1. 2016 Markus Hammele
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Fächerübergreifender Teil
Grundlagen für kostenbewusstes Handeln
2. Betriebswirtschaft
2.3. Arbeitsplanung
Präsentation zum Unterricht
Erstellt von Markus Hammele
Industriemeister
Fachrichtung Flugzeugbau
0707TYPF16A
IHK Schwaben
Augsburg
"Sehr viel zu tun haben, ist allerdings kein Zeichen dafür, dass man Ziele umsetzt, sondern dafür,
dass man im wahrsten Sinne des Wortes keinen Plan hat."
Alexandra Altmann
2. 2016 Markus Hammele
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2.3.1. Aufgaben der Fertigungsplanung
Die Fertigungsplanung soll
- über das langfristige Fertigungsverfahren (strategische Planung) entscheiden und
- die zeitliche Optimierung des Fertigungsablaufes (operative Planung)
gewährleisten.
Ziele der Fertigungsplanung:
- wirtschaftlicher Ablauf
- niedrige Herstellungskosten
Aufgaben der Fertigungsplanung:
- Datenermittlung (Arbeitsstudien)
- Fertigungsplanung (Kapazität, Material usw.)
- Steuerung (Veranlassen, Kontrolle)
Fertigungsplanung nach REFA (IHK Skript S. 25)
- Ablauf planen
- Mittel planen
- Ergebnis dokumentieren
3. 2016 Markus Hammele
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2.3.1.1. Erzeugnisgliederung
Gesamterzeugnis
ein durch Förderung entstandener verkaufsfähiger Gegenstand (DIN 199/2)
Teilerzeugnis
Gegenstand dessen weitere Zergliederung sinnlos wäre (z.B. Getriebe für
Autohersteller)
Einzelteil
Kann nicht ohne Zerstörung oder Beschädigung zerlegt werden (z.B.
zusammengeschweißte Bleche)
Stückliste
- Mengenübersichtsstücklisten (nur Aufzählung)
- Strukturstückliste (mit Erzeugnisstruktur)
- Baukastenstückliste (nur zwei Ebenen des Erzeugnisses werden dargestellt)
Weitere Begriffe (IHK Skript S. 25)
Erzeugnisgliederung (IHK Skript S. 25)
13. 2016 Markus Hammele
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2.3.1.3. Gliederung der
Auftragszeit/Belegungszeit
Auftragszeit (T): Vorgabezeit für den Menschen
Belegungszeit (TBB): Vorgabezeit für das Betriebsmittel
Weitere Begriffe (IHK Skript S. 26)
Definitionen:
- Vorgabezeit nach REFA ist eine Sollzeit ausschließlich für von Menschen und
Betriebsmitteln auszuführende Arbeitsabläufe.
www.wikipedia.de
- Normalzeit: ergibt sich durch die Multiplikation der mittleren
Istarbeitszeit eines Arbeitsganges mit dem mittleren Leistungsgrad. Sie
entspricht meist nicht der Planzeit, da im allgemeinen vom Arbeiter
höhere Leistungsgrade erwartet werden als die nach REFA ermittelten
Normalleistungen.
Die Normalzeit ergibt sich, wenn die direkt oder indirekt gemessene
Istzeit mit dem Leistungsgrad multipliziert wird.
www.wirtschaftslexikon24.net
14. 2016 Markus Hammele
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2.3.1.3. Gliederung der
Auftragszeit/Belegungszeit
Vorgabezeiten (IHK Skript S. 27)
Grundzeiten; Erholungszeiten; Verteilzeiten
Gliederung in:
Ausführen: Zahl (m) von Wiederholungen
Rüstzeit: mengenunabhängig, in der Regel einmal pro Auftrag
Ablaufgliederung für Menschen und Betriebsmittel (IHK Skript S. 27)
Gliederung der Auftragszeit nach REFA (IHK Skript S. 28)
15. 2016 Markus Hammele
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2.3.1.4. Daten- und Zeitermittlung
Ermittlung von Zeiten und Daten oftmals tarifvertraglich festgelegt.
