Termin- und Kapazitätsplanung

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1 Potenzialfaktoren, Produktionsanlagen und menschliche Arbeit Inhalt Potenzialfaktoren, Produktionsanlagen und menschliche Arbeit Menschliche Arbeitsleistung Universität Potsdam Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Electronic Government Univ.-Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau August-Bebel-Str Potsdam Tel. (01) Fax (01) Produktionsmanagement Teil Potenzialfaktoren, Produktionsanlagen und menschliche Arbeit Die Durchlaufterminierung Bestandteile der Durchlaufzeit Liegezeit Rüstzeit Termin- und Kapazitätsplanung Transportzeit Kontrollzeit Bearbeitungszeit... legt Start- und Endtermine der Arbeitsvorgänge unter Beachtung technologisch bedingter Arbeitsplatzfolgen fest. Zahn/Schmid 199, S. 5 ff., Corsten 00, S. 8

2 Terminierungsarten Operative Termin- Produktionsprogrammplanung und Kapazitätsplanung Progressive und retrograde Terminierung mit Balkendiagrammen Operative Termin- Produktionsprogrammplanung und Kapazitätsplanung Vorwärts Rückwärts Mittelpunkt Progressive Terminierung Engpass Planen Rüsten Teilefertigung I Teilefertigung II Vormontage Lieferantenwahl Fremdbeschaffung Vorb. Qualitätskontrolle Endmontage A H B C D I J E F G K Frühestmögliche Startund Fertigstellungstermine Spätestmögliche Startund Fertigstellungstermine Terminverschiebung durch Kapazitätsausgleich an Engpassressource Planen Rüsten Teilefertigung I Teilefertigung II Vormontage Lieferantenwahl Fremdbeschaffung Vorb. Qualitätskontrolle Endmontage Frühester Starttermin A B Retrograde Terminierung C D H E F I J Spätester Frühester Fertigstellungstermin Starttermin Endtermin G K Zahn/Schmid 199, S. 5 Durchlaufzeit eines Auftrags Minimierung von Durchlaufzeiten und Wartezeiten Durchlaufzeit Minimum: Summe der Arbeitsplatz-Durchlaufzeiten entlang des Kritischen Pfades Bearbeitungszeit: 0% der gesamten Durchlaufzeit 80 90% = Liegezeiten (und andere unproduktive Zeiten) j 1 5 tj 7 1 Optimale Reihung [, 5, 1,, ]; KOZ Wertschöpfungsdiagramm Bearbeitung Auftragsbeginn Warten und Liegen infolge von Rüsten, Instandhaltung oder ungeplanten Unterbrechungen Auftrag fertig Ziel der Unternehmen ist es, die Durchlaufzeiten zu minimieren. Verbleibende Aufträge Zeit In Anlehnung an Kletti 007, S. 15

3 Praxisformen der Durchlaufzeit-Verkürzung Beschleunigungseffekt durch Überlappung Eilaufträge Überlappung Priorisierung einzelner Aufträge Produktionsbeginn bei Folgemaschine bereits, wenn Teile des Fertigungsloses noch auf der Vorgängerstation laufen M Splitting Parallelbearbeitung eines Auftrags auf mehreren Maschinen Bündelung Zusammenfassung gleichartiger Aufträge zu einem Los M1 Rüsten Bearbeitung Zeit Vahrenkamp 00, S. 0 ff. In Anlehnung an Vahrenkamp 00, S. 05 Praxisformen der Rüstzeit-Verkürzung Praxisformen der Rüstzeit-Verkürzung "Single Minute Exchange of Die" Schematischer Ablauf der SMED-Methode Umrüstung erfolgt in weniger als Minuten "Zero-Changeover" "One Touch Exchange of Die" Umrüstung erfolgt in weniger als Minuten Umrüstung erfolgt mit einer Handbewegung von nur einer (1) Minute per Knopfdruck Schritt 1: Trennung bzw. Zerlegung in interne und externe Vorgänge Schritt : Überprüfung und Anpassung der internen Vorgänge Ursachenanalyse und Auffindung von Lösungsansätzen Schritt : Optimierung und Standardisierung der Rüstvorgänge Stefanie Volland, 011, S.18-0 Stefanie Volland, 011, S.18-0

