Verwendung 5. Vorgabezeitbestimmung (Basis REFA) "

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1 Verwendung 5. Vorgabezeitbestimmung (Basis REFA) "
Vorgabezeiten = Sollzeiten für Arbeitsabläufe, die vom Menschen und vom Betriebsmittel ausgeführt werden Verwendung 1. Kenntnis der erforderlichen Belegungszeit des Betriebsmittels • kurzfristige Kapazitäts- und Terminplanung • längerfristige Investitionsplanung 2. Kenntnis der erforderlichen Vorgabezeit für den Menschen • Personalkapazitätsplanung • Entlohnung 3. Kenntnis zur Kalkulation der Produkte • Nutzung Maschinenstundensatz • Nutzung Lohnstundensätze Ermittlung der Vorgabezeiten durch Zeitstudien, Berechnung,Messung und Vergleich bezüglich der Normalleistung " Refa -Normalleistung = „Bewegungsausführung, die dem Beobachter hinsicht- lich der Einzelbewegung, derBewegungsfolge und ihrer Koordination har- monisch, natürlich und ausgeglichen erscheint. Sie kann erfahrungsgemäß von jedem geübten und voll eingearbeiteten Arbeiter auf Dauer und im Mittel der Schichtzeit erbracht werden.“ Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

2 Verfahren zur Ermittlung der Normalleistung
Graduierung der Normalleistung = Leistungsgrad Graduierung in 95 % 100 % 105 % Verfahren zur Ermittlung der Normalleistung Verfahren zur Ermittlung der Normalleistung Systeme vorbe- stimmter Zeiten Zeitmessung = = synthetische Zeitermittlung analytische Zeitermittlung • Zerlegunng der Abeitsablaufes in kleinste Bewegungselemente • Zeitermittlung des kompletten Arbeitsganges ( greifen,reichen,bringen,fügen ) • adddieren der in Tabellenwerten vorgegebenen Größen Großserienproduktion Einzelfertigung, Serienfertigung Auftragszeit Vorgabezeit für den arbeitenden Menschen Vorgabezeit für Betriebsmittel Belegungszeit Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

3 Vorgabezeit 5.1 Gliederung und Ermittlung der Vorgabezeiten
personenbezogen betriebsmittelbezogen Grundzeit Grundzeit + + Verteilzeit Verteilzeit + Erholungszeit Auftragszeit Belegungszeit / Refa -Verband für Arbeitsstudien und Betriebsorganisation: Methodenlehre des Arbeitsstudiums Teil II, Datenermittlung / Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

4 5.1.1 Gliederung der Auftragszeit nach REFA
= Rüstzeit + Ausführungszeit Grund Erholungs- Verteil- Stückzeit + Stückzeit zeit zeit zeit Grundzeit Erholungszeit Verteilzeit Auftragszeit Zeit für die Erledigung eines Auftrages, die insgesamt vorzugeben ist Rüstzeit Zeit für die Vorbereitung der Arbeit und für die Herstellung der Ar- beitsplätze im Sinne der Betriebereitschaft (Lesen Arbeitsauftrag, Einstellen Maschine, Probe fertigen) Ausführungszeit Summe aller Stückzeiten ohne Rüstzeiten ! Regelmäßig auftretende Rüst - oder Auftragszeit in der beeinflußbare und nichtbeeinflußbare Tätigkeiten enthalten sind (Maschine anlassen, Einspannen,Bearbeiten,Ausspannen) Grundzeit Erholungszeit Zeit, die der Arbeitnehmer innerhalb der bezahlten Arbeitszeit zur freien Verfügung hat, um Arbeitsermüdung abzubauen in Praxis prozentualer Zuschlag zur Grundzeit ( nach 60 Minuten Arbeitszeit 5 Minuten Pause Zuschalag Verteilzeit unregelmäßig auftretende Rüst - oder Ausführungszeiten • werden nicht bei jeder Zeitaufnahme erfaßt ( prozentuale Zuschläge zur Grundzeit) • können sachlicher und persönlicher Natur sein ( Maschine abschmieren, Gespräch mit Vorgesetzten, persönliche Bedürfnisse) Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

5 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Bsp .: Durch Arbeitsstudien wurden für einen Auftrag, der 100 Werkstücke umfaßt, folgende Zeiten ermittelt : Rüstzeit : - 24 Minuten für Lesen des Auftrages, Herrichten der Werkzeuge, Maschine ein- stellen; - für unvorhergesehene Störungen im Arbeitsablauf (sachlicher und persönlicher Art) wird ein Zuschlag von 10% einkalkuliert; Stückzeit :18 Minuten für die Bearbeitung des Werkstückes; für unvorhergesehene Störungen im Arbeitsablauf (sachlicher und persönlicher Art) wird ein Zuschlag von 5 % einkalkuliert ; Erholungszeit : Nach 60 Minuten Arbeitszeit 5 Minuten Pause ( 8,33 % ) Rüstzeit Stückzeit Ausführungszeit Grundzeit 24 min 18 min 100 x 18 min = 1800 min Verteilzeit 10% von 24 min = 5% von 18 min = 100 x 0,9 min = 2,4 min 0,9min 90 min 8,33 % von 24 min Erholungszeit 8,33% von 18 min 100 x 1,5 min = 2 min 1,5 min 150 min Summe Zeiten 28,4 min 20,4 min min Rüstzeit + Ausführungszeit Auftragszeit 28, = 2068,4 min Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