Methoden zur Gewinnung von Daten und Zeiten (IHK Skript S. 28)
Istzeit: tatsächlich benötigte Zeit
Sollzeit: geplante Zeit/Vorgabezeit (Berechnung, Ableitung aus Istzeit)
Zeitstudien:
„exakte Analyse des Arbeitsablaufes durch eine Kombination von
Zeitmessung und Schätzung des Leistungsgrads zum Zweck
leistungsgerechter Entlohnung, Lohnkostenplanung und Planung von
Produktionsabläufen.“
www.wirtschaftslexikon24.net
Multimomentaufnahmen
Multimomentaufnahme
Multimoment-Zeitaufnahme
Vergleichen und Schätzen
Ermitteln von Prozesszeiten
IHK Skript S. 29
16. 2016 Markus Hammele
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2.3.1.4. Daten- und Zeitermittlung
Systeme vorbestimmter Zeiten
MTM (Methods Time Measurement) (3 Grundbewegungen:
Hand-/Armbewegungen (z.B. Greifen, Loslassen, Drücken); Körper-/Bein-
und Fußbewegungen (z.B. Seitenschritt, Körperdrehung); Blickvorgänge
(z.B. Prüfen, Blick verschieben))
WF (Work Factor) (8 Grundbewegungen: Bewegen, Greifen, Loslassen,
Vorrichten, Fügen, Demontieren, Ausführen und geistige Vorgänge (Prüfen,
Auge einstellen usw.)
Einsatz: Serien- und Massenfertigung sowie Rationalisierung
17. 2016 Markus Hammele
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2.3.1.4. Daten- und Zeitermittlung
Planzeiten
Ziel: Rationelle Zeit-Datenermittlung für häufig auftretende Ablaufarten durch die
Mehrfachnutzung betrieblicher Daten.
Weg: Festlegen von Ablaufarten, Ermitteln der Einflussgrößen und der
resultierenden Zeitwerte. Aufbereitung der Zusammenhänge über Formeln,
Tabellen und Grafiken usw. unter Einsatz mathematischer Verfahren.
Zusammenstellung in Katalogen und Datenbanken.
Leistungsgrad
Leistungsgrad = Istzeit / Normalzeit * 100
Leistungsgrad * Istzeit = Sollzeit
REFA-Normalleistung entspricht 100%
(Formeln siehe IHK Skript S. 30)
Zeitgrad = Vorgabezeit / Istzeit * 100
18. 2016 Markus Hammele
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2.3.1.5. Mitarbeit von Meister und Arbeitern
Rolle des Meisters in der Fertigungsplanung (IHK Skript S. 30f)
Lean Management – Lean Production
Gruppenarbeit
dispositive Aufgaben nehmen zu (Manager)
Handlungskompetenzen
- Fachkompetenz
- Methodenkompetenz
- Sozialkompetenz
- Persönlichkeitskompetenz
Führungsgespräch bindet den Arbeiter in die Planung mit ein.
20. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.1. Formen der Arbeitsteilung
Mengenaufteilung: mehrere Mitarbeiter, gleicher Arbeitsplatz
Artteilung: unterschiedliche, nachgelagerte Arbeitsplätze
Verkürzung der Auftragszeiten
21. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.2. Materialfluss
Planung, Steuerung und Kontrolle aller Materialbewegungen und Lagervorgänge
Ziel: Personal- und Betriebsmittelkosten senken und Durchlaufzeiten verkürzen.
Die wichtigsten Faktoren sind die räumlichen, fördertechnischen (Beförderung)
und fertigungstechnischen.
IHK Skript S. 32f
Gliederung des Materialflusses in 4 Gruppen:
Ordnung = zwischen Werk und seinen Lieferanten bzw. Abnehmern
Ordnung = innerhalb des Werks zwischen seinen Betriebsbereichen
Ordnung = in Betriebsbereichen zwischen den Abteilungen bzw. Betriebsmitteln
Ordnung = am Arbeitsplatz
22. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.3. Methoden der Ablaufanalyse
Zerlegt den Arbeitsablauf in Einzelteile
Bezeichnung von Arbeitssystem- und Ablaufanalysen nach REFA (IHK Skript S.
