34
© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Flemisch Dipl.-Ing. Christopher Brandl Dr.-Ing. Dr. rer. medic. Dipl.-Inform. Alexander Mertens Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft RWTH Aachen Bergdriesch 27 52062 Aachen Tel.: 0241 8099440 E-Mail: [email protected] Lehreinheit 4 Analyse der Zeitstruktur von Arbeitsprozessen Sommersemester 2017 Einführung in die Arbeitswissenschaft

Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Flemisch

Dipl.-Ing. Christopher Brandl

Dr.-Ing. Dr. rer. medic. Dipl.-Inform. Alexander Mertens

Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft

RWTH Aachen

Bergdriesch 27

52062 Aachen

Tel.: 0241 8099440

E-Mail: [email protected]

Lehreinheit 4

Analyse der Zeitstruktur von Arbeitsprozessen

Sommersemester 2017

Einführung in die Arbeitswissenschaft

Page 2: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 2 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Lernziele Zeitstrukturanalyse

Betriebliche Verwendungszwecke von Zeitdaten kennen lernen

REFA-Ablaufarten und -Zeitarten unterscheiden können

Verschiedene Methoden zur Ermittlung von Zeitdaten unterscheiden

können

Methoden der REFA-Zeitaufnahme und des Multimoment-Verfahrens

verstehen

Einsatzmöglichkeiten und -grenzen dieser Zeitermittlungsverfahren

kennen lernen

Page 3: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 3 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Einführung: Zeitdaten als Bestandteil

der Digitalen Fabrik

Beispielhafter Montageprozess im Rahmen der digitalen Fabrikplanung

Arbeitspersonen ...

Die Arbeitsaufgaben, die Arbeitspersonen und die verwendeten Arbeitsmittel determinieren die Zeitstruktur

und damit die Parametrisierung des digitalen Fabrikmodells unmittelbar.

aufgrund ihrer individuellen Fähigkeiten, Fertigkeiten

und des Grads der Übung entstehen u.a. Streuungen

hinsichtlich der Ausführungszeiten von Aufgaben, die

berücksichtigt werden sollten:

„Kern“-Ausführungszeit

(Konfidenzintervall)

weitere

Streuung

Mittelwert

Zeiteinheiten [ZE]

Hinlangen

linke Hand

10ZE

Hinlangen

rechte Hand

8ZE

Platzieren

7ZE

Bauteil

beidhändig

aufnehmen 5ZE Schraubvorgang

rechte Hand

10ZE

Bauteil

beidhändig

weitergeben 6ZE

Schraubvorgang

linke Hand

12ZE

Start

mittlerer Zeitverbrauch

...

Hergestellt unter Verwendung von Daten der

TU Chemnitz, Institut für Betriebswissen-

schaften und Fabriksysteme

Page 4: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 4 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Verwendungszwecke von Zeitdaten

Auftrags-

eingang

Produktions-

programm-

planung

Ablaufplanung (Menge, Termine,

Kapazitäten)

Auftrags-

veranlassung Fertigung

Auftrags-

überwachung Versand

produkt-

bezogen

Fertigungs-/

Qualitäts-

planung

Entwicklung

Konstruktion

techn. Vertrieb

(Kalkulation

Angebotserst.)

ZEITDATEN

Anreizsystem

mitarbeiter-

bezogen

Betriebsleitung (Investitionsplanung,

Personalbedarfs-

planung;

Absatzplanung etc.)

führungs-

bezogen

produktions-

bezogen

Page 5: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 5 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Gliederung der Ablaufarten

Um Zeitdaten für die Arbeitsplanung und -steuerung

bereitstellen zu können, ist es erforderlich, verschiedene

Abläufe zeitlich zu analysieren:

Zeitarten:

• Bei der Ablaufgliederung bezogen auf den Menschen

werden die Tätigkeiten einer Arbeitsperson in einen

zeitlichen Rahmen gefasst.

Auftragszeit

• Bei der Ablaufgliederung bezogen auf Arbeitsmittel

werden die Prozesse von Maschinen, Anlagen und

Apparaten analysiert, die vom Menschen geführt

werden.

Belegungszeit

• Bei der Ablaufgliederung bezogen auf das Arbeitsobjekt

wird der Durchlauf eines Bauteils durch die Fertigungsstufen

zeitlich beschrieben.