6 Detailliertes Schema der Auftragszeitermittlung
Auftragszeit T Rüstzeit t r Ausführungszeit t a Rüstgrundzeit t rg Rüsterholzeit t rer Rüstverteilzeit t rv Zeit je Einheit t e Grundzeit t g Erholzeit t er Verteilzeit t V Tätigkeits- Wartezeit t W sachliche persönliche Zeit t t Verteilzeit t S Verteilzeit t p ablaufbeding- Haupttätig- Nebentätig- zusätzliche störungungs- pers. tes Unterbre- Keit t MH Keit t MN Tätigkeit t MZ bedingtes bed. chen t MA Unterechen t MZ Unter- brech. t MP Erholen t ME Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

7 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Bsp.: Montagearbeit Fließfertigung Arbeitsaufgabe : Einsetzen + Löten von 2 Kondensatoren und Aufschrauben Spule Eingabe : Recorderchassis, Einzeilteile Betriebsmittel : Lötkolben Auftragsmenge : 800 Stück Erholungszeit : z er 6 % bezogen auf tt Verteilzeitprozentsatz : 5 % Bestimmung der Auftragszeit T Zeitanalyse eines Vorganges der Mengeneinheit 1 Nr Arbeitsablaufabschnitt Soll-Zeit(min) Zeitart 1 Chassis vom Band nehmen; 0, t MN auf Montagetisch setzen 2 Kondensator 1 greifen, An- 0, t MH schlüsse biegen, einsetzen 3 Kondenstor 2 greifen, An- 0, t MH schlüssse biegen,einsetzen 4 Kondensatoren 4x löten 0, t MH 5 Drosselspule greifen, auf- 0, t MH setzen,mit 2 Schrauben montieren 6 Chassis auf Förderband 0, t MN 7 auf neues Chassis warten 0, t MN = 1,6 + 0,2 + 0,2 = 2,0 Da an Ende der Montage ein ablaufbedingtes Unterbrechen von 0,2 min auftritt, kann die er- forderliche Erholzeit ter =0,11 min. während der Montage entfallen T = m . te = ,10 = min. Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner 74

8 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
5.1.2 Belegungszeit Die Belegungszeit ist die Vorgabezeit für die Belegung des Betriebsmittels durch einen Auftrag Zeitgliederung für die Belegungszeit Belegungszeit T bB Betriebsmittel- Ausführungszeit Betriebsmittel- Rüstzeit trB Ausführungszeit t aB = m . T bB Betriebsmittelzeit je Einheit t eB Betriebsmittel- Rüstgrundzeit t rgB Betriebsmittel- Rüstverteilzeit t rVB Betriebsmittel- Grundzeit t gB Betriebsmittel- verteilzeit t VB Hauptnutzungs zeit t h Nebennutzungs zeit t n Brachzeit t b beeinflußbare Hauptnutzungsz t hb unbeeinflußbare Hauptnutzungsz t hU beeinflußbare Nebennutzungsz t nb unbeeinflußbare Nebennutzungsz t nu . . . Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

9 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Beispiel : Fräsarbeitsplatz Arbeitsaufgabe: Werkstück Anlagefläche fräsen Eingabe : Werkstück aus Grauguß,Stückgewicht 3 kg Betriebsmittel: Universal-Fräsmaschine (Betriebsmittelkatalog Nr.117) Auftragsmenge 300 Stück Verteilzeitprozentsatz : 10 % Walzenfräser und Spannwerkzeug befinden sich am Arbeitsplatz; Werkstücke werden von Transporteinrichtung an den Arbeitsplatz gebracht; Rüstarbeiten übernimmt Werker Nr. Ablaufabschnitt Soll-Zeit (min) Zeitart Auftrag und Zeichnung lesen , t BAR Walzenfräser + Spannwerkzeug bereitlegen , t BAR 3 Walzenfräser einspannen , t BNR 4 Maschine einstellen , t BNR 5 Werkstück auf Frästisch stellen , t BA 6 Werkstück spannen , t BN 7 Fräser anstellen, Maschine ein , t BN 8 fräsen und Anschnitt , t BH 9 fräsen (ohne Überwachung) , t BH 10 Werkstück abspannen , t BN 11 Werkstück ablegen , t BA 12 Frästisch zurückfahren , t BN Nr wird 299 mal wiederholt 13 Walzenfräser ausspannen , t BNR 14 Fräser und Spannwerkzeug weglegen , t BAR Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