33)
23. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.4. Planungsebenen
Planen ist zukunftsorientiertes Handeln.
Planungsmerkmale (IHK Skript S. 34)
- Planungshorizont: zeitlicher Aspekt (kurz- (<1 J.); mittel- (1-5 J.) und
langfristig (5-10 J.))
- Planungsstufe: betriebliche Funktionen
- Planungsebene: hierarchische Stufe
24. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.5. Unterscheidung Fristen- und
Terminplanung
Logische und zeitliche Aufeinanderfolge von Vorgängen in der Fertigung.
Ziel:
- kurze Durchlaufzeiten
- optimale Kapazitätsauslastung
- Termineinhaltung (Lieferfristen)
Terminplanung ist auftragsabhängig und Fristenplanung ist auftragsunabhängig.
25. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.6. Vorwärts- und Rückwärtsterminierung
Bei einer Terminplanung gibt es Anfangs- und Endzeitpunkt.
Vorwärtsterminierung: zum Anfangszeitpunkt beginnt die Fertigung hohe
Lagerkosten
Rückwärtsterminierung: Endtermin ist der Ausgangszeitpunkt Störungen
führen zu Auslieferungsschwierigkeiten
28. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.6. Vorwärts- und Rückwärtsterminierung
Freier Puffer:
„Der Freie Puffer ist die Zeit, die den frühestmöglichen Beginn bzw. Ende des Nachfolgers
nicht gefährdet. (Formal: Alle Nachfolge-Vorgänge können in ihrer frühesten Lage
durchgeführt werden). Er kann nur entstehen, wenn mindestens zwei abgeschlossene
Vorgänge auf denselben Nachfolger treffen. Seine Berechnung erfolgt bei einer
„Normalfolge“ (Ende – Anfang) durch Bildung der Differenz von Frühestem Ende des
betrachteten Vorgangs und dem Frühestem Beginn seines Nachfolgers. Bei einer
Anfangsfolge (Anfang – Anfang) werden die frühesten Anfangstermine und bei einer
Endfolge (Ende – Ende) die frühesten Endetermine der Vorgänge verglichen.“
Quelle: www.wikipedia.de
29. 2016 Markus Hammele
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2.3.2.7. Durchlaufzeitverkürzungen
Die Durchlaufzeit ist die Sollzeit einer Aufgabe in einem bestimmten System.
- Durchführungszeit (Auftragszeit)
- Zwischenzeiten (Liegezeiten, Transportzeiten)
- Zusatzzeiten (Störungen)
Überlappung: „Wenn ein Arbeitsvorgang eines Fertigungsauftrags noch nicht vollständig
abgewickelt ist, eine Teilmenge aber bereits im nächsten Arbeitsvorgang bearbeitet wird, nennt man
das Überlappung; wirkungsvolles Mittel, um die Durchlaufzeit zu verkürzen. Die entsprechenden
Parameter (Mindestweitergabemenge und Mindestweitergabezeit) werden im Arbeitsplan hinterlegt.“
http://www.wirtschaftslexikon24.com/d/ueberlappung/ueberlappung.htm
Mehrstellenarbeit (multi station work): Bei Mehrstellenarbeit wird in einem Arbeitssystem durch
einen oder mehrere Menschen an mehreren Arbeitsmitteln oder an mehreren Orten eines
Arbeitsmittels eine Aufgabe erfüllt.
Mehrschichtarbeit (3- statt 2-Schicht)
Überstunden
30. 2016 Markus Hammele
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2.3.3. Aufgabe und Bedeutung des
Fertigungsplanes (Arbeitsplan)
Ziel: Optimale Produktion hinsichtlich Technologie, Qualität und
Wirtschaftlichkeit.
W-Fragen: Was? Wie? Womit? Wo? Welche Daten?
