Arbeitszeitplanungsmethoden

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1 4.6 Zeitmanagement Es ist nicht wenig ZEIT, was wir haben, sondern es ist viel, was wir nicht nützen. Seneca Die Zeitwirtschaft dient nicht nur zur Steigerung der Rentabilität und Wirtschaftlichkeit im Unternehmen, sondern auch zur Sicherung humaner Erfordernissen sowie zur Entwicklung von Methoden und Verfahren zur Lösung der komplexen Aufgaben. Die Zeitwirtschaft dient insbesondere zu folgenden Zwecken: 1. Plandaten der Produktionsplanung - Produktionsprogramm- und Kapazitätsplanung - Ablauf- und Terminplanung 2. Plandaten zur Bestimmung des Personalbedarfs 3. Plandaten der Kostenrechnung - Vor-, Zwischen- und Nachkalkulation - Kostenstellenrechnung 4. Grunddaten für Leistungslohnsysteme - Zeitfaktorbestimmung bei Lohnsystemen - Leistungsprämien bei Lohnsystemen Arbeitszeitplanungsmethoden 1. Auf der Grundlage der Ist-Zeitmessungen nach REFA REFA: 1924 Gründung in Berlin : Reichsausschuss für Arbeitszeitermittlung Seit 1951: REFA -Verband für Arbeitsstudien und Betriebsorganisation - e.v. Sitz in Darmstadt. Die Soll- und Vorgabezeiten werden durch "Messen und Auswerten von Ist-Zeiten" ermittelt. Daher sind die REFA - Zeitstudien für die Produktionsprozesse und Arbeitsvorgänge anwendbar, die bereits im Einsatz sind. (Siehe Zeitgliederung und Ablaufarten nach REFA) Beispiel für die Zeitarten (Zeitgliederung) Ausbrennen von Blechteilen mit einem Schneidbrenner Ablaufart AVO Ablaufabschnitt M B A 1 Werkstück auf Schweißtisch legen MN BA AF 2 Loch ausbrennen MH BH AE 3 Kontrollieren durch Messen MN BA AP 4 Mit Farbe kennzeichnen MH BA AE 5 Werkstück in Transportbehälter legen MN BA AF Abkürzungen: M = Mensch; B = Betriebsmittel; A = Auftrag AVO = Arbeitsvorgang N = Nebenzeit; F = Fördern; H = Hauptzeit P = Prüfen; E = Einwirken Ek / Zeitmanagement 1

2 2. Auf der Grundlage von Systemen vorbestimmter Zeiten Allgemeingültige Soll-Zeiten auf der Grundlage der elementaren Entwicklung in USA und Kanada. Bewegungseinheiten. Die bekanntesten Methoden "Systeme vorbestimmter Zeiten : 1. MTM : Methods Time Measurement 2. WF : Word Factor System 3. BMT : Basis Motion Timestudy 4. DMT : Dimensional Motion Time Die Wichtigsten Einflussgrößen der "Systeme vorbestimmter Zeiten" sind: 1. Bewegter Körperteil (z.b. Finger, Hand, Bein, Fuß, Rumpf, Körper) 2. Zurückgelegter Weg (in cm) 3. Gewicht oder Widerstand (kg) 4. Kontrolle der Bewegung und Bewegungsbeherrschung 4.1 Bestimmtes Ziel 4.2 Steuern 4.3 Sorgfalt 4.4 Richtungsänderung Bei der Bestimmung der Vorgabezeit werden die Soll-Einzelheiten aus Zeitwert-Tabellen entnommen. Vorteile der Systeme vorbestimmter Zeiten: 1. Bessere Eignung als Rationalisierungsinstrument des menschlichen Arbeitseinsatzes 2. Nicht nur bereits realisierte, sondern auch für zukünftige Arbeitsverrichtungen einsetzbar 3. Keine Leistungsbeurteilung in anwendenden Betrieben Nachteile der Systeme vorbestimmter Zeiten: 1. Mangelnde Nachprüfbarkeit der Tabellenzeitwerte 2. Unklare Bezugsleistung 3. Divergierende Ergebnisse der verschiedenen Verfahren 4. Relativ hoher Aufwand bei Einsatz der Grundverfahren 5. Begrenzte Gültigkeit der Additivitätsprämisse 6. Nur Eingeschränkte (oder keine) Anerkennung der Gewerkschaften Der am meisten beschäftigte Mensch hat am meisten ZEIT. Alexander Vinet Ek / Zeitmanagement 2