10 Zusammenfassung Vorgehensweise Vorgabezeitermittlung
Segmentierung : mengenunabhängiger Bestandteile = Rüstzeiten ( einmalige Vorbereitungsaufgaben zur Durchführung des Auftrages : Aufbau von Vorrichtungen und Werkzeugen, Grundeinstellung Maschine) mengenabhängiger Bestandteile = Ausführungszeit Schema zur Ermittlung der Vorgabezeit / Eversheim, W.; Organisation in der Produktionstechnik , Band 3, Arbeitsvor- bereitung/ Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

11 Auftragszeit = Ta = tr + ta
Gliederung Vorgehen und Hilfsmittel Begriffsinhalt Vorbereitung der Be- triebsmittel maschinenspezifische Tabellen t Werkzeugbeschaffung, Auf- und Abrüsten Masch. Rüstgrundzeit trg r g + Zuschlag zur Rüstgrund- zeit (5-15 %) nach Ver- teilzeitstudien unregelmäßig auftretende Zeiten Rüstverteilzeit trv r v Anlaufzeit der Maschinen + Zuschlag, abhängig von Höhe und Dauer der Be- anspruchung Zeit für Erholung des Menschen Rüsterholungszeit trer t = Rüstzeit Zeit mit unmittelbaren Fortschritt im Sinne Fertigungsauftrag Hauptzeit th Grund- zeit tg h Berechnen,Messen,Ver- gleichen ( Richtwerte Zerspanung) + regelmäßige ,nur mittelbar zum Arbeitsfortschritt dienende Zeiten t Nebenzeit ter n + unregelmäßig auftretende Zeiten Vorbereitung Schicht Verteilzei tV Zuschlag zur Grundzeit (5-15 %) • v + Erholungszeit ter t er = Zeit je Einheit tme Ausführungszeit ta = m . te Auftragszeit = Ta = tr + ta Fertigungsorganisation/ University of Applied Scienes Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung 80 Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

12 5.1.2.1 Maschinengrundzeiten
Drehen Zahnradbearbeitung • Langdrehen • Stirnradbearbeitung mit Formfräser • Gewindedrehen • " Schaftfräser • Kegeldrehen • Abwälzfräser • Plandrehen • Wälzstoßen • Planringdrehen • Zahnflankenschleifen • Nachformdrehen • Zahnradschaben • Drehen auf Automaten Hobeln und Stoßen Bearbeiten von Schneckengetrieben Fräsen • Umfangfräsen • Stirnfräsen • Gewindefräsen Bohren,Senken,Reiben • Durchgangsbohren • Grundbohren • Gewindebohren • Senken • Reiben Sägen Räumen Schleifen • Rundschleifen • Einstechschleifen • Flachschleifen /Degner,Lutze,Smejkal; Spanende Formgebung, Verlag Technik 1998)/ Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

13 Ausgewählte Maschinengrundzeiten der spanenden Formung
/Degner,Lutze,Smejkal; Spanende Formgebung, Verlag Technik 1992)/ Langdrehen t g L D i s v = × p 100 L = l + 2 Zl + la + lu in mm ( Vorschubweg) la in mm Anlauf des Werkzeuges l in mm Werkstücklänge lu in mm Werkzeugüberlauf Zl in mm Längenzugabe Bearbeitungs- und Trennzugaben Za in mm Durchmesserzugabe (Rohlingsart, Genauigkeit Maschine) D = d + Za in mm Durchmesser n U/ min Drehzahl s in mm Vorschub i Anzahl der Schnitte d in mm Fertigdurchmesser v in m/min Schnittgeschwindigkeit Bsp .: Drehen Wellen aus C 60, Durchmesser 80 mm, 500mm lang, Spanungsdaten : v = 345m/min, s = 0,25 mm/U, a = 3 mm t g L D i s v l Z a u mm = × + p 1000 508 80 1 25 3435 48 2 500 5 3 , min Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

14 D in mm Bohrerdurchmesser
Bohren,Senken mit Spiralbohrer (Detailberechnung) t g L s n = L l a u und D = + 1 2 tan / d D in mm Bohrerdurchmesser d in Grad Spitzenwinkel n U/min Bohrerdrehzahl s in mm /U Vorschub L in mm Gesamtbohrweg l in mm Werkstückdicke La in mm Anlaufweg lu in mm Anlaufweg (Durchgangsbohrung 2mm ) Beispiel : Bohren Durchgangsloch St 60 ; Bohrungsdurchmesser D=20mm, l = 50 mm Spiralbohrer = 1180 d l a mm u L t g = + × 1 20 2 59 7 28 355 6 tan ; , min Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