32. 2016 Markus Hammele
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2.3.3.2. Daten der Betriebsmittel
Betriebsmittelverzeichnis
- Arbeitsplatznummer, Betriebsmittelnummer
- Prozessdaten, Einstelldaten
- Maschinenlaufzeiten
- Rüstzeiten
33. 2016 Markus Hammele
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2.3.3.3. Daten für den Menschen
Arbeitsaufgabe
Montageanweisung, Einstellanweisung
Werkzeuge, Vorrichtungen
Vorgabezeiten
Rüstzeiten
Lohngruppe
Zuschläge
Daten zur Entlohnung
Fertigungsplan = Arbeitsauftrag
34. 2016 Markus Hammele
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2.3.3.4. Zusammenwirken von Mensch,
Betriebsmittel und Arbeitsgegenstand
Der Fertigungsplan stellt eine Übersicht der Beziehungen zwischen den
betriebswirtschaftlichen Produktionsfaktoren dar.
35. 2016 Markus Hammele
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2.3.4. Gestaltung des Arbeitsplatzes und
–vorganges
Ziele der Arbeitsplatzgestaltung:
- optimale Abläufe, Zustände und Bedingungen
- Motivation
- Erhaltung, Steigerung der Leistungsfähigkeit und –bereitschaft
- Bewahrung vor Schaden
Arbeitsplatzgestaltung (IHK Skript S. 37)
36. 2016 Markus Hammele
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2.3.4.1. Aspekte der Arbeitsplatzgestaltung
Arbeitsbedingungen: Summe der Umgebungseinflüsse und der Arbeitsaufgabe
„Arbeitsbedingungen, die für ein Arbeitsverhältnis geltenden wesentlichen
Bedingungen wie Beginn und gegebenenfalls auch Ende des
Arbeitsverhältnisses, Arbeitsort, Bezeichnung bzw. Beschreibung der zu
leistenden Tätigkeit, Höhe und Fälligkeit des Arbeitsentgelts, Arbeitszeit, jährliche
Urlaubsdauer, Kündigungsfristen, Hinweise auf Tarifverträge.“
www.bpb.de
Arbeitsmethode: Regeln zur Durchführung von Tätigkeiten
Arbeitsweise: Individuelles Verhalten von Mitarbeitern bei der Ausführung der
Aufgabe (abhängig von Fähigkeit und Eignung)
Arbeitsverfahren: Vorgehensweise zur Herstellung des Arbeitgegenstandes
37. 2016 Markus Hammele
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2.3.4.2. Begriff und Arten der Ablaufprinzipien
„Ablaufprinzipien werden im Zuge der Ablaufplanung definiert.
Es geht im Wesentlichen darum, Grundsätze bezüglich der räumlichen
Anordnung und Verbindung mehrerer Fertigungsstellen zueinander zu definieren.“
www.mein-wirtschaftslexikon.de
Werkbankfertigung
Fertigung nach dem Verrichtungsprinzip (Werkstättenfertigung)
Fertigung nach dem Flussprinzip
Sternprinzip
Fertigungsinsel
Fertigung nach dem Platzprinzip (Baustellenfertigung)
(IHK Skript S. 38f)
47. 2016 Markus Hammele
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Beispiel Kuka „Wir müssen unsere Produktion umstellen, damit wir die Nachfrage
nach unseren Robotern bedienen können. Ziel ist es, mehr als 20.000
Roboter pro Jahr hier am Standort zu produzieren. Darauf müssen wir
unsere Prozesse in der Robotermontage anpassen“, so Andreas
Ostermann von Roth. Als Executive Vice President Operations bei
KUKA Roboter verantwortet er den Umbau auf Lean-Production. Aus
einem Mehrliniensystem wird eine Einlinienproduktion, die rund 140
Meter lang ist. In ca. 40 Stationen werden dort zukünftig nahezu alle
KUKA Robotertypen produziert, von der Korpusmontage und der
Zentralhandmontage über die Lackiererei bis zur Elektromontage. …
Die Sequenzplanung ist das Herz der gesamten Linie. Sie gibt den
Takt vor, steuert in welcher Reihenfolge die Roboter produziert werden
und wann welche Teile an welcher Station sein müssen. Über
Routenzüge wird das benötigte Material direkt zum Mitarbeiter in der
Fertigungslinie gebracht. Materialvorräte verschwinden damit aus der
Halle, alles wird bereits in der Logistik vorkommissioniert und just-in-
sequence angeliefert. Das spart viel Zeit und gleichzeitig wertvollen
Platz.