3 a) Methods-Time-Measurement (MTM) (1940 von Maynard, Stegemerten und Schwab entwickelt.) MTM - Verfahren basiert auf die Grundlage von F. Gilbreth entwickelten Bewegungsstudien (Frank Gilbreth :Applied Motion Study = Angewandtes Bewegungsstudium, 1917). Die wichtigsten 6 (Grund-) Bewegungselemente sind: (ursprünglich waren 19 Bewegungselemente : 8 Grundbewegungen; 9 Körper-, Bein- und Fußbewegungen; 2 Blickfunktionen) 1. Hinlangen (Reach) 2. Bringen (Move) 3. Greifen (Grasp) 4. Vorrichten 5. Fügen 6. Loslassen Bei MTM-Verfahren sind die Verteilzeiten pauschal 15 % berücksichtigt. Die MTM-Zeiteinheit wird als TMU (Time Measurement Unit) bezeichnet. Die Umrechnung erfolgt nach folgender Tabelle: TMU Sekunden Minuten Stunden 1 0,036 0,0006 0, , , Für eine Tätigkeit von einer Stunde benötigt man 50 Stunden Planungszeit MTM Anwendungen. Gestaltung von Arbeitsmethoden und Erzeugnissen Arbeitsmethodenplanung Arbeitsmethodenverbesserung Richtlinienerstellung Betriebsmittelgestaltung Werkzeug- und Vorrichtungsgestaltung Materialflussgestaltung Erzeugnisgestaltung Zeitermittlung Planzeitbildung Vorgabezeitermittlung Vorgabezeitbestimmung für leistungsabhängige Entlohnung Vorkalkulation Arbeitsunterweisung Methodenbeschreibung als Unterweisungsunterlage Gebraucht der Zeit, die geht so schnell von hinnen, doch Ordnung lehrt Euch Zeit gewinnen. Goethe, Faust Ek / Zeitmanagement 3

4 N e h m e n Kurz- Bewegungslänge in cm zeichen > Nehmen, einfaches Greifen N Nehmen, Haufengreifen, einhändig Ne Nehmen, Haufengreifen, beidhändig Nb Legen Legen, zur Ablage L Legen, einhändig, Mt Leicht LeL Legen, einhändig, Mt Normal LeN Legen, einhändig, Mt Erschwert LeE Legen, einhändig, Mt LeK Kompliziert Legen, beidhändig, Mt Leicht LbL Legen, beidhändig, Mt Normal LbN Legen, beidhändig, Mt Erschwert LbE Legen, beidhändig, Mt Kompliziert LbK Systeme vorbestimmter Zeiten Bewegungszeittabelle für Elementarbewegungsbausteine im Kurzverfahren (Kurzzeichen: N=Nehmen -als Anfangsbuchstabe ;N= Normal -als Zusatzbuchstabe; e=einhändig; b = beidhändig; L = Legen -als Anfangsbuchstabe: L= Leicht; E= Erschwert; K= Kompliziert) b) Work-Factor-System (WF) (1945 von Quick, Shea und Koeler entwickelt.) Das Work-Factor-System basiert auf die gleichen Bewegungsstudien wie bei MTM. Ein Arbeitsvorgang wird in Standardelementen zerlegt, die den Bewegungselementen nach MTM ähnlich sind. Zusätzlich zu den rein auszuführenden Tätigkeiten sind bei WF auch geistige Vorgänge als Standardelemente definiert (z.b. Augen auf einen Gegenstand einstellen, prüfen, reagieren). Die Unterschiede zwischen WF und MTM liegen weniger in der Bewegungsablaufanalyse als vielmehr in der Art der berücksichtigten Einflußgrößen und in der Zeitzuordnung. Eine WF- Zeiteinheit ZE = 0,00001 min Ek / Zeitmanagement 4

