Die Durchführung einer Zeitstudie für Pilotproduktionsläufe ist eine wichtige Aktivität in der Fertigungstechnik und der operativen Exzellenz. Sie bietet die quantitative Grundlage für das Verständnis, wie Arbeit ausgeführt wird, wo Ineffizienzen lauern und wie Prozesse verfeinert werden können, bevor die Produktion in vollem Umfang beginnt. Ein Pilotlauf simuliert die endgültige Produktionsumgebung mit einem reduzierten Volumen und macht sie zum idealen Zeitpunkt, um zuverlässige Timing-Daten zu erfassen, Annahmen zu testen und Workflows zu validieren. Ohne eine strenge Zeitstudie riskieren Unternehmen, fehlerhafte Prozesse zu skalieren, Abfall zu verursachen und Lieferziele zu verpassen.

Zeitstudien gehören neben vorgegebenen Bewegungszeitsystemen (PMTS) wie Methods-Time Measurement (MTM) und Standarddaten zum breiteren Toolkit der Arbeitsmesstechniken. In einer Pilotproduktionseinstellung bleibt die direkte Beobachtung mit Zeitmessgeräten eine der flexibelsten und genauesten Methoden, insbesondere wenn der Prozess neu ist oder wesentlich geändert wird. Diese Anleitung erweitert die wesentlichen Schritte und bietet detaillierte Techniken, analytische Methoden und praktische Überlegungen zur Durchführung einer aussagekräftigen Zeitstudie während der Pilotproduktion.

Vorbereitung auf die Zeitstudie

Die gründliche Vorbereitung bestimmt die Gültigkeit der gesamten Studie. Die schnelle Datenerhebung ohne einen klaren Plan führt zu unzuverlässigen Ergebnissen und verschwendetem Aufwand. Die Vorbereitungsphase umfasst die objektive Festlegung, die Umweltkonditionierung, die Auswahl der Werkzeuge und menschliche Faktoren.

Klare Ziele und Anwendungsbereich definieren

Beginnen Sie mit der Artikulation dessen, was Sie erreichen wollen. Gemeinsame Ziele sind die Festlegung einer Basiszykluszeit, die Identifizierung von Engpässen, die Festlegung von Arbeitsstandards, die Validierung des Prozessdesigns oder der Vergleich alternativer Methoden. Der Umfang sollte angeben, welche Aufgaben, Bediener, Schichten und Produktvarianten enthalten sind. Bei Pilotläufen deckt der Umfang oft nur die Kernherstellungsschritte ab, ausgenommen Wartung und Umstellung, es sei denn, diese sind Teil des Zwecks der Studie. Schreibe die Ziele messbar, wie z. B. "Bestimmen Sie die durchschnittliche Zeit, um die Unterbaugruppe A innerhalb eines 95% -Konfidenzintervalls von ±5% zu montieren."

Wählen Sie die richtigen Operatoren

Wählen Sie Bediener, die vollständig im Pilotprozess geschult sind und ein konstantes Leistungsniveau erreicht haben. Vermeiden Sie es, den schnellsten oder langsamsten Arbeiter auszuwählen, es sei denn, Sie studieren Extreme. Idealerweise sollten Bediener mit durchschnittlicher Qualifikation einbezogen werden, die die typischen Arbeitskräfte repräsentieren, die die Produktion übernehmen. Wenn der Pilotlauf mit Zeitarbeitern oder Ingenieuren durchgeführt wird, beachten Sie, dass ihre Leistung von der zukünftigen Produktionsmitarbeiterzahl abweichen kann. Bediener sollten über den Zweck der Studie informiert werden und die Sicherheit erhalten, dass die Daten für die Prozessverbesserung und nicht für die Leistungsbewertung verwendet werden. Vertrauen reduziert Angst und führt zu natürlicherem Verhalten.

Bereiten Sie die Umgebung und Ausrüstung vor

Die Pilotproduktionsumgebung sollte die normalen Bedingungen so genau wie möglich widerspiegeln. Dies bedeutet eine konsistente Materialversorgung, eine ordnungsgemäße Beleuchtung, ergonomische Arbeitsplätze und funktionierende Werkzeuge. Alle Abweichungen sollten dokumentiert werden. Für die Zeitmessung bleibt die klassische Stoppuhr für kurze Zyklen (unter 5 Minuten), aber für längere Prozesse oder solche mit mehreren Bedienern bleibt die Verwendung digitaler Timer, Videoaufzeichnungen oder Software-Tools wie Simpler oder Proplanner in Betracht zu ziehen. Die Videoaufzeichnung ermöglicht eine Post-hoc-Analyse und reduziert die Interferenz der Beobachter. Die Datenerfassungsblätter sollten klare Felder enthalten: Betriebsbeschreibung, Elementname, Zeitmessung, Name des Bedieners, Datum und Hinweise zu Anomalien.