4 O Die Kapazität Kapazitätsterminierung als Sukzessivplanung Qualitative Kapazität Art und Güte des Leistungsvermögens einer Produktiveinheit Brauchbarkeit des Produktionssystems Streubereich der Produktqualität Grobterminierung der Aufträge Quantitative Kapazität C O F Mengenmäßiges Leistungsvermögen einer Produktiveinheit Maximal- und Normalkapazität Beschäftigungs- bzw. Nutzungsgrad...beschreibt das Leistungsvermögen eines Produktionssystems. Zahn/Schmid, S. 1ff. Abstimmung mit vorhandener Produktionskapazität Abgleich von Kapazitätsbedarf (Aufträge) und Kapazitätsangebot (Maschinen, Personal)...dient der Festlegung endgültiger Anfangs- und Endtermine unter Berücksichtigung des Kapazitätsangebots. Zahn/Schmid 199, S. 75 Kapazitätsplanung Kapazitätsplanung cont. Produktionsprogramm ohne Engpass (Unterbeschäftigung) Produktion aller Produkte mit positivem Deckungsbeitrag In der Reihenfolge der Deckungsbeiträge Produktionsprogramm mit einem Engpass Ermittlung engpassbedingter (relativer) Deckungsbeiträge Produktion der Produkte in der Reihenfolge der relativen Deckungsbeiträge Bis Engpasskapazität ausgeschöpft ist Produktionsprogramm mit mehreren Engpässen Berechnung mithilfe der linearen Programmierung Standardansatz der linearen Programmierung (Simplex-Algorithmus) Engpassressourcen limitieren die Kapazität des Gesamtprozesses. Belastungsprofile Ermittlung des Ressourcenbedarfs bei zeitlich frühester bzw. spätester Lage der Vorgänge Identifikation von Engpassressourcen Einleiten von Gegenmaßnahmen: Überstunden Zusätzliche Schichten Fremdvergabe Kapazitätsabgleich Optimierungsproblem Glättung der Ressourcenbeanspruchung im Zeitverlauf Kosten der Projektverlängerung Kosten Bereitstellung zusätzlicher Ressourcen Kosten der Fremdvergabe Corsten 00, S. 5

5 Praxisrelevante Verfahren des Kapazitätsausgleichs Kapazitätsausgleich durch Verlagerung eines Kapazitätsanteils Nachfrageanpassung Kapazitätsanpassung Kapazitätsglättung Personentage Personentage Fremdvergabe Terminverschiebung Stornierung Zeitliche Anpassung (z.b. Mehrarbeit) Quantitative Anpassung (Einsatz zusätzlicher Maschinen/Personal) Intensitätsmäßige Anpassung (Erhöhung Geschwindigkeit) Ausgleich durch Lageraufbau und abbau im Saisonverlauf Kapazitätsausgleich (Kapazitätsspitze <-> Kapazitätstal) Zeit Zeit Vahrenkamp 00, S. 8 ff.; Zahn/Schmid 199, S. 7 ff. Krallmann / Frank / Gronau 00, S. 17 Potenzialfaktoren, Produktionsanlagen und menschliche Arbeit Menschliche Arbeitsleistung Determinanten menschlicher Arbeitsleistung Situative Einflussgrößen Arbeitskraftbezogene Einflussgrößen Innerbetriebliche Aspekte Außerbetriebliche Aspekte Leistungsfähigkeit Menschliche Arbeitsleistung Aufgabe Arbeitsbedingungen Soziale Rechtliche Technologische Ökonomische Leistungsbereitschaft Leistungsdisposition In Anlehnung an Corsten 00, S. 8.

6 Menschliche Arbeitsleistung Menschliche Arbeitsleistung Die Arbeitsaufgabe Arbeitsflexibilisierung Arbeitsinhalt Arbeitsverfahren Arbeitsflexibilisierung Umfang Schwierigkeitsgrad Geschlossenheit Abwechslungsgrad Handlungsspielraum Eigenständigkeit Verantwortung Organisationsform der Aufgabenerledigung, z.b. Grad der Arbeitszerlegung Standardisierung Mechanisierung...wird bestimmt durch den Inhalt und das Verfahren. Quantitativ Zeitlich Qualitativ Personalaufbau bzw. -abbau Innerbetriebliche Umsetzungen Zeitarbeitskräfte Außerbetriebliche Versetzungen Chronologisch Urlaubsplanung Gleitzeit Variable Schichtzeiten Chronometrisch Jahresarbeitszeitkonzept Lebensarbeitszeit Teilzeitarbeit Individuelle Arbeitszeiten Kurzarbeit/ Überstunden Selektive Ausbildung Gruppenarbeit Job Rotation Beförderungen Weiterbildung und Mehrfach- Qualifizierung Günther / Tempelmeier 005, S. 1 Menschliche Arbeitsleistung Potenzialfaktoren, Produktionsanlagen und menschliche Arbeit Planung der Personalkapazität als hierarchisches System Langfristige Personalentwicklung Personalbedarfsplanung Verteilung der Personalkapazität Schichtplanung Personaleinsatzplanung Günther / Tempelmeier 005, S. 1

7 Methoden der Vorgabezeitermittlung Gliederung der Vorgabezeit für Betriebsmittel nach REFA Zeitaufnahmeverfahren Systeme vorbestimmter Zeiten Belegungszeit Zerlegung der Arbeitsaufgabe in definierte Abschnitte Detaillierte Zerlegung der Arbeitsaufgabe in die Grundelemente Rüstzeit Ausführungszeit Zeitstudien: Istzeiten erfassen, gleichzeitig Leistungsgrad schätzen Entnahme der Sollzeiten aus Tabellen Rüstgrundzeit Zeit je Einheit X Auftragsmenge Messreihen statistisch auswerten, Normalleistung bestimmen Addition der Grundzeiten der Arbeitsabschnitte, Zerschlag von Verteil- und Erholzeiten Sollzeit der Arbeitsaufgabe Addition der Sollzeiten der Grundelemente, Zuschlag von Verteil- und Erholzeiten Sollzeit der Arbeitsaufgabe Bestimmung des erreichten Leistungsgrades (Sollzeit/Istzeit) (Laufende) Istzeiterfassung Rüstverteilzeit Grundzeit Hauptnutzungszeit Nebennutzungszeit Brachzeit Verteilzeit Corsten 00, S. 0 ff. Lohnzusammensetzung Kriterien zur Einschätzung der Lohngerechtigkeit Gesamtlohn Leistungsgerechtigkeit Marktgerechtigkeit Bedarfsgerechtigkeit Anforderungsabhängiger Anteil Leistungsabhängiger Anteil Sonstiger Anteil Arbeitsbewertung Akkordgrundlohn Prämiengrundlohn Zeitlohnsatz Akkordlohn Prämienlohn Zeitlohn Leistungsbewertung Prämien Akkord Ausgleich für Nachteile und Erschwernisse Soziale Differenzierung Unterschiedliche Leistungsgrade bei Arbeiten gleicher Schwierigkeitsstufe wirken auf die Höhe des Arbeitsentgeltes Geldliches Äquivalent für die jeweilige Nachfrage an Fachpersonal Lohnsatz ist an die Bedürfnisse der Mitarbeiter geknüpft Corsten 00, S. 5