15 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Beispiel : Berechnung Vorgabezeit für einen Arbeitsgang Einzelteilzeichung Stopfbuchse AG-Nr. Benennung MG-Nr. Anreißen Teilflächen Fräsen Teilflächen und 2 Flächen auf Maß 170 mm Anreißen Schraubenlöcher Bohren und Gewindeschneiden 2 x M8 und 2 x 9mm Zusammenschrauben Drehen komplett Anreißen Schlitze und Bohrung Fräsen 2 Schlitze 13 mm breit Bohren 1 x 10 mm Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida (FH) University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

16 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Bererchnungsblatt Vorgabezeit Arbeitsgang 4 gemeinsames Spannen von Ober- und Unterteil Bohren Durchgangsloch 9 mm durch obere Hälfte; anbohren + 2mm untere Hälfte ( damit kann Anreißen von M 8 entfallen) zwei Löcher i =2; L = 30 mm+2mm = 32 mm Berechnung Hauptzeit 1. Aufgabe: Bohren Loch d = 9mm, 32 tief, GG 18 2. Aus Zerspanungstabelle : Drehzahl n = 300/min Vorschub s = 0,3 mm 3. Zeit für Zerspanen tg = L / s . N = 0,35 min. 4. Hauptzeit th : - Zeit Zerspanen : ,35 min - Bohrspindel ein/aus ,06 min - Bohrspindel heben/senken ,10min - Loch nach Riß anfahren ,16min - Vorschub einrücken ,03 min 0,70 x 2 = 1,4 min. Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida (FH) University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner

17 5.1 Einarbeitungsprozesse
Def. Einarbeitung = Prozeß, der den Menschen durch Training, Übung und Gewohnheit in die Lage versetzt, eine Arbeit nach einer gewissen Zeit optimal auszuführen, d.h. so eingearbeitet zu sein, daß bestmögliche Zeiten erzielt werden. Bestmögliche Gestaltung des Arbeitssystems, optimale Arbeitsmethoden Nutzung von Einarbeitungsprozessen Einsatz neuer Maschinen, Werkstoffe, Technologien Umsetzung und Neueinstellung von Arbeitskräften Neuauflage bereits produzierter Serien und Lose Veränderung des Arbeitsregimes (Urlaub etc.) Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

18 Planbarkeit von Prozeßabläufen Einsparung Arbeitszeit
Einarbeitungsprozesse Veränderung der Fertigungsabläufe = zeitlich begrenzt Ziel der Bewertung und Analytik der Einarbeitungsprozesse Planbarkeit von Prozeßabläufen Einsparung Arbeitszeit Rationalisierung Materialmanagement Rationalisierung Qualitätsmanagement Rationalisierung + Effektivierung der Arbeitsprozesse Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

19 Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung
5.1.1 Grundlagen Abhängigkeit des Arbeitszeitaufwandes von der Fortschrittszeit während des Einarbeitungsprozesses C Mechanisierungsgrad manuell beeinflußbarer Arbeits- zeitaufwand Kompliziertheitsgrad der Ar- beitsaufgabe Qualifikation der Arbeitskräfte Neuheitsgrad der Arbeitsaufgabe Arbeitszeitaufwand je Mengeneinheit in min./Stück atp Fortschrittsstückzahl z Einarbeitungsprozeß : atp Technologisch projektierter Arbeitszeitaufwand z Fortschrittsstückzahl zee Stückzahl am Ende des Einarbeitungsprozesses b Einarbeitungsexponent C Arbeitszeitaufwand für die erste Mengeneinheit t Arbeitszeitaufwand Hochschule Mittweida Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

20 8.2.1.1 Bestimmung der Hyperbelfunktion
- Umwandlung der Hyperbelfunktion durch Logarithmieren in die Geradengleichung y = a + bn - gefundene Geradengleichung mittels linearer Regressionsanalyse interpretieren - Ausgangspunkt : Zeitmeßreihe mit dazugehörigen Fortschrittskennzahlen Lfd.Nr. zi ti xi=lgz yi=lg ti xi yi xi yi2 1 . n Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

21 Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung
Bsp.: Lfd.Nr. zi ti xi=lgz yi=lg ti xi yi xi yi2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 , , , , , ,6852 , , , , , ,1984 , , , , , ,5412 , , , , , ,3864 , , , , , ,9474 , , , , , ,7041 , , , , , ,4750 , , , , , ,1690 , , , , , ,0822 , , , , , ,0172 17, , , , ,2061 b = - 0, b = - 0,31 a = 1, lgC = 1,9312 C = 85,35 lgt = 1, ,3098 lgx t = 85,35 . t-0,31 min./Stck. Fortschrittsstückzahl z Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

22 Arbeitsorganisation Entlohnung Materialdisposition
Sind atp , b und C bekannt : 8.2.3 Praktische Anwendung von Einarbeitungsprozessen Arbeitsnormative müssen in Einarbeitungsprozessen über definierte Zeiträume konstant gehalten werden ! Arbeitsorganisation Planbarkeit Entlohnung Aufstellen von planbaren Zeitintervallen Tag Woche Dekade Materialdisposition tmi mittlerer Arbeitszeitaufwand für i-tes Intervall zai Stückzahl bei der i-tes Intervall beginnt Zei „ endet Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

23 Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung
Bsp.: Für einen Einarbeitungsprozeß mit einem projektierten Arbeitszeitaufwand von 10,2 min wurde die Hyperbelfunktion mit ermittelt. 1. Bei welcher Stückzahl ist der Einarbeitungsprozeß abgeschlossen ? nach und 2. Definition der Einarbeitungsintervalle Entsprechend der Zeitmeßreihe wurden folgende Intervalle festgelegt: 1-65 ; ; mit Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

24 Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung
Damit ergibt sich ein zu planender Zeithorizont gemäß der definierten Intervalle von tm1 Stück/min tm2 tm3 1- 65 Fortschrittsstückzahl z Fertigungsorgannisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

25 Fertigungsorganisation/
6. Durchlaufterminisierung 6.1. Netzplantechnik / Schwarze,J.; Netzplantechnik; Verlag neue Wirtschaftsbriefe.Herne Berlin 1996/ Entwicklung für militärische Objekte (Polaris-Raktenprogramm ) Apollo-Raumprogramm (60er) Bau Olympiastadion München Vorteile der Netzplantechnik • • vollständige,anschauliche und aussagefähige Darstellung der Projektabläufe Einsatz von Rechentechnik zur Projektsteuerung erzwingt Durchdenken des Gesamtprojektes Erkennen von Engpässen und Störungen im Projektablauf Effektivierung von Projekten Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften .

26 Netzplantechnik 1. Einführendes Beispiel Netzplantechnik
- Paul, Franz und Otto planen gemeinsamen Urlaub; Für die Vorbereitung der Reise stellen sie einen Plan = Projekt „Vorbereitung Urlaubsreise“ auf. erster Planungsschritt : Erfassung aller Vorgänge ( Arbeitsgänge, Aktivitäten) mit den jeweils geschätzten Zeiten in einer Vorgangsliste Vorgang Dauer in Tagen Visabeschaffung Hotelreservierung Ausrüstung ergänzen Auto überprüfen Proviantbeschaffung Ablauf 1.Paul :Visabeschaffung und anschließend Hotelreservierung 2.Franz : Überprüfung und Ergänzung der Ausrüstung 3. Otto : Überprüfung Auto 4. Paul + Franz : Proviantbeschaffung nach Hotelreservierung bzw. Ausrüstungs- ergänzung Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

27 Darstellung der Projektaktivitäten in einem GANTT-Diagramm
5.Proviantbeschaffung 4.Auto überprüfen 3.Ausrüstung prüfen 2.Hotelreservierung 1.Visabeschaffung Tage 1. Reisevorbereitung nach 30 Tagen abgeschlossen Realität (Fortschrittskontrolle) 15 Tage nach Projektbeginn zeigt sich Otto ist mit Autoüberprüfung nach 15 Tagen fertig Paul und Franz ( Hotelreservierung + Ausrüstung überprüfen) haben Plan noch nicht erreicht ; Hotelreservierung benötigt noch 6 und Ausrüstungsüberprüfung benötigt noch 11 Tage; Paul und Franz „hinken“ 1 Tag hinter dem Plan her 5.Proviantbeschaffung 4.Auto überprüfen 3.Ausrüstung prüfen 2.Hotelreservierung 1.Visabeschaffung ausgeführt geplant Tage Paul Franz kommen zum voreiligen Ergebnis, daß Stand der Vorbereitungen gut ist Genaue Betrachtung des Projekts : Verzögerung Ausrüstung prüfen um 1 Tag verzögert Proviantbeschaffung um einen Tag ; Reisevorbereitung erst nach 31 Tagen abgeschlossen Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

28 Balkendiagramme führen oft zu Fehlschlüssen, da keine Angaben über Reihenfolge
von Projektabschnitten Konsequenzen der Terminüberschreitungen nicht darstellbar Maßnahmen zum Auffangen unerwünschter Änderungen im Ablauf nicht erkennbar Netzplantechnik 1.Reihenfolge der Vorgänge werden explizit berücksichtigt 2. Abbildung von Abhängigkeiten und Reihenfolgebedingungen 3. Abbildung von Parallelvorgängen 3. Darstellung unabhängig vom zeitlichen Ablauf zum einführenden Beispiel Vorgang Visabeschaffung und Hotelresevierung können nur nach nacheinander ausgeführt werden Vorgang Ausrüstungsüberprüfung und Autoüberprüfung sind unabhängig von- einander und können parallel ausgeführt werden Stellt man die zum Projekt gehörigen Vorgänge mit den Reihenfolge- bedingungen grafisch dar, bezeichnet man diese Darstellung des Projektablaufes als Netzplan Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