Durchlaufzeit

Page 6: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 6 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Ereignisdiskrete Zeitstrukturanalyse

Ereignisse Zeit 1

Erteilung

Arbeitsauftrag 1

Erteilung

Arbeitsauftrag 2

Tätigkeitsbeginn

Arbeitsauftrag 1

Tätigkeitsbeginn

Arbeitsauftrag 2

Bearbeitungsende

Arbeitsauftrag 1

Bearbeitungsende

Arbeitsauftrag 2

2 3 4 5 6

Tätigkeitszeit Arbeitsauftrag 1

Gesamte Auftragszeit für Arbeitsauftrag 1

Tätigkeitszeit Arbeitsauftrag 2

Gesamte Auftragszeit für Arbeitsauftrag 2

Verlassen des

Arbeitssystems

Verlassen des

Arbeitssystems

statistische

Schwankungen

der Zeitwerte

Eintritt in das

Arbeitssystem

Eintritt in das

Arbeitssystem

Page 7: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 7 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Ablaufgliederung bezogen auf das Arbeitsobjekt

Arbeitsobjekt A

Verändern

Zusätzliches Verändern

Fördern

Einwirken

Prüfen / Messen

Liegen

Lagern

nicht erkennbar

Ablaufbedingtes Liegen

Zusätzliches Liegen

AE

AF

AZ

AP

AA

AS

AL

AX

Quelle: Gummersbach et. al. 2012

Page 8: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 8 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Ablaufbedingtes Unterbrechen

Hauptnutzung

Nebennutzung

Zusätzliche Nutzung

Nutzung

Unterbrechen der Nutzung

BT

im Einsatz

außer Einsatz

Betriebsruhe

BK

BR

BL

BI

nicht erkennbar BX

BP

BE

BS

BA

BZ

BN

BH

Arbeits-mittel

B

Störungsbedingtes Unterbrechen

Persönlich bedingtes Unterbrechen

Erholungsbedingtes Unterbrechen

Ablaufgliederung bezogen auf Arbeitsmittel

Quelle: Gummersbach et. al. 2012

Page 9: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 9 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Ablaufgliederung bezogen auf den Menschen

Ablaufbedingtes Unterbrechen

Störungsbedingtes Unterbrechen

Persönlich bedingtes Unterbrechen

Haupttätigkeit

Nebentätigkeit

Zusätzliche Tätigkeiten

Tätigkeit

Unterbrechen der Tätigkeit

MT

im Einsatz

außer Einsatz

Betriebsruhe

MK

MR

ML

MI

nicht erkennbar MX

MP

ME

MS

MA

MZ

MN

MH

Mensch M Erholen

Quelle: Gummersbach et. al. 2012

Page 10: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 10 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Definition einzelner Ablaufarten bezogen auf den Menschen (I)

Planmäßige, unmittelbar der Erfüllung der Arbeitsaufgabe

dienende Tätigkeit z.B.

• Werkstück bearbeiten

• Montage durchführen

Planmäßige, nur mittelbar der Erfüllung der Arbeitsaufgabe

dienende Tätigkeit z.B.

• Werkstück einspannen

• Vorrichtung einstellen

Tätigkeiten, deren Vorkommen oder Ablauf nicht

vorausbestimmt werden kann z.B.

• Werkstück nacharbeiten

• Montageroboter neu kalibrieren

Haupttätigkeit MH

Nebentätigkeit MN

Zusätzliche Tätigkeiten MZ

Quelle: Gummersbach et. al. 2012

Page 11: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 11 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Planmäßiges Warten des Menschen auf das Ende von

Arbeitsschritten, die beim Arbeitsmittel in Verbindung mit

dem Arbeitsobjekt selbständig ablaufen z.B.

• Automatischer Werkzeugwechsel aus Magazin

• Trocknung nach Waschvorgang abwarten

Außerplanmäßiges Warten des Menschen infolge von

technischen oder organisatorischen Störungen z.B.

• Warten auf Schlosser

• Stromausfall

Unterbrechung der Tätigkeit aus persönlichen Gründen z.B.

• Gang zur Toilette

• Verspäteter Arbeitsbeginn

Unterbrechung der Tätigkeit, um die infolge der Tätigkeit

entstandene Ermüdung abzubauen.