Zerlegen Sie den Prozess in Arbeitselemente

Vor jedem Zeitpunkt den Prozess in diskrete, messbare Arbeitselemente zerlegen. Ein Element ist eine logische Teilaufgabe mit einem bestimmten Anfangs- und Endpunkt. Typische Elemente können sein: „Teil aus dem Behälter holen, „Teil an der Halterung ausrichten, „vier Schrauben befestigen oder „Baugruppe inspizieren. Jedes Element sollte kurz genug sein, um genau zu beobachten (vorzugsweise unter 2 Minuten), aber lang genug, um sinnvoll zu sein.

  • Klare Grenzen: Die Start- und Stopppunkte müssen leicht identifizierbar sein, wie z. B. eine Hand, die nach einem Werkzeug greift, oder ein hörbares Klicken von einer Befestigung.
  • Mutually exclusive: Elemente sollten sich nicht überschneiden.
  • Kollektiv erschöpfend: Die Summe aller Elemente entspricht der gesamten Zykluszeit.
  • Konsistente Sequenz: Folgt der gleichen Reihenfolge in jedem Zyklus.
  • Separate manuelle und Maschinenelemente: Unterscheiden Sie die vom Bediener kontrollierte Zeit von automatischen Maschinenzyklen.

Bei Pilotläufen sorgt die Erstellung einer ersten Elementliste auf Basis von Prozessdokumentation und -beobachtung für Vollständigkeit. Sie können diese nach den ersten Beobachtungszyklen verfeinern.

Bestimmung der Probengröße

Die statistische Validität erfordert genügend Beobachtungen, um das gewünschte Konfidenzniveau und die gewünschte Genauigkeit zu erreichen.

n = (z × s / e)2

Wenn z der z-Wert für das gewünschte Konfidenzniveau ist (typischerweise 1,96 für 95% Konfidenz), ist s die Standardabweichung der vorläufigen Abtastzeiten und e der akzeptable Fehler (oft 5% oder 10% des Mittelwerts). Für einen Pilotlauf mit begrenzten Zyklen nehmen Sie mindestens 10 vorläufige Messwerte, berechnen Sie die Mittelwert- und Standardabweichung und berechnen Sie dann die erforderliche Probe. Wenn die empfohlene n die verfügbaren Produktionszyklen im Pilot überschreitet, sollten Sie die Pilotdauer erhöhen oder breitere Konfidenzintervalle akzeptieren. Ein Minimum von 10 bis 20 Zyklen pro Element ist in der Praxis üblich.

Schritte zur Durchführung der Zeitstudie

Wenn die Vorbereitung abgeschlossen ist, kann der eigentliche Timing-Prozess beginnen.

Beobachten ohne Einmischung

Stellen Sie sich so auf, dass Sie alle Vorgänge klar sehen können, ohne den Bediener zu behindern. Betreiben Sie während des Zyklus keine Gespräche. Erklären Sie, dass Sie den Prozess studieren, nicht die Person. Verwenden Sie eine Zwischenablage oder ein Tablet, damit Ihre Aufnahme nicht ablenkt. Verwenden Sie nach Möglichkeit eine Fernstoppuhr oder ein Video, um den Beobachtereffekt zu reduzieren. Beobachten Sie in den ersten Zyklen einfach ohne Aufzeichnung, um den Bediener in einen natürlichen Rhythmus versetzen zu lassen.

Zeit für jeden Eintrag

Die Verwendung der Methode des kontinuierlichen Timings (Stoppuhr läuft kontinuierlich und die kumulative Zeit wird am Endpunkt jedes Elements notiert) wird für Pilotstudien bevorzugt, da sie eine vollständige Aufzeichnung liefert und Rücksetzfehler vermeidet. Alternativ kann das Snapback-Timing (Uhr nach jedem Element zurücksetzen) für sehr kurze Zyklen verwendet werden, aber es besteht die Gefahr, dass Zeit zwischen den Elementen verloren geht. Die Zeit in Sekunden oder Minuten aufzuzeichnen.

