Gewinne:
- Fähigkeit zur Berechnung von Standardzeit-, Tempobewertungs- und Zulagenkonzepten
- Möglichkeit zur Erstellung von Job-Step-Analysen, ECRS-Optimierung und MTM-/Line-Balancing-Entwürfen mit KI
- Fähigkeit, die Disziplin anzuwenden, von der KI vorgeschlagene Standardzeiten mit echten Messdaten zu überprüfen
Das Arbeitsstudium ist eine der grundlegenden Disziplinen des Wirtschaftsingenieurwesens: Durch die systematische Untersuchung, wie eine Arbeit erledigt wird (Methodenstudium) und messen, wie lange es dauert (Zeitstudium), werden bessere Arbeitsmethoden und realistische Standardzeiten erzielt. Standardzeit; Es ist die Grundlage für Kostenkalkulation, Kapazitätsplanung, Linienausgleich und Anreizsysteme. Falscher Standard bedeutet falsche Preisgestaltung und unrealistische Ziele. KI ist in diesem Bereich leistungsstark bei der Analyse von Arbeitsschritten, der Generierung von ECRS-Verbesserungsideen und der Erstellung von Linienausgleichsplänen; aber Tempobewertung und tatsächliche Zeitmessung kommen vom Feld. In dieser Einheit befassen wir uns mit der Standardzeitabrechnung und der richtigen Rolle der KI.
Komponenten der Standardzeit
Aus der beobachteten Rohzeit wird in mehreren Schritten die Standardzeit abgeleitet.
1) Beobachtete Zeit (NZ): Mit einer Stoppuhr gemessene Rohzeit (Durchschnitt).2) Normale Zeit (NZ) = OZ × Tempo (Bewertungsfaktor) – Tempo ist die Bewertung des Bedieners im Verhältnis zur „normalen“ Geschwindigkeit. - 100 % = normal, 110 % = schneller als normal, 90 % = langsam.3) Standardzeit (SZ) = NZ × (1 + Anteilsverhältnis) - Anteile: persönliches Bedürfnis, Müdigkeit (Ruhe), unvermeidliche Verzögerung.
Ein kleines Beispiel. Nehmen wir an, die durchschnittliche beobachtete Zeit eines Montagevorgangs beträgt 45 Sekunden, das beobachtete Tempo beträgt 110 % und die Gesamtmarge beträgt 15 %:
NZ = 45 × 1,10 = 49,5 SekundenSZ = 49,5 × (1 + 0,15) = 49,5 × 1,15 ≈ 56,9 Sekunden
Obwohl also die tatsächliche Leistung schnell ist (das Tempo ist hoch), übersteigt die Standardzeit bei Hinzurechnung von Margen die beobachtete Zeit. Der Tempowert ist hier eine subjektive technische Beurteilung und erfordert Erfahrung; Die KI kann dies nicht für Sie beobachten.
Achtung: Wenn Sie die KI anweisen, „Standardzeit zu berechnen“, geben Sie unbedingt Tempo und Spielraum an. Wenn die KI spontan sagt „Gehe davon aus, dass das Tempo 100 % beträgt“ und fortfährt, spiegelt diese Annahme möglicherweise nicht die Realität auf dem Spielfeld wider und verzerrt Ihre Standardzeit.
Wie viel Beobachtung? (Probengröße)
Eine einzelne Messung reicht nicht aus; Es gibt Prozessvariabilität. Die Anzahl der erforderlichen Beobachtungen wird statistisch auf der Grundlage der gewünschten Konfidenz und Präzision ermittelt. Ein grober Ansatz besteht darin, die Variabilität der ersten paar Beobachtungen zu betrachten und das für die Zielgenauigkeit erforderliche n zu berechnen.
Schätzen Sie mit den folgenden vorläufigen Beobachtungen (Sekunden) die Anzahl der Beobachtungen, die für eine Konfidenz von 95 % und eine Genauigkeit von ±5 % erforderlich sind. Schreiben Sie die Formel und die Annahmen auf. Beobachtungen: {{ 44, 46, 45, 48, 43, 47, ... }} Als nächstes: Ist die aktuelle Anzahl an Beobachtungen ausreichend, wenn nicht, wie viele weitere werden benötigt?
Methodenstudie und ECRS mit KI
Der Zweck des Methodenstudiums besteht darin, die Arbeit besser zu erledigen. Die ECRS-Abfrage ist ein leistungsstarkes Framework: Eliminieren, Kombinieren, Neuanordnen, Vereinfachen.
Rolle: Sie sind Wirtschaftsingenieur/in mit Schwerpunkt Arbeitswissenschaft. Aufgabe: Bewerten Sie die folgenden Arbeitsschritte mit dem ECRS-Framework. Für jeden Schritt: Kann dieser Schritt eliminiert/kombiniert/neu angeordnet/vereinfacht werden? Schreiben Sie konkrete Vorschläge und schätzen Sie die zeitlichen Auswirkungen ein. Arbeitsschritte und Dauer (Sekunden):1. Nehmen Sie das Teil aus dem Regal (6)2. Legen Sie es auf die Theke (4)3. Schraube (8)4 manuell starten. Mit Drehmomentschlüssel (5)5 festziehen. Überprüfen Sie (3)6. Legen Sie das fertige Teil in den Karton. (5)Regel: Vermeiden Sie Vorschläge, die Ergonomie und Qualität beeinträchtigen. Geben Sie jedem Vorschlag den Vermerk „Muss vor Ort getestet werden“.
Schwache Eingabeaufforderung / Starke Eingabeaufforderung
Schwache Eingabeaufforderung:
Beschleunigen Sie es.