Definition einzelner Ablaufarten bezogen auf den Menschen (II)

Persönlich bedingtes Unterbrechen MP

Störungsbedingtes Unterbrechen MS

Ablaufbedingtes Unterbrechen

MA

ME Erholen

Quelle: Gummersbach et. al. 2012

Page 12: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 12 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Ablaufgliederung für Mensch, Arbeitsmittel und

Arbeitsobjekt am Beispiel der Werkbankfertigung

Nr. Ablaufabschnitt Mensch Arbeits-

mittel

Arbeits-

objekt

1. Werkstück in Schraubstock einspannen MN

Neben-

tätigkeit

BA

Ablaufbed.

Unterbrechen

AF

Fördern

2. Loch in Werkstück bohren MH

Haupt-

tätigkeit

BH

Hauptnutzung

AE

Einwirken

3. Kontrollieren des Durchmessers des

Bohrlochs mittels Messschieber

MN

Neben-

tätigkeit

BA

Ablaufbed.

Unterbrechen

AP

Prüfen /

Messen

4. Farbliche Kennzeichnung des Werkstücks MN

Neben-

tätigkeit

BA

Ablaufbed.

Unterbrechen

AE

Einwirken

5. Entfernen der Späne von Schraubstock und

Werkstück mittels Handfeger

MN

Neben-

tätigkeit

BA

Ablaufbed.

Unterbrechen

AA

Ablaufbed.

Liegen

6. Werkstück aus Schraubstock lösen und in

Behälter legen

MN

Neben-

tätigkeit

BA

Ablaufbed.

Unterbrechen

AF

Fördern

Page 13: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 13 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Zeitarten bezogen auf den Menschen

störungsbedingtes Unterbrechen

zusätzliche Tätigkeit

Haupttätigkeit

Nebentätigkeit

ablaufbedingtes Unterbrechen

persönlich bedingtes Unterbrechen

t M H

t M N

t M Z

t M A

t M S

t M E

t M P

Tätigkeitszeit t t

Wartezeit t w

sachliche Verteilzeit

t s

persönliche Verteilzeit

t p

t e Zeit je Einheit

erholungsbedingtes Unterbrechen

Erholungszeit t e r

t g Grundzeit

Ablaufarten Gliederung der Zeitarten

Verteilzeit t v

Quelle: Gummersbach et. al. 2012

Page 14: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 14 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Zeitgliederung für die Auftragszeit

Auftragszeit T (Vorgabezeit für den

Menschen)

Tätigkeits- zeit tt

Warte- zeit tw

sachliche Verteilzeit ts

persönliche Verteilzeit tp

Grund- zeit trg

Erholungs- zeit trer

Verteil- zeit trv

weitere Gliederung möglich

Zeit je Einheit te

Grund- zeit tg

Erholungs- zeit ter

Verteil- zeit tv

Ausführungszeit ta = m te

Rüstzeit tr

Quelle: Gummersbach et. al. 2012

Page 15: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 15 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Zeitermittlungsverfahren

Zeitermittlung

durch Fremd- aufschreibung

durch Selbst- aufschreibung

durch Zusammensetzen

• durch Arbeitsperson -Tätigkeitsliste mit Angabe der Dauer und Häufigkeit der Vorkommnisse

• durch Arbeitsmittel (z.B. Computer- logfiles)

durch Berechnen von Prozesszeiten

• mit technischen

Prozeßmodellen

(z.B. für Drehen)

• mit biomechanischen

Mensch-Modellen

• mit quantitativen

Modellen menschlicher

Informations-

verarbeitung

durch Vergleichen und Schätzen

• Vergleich des Arbeitsablaufes, für den die Zeit zu ermitteln ist, mit ähnlichen Arbeiten, für die Zeiten vorliegen

• beim Schätzen wird die Soll-Zeit für den Arbeitsablauf aus der Erfahrungen bestimmt

sequenzanalytische Zeitmodelle statistische Zeitmodelle

rechnerische Methoden (Soll-Zeiten)

experimentelle Methoden (Ist-Zeiten)

• Manuelle Zeiterfassung - Stoppuhr - Videoanalyse - Motion Tracking

• Zeiterfassung mit Hilfe

statistischer Verfahren – Multimoment-

Häufigkeitsverfahren (MMH)

– Multimoment-Zeit-messverfahren (MMZ)

• Interview Verfahren

• Systeme vorbe-stimmter Zeiten – Work Factor (WF) – Methods Time

Measurement (MTM)

• Planzeiten (auch

Zeitnorm, Richtzeit oder Zeitrichtwert genannt) - Planzeitkatalog - Nomogramm - etc.