Anwenden von Leistungsbewertung

Zur Umrechnung der beobachteten Zeit in „Normalzeit wird ein Leistungsbewertungsfaktor angewandt. Die Bewertung berücksichtigt das Tempo des Bedieners gegenüber dem erwarteten Standard. Eine Bewertung von 100% gibt das normale Tempo unter Standardbedingungen an. Übliche Bewertungssysteme sind Westinghouse (Fähigkeit, Anstrengung, Bedingungen, Konsistenz) oder Objective Rating (Schritt und Schwierigkeit). In Pilotläufen können Bediener aufgrund von Lernprozessen langsamer oder aufgrund von Motivation schneller arbeiten. Der Analyst muss für jedes Element eine Bewertung zuweisen. Wenn beispielsweise ein Schritt 0,50 Minuten dauerte, der Bediener jedoch 10% schneller als normal arbeitete, würde die normale Zeit 0,50 × 1,10 = 0,55 Minuten betragen. Wenn mehrere Bediener untersucht werden, wird häufig eine Durchschnittsbewertung für alle verwendet.

Zulagen enthalten

Die Standardzeit fügt Zulagen für Ruhezeiten, persönliche Bedürfnisse, Verzögerungen und Ermüdung hinzu. Typische Zulagen liegen zwischen 10% und 20% der normalen Zeit, abhängig von den Jobanforderungen und regulatorischen Anforderungen. Für Pilotläufe können Sie Standardzulagen für Unternehmen oder Schätzungen basierend auf Industrietechnik-Richtlinien aus Quellen wie der International Labour Organization oder ASQ verwenden. Geben Sie den verwendeten Zulagenprozentsatz und die Gründe dafür auf.

Dokumentiere alles

Gute Dokumentation macht die Studie reproduzierbar und vertretbar.

  • Name des Betreibers und Erfahrungsstand
  • Datum, Uhrzeit, Schicht
  • Produktvariante oder Teilenummer
  • Maschineneinstellungen, Werkzeuge, Materiallose
  • Umgebungsbedingungen (Temperatur, Lärm, Beleuchtung)
  • Abweichungen vom Standardverfahren
  • Leistungsbewertung für jedes Element
  • Verwendete Zertifikate

Analyse der Daten

Die Datenanalyse verwandelt die Rohzeitmessungen in umsetzbare Erkenntnisse. Ziel ist es, zuverlässige Normalzeiten und Standardzeiten zu bestimmen und Variationsmuster zu identifizieren.

Berechnung der Durchschnitts- und Standardabweichung

Für jedes Element ist das arithmetische Mittel der beobachteten Zeiten (ausgenommen anormale Zyklen) zu berechnen; außerdem ist die Standardabweichung zu berechnen, um die Variabilität zu verstehen. Hohe Variabilität kann auf einen Prozess hinweisen, der nicht gut standardisiert ist oder dass die Bediener unterschiedliche Methoden verwenden.

Bestimmen Sie die Normalzeit und die Standardzeit

Normale Zeit (NT) für jedes Element = (Durchschnittszeit) × (Leistungsbewertungsfaktor): Wenn die durchschnittliche beobachtete Zeit 0,45 Minuten und der Bewertungsfaktor 1,05 (5% schneller als normal) beträgt, ist NT = 0,4725 Minuten.

Standardzeit (ST) für jedes Element = NT × (1 + Zulage %); wenn die Zulage 15% beträgt, dann ST = 0,4725 × 1,15 = 0,5434 Minuten; Summe der Standardzeiten aller Elemente, um die gesamte Standardzykluszeit für den Prozess zu erhalten.

Erstellung von Standardformularen für die Operation

Dokumentieren Sie die Standardzeiten für jedes Element in einem Format, das für Linienausgleich, Kostenrechnung und Terminplanung verwendet werden kann. Fügen Sie die Elementbeschreibung, die normale Zeit, die Standardzeit und eine Notiz auf der Grundlage der Bewertung bei. Dieses Blatt wird zur Grundlage für zukünftige Vergleiche und kontinuierliche Verbesserungen.

Prozessfluss und Engpässe analysieren

Die Standardzeiten pro Workstation sind in einem Balkendiagramm oder einer Wertstromkarte aufzuführen. Die Workstation mit der längsten Standardzeit ist der Engpass. In Pilotläufen zeigt das Ungleichgewicht zwischen den Stationen an, wo Verbesserungen vorgenommen werden müssen: Aufgaben neu zuweisen, parallele Stationen hinzufügen oder den Prozess neu gestalten. Die Zykluszeit wird zur Berechnung der Taktzeit verwendet (verfügbare Produktionszeit geteilt durch die Kundennachfrage). Ist die Taktzeit kleiner als die Flaschenhalszykluszeit, kann der Prozess die Nachfrage nicht decken; wenn deutlich größer, kann der Prozess überbesetzt sein oder Überkapazitäten aufweisen.