29 Netzplantechnik Anfang Ende Andere Form der Darstellung von Projekten
Visa- beschaffung Hotel- reservierung Paul Anfang Ausrüstung überprüfen Proviant beschaffen Ende Franz Erst wenn Paul und Franz Arbeiten erledigt haben beide zusammen Auto überprüfen Otto (macht bis Projektende nichts anderes) Andere Form der Darstellung von Projekten Vorgänge: Pfeile 2 Hotel 3 Ereignisse : Knoten 15 Proviant Visa Ausrüstung 5 5 1 25 4 Auto 20 Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

30 2. Grundbegriffe der Graphentheorie
Graph : (endliche oder unendliche) Menge von Knoten, die durch eine (endliche oder unendliche) Menge von Kanten einander zugeordnet sind Ist jeder Knoten des Graphen über eine oder mehrere Kanten errreichbar : Zusammenhängender Graph Verbindet ein Pfeil einen Knoten mit sich selbst : Schleife Versieht man die Kanten mit einer Richtung : gerichteter Graph Kommt man von einem Knoten über mehrere Pfeile zum Knoten zurück : Zyklus Ordnet man Kanten einen Wert zu : bewerteter Graph 8 3 7 4 6 9 Ein bewerteter und zusammenhängender Graph ohneSchleifen ist ein Netzplan Darstellungsmöglichkeiten für Knoten und Pfeile Knoten Pfeile Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

31 3. Netzplandarstellungen von Projektabläufen
Werden bei Projektabläufen nur die Vorgänge und keine Ereignisse betrachtet und im Netzplan dargestellt = vorgangsorientierter Netzplan 2Varianten Vorgangspfeilnetzwerk - Vorgänge werden durch Pfeile be- schrieben - Vorgangspfeile werden mit Knoten in Projektreihenfolge verknüpft Vorgangsknotennetzwerk -Vorgänge werden beschrieben und durch Knoten dargestellt -Knoten werden durch Pfeile in Projektreihenfolge verknüpft CPM- Netzpläne Critical Path Method MPM-Netzpläne Metra Potential Method Trasse vorbereiten Graben ausheben Rohre verlegen zuschütten Druck- prüfung Armaturen montieren Bau Pumpenstation Start Trasse vorbereiten Graben ausheben Rohre verlegen zuschütten Druck- prüfung Bau Pumpstation Armaturen montieren Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

32 3. Planung einfacher Projektabläufe
3.1 Projektablauf im einfachen Vorgangsknotennetz Vorgänge werden als Knoten, die Anordnungsbeziehungen durch Pfeile dargestellt zu jedem Vorgang gehört ein Knoten, zu jeder Anordnungsbeziehung ein Pfeil Vorgang A Vorgang B Knoten enthalten alle wichtigen Informationen über die Vorgänge Vorgangs-Nr. Projekt-Nr. Teilprojekt- Nr. Kostenstelle Vorgangsbezeichnung Dauer FAZ GP FEZ Priorität SAZ FP SEZ FAZ : frühester Anfangszeitpunkt SAZ: spätester Anfangszeitpunkt GP : gesamte Pufferzeit FP : freie Pufferzeit FEZ : frühester Endzeitpunkt SEZ : spätester Endzeitpunkt Bsp.: Regeln zur Netzplanerstellung im Vorgangsknotennetz 1. Aufeinanderfolgende Vorgänge werden mit Pfeil verbunden dessen Richtung deren Reihenfolge anzeigt 2. Zwei Knoten werden nur durch einen Pfeil verbunden (sonst doppelte Erfassung) 3. Netzplan darf keine Schleifen enthalten (Knoten verbindet sich selbst) (da Vorgänge zeitlich nacheinander folgen ist dies von der Aufbaulogik nicht möglich) 4. Netzplan wird unabhängig vom zeitlichen Ablauf (Terminvorgaben) gezeichnet 5. Pfeilverlauf entweder durchgängig von rechts bzw. nach links 6. Netzplan hat einen oder mehrere Starknoten (Projektanfang) und einen oder mehrere Zielknoten ( Projektende); Start- und Zielknoten haben keinen Vorgänger bzw. Nachfolger A C B D Anfang Ende Hochschule Mittweida Netzplantechnik University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

33 entsprechend den Anordnungsbeziehungen verknüpft.
7. Zusammenführungen und Verzeigungen von Pfeilen können gezeichnet werden Sofern damit keine Mißverständnisse entstehen !! 3.2 Projektablauf im Vorgangspfeilnetzwerk Vorgänge werden als Pfeile dargestellt. Vorgangspfeile werden durch Knoten entsprechend den Anordnungsbeziehungen verknüpft. Die Knoten entsprechen Ereignissen, wobei jedem Vorgang ein Anfangs- und Endereignis zugeordnet ist Anfangsereignis Endereignis Vorgang Regeln zur Netzplanerstellung im Vorgangspfeilnetz 1. Hat Vorgang A nur den Nachfolger B und hat B keinen anderen Vorgänger werden beide durch einen Knoten verbunden A B Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