Ohne Kontext; KI spuckt allgemeine und kostenunabhängige Vorschläge wie „Automatisierung hinzufügen“ aus.
Kraftvolle Aufforderung:
Analysieren Sie die folgenden Arbeitsschritte mit ECRS und geben Sie Vorschläge, die nur mit vorhandenem Equipment und ohne zusätzliche Investitionen anwendbar sind. Geben Sie für jede Empfehlung den geschätzten Sekundengewinn und das potenzielle Qualitäts-/Ergonomierisiko an. Addieren Sie die Gewinne und berechnen Sie die neue geschätzte Zykluszeit. Schritte: {{ ... }}
Die zweite zeitnahe Einschränkung (keine zusätzliche Investition) erfordert Risiko und messbare Rendite; Dadurch sind die Empfehlungen unmittelbar anwendbar.
Linienausgleich
Durch den Lastausgleich zwischen den Arbeitsstationen einer Montagelinie werden Engpässe und Wartezeiten reduziert. Grundkonzepte:
Taktzeit = Verfügbare Produktionszeit / Bedarf (erforderliche Geschwindigkeit) Mindestanzahl der Stationen = Gesamtarbeitsinhalt / Taktzeit (aufgerundet) Linieneffizienz = Gesamtarbeitsinhalt / (Anzahl der Stationen × Taktzeit)
Beispiel: Gesamtarbeitsinhalt 180 Sek./Stück, 450 Minuten Produktion pro Tag, Tagesbedarf 300 Stück:
Takt = (450 × 60) / 300 = 27000 / 300 = 90 Sekunden/Stück Mindeststation = 180 / 90 = 2 Stationen
KI generiert Entwürfe bei der Zuweisung von Aufgaben zu Stationen basierend auf Prioritätsbeziehungen; Sie prüfen aber, ob das Prioritätendiagramm korrekt ist und die Belegung tatsächlich nicht den Takt überschreitet.
Tipp: Stellen Sie bei der von der KI vorgeschlagenen Stationszuordnung sicher, dass die Gesamtzeit jeder Station die Taktzeit nicht überschreitet, indem Sie sie einzeln addieren. Die KI weist teilweise taktüberschreitende Aufgaben einer Station zu und stellt diese als „ausgeglichen“ dar.
Mini-Gehäuse: Unreal Standard
Die Richtzeit für die Nähstation in einer Textilwerkstatt wurde schon vor vielen Jahren festgelegt und die Bediener übertreffen immer die Zielvorgabe. Wirtschaftsingenieur Kerem studiert den Job noch einmal: Er macht 15 Beobachtungen, bewertet das Tempo mit 95 % (ein etwas langsamer Bediener) und erhält den Anteil mit 12 %. Es gibt diese Daten in die KI ein, berechnet die Vorgabezeit und fordert über ECRS Verbesserungsvorschläge an. KI kombiniert einen Schritt mit der Anregung bimanueller Parallelarbeit (mit zwei Händen). Kerem testet den Vorschlag vor Ort; Die Zykluszeit sinkt und ein neuer, realistischer Standard wird etabliert. Unterschied: berechnet mit altem Standard, nicht aktualisiertem Tempo und Methode. KI hat Berechnungen und Empfehlungen beschleunigt; human hat die Tempobewertung und die Feldtests durchgeführt.
Häufige Fehler
- Anteile vergessen: Unrealistische (zu kurze) Standards erzeugen, indem Ruhe und persönliche Anteile nicht hinzugefügt werden.
- Das Tempo der KI überlassen: Basierend auf Vermutungen, ohne eine subjektive Tempoeinschätzung vor Ort vorzunehmen.
- Unzureichende Beobachtung: Mit einzelnen/wenigen Messungen Maßstäbe setzen; Variabilität ignorieren.
- Station überschreitet Takt: Beim Linienausgleich wird die Stationsauslastung nicht mit der Taktzeit verglichen.
- Standard nicht aktualisieren: Bei Methodenänderungen weiterhin den alten Standard verwenden.
Zusammenfassend
- Standardzeit = Normalzeit × (1 + Zähler); Normalzeit = Beobachtete Zeit × Tempo. Alle drei Komponenten sind erforderlich.
- Die Geschwindigkeitsbewertung ist eine subjektive technische Beurteilung; KI kann nicht für Sie beobachten.
- Die ausreichende Anzahl von Beobachtungen wird durch Statistiken ermittelt; Mit einer einzigen Messung lässt sich kein Standard festlegen.
- ECRS ist ein leistungsstarkes Framework zur Methodenverbesserung. Bitten Sie um Vorschläge mit Einschränkungen und Risiko.
- Stellen Sie sicher, dass jede Station beim Linienausgleich ihre Taktzeit nicht überschreitet.
Anwendungsaufgabe
Wählen Sie einen Job (real oder fiktiv, 5-7 Schritte). Beachten Sie die durchschnittlich beobachteten Zeiten der Schritte, legen Sie ein Tempo (z. B. 105 %) und ein Anteilsverhältnis (z. B. 13 %) fest. Lassen Sie die KI die Standardzeit berechnen und jeden Schritt anzeigen. Kritische Überprüfung: Berechnen Sie NZ und SZ manuell und vergleichen Sie sie mit AI. Lassen Sie dann die Schritte mit ECRS analysieren und erhalten Sie mindestens zwei Vorschläge mit der Einschränkung „Keine zusätzlichen Investitionen“. Addieren Sie den zweiten Gewinn jedes Vorschlags und ermitteln Sie die neue Zykluszeit. Gehen Sie abschließend von einem täglichen Bedarf aus und berechnen Sie die Taktzeit und die Mindestanzahl an Stationen. Überprüfen Sie, ob die Stationszuweisung der KI den Takt überschreitet.