Arbeitsinseln und Einzelarbeitsplätze fallen weg, die Arbeitsinhalte
einer Montagestation sind auf die gesamte Linie aufgeteilt.
Quelle: http://www.kuka-ag.de/res/AG/general_meeting/2015/kuka_gb14_d_s.pdf
48. 2016 Markus Hammele
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2.3.4.3. ergonomische Arbeitsplatzgestaltung
Unter Ergonomie wird die Anpassung von Arbeit und Betriebsmittel an die
physischen und psychischen Eigenschaften des Menschen verstanden.
Kriterien: Ausführbarkeit, Erreichbarkeit, Zumutbarkeit, Zufriedenheit,
Sozialverträglichkeit
Einflüsse auf die Arbeitsplatzgestaltung (IHK Skript S. 39)
Anthropometrisch (z.B. Körpermaße, Körperkräfte, Körperhaltung)
„Anthropometrie ist die Lehre der Ermittlung und Anwendung der Maße des
menschlichen Körpers. Anthropometrie wird vor allem in der Ergonomie zur
Gestaltung von Arbeitsplätzen, Werkzeug und Möbeln gebraucht sowie im
Arbeitsschutz zur Festlegung von Sicherheitsmaßnahmen z.B. Bemessungen von
Schutzabdeckungen oder Abständen zu gefahrenträchtigen Teilen verwendet.“
www.wikipedia.de
Physiologisch (z.B. Lärm, Beleuchtung, Klima)
Psychologisch (z.B. Farben, Musik, Pflanzen)
Informationstechnisch (z.B. Warnsignale, Gestaltung von Hebeln)
Sicherheitstechnisch (z.B. Brandschutz, Explosionsschutz, Schutzkleidung)
Organisatorisch (z.B. Arbeitsstrukturierung, Pausenregelung)
56. 2016 Markus Hammele
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2.3.4.4. Bewegungsanalysen
Zerlegung der manuellen Tätigkeiten in Grundbewegungen und Zuordnung von
Zeitwerten.
MTM (Methods Time Measurement)
WF (Work-Faktor)
http://www.iaw.rwth-aachen.de/download/lehre/vorlesungen/2005-ss-aw2/aw2_04
_ss2005.pdf
(S. 7-13; 17, 18 und 21, 22)
58. 2016 Markus Hammele
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2.3.5. Lohnfindung
2.3.5.1. anforderungsabhängige und leistungsabhängige
Lohndifferenzierung
REFA
Genfer Schema
2.3.5.2. Akkordlohn- und Prämienlohngrundsätze
Akkordlohn berücksichtigt nur die Menge und die Zeit (Mindestlohn).
Prämienlohn besitzt einen Grundlohn.
60. 2016 Markus Hammele
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Grundstruktur des Prämienlohns
Quelle:http://www.iaw.rwth-aachen.de/download/lehre/vorlesungen/2005-ws-aw1/aw1bo_12_ws2005.pdf
2.3.5.2. Akkordlohn- und Prämienlohngrundsätze
63. 2016 Markus Hammele
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Vergleich unterschiedlicher
Entgeltformen
Quelle:Rademacher, S.28, Vorlesung Ergonomie 2 Arbeits- und Prozessorganisation Entlohnung, Juli 2007
2.3.5.4. Zeitlohn
64. 2016 Markus Hammele
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2.3.6. Bedarfsplanung
Betriebswirtschaftliche Produktionsfaktoren: Arbeit, Betriebsmittel und
Werkstoffe
Fragen: Quantität (wie viel?), Qualität (was?), Zeitpunkt (wann?) und Ort
(wo?) - systematisch, vorausschauend, zukunftsorientiert
65. 2016 Markus Hammele
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2.3.6.1. Personalplanung
Personalplanungen (IHK Skript S. 42)
Personalbedarfsplanung (Stellenbesetzungsplan)
Personaleinsatzplanung (Arbeitsspitzen, Schichtplanungsgestaltung)
66. 2016 Markus Hammele
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2.3.6.2. Betriebsmittelplanung
Betriebsmittel binden das meiste Kapital.