34 2. Haben B, C und D den gemeinsamen Vorgänger A, so ist das Endereignis von
A das Anfangsereignis aller nachfolgenden Vorgänge A B C D A B C D 3. Haben A,B und C den gemeinsamen Nachfolger D, so ist das Anfangsereignis von D das gemeinsame Endereignis der Vorgänger 4. Münden mehrere Vorgänger in Ereignisse oder haben Ereignisse mehrere Vorgänger = Sammelereignisse A B C D E F D,E und F beginnen, nachdem A,B und C abgeschlossen sind 5. Dürfen zwei Ereignisse nur durch einen Pfeil verbunden werden Alternative : Einfügen eines Scheinvorganges Verboten ! Scheinvorgänge haben die Ausführungsdauer 0 A B Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

35 6. Scheinvorgänge werden auch für die Darstellung von Anordnungsbeziehungen
verwendet. A B C D A B C D Wird gefordert D ist Nachfolger von A ( bzw. A ist Vorgänger von D) 7. Netzplan darf keine Schleifen enthalten verboten 8. Projekt beginnt/endet mit einem oder mehreren Startereignissen/Zielereignissen bei denen nur Pfeile ausgehen/enden. Soll Projekt nur mit einem Startereignis beginnen, bzw. Zielereignis enden, kann man Scheinvorgänge einfügen A E B F C G H D J A E B F C G D J Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

36 Dabei muß nicht jedem Star-/Zielerereignis ein Scheinvorgang zugeordnet werden
A E B F C G H D J A E B F C G D J 9. Netzpläne sind nicht eindeutig, da der Netzplan verschieden gezeichnet werden kann (auch Scheinvorgänge) ! Scheinvorgänge nur in unverzichtbaren Fällen verwenden ! Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

37 CPM Netzplanvarianten Netzplanvarianten Vorgangspfeilnetzwerk
Vorgangsknotennetzwerk Ereignisknotennetzwerk Vorgänge : Knoten Vorgänge : Knoten Vorgänge : entfalen Anordnungsbez.: Pfeile Anordnungsbez .: Pfeile Anordnungsbez .: Pfeile Ereignisse: Knoten Ereignisse: entfallen Ereignisse: Knoten Vorgang AOB AOB + AOB Ereign . Ereign . Ereign . Ereign . Vorg . Vorg . CPM PERT MPM Critical Path Method ) (Metra Potential Method) ) ( Program Evaluation an Review) ) Metra Potential Gruppe 1958 Auftrag amerik. Marine 1957 Du Pont (Chemieindustrie) (Militärlogistik) ( Polarisraketenprojekt 1966 veröffentlicht Firma Dornier (1970) (Auftrag Bundesverteitigungsministerium PPS) Fertogimgsorganisation/ Fertigungssteuerung Hochschule Mittweida (FH) University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

38 VPN VKN i D (i, j) FZ(i) SZ(i) FZ(j) SZ(j) FAZ(i) FEZ(i) D(i) SAZ(i)
SEZ(i) Montage Schiene 5 5 6 Montage Schiene 8 12 20 12 15 8 15 23 Algorithmus zur Errechnung der Zeitpunkte Vorgehen VPN VKN 1.Beginn Vorwärtster- minierung - Vereinbarung: FZ (Projektstart) = 0 Vereinbarung: FAZ (Projektstart) = 0 2. Vorwärtstermi- nierung - Berechnung aller FAZ Berechnung aller FAZ und FEZ Achtung: hat Nachereignis mehrere Vorgänger Achtung: hat ein Nachereignis mehrere Vorgänger Auswahl des max. Weges Auswahl des max . Weges 3. Vereinbarung (nach Vorwärtsterminierung Projektende: FZ = SZ Projektende: FAZ = FEZ Berechnung aller SZ Berechnung aller SAZ und SEZ 4.Rückwärtstermi- nierung Achtung: hat Nachereignis mehrere Vorgänger Achtung: hat Nachereignis mehrere Vorgänger Auswahl des min. Weges Auswahl des min. Weges 5. Kontrollrechnung SZ (Projektstart) = 0 SAZ (Projektstart) = 0 .

39 Nr Vorgangsbezeichnung Dauer/Tage Folgetätigkeit
Bsp. 1 : Durchführung von Kundenaufträgen Ausgangspunkt : Vorgangsliste Nr Vorgangsbezeichnung Dauer/Tage Folgetätigkeit 0 Projektstart oder 2 1 Material bestellen oder 4 2 Arbeitspläne erstellen oder 5 3 Materialkosten berechnen 4 Lieferzeit Material 5 Arbeitskräfte einweisen 6 Lohnkosten berechnen 7 Selbstkosten ermitteln 8 Arbeit ausführen 9 Arbeitsauftrag abgeschlossen Aufstellung Vorgangspfeil-Netzplan Netzplantechnik Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