Page 16: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 16 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten

durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten.

REFA-Standardprogramm Zeitaufnahme (I)

1. Verwendungszweck der

Zeitaufnahme festlegen

2. Zeitaufnahme vorbereiten

3. Zwischen Fortschritts- und

Einzelzeitmessung wählen

7. Zeitaufnahme nach Art des

Zeitmessgerätes durchführen

4. Zeitmessgerät auswählen

Wird ein selbsttätig

registrierendes

Zeitmessgerät eingesetzt?

nein

ja

Fortsetzung nächste Folie

In der Praxis verwendete Messverfahren:

- Videoanalyse

- Beobachtung inkl. Stoppuhr

5. Gemäß Ablauffolge

Zeitaufnahmebogen auswählen

Beschreibung des Arbeitssystems:

- Arbeitsperson

- Arbeitsaufgaben

- Arbeitsmittel

- Arbeitsobjekte

Quelle: REFA 1997

Page 17: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 17 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

REFA-Standardprogramm Zeitaufnahme (II)

6. Arbeitsaufgabe, -methode,

-bedingungen und

Auftragsmenge beschreiben

7. Zeitaufnahme durchführen:

Ablauf in ereignisdiskrete

Phasen gliedern;

Messpunkte festlegen;

Bezugsmengen und

Einflussgrößen erfassen;

Ist-Zeiten messen und

Leistungsgrade beurteilen

8. Zeitaufnahme

auswerten

ja nein

nicht-zyklische Ablauffolge zyklische Ablauffolge

7. Zeitaufnahme

durchführen und Daten

erheben

Fortsetzung

Liegt zyklische

Ablauffolge vor?

6. Ablauf in periodische

Abschnitte gliedern und

beschreiben;

Messpunkte festlegen

a)

6. Bezugsmengen und

Zeiteinflussgrößen

erfassen

b)

Quelle: REFA 1997

Page 18: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 18 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

brin

ge

n

Ablaufab-

schnitte

losla

sse

n

Teil be-

arbeiten

Me

ssu

ng

no

tie

ren

losla

sse

n

Teil ein-

spannen

Teil aus-

spannen,

weglegen

Maßhaltigkeit

überprüfen

gemessene

Einzelzeit ti

in HM

0 30

t1 = 30 HM

0 30

t2 = 30 HM

0 25

t3 = 25 HM

0 35

t4 = 35 HM

Ma

sch

ine

lt

0 30 60 85 120

Gemessene

Fortschrittszeit

T in HM

Errechnete

Einzelzeit ti t1 = 30 HM t2 = 30 HM t3 = 25 HM t4 = 35 HM

F1 F2 F3 F4

HM = Hundertstel Minute - 1/100 Minute

REFA-Standardprogramm Schritt 3

Ereignisse

Page 19: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 19 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Problematik: Wie lässt sich eine Bezugsleistung (Soll-Leistung = 100 %) bei vor allem nicht-

zyklischen Ablauffolgen ermitteln, die von der Arbeitsplanung vorgegeben werden

kann und dabei allen Werkern gerecht wird?

Unterschiedliche Arbeitspersonen haben ein unterschiedliches

Leistungsangebot:

- Werker A benötigt für die Montage einer Baugruppe 6 Stunden

- Werker B benötigt unter vergleichbaren Arbeitsbedingungen 8 Stunden

Lösung: Beurteilung und Bewertung der Tätigkeiten durch Arbeitsplaner hinsichtlich

Intensität und Effektivität

Leistungsgrad

(Erscheinungsbild)

Intensität

äußert sich in:

• Bewegungsge-

schwindigkeit und

• körperlichen

Anstrengungen

Effektivität

wird danach bewertet, wie

• rhythmisch,

• harmonisch und

• zügig

gearbeitet wird

=

REFA-Standardprogramm Schritt 7

Page 20: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 20 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Gegenstand des Multimoment-Verfahrens

Definition:

Eine Multimoment-Studie ist ein Stichprobenverfahren, das Schätzungen über die relative

Häufigkeit bzw. über die Dauer von vorwiegend unregelmäßig auftretenden Tätigkeiten oder

Größen vergleichbarer Art für eine

• frei wählbare Genauigkeit f bei einer

• statistischen Irrtumswahrscheinlichkeit von liefert.