5 Innerhalb des WF-Gesamtsystems gibt es eine Reihe von abgekürzten Verfahren, wie z.b. das vereinfachte WF-Verfahren (simplified WF), das WF-Schnellverfahren (ready WF) und das WF- Kurzverfahren (abbreviated WF). Analyse der Zeitarten im Gesamtablauf Zeitarten des Gesamtablaufes Zeitarten der Ablaufabschnitte Ablaufabschnitt Betriebsmittel (B) Mensch B M (M) t rgb t hb t hu t nb t nu tb ttb tw 1 Auftrag empfangen Maschine einrichten Werkstück aufnehmen 2,0 2,0 t BA t MN 3 Werkstück einspannen 4,0 4,0 t BN t MN 4 Maschine einschalten und 1,0 1,0 t BN t MN Wzg. zustellen 5 Mit Maschinenvorschub 15,0 15,0 t BH t MA arbeiten 6 Maschinenvorschub 0,2 0,2 t BN t MN ausschalten und Wzg. zustellen 7 Mit Handvorschub arbeiten 4,0 4,0 t BH t MH 8 Maschine ausschalten 0,2 0,2 t BN t MN 9 Werkstück messen 1,6 1,6 t BN t MN 10 Auf Hebezeug warten 2,0 2,0 t BA t MA 11 Werkstück ausspannen 1,0 1,0 t BN t MN 12 Werkstück ablegen 1,0 1,0 t BA t MN Summe 65,0 4,0 15,0 8,0 5,0 15,0 17,0 Grundzeit 65,0 t gb = 32,0 t g = 32,0 Verteilzeit (Z v = 10 %) 6,5 t vb = 3,2 t v = 3,2 Zeit je Einheit t eb = 35,2 t e = 35,2 Zeitarten Rüstzeit 71,5 t rb = 71,5 t r = 71,5 Die Ablauforganisation regelt den grundsätzlichen Ablauf der normalen Geschäftsvorfälle, um ein rationelles und einheitliches Vorgehen sicherzustellen. Hierbei werden die Fragen erörtert: Was wird gemacht? Wer macht es? Wie wird es gemacht? Ek / Zeitmanagement 5

6 Wo (an welchem Arbeitsplatz?, Selbstfertigung oder Fremdfertigung? In welchem Zeitraum wird der Auftrag durchgeführt? S. auch Zeitwirtschaft, Kap. 4.6 Ein Arbeitsplan und/oder ein Arbeitsauftrag enthält wichtige Informationen für die Ablauforganisation. Haupttätigkeit MH Tätigkeit Nebentätigkeit MN Mensch M im Einsatz außer Einsatz ML Betriebsruhe MR der Tätigkeit zusätzliche Tätigkeit ablaufbedingtes störungsbedingtes Erholen persönlich bedingtes MZ MA MS ME MP nicht erkennbar MX Ablaufarten bezogen auf den Menschen n. REFA Hauptnutzung BH im Einsatz Nutzung Nebennutzung zusätzliche Nutzung BN BZ Betriebsmittel B außer Einsatz Betriebsruhe BL BR der Nutzung Ablaufbedingtes störungsbedingtes erholungsbedingtes BA BS BE persönlich bedingtes BP nicht erkennbar BX Ablaufarten bezogen auf das Betriebsmittel n. REFA Ek / Zeitmanagement 6

7 Verändern Einwirken Fördern zusätzliches Verändern AE AF AZ Prüfen AP Arbeitsgegenstand A ablaufbed. Liegen AA Liegen zusätzliches Liegen Lagern AS AL nicht erkennbar AX Ablaufarten bezogen auf den Arbeitsgegenstand n. REFA Begriffserläuterungen zu Ablaufarten: Haupttätigkeit Hauptnutzung ablaufbedingtes Erholen Verändern zusätzliches Verändern Einwirken planmäßige, unmittelbar der Erfüllung der Arbeitsaufgabe dienende Tätigkeit. planmäßige, unmittelbare Nutzung des Betriebsmittels im Sinne seiner Zweckbestimmung. planmäßiges Warten des Menschen auf das Ende von Ablaufabschnitten, die bei den Betriebsmitteln oder beim Arbeitsgegenstand selbsttätig ablaufen. Unterbrechung der Tätigkeit, zum Abbau der durch die Tätigkeit hervorgerufenen Arbeitsermüdung. Zustands-, Form-, Lage- oder Ortsveränderung des Arbeitsgegenstandes. Einwirken und Fördern, deren planmäßige Planung nicht vorgesehen war oder mit vertretbarem Aufwand nicht vorausbestimmt werden kann. Zustandsveränderung des Arbeitsgegenstandes Auslastungsermittlung für Maschinen und Anlagen nach VDI-Richtlinie 3423 Ek / Zeitmanagement 7