Varianzmuster identifizieren

Einfache Kontrolldiagramme (z. B. X-bar- und R-Diagramm) für Elementzeiten verwenden, um Variationen spezieller Ursachen zu erkennen. Spezielle Ursachen sind Ermüdung des Bedieners, Materialinkonsistenzen, Werkzeugverschleiß oder Umweltveränderungen. Es wird erwartet, dass eine Variation gemeinsamer Ursachen (natürliche Fluktuation) auftritt; ihre Verringerung verbessert die Vorhersagbarkeit. Bei Pilotläufen mit begrenzten Daten verwenden Sie ein Laufdiagramm oder ein Streudiagramm, um Trends über aufeinanderfolgende Zyklen zu visualisieren.

Verbesserungen bei der Umsetzung

Der Zweck einer Zeitstudie ist es, Maßnahmen zu ergreifen, sobald die Daten analysiert sind, priorisieren Sie Verbesserungen basierend auf Wirkung und Machbarkeit.

Ziel: Bottleneck

Konzentriere dich zuerst auf den Arbeitsplatz mit der höchsten Standardzeit.

  • Methodenverbesserung: Eliminiere unnötige Bewegungen, kombiniere Schritte oder ändere die Sequenz.
  • Arbeitsplatzorganisation (5S): Reduzieren Sie Suchzeit und Bewegung.
  • Ergonomie: Redesign Workstations zu reduzieren Ermüdung und Geschwindigkeit zu verbessern.
  • Automatisierung oder Werkzeug: Führen Sie einfache Reparatur- oder Elektrowerkzeuge ein, um die manuelle Zeit zu reduzieren.

Standardarbeitsplätze schaffen

Auf der Grundlage der Zeitstudie Standardarbeitsanweisungen schreiben, die die genaue Reihenfolge, die zulässige Zeit und die Qualitätsprüfungen angeben. Die Schulung aller Bediener auf dem Standard gewährleistet Konsistenz und legt eine Grundlage für Verbesserungen fest. Das Standardarbeitsblatt sollte Zykluszeit, Arbeitssequenz und Grenzen für den In-Prozess-Stock (WIP) enthalten.

Führen Sie eine Follow-up-Zeitstudie durch

Nach der Durchführung von Änderungen eine zweite Zeitstudie durchführen, um Verbesserungen zu überprüfen; die gleiche Methodik anwenden und die Vorher-Nachher-Standardzeiten vergleichen; die prozentuale Reduktion der Zykluszeit und etwaige Änderungen der Variation berechnen; wenn die Verbesserung die Ziele erreicht oder übertrifft, den neuen Standard dokumentieren; wenn nicht, den Analysezyklus wiederholen.

Integration mit Production Ramp-Up

Der Pilotlauf ist eine Generalprobe für die volle Produktion. Nutzen Sie Zeitstudienergebnisse, um realistische Produktionsraten festzulegen, Arbeitsanforderungen zu ermitteln und Schichtpläne zu planen. Teilen Sie die Standardzeiten mit Lieferketten- und Planungsteams, um Materialfluss und Kapazität abzugleichen. Die Standardzeiten werden auch zu Inputs für Kostenschätzungen und das Zitieren neuer Aufträge.

Schlussfolgerung

Die Durchführung einer Zeitstudie für Pilotproduktionsläufe ist mehr als eine Datenerhebung; es ist eine disziplinierte Praxis, die die analytische Grundlage für operative Exzellenz bildet. Durch sorgfältige Vorbereitung, systematische Beobachtung, Anwendung von Leistungsbewertungen und Zulagen und Analyse von Ergebnissen mit statistischen Tools erhalten Sie einen tiefen Einblick in die wirkliche Leistung Ihres Prozesses. Die Ergebnisse - normale Zeiten, Standardzeiten, Identifizierung von Engpässen und Variationsmuster - ermöglichen gezielte Verbesserungen, die sich direkt auf Durchsatz, Kosten und Qualität auswirken.

Pilotläufe bieten eine einzigartige Gelegenheit, Prozesse zu verfeinern, bevor sie sich zu einer Produktion in vollem Umfang verpflichten. Zeitstudien, die in dieser Phase durchgeführt werden, bieten einen hohen Hebel, da Änderungen einfacher und billiger umzusetzen sind. Die Disziplin der Zeitstudie fördert auch eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung, indem sie Teams dazu befähigt, Annahmen in Frage zu stellen und die Abfallreduzierung voranzutreiben. Zum weiteren Lesen erkunden Sie Ressourcen aus dem Lean Enterprise Institute zum Thema Standardarbeit und Abfallbeseitigung oder konsultieren Sie den Leitfaden des Institution of Mechanical Engineers to Work Measurement. Die Integration von Zeitstudienpraktiken in Ihr Pilotproduktionslauf-Toolkit stellt sicher, dass Sie mit Zuversicht in die volle Produktion eintreten, bereit, die Nachfrage mit Effizienz und Konsistenz zu befriedigen.