Mul|ti|mo|ment; Herkunft aus: multum (lat.) ~ viel, momentum (lat.) ~ Augenblick

Multimoment-Verfahren

Zählwerte

absolute

Häufigkeiten

relative

Häufigkeiten

Messwerte

Absolutzeiten Relativzeiten

Multimoment-

Zeitmess-

verfahren (MMZ)

Multimoment-

Häufigkeits-Zähl-

verfahren (MMH)

Page 21: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 21 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

MMH – Zeitbandbeispiel für fünf Arbeitsplätze

Zeit

8 h 9 h 10 h 11 h 12 h

Mit

tag

sp

au

se

13 h 14 h 15 h 16 h 17 h A

rbe

itsp

lätz

e

A

B

C

D

E

An

za

hl d

er

B

eo

ba

ch

tun

ge

n Multimomentaufnahme

n 1

n 2

n 3

n1, n2, n3 : Anzahl der beobachteten Ablaufarten 1, 2 oder 3 n = 40 Notierungen 100 %

T=

40 S

tunden

1

00 %

t1

t2

t3

min

%

Beginn des Rundgangs

Erste Notierung

Ende des Rundgangs

Zeitmessung mit Uhr

321

354

361

348

363

74

63

55

98

72

85

63

64

34

45

73 15 12

70

17,5

12,5

28

7

5

Summe

1θ̂

2θ̂

3θ̂

1θ 2θ 3θ

Quelle: Haller-Wedel (1969)

Page 22: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 22 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

MMH – Abhängigkeit von Ereignissen

Objektive Abhängigkeit

von Ereignissen:

Zufälliges Ereignis löst eine

Kette von gesetzmäßigen

Abläufen aus

Z1 Z2 Z3

Subjektive Abhängigkeit

von Ereignissen:

Die Wahrscheinlichkeit

des Auftretens eines

zufälligen Ereignisses

steigt bei subjektiver

Abhängigkeit i.d.R. mit

zunehmender Zeitdauer

Z1 Z1 Z1

tmin tmin

Abhängigkeit von Ereignissen

durch regelmäßige

Rundgangsintervalle

Z1 Z1 Z1

t1 t1

Ursächlich auslösendes

Ereignis beobachten und

zugeordnete unregelmäßig

auftretende Tätigkeit notieren

kurze Rundgangsintervalle

sind zu vermeiden

unregelmäßige Zeitabstände

zwischen Rundgangsintervallen

Page 23: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 23 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Modellierung des Beobachtungsprozesses mithilfe der

Binomialverteilung (I)

Anzahl von Beobachtungen n1

der Ablaufart 1 über alle Rundgänge Anzahl Beobachtungen n1

• Binäre Kategorisierung der Ablaufarten aus dem Zeitbandbeispiel von Folie 21:

• Ablaufart 1 (weiße Bandfarbe), Auftretenswahrscheinlichkeit θ1 = 0,7

• Ablaufarten 2 und 3 (schwarze und graue Bandfarben) werden zur sonstigen Ablaufart

zusammengefasst, Auftretenswahrscheinlichkeit θ2 = 1 – θ1 = 0,3

• Die Wahrscheinlichkeit P(.), genau n1 mal Ablaufart 1 bei den insgesamt n Notierungen zu beobachten:

Verteilung für n = 10 Notierungen, θ1 = 0,7 Verteilung für n = 20 Notierungen, θ1 = 0,7

)!(!

!)1(),|(

111

1

1

11

nnn

n

n

nmit

n

nn nP

nnn

111

Verteilung für n = 20 Notierungen, θ1 = 0,7

Page 24: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 24 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Näherung der Binomialverteilung durch

Normalverteilung (II)

Anzahl Beobachtungen n1

Normalverteilung

n

Moivre-Laplace-

Theorem

x

f(x)

-

Binomialverteilung für n=40 Notierungen, θ1=0,7

)1( ii

i

n

n

2( )E x : Streuung um den

Schwerpunkt (Exzess) ( ) ( )E x x f x dx

: Schwerpunkt der Verteilung

Die Normalverteilung lässt sich durch den Erwartungswert und die Standardabweichung charakterisieren :

Page 25: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 25 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

MMH – Irrtumswahrscheinlichkeit

68%

95,5%

( )f x

x

2 2

/ 2 / 2[ ; ]z z

• Im Intervall [ – ; + ] sind ca. 68% der Wahrscheinlichkeitsmasse zu erwarten.