8 Lohnformen Der Zeitlohn Zeitlohn Akkordlohn Prämienlohn Arbeiterstruktur in der Metall-und Elektroindustrie nach Lohnformen 00,,1 Prämienlohn,1% Akkordlohn,% Zeitlohn 5,7% 5,7 K Lohn I S I S /x Gesamtlohnkostenkurve K Lohn (t) I s = konst. (Lohn/h) I s / x (Lohn/Stück) ZE/ME... unterstellt eine zeitproportionale Arbeitsleistung. Eigenschaften Konstante Lohnkosten je Zeiteinheit Abnehmende Stücklohnkosten bei steigender Leistung Bemessungsgrundlage: geleistete Arbeitszeit Corsten 00, S. ; Günther/Tempelmeier 005, S. 15 Der Akkordlohn (Stücklohn) Berechnungsprinzipien beim Akkordlohn Lohn/Std. Lohn/Stück Mindestlohn Lohn/Std. Lohn/Stück ME/ZE Eigenschaften Konstante Lohnkosten je Stück Steigende Lohnkosten je Zeiteinheit bei steigender Leistung Einzel- oder Gruppenakkord... zeichnet sich durch konstante Stücklohnkosten aus. Corsten 00, S. 8; Günther/Tempelmeier 005, S. 15 Akkordsatz = Grundlohn + Akkordzuschlag = Akkordrichtsatz (Basis Normalleistung) Stückakkord Akkordrichtsatz Normalmenge Lohn = Produzierte Menge x Akkordsatz Minutenfaktor = Zeitakkord Akkordrichtsatz Als Grundlage für den Akkordlohn muss die Normalleistung ermittelt werden, z.b. durch Vorgabezeiten. Corsten 00, S. 7 0

9 Zahlenbeispiel zur Akkordlohnberechnung Prämienlohn Stundenlohn Akkordzuschlag 0 % Akkordrichtsatz Normalmenge pro Stunde Vorgabezeit Stückakkord Istleistung: 1 Stk. Lohn: 1 x 1,8 = 0,1 EUR 1,00 EUR,80 EUR 1,80 EUR Stk. min/stk. Zeitakkord 1,80 1,80 Akkordsatz = = 1,8 Minutenfaktor = = 0,8 0 Istleistung: 1 Stk. Lohn 1 x x 0,8 = 0,1 EUR Qualität Aufmerksamkeit Materialeinsparungen Termintreue Sorgfalt... Eigenschaften Fester Grundlohn zuzüglich einer Prämie für vereinbarte Leistungsmerkmale Der Prämienverlauf kann unterproportional, proportional oder progressiv erfolgen. Günther/Tempelmeier 005, S. 15 Potenzialfaktoren, Produktionsanlagen und menschliche Arbeit Bewertung von Akkord- und Zeitlohn Kontrollfragen Mögliche Vorteile Mögliche Nachteile Akkordlohn Positive Leistungsmotivation Hohes Leistungsniveau Überforderung, Ausbeutung Qualitätsmängel möglich Unter Umständen Messprobleme Zeitlohn Qualität Gleichmäßige Auslastung Schonung der Mitarbeiter Zeit = klarer, eindeutiger Maßstab Begrenzte Leistungsmotivation Mäßiges Leistungsniveau Wie kann die Durchlaufzeit von Aufträgen verkürzt werden? Nennen Sie Praxisformen der Rüstzeitverkürzung! Was versteht man unter der SMED-Methode? Wie erfolgt die Kapazitätsplanung des Produktionsprogramms? Nennen Sie Determinanten menschlicher Arbeitsleistung!

10 Literatur Corsten, H.: Produktionswirtschaft.. Aufl., Oldenbourg-Verlag, München 00. Günther, H.-O./Tempelmeier, H.: Produktion und Logistik.. Auflage, Springer Verlag, Berlin et al Kletti, J.: Konzeption und Einführung von MES-Systemen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg 007 Krallmann, H., Frank, H., Gronau, N.: Systemanalyse im Unternehmen.. Aufl., München 00 Vahrenkamp, R.: Produktionsmanagement.. Auflage, Oldenbourg-Verlag, München 00. Volland, S.: Produktionsmanagement.. Auflage, GITO Verlag, Berlin 011. Westkämper, E.: Integrationspfad Qualität. Berlin 1991 Zahn, E./Schmid, U.: Produktionswirtschaft I: Grundlagen und operatives Produktionsmanagement. Lucius & Lucius Verlag, Stuttgart 199. Geamtmetall 007: /meonline.nsf/id/a0b5ebb97dbc15bba0051fcf