Betriebsmittel (IHK Skript S. 43)
Unterscheidung Haupt- und Nebennutzungszeit
Unterscheidung geplante Unterbrechungen und Störungen
Brachzeiten
Anlagen- und Maschinenpark
Werkzeuge
Vorrichtungen
Prüfmittel
67. 2016 Markus Hammele
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2.3.6.3. Materialplanung
Materialbedarfsplanung (z.B. Stücklisten)
Materialbestandsplanung (z.B. Lagerstammdaten)
Materialbeschaffungsplanung (z.B. kostenoptimale Bestellungen)
Materialbereitstellungsplanung (z.B. Kommissionierungsmethoden)
Rohabmessungen (Maße des Materials ohne Verpackung)
Materialzugaben
Wirtschaftliche Losgrößen für Bestellung und Fertigung
68. 2016 Markus Hammele
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2.3.7. Produktionsprogrammplanung und
Auftragsdisposition
Ausgangsdaten:
Kundenanfragen/Kundenaufträge; Kundenbefragungen; Marktforschung;
Prognosen; Schätzungen
Zusammenhang zwischen Absatzmarkt und Produktionsprogramm (IHK
Skript S. 45)
Langfristige (bis ca. 10 Jahre), mittelfristige (bis ca. 1 Jahr) und kurzfristige
Produktionsplanung
70. 2016 Markus Hammele
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2.3.7.2. Entstehen eines Produktionsprogrammes
Produktionsprogramm Fertigungsprogramm Aufträge
2.3.8. Grundlagen der Materialdisposition
2.3.8.1. Objekte der Materialbeschaffung
Einzelfertigung
Massenfertigung
Lagerfertigung
2.3.8.2. Bereitstellungsprinzipien
Bereitstellungsprinzipien (IHK Skript S. 46)
Einzelbeschaffung
Fertigungssynchrone Beschaffung
Vorratsbeschaffung
71. 2016 Markus Hammele
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2.3.8.3. Methodik der Bedarfsbestimmung
Deterministische Bedarfsermittlung: Konkrete Aufträge und
Produktionsprogramme liegen vor
Stochastische Bedarfsermittlung: Verbrauchswerte der Vergangenheit
Statistik Prognosen
Heuristische Bedarfsermittlung: qualitative, subjektive Schätzungen
(Beispiel IHK Skript S. 48)
73. 2016 Markus Hammele
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Methoden der Bedarfsermittlung
Quelle: http://www.f3.htw-berlin.de/Lehrmaterialien/Wilksch/Produktionsmanagement/Script_PM_VL9.pdf
2.3.8.3. Methodik der Bedarfsbestimmung
74. 2016 Markus Hammele
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Methoden der Bedarfsermittlung
Deterministische Bedarfsermittlung: Mengenstückliste, Strukturstückliste,
Baukastenstückliste, Teileverwendungsnachweis
Stochastische Bedarfsermittlung: Mittelwertbildung, Exponentielle Glättung,
Bestellpunkt- und Bestellrhythmusverfahren
2.3.8.3. Methodik der Bedarfsbestimmung
75. 2016 Markus Hammele
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Optimale Bestellmenge
Quelle: http://www.f3.htw-berlin.de/Lehrmaterialien/Wilksch/Produktionsmanagement/Script_PM_VL9.pdf
2.3.8.4. Methodik der Vorratsplanung