• Im doppelten Intervall [ – 2 ; + 2] („zwei Sigma“) liegen ca. 95,5% der Wahrscheinlichkeitsmasse.

• Wahrscheinlichkeit = 4,5%, dass Beobachtungen außerhalb des Zwei-Sigma-Intervalls liegen

• korrespondiert mit einem gewissen Sigma-Intervall .

• Der Wert 1 – gibt die Fläche A unter der Glockenkurve im Sigma-Intervall an.

• Das Intervall [ – fi ; + fi] gibt das geforderte Genauigkeitsintervall an.

2z 2z

1

)(

2

2

z

z

dxxfA

22

if if

Page 26: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 26 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

MMH – Grundzüge der Schätzung

• Beim MMH-Verfahren wird vom Arbeitsplaner eine Genauigkeit fi gefordert, die die Schätzung des

Anteils θi der interessierenden Tätigkeit i bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit , typischerweise 5%,

nicht überschreiten soll.

• Gesucht ist die minimale Anzahl von Notierungen n bei den Rundgängen, so dass die

Genauigkeitsanforderungen nicht verletzt werden.

• Aufgrund der Irrtumswahrscheinlichkeit lassen sich die korrespondierenden Sigma-Intervalle

für die Streuung der Tätigkeitsanteile leicht bestimmen. Wie man im Bild auf der

vorherigen Seite erkennen kann, ist z. B. das Sigma-Intervall für =0,05 ungefähr [-1,96si ; 1,96si].

• Vor der MMH-Datenaufnahme müssen die Tätigkeitsanteile vom Beobachter aufgrund seiner

Erfahrung plausibel geschätzt werden. Liegen bereits Notierungen vor (z.B. n=500 im REFA-

Standardprogramm), dann wird die Wahrscheinlichkeit nach dem Maximum-Likelihood-Prinzip

einfach durch die relative Häufigkeit geschätzt:

• Mit Hilfe des Moivre-Laplace-Theorems kann ebenso die Standardabweichung der Tätigkeitsanteile

leicht berechnet werden:

/ 2 / 2[ ; ]i iz s z s

i ˆ

n

nii ̂

nns ii

i

)ˆ1(ˆˆˆ

Page 27: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 27 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Multimoment-Hauptformel

Nach den ersten MMH-Beobachtungen: Vor den MMH-Beobachtungen:

• Schließlich kann die Multimoment-Hauptformel hergeleitet werden. Wie erwähnt, handelt es sich um

eine Intervallschätzung des Anteils θi der Tätigkeit i bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit

( P(wahrer Wert von θi liegt im Intervall) = 1- ) ):

Die Multimoment-Hauptformel für die minimale Anzahl von Notierungen n bei Tätigkeitsanteilen θi lautet:

2 2 (z.B. 1,96 für 5%)i if z s z

• Die Genauigkeit lässt sich auch als Sigma-Intervall schreiben:

2

2

2/

2/

)1(

)1(

i

ii

iii

f

zn

nzf

];[ iiii ff

2

2/2 )ˆ1(ˆ

i

ii

f

zn

2

2/2 )1(

i

ii

f

zn

Page 28: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 28 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

MMH – Vertrauensbereich

Vertrauensbereich von

θ [%]

70

69

68

67

66

71

72

73

300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700

n

Obere Vertrauensgrenze

n

θ θ z θ f

) 1 ( 2 / max

θ

300 2 300ˆ ˆz s

1200 2 1200ˆ ˆz s

600 2 600ˆ ˆz s

1800 2 1800ˆ ˆz s

2400 2 2400ˆ ˆz s

2400 2 2400ˆ ˆz s

1800 2 1800ˆ ˆz s

1200 2 1200ˆ ˆz s

600 2 600ˆ ˆz s

300 2 300ˆ ˆz s

300̂

1200̂

2400̂

1800̂600̂

300̂

Untere Vertrauensgrenze

n

θ θ z θ f

) 1 ( 2 / min

Page 29: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 29 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

MMH – Vorgehensweise (I)

1. Formulierung der Zielsetzung der Studie

Beschreiben des Arbeitssystems

Festlegen des Untersuchungszeitraumes

Überprüfen der Eignung des MMH-Verfahrens

2. Festlegung des groben Untersuchungsdesign

3. Festlegung und Spezifizieren der Arbeitsablaufarten

4. Erstellen eines Rundgangplans

5. Auswählen und Gestalten der Hilfsmittel

6. Verifizieren der Ablaufarten, des Rundgangsplans und der Hilfsmittel

Fortsetzung nächste Folie

Sollten in

Schritt 6

Probleme

identifiziert

werden, sind

die vorher-

gehenden

Schritte erneut

zu durchlaufen.

