenlager 5
• 5 Lagerung 910
• 6 Transport und Bereitstellung der Komponenten an der Druckmaschine 5
• 7 Liegezeit 250
• 8 Bearbeitung des Auftrags an der Druckmaschine 120
• 9 Transport und Bereitstellung der Komponenten in der Lackiererei 5
• 10 Liegezeit 820
• 11 Bearbeitung des Auftrags an der Lackiermaschine 90
• 12 Transport und Bereitstellung der Komponenten am Montageautomat 5
• 13 Liegezeit 740
• 14 Bearbeitung des Auftrags am Montageautomat (inkl. Verpacken, Palettieren und Fertigmelden des Auftrags) 240

Übungsaufgabe 2: Berechnen der Auftragszeit

• An 500 Getriebegehäusen soll jeweils eine Auflagefläche an einer Universalfräsmaschine gefräst werden. Walzenfräser und Spannwerkzeug befinden sich am Arbeitsplatz. Um die Fertigungskosten für diesen Auftrag zu ermitteln, soll zunächst die voraussichtliche Auftragszeit für das Fräsen (ohne An- und Abtransport der Getriebe) berechnet werden. Die Arbeitsvorbereitung hat hierzu bereits die Ablaufabschnitte des Prozesses in einer Tabelle (s.u.) dargestellt und jedem Ablaufabschnitt eine Soll-Zeit zugeordnet. a) Kennzeichnen Sie die Ablaufabschnitte, bei denen es sich um Rüstvorgänge handelt. b) Bestimmen Sie die Ablaufarten für Mensch und Betriebsmittel je Ablaufabschnitt. c) Welche Ablauf- bzw. Zeitarten liegen für Mensch und Betriebsmittel vor, wenn der Mitarbeiter das Gehäuse aufgrund eines Fehlers mit der Fräsmaschine nachbearbeiten muss? d) Ermitteln Sie die Auftragszeit T des Menschen, wenn von einer Verteilzeit für Rüsten und Ausführung von jeweils 10% (der Grundzeiten) ausgegangen wird. Erholungszeiten sind nicht einzuplanen.
• Auftrag und Zeichnung lesen= 200 seconds
• Walzenfraser und Spannwerkzeug bereitlegen=60 seconds
• Walzenfräser einspannen= 90 seconds
• Maschineneinstellung vornehmen= 120 seconds
• Werkstück aufnehmen und auf den Frästisch stellen= 40 seconds
• Werkstück spannen= 80 seconds
• Fräser anstellen, Maschine einschalten= 20 seconds
• Fräsen und Anschnitt überwachen= 60 seconds
• Fräsen Ohne überwachung= 280 seconds
• Werkstück abspannen= 80 seconds
• Werkstück aufnehmen und ablegen= 40 seconds
• Frästich zurückfahren=30 seconds
• Walzenfräser ausspannen= 80 seconds
• Walzenfräser und Spannwerkzeug weglegen= 40 seconds

Übungsaufgabe 3: Rückwärtsterminierung

• Mehrere Fertigungsaufträge liegen nacheinander zur Bearbeitung an verschiedenen Bearbeitungsstationen. Berechnen Sie die Bearbeitungszeiten und Reihenfolge der Aufträge mithilfe einer Rückwärtsterminierung
• Bestimmen Sie Anfangs- und Endzeiten und tragen Sie Werte in die Tabellen ein.
• Zeichnen Sie ein Balkendiagramm der Maschinenbelegung.
• Was sind die Vor- und Nachteile?
• Tabelle 1: Späteste Auftragsfertigstellungstermine sowie Betriebsmittelbelegungszeiten in Std.
• Fertigstellung bis ... Fertigstellung bis Ende ... BM 1 BM 2 BM 3
• Auftrag 1: Donnerstag 22:00 Uhr Stunde 60 10 20 20
• Auftrag 2 Mittwoch 22:00 Uhr Stunde 45 5 10 15
• Auftrag 3 Freitag 22:00 Uhr Stunde 75 5 15 20
• Bearbeiten Sie zur Übung ebenfalls Tabellen 2-5