40 Kritischer Weg 3 Materialkosten berechnen 3 1 10 11 3 3 4
7 Selbstkosten berechnen 1 Material bestellen 3 4 Lieferzeit Material 7 5 Start 9 16 16 5 5 6 Lohnkosten 2 Arbeitspläne austellen 6 8 Arbeit ausführen 2 4 4 5 10 10 6 5 Arbeitskräfte einweisen Kritischer Weg Hochschule Mittweida Netzplantechnik University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

41 Vorgang Beschreibung Dauer/Tage Folgetätigkeit
Bsp. 2 : Baubetrieb plant Bau einer Lagerhalle aus vorgefertigten Betonelementen Vorgang Beschreibung Dauer/Tage Folgetätigkeit A Entwurf, Planung B, F, G B Erdaushub Fundamente C C Ausgießen Fundamente D D Verschalen Betonsockel E E Betonieren Sockel I F Bestellen + Lieferung Fertigteile I G Aushub Be- und Entsorgung H H Leitungsverlegung I I Montage Lagerhalle J J Installation, Inneneinrichtung ? ABWL Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

42 Puffer ABWL B Beginn C C Beginn D Beginn B D Beginn E 3 20 23 23 2 25
30 30 20 3 E A 20 Beginn A A F BeginnI Beginn F 20 33 33 20 23 10 A 20 7 I H Beginn J BeginnG 5 G 40 40 20 26 Beginn H 2 22 28 4 J Übergabe Puffer ABWL Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

43 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Dauer von Vorgängen Dauer der Vorgängen soll zwischen 0,2 und 5 % der Gesamtprojektdauer sein VPN VKN 8 5 5 6 Laufschiene montieren Laufschiene montieren 8 Dauer Deterministische Dauer Probalistische Dauer = = bestimmte Dauer unbestimmte Dauer Unsicherheiten bei der Zeitermittlung optimistische Dauer OD ( besonders günstige Bedingungen ) häufigste Dauer HD ( üblicherweise,meist ) mittlere Dauer MD pessimistische Dauer PD ( ungünstige Bedingungen ) MD OD HD PD = - 4 6 Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

44 Kostenanalyse mittels Netzplantechnik
• Strukturanalyse von Projekten Netzplantechnik • Zeitanalyse des Projektverlaufs • Kostenanalyse Optimierung Gesamt- Kosten Kostenplanung = = Bestimmung der kostenoptimalen Projektdauer Aufstellen eines Kostenplanes und Überwachung der Soll-Ist-Kosten Klassifikation der Projektkosten Vorgangskosten KV Interfacekosten K I sind einzelnen Vorgängen direkt zurechenbar (analog Einzelkosten KLR) können nur "Arbeitspakten" oder einzelnen Teilprojekten zugerechnet werden ( Kosten Bauaufsicht, Versicherungsbeträge; analog Gemeinkosten KLR) Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

45 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Hochschule Mittweida (FH) University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung . Optimierung der Gesamtkosten Vorgangskosten KV hängen von der Vorgangsdauer ab Wird die normale Dauer eines Vorganges und somit die Projektdauer verkürzt, steugen infolge der dazu erforderlichen Maßnahmen die Gesamtkosten KV an. KV Vorgangsdauer D Vorgangskosten KVmax KVmin Dmin Dmax normaler Kurvenverlauf degressiv ; pragmatische Annahme linearer Verlauf ; Abhängigkeit von KV und D kann mit Kostensteigerungsfaktor definiert werden m K V norm D = - max min unterschiedlich für einzelne Projektabschnitte Netzplan Soll die Projektdauer verkürzt werden, ist es am effektivsten, nacheinander die kritischen Vorgänge zu verkürzen, bei denen der Steigerungsfaktor m der Kostenfunktion KV = f (D) am kleinsten ist. Vorgänge mit großem Steigerungsfakor m werden erst danach verkürzt.

46 Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Beispiel : Auszug aus einem Netzplan für das Projekt "Rohre verlegen" ; den einzelnen Vorgängen sind die Vorgangskosten in Abhängigkeit von der möglichen Vorgangsdauer zugeordnet 10 20 30 40 Graben ausheben Rohre verlegen Rohre schweißen Graben zuschütten 10 10 10 8 18 18 4 22 22 6 28 10 10 18 18 22 22 28 VERKÜRZUNG DER VORGANGSDAUER MITTELS Mietung zusätzl. Bagger Überstunden .zus. Schweißen+Prüfen Mietung zusätzl Bagger K V 8000 4800 3000 1500 5000 2000 3000 1000 D 3 8 Kostensteigerungsfaktoren m je verkürzter Tag 600.-DM /Tag DM /Tag DM /Tag DM/Tag Ergebnis der Kostenanalyse (Reihenfolge der Verkürzungsmaßnahmen) 1. Rohre verlegen 2. Schweißen 3. Mieten eines zusätzlichen Baggers um Graben auszuheben bzw. zuschütten Fertigungsorganisation/ Hochschule Mittweida (FH) Fertigungssteuerung University of Applied Scienes Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof . Dr . H. Lindner

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