8 Allgemeine Aufgaben von Kennzahlen Der wirtschaftliche Einsatz hochwertiger Fertigungsanlagen im Rahmen einer automatisierten Fertigung setzt eine möglichst hohe Nutzung und damit eine ständige Nutzungsüberwachung voraus. Sowohl technische als auch organisatorische Ursachen können zu Ausfallzeiten führen. Diese müssen schnell und eindeutig erkannt und ausgewiesen werden, um sie einerseits in kürzester Zeit beseitigen und andererseits Vorbeugungsmaßnahmen treffen zu können. Hierzu ist es wichtig, 1. organisatorisch und technisch bedingte Ausfallzeiten zu erkennen, 2. geplante und tatsächliche Belegungszeiten zu dokumentieren, 3. Nutzungsgrad und Ausfallraten zu ermitteln. Die ermittelten Daten können herangezogen werden zur Schwachstellenfindung, zum Nachweis bei Garantieansprüchen, zu vergleichenden Betrachtungen zwischen verschiedenen Fertigungsanlagen und deren Komponenten, zur Gegenüberstellung verschiedener Betriebsbereiche, zu Wirtschaftlichkeitsberechnungen und zur Unterstützung bei Investitionsentscheidungen. Die verwendeten Begriffe beziehen sich auf Einzelmaschinen bzw. Komponenten eines Systems. Darunter werden Maschinen verstanden, die eine abgeschlossene Produktionseinheit bilden und nicht miteinander verbunden sind. Organisatorische Ausfallzeit TO Die organisatorische Ausfallzeit ist die Summe aller Ausfallzeiten, die ihre Ursache in einem organisatorischen Mangel haben, wie beispielsweise Fehlen von Energie Fehlen von Werkstücken Fehlen von Werkzeugen mangelnde Schulung Ferner werden hierunter Ausfallzeiten erfasst, die ihre Ursache in einem Mangel der Anlagenbedienung oder der Sicherheit des Prozessablaufs haben (Anwenderverantwortung). Diese können sein: mangelnde Handhabung mangelnde Wartung Programmierfehler Bedienungsfehler verzögerte Meldung von Fehlern und Unregelmäßigkeiten Warten auf vorher vereinbarte Verschleißteile und alle daraus entstehenden Ausfallzeiten für Instandsetzung (Störungsbeseitigung) Warten auf Ersatzteile Ek / Zeitmanagement 8

9 Warten auf Kundendienstpersonal Probelauf zur Fehlerfindung Probelauf nach Störungsbeseitigung Technische Ausfallzeit TT Die technische Ausfallzeit ist die Summe aller Ausfallzeiten, die ihre Ursache in einem Mangel der Anlagenausführung haben, wie beispielsweise Materialfehler Ausführungsmängel Mängel in der Dokumentation und alle daraus entstehenden Ausfallzeiten für Instandsetzung (Störungsbeseitigung) Warten auf Ersatzteile Warten auf Kundendienstpersonal Probelauf zur Fehlerfindung Probelauf nach Störungsbeseitigung Während der technischen Ausfallzeit produziert die Maschine im Normalfall nicht. Wenn unter Einschränkung der Kapazität und des Komforts weiterhin sicher produziert werden kann, so ist dies anteilig von der Ausfallzeit abzuziehen. Instandsetzungszeiten, die über die Ist-Belegungszeit hinausgehen, werden separat erfasst und können als zusätzliche Größe zur Beurteilung herangezogen werden. Wartungszeit TW Hierunter fallen alle nach Wartungsplan vorgesehenen Arbeiten, zum Beispiel geplante Instandsetzung (Wartung, Inspektion) Maschinenpflege (Reinigen) Probelauf nach Wartung Testzeit TC Während der Testzeit wird die Maschine für andere Zwecke genutzt. Findet hierbei ein Produktionsfortschritt statt, so ist dieser Anteil der Nutzungszeit zuzuschlagen. Findet kein Produktionsfortschritt statt, so ist sie der organisatorischen Ausfallzeit zuzuschlagen. Nutzungszeit TN Während der Nutzungszeit wird die Maschine für ein Erzeugnis genutzt. Belegungszeit TB Belegungszeit der Maschine, die von der tatsächlichen Auslastung durch das Produktionsprogramm abhängt: TB = TN + TO + TT + TW Ek / Zeitmanagement 9

10 Organisatorische Ausfallrate AO Die organisatorische Ausfallrate gibt den Anteil der Ausfallzeit infolge organisatorischer Mängel (TO) an und bezieht sich auf die Belegungszeit TB: A O = (T O /T B ) * 100 [%] Technische Ausfallrate AT Die technische Ausfallrate gibt den Anteil der Ausfallzeit infolge technischer Mängel (TT) an und bezieht sich auf die Belegungszeit TB: A T = (T T /T B ) * 100 [%] Gesamtnutzungsgrad NG Der Gesamtnutzungsgrad NG gibt das Verhältnis von Nutzungszeit zu Belegungszeit an. Er ist ein Maß für die Effektivität der Nutzung: N G = (T N /T B ) = ( 1- ((T O + T T + T W )/T B ))) * 100 [%] Technischer Nutzungsgrad NT N T = ( 1 (T T / T B )) * 100 [%] Ek / Zeitmanagement 10