Page 30: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 30 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

MMH – Vorgehensweise (II)

7. Festlegen der Rundgangshäufigkeiten und -zeiten

8. Informieren des in die Studie involvierten Personals

9. Schulen der Beobachter

10. Durchführen und Aufzeichnen der Beobachtungen sowie

Zwischenauswerten der Ergebnisse

11. Auswerten und Aufbereiten der Beobachtungsergebnisse

Fortsetzung

Page 31: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 31 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Vor- und Nachteile des Multimomentverfahrens

Vorteile

• repräsentatives Abbild des Ist-Zustandes

• Einbeziehung einer großen Anzahl von Arbeitsplätzen möglich

• vergleichsweise geringer Aufwand im Vergleich zur REFA-Zeitaufnahme

• keine Messgeräte erforderlich

Nachteile

• Zeiteinflussgrößen und Ursachen für Ist-Zeiten nicht direkt aus den Ergebnissen

der Studie ersichtlich

• Notierungen basieren auf einmaligen Beobachtungen und können daher später

nicht überprüft werden

• Leistungsgrade können nicht erhoben werden

• Ergebnisse können durch zu beobachtende Personen manipuliert werden

Page 32: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 32 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00

08.00 -09.00

09.00 -10.00

10.00 -11.00

11.00 -12.00

12.00 -13.00

13.00 -14.00

14.00 -15.00

15.00 -16.00

16.00 -17.00

17.00 -18.00

18.00 -19.00

19.00 -20.00

p [%

]

Uhrzeit

Arbeitsperson "Verkäufer"Haupttätigkeit "Interaktion mit dem Kunden"

𝜃 𝑛

Fallbeispiel: MMH in Großbetrieben des Einzelhandels

MMH als Grundlage für eine bedarfsgerechte Personaleinsatzplanung

Hinrichsen, Peters, Schlick 2005

Beobachtung in drei Märkten je sechs Tage, angegeben ist der Mittelwert und das 95% - Konfidenzintervall

n 178 920 888 931 1094 1064 1238 1002 910 905 601 482

Page 33: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 33 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Lernerfolgsfragen

Welche Verwendungszwecke haben Zeitdaten in Betrieben?

Wie sind die REFA-Ablaufarten grundsätzlich gegliedert?

Welche Ablaufarten können in Bezug auf Mensch, Arbeits-/

Betriebsmittel und Arbeitsobjekt unterschieden werden?

Wie untergliedert sich die Auftragszeit (Vorgabezeit für den Menschen)?

Welche Methodengruppen der Zeitdatenermittlung können

unterschieden werden?

Was sind wesentliche Merkmale einer REFA-Zeitaufnahme?

Wie ist der Leistungsgrad definiert?

Was sind wesentliche Merkmale einer Multimomentaufnahme?

Page 34: Einführung in die Arbeitswissenschaft · 2017. 5. 11. · Unter einer REFA-Zeitaufnahme versteht man das Ermitteln von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten. REFA-Standardprogramm

4 - 34 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen

Literaturverzeichnis

Gummersbach, A, et. al.: Produktionsmanagement. 5. Aufl., REFA, Hamburg, 2012

Haller-Wedel, E.: Das Multimoment-Verfahren in Theorie und Praxis. Hanser, München, 1969

Haller-Wedel, E.: Das Multimoment-Verfahren in Theorie und Praxis. 2. Aufl., Hanser,

München, 1985

Kaminsky, G.: Praktikum der Arbeitswissenschaft. 2. Aufl., Hanser, München, 1979

Luczak, H.; Eversheim, W.: Produktionsplanung und -steuerung: Grundlagen, Gestaltung und

Konzepte. 2. Aufl., Springer, Berlin, 1999

REFA: Methodenlehre der Betriebsorganisation. Datenermittlung, 1997