Der ultimative Leitfaden für Fertigungszeitstudien in der vernetzten Fabrik

Eine Fertigungszeitstudie ist ein strukturierter Prozess der direkten Beobachtung und Messung menschlicher Arbeit mit Hilfe eines Zeitmessgeräts, um die Zeit zu ermitteln, die ein qualifizierter Arbeiter für die Ausführung der Arbeit benötigt, wenn er auf einem bestimmten Leistungsniveau arbeitet.

Zeitstudien eignen sich am besten für Prozesse, bei denen es sich um Abfolgen von sich wiederholenden Handlungen handelt, die in einem Zyklus wiederkehren. Wenn ein Prozess in mehrere diskrete Aufgaben unterteilt werden kann, sind Zeitstudien eine nützliche Methode, um zu messen, wie viel Zeit die Mitarbeiter für jeden Teil eines Prozesses aufwenden.

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Seit mehr als einem Jahrhundert sind Zeitstudien eine der wichtigsten Methoden zur Erfassung von Daten über Fertigungsprozesse. Seit Frederic Winslow Taylor zu Beginn des 20. Jahrhunderts Zeitstudien als Teil seines Systems des wissenschaftlichen Managements eingeführt hat, haben Hersteller Zeitstudien zur Optimierung ihrer Abläufe eingesetzt.

Zeitstudien sind auch eine der einfachsten Formen der Messung, die fehlerhaft durchgeführt werden können. Trotz ihrer Einfachheit gibt es mehrere Möglichkeiten, wie ein Forscher Verzerrungen und Inkonsistenzen in seine Daten einbringen kann. Auch wenn es unbedeutend erscheinen mag, sind die Kosten für schlechte Daten hoch. Nach einer Untersuchung von Experian PLC können schlechte Daten ein Unternehmen 15-25% seines Umsatzes kosten. Das summiert sich. IBM schätzt, dass schlechte Daten die US-Wirtschaft jährlich über 3 Billionen Dollar kosten.

Die gute Nachricht ist, dass es ein paar einfache Dinge gibt, die Sie tun können, um das Beste aus Ihren Zeitstudien herauszuholen. Für diejenigen, die an einer Industrie 4.0 digitale Transformation interessiert sind, gibt es Möglichkeiten, wie neue Technologien genutzt werden können, um genauere, aufschlussreiche Zeitstudien zu erstellen.

Für die Ingenieure des Industrial Time Studies Institute gibt es fünf Hauptziele der Zeitstudien.

1. Die Verbesserung von Prozessen und Verfahren
2. Die Verbesserung des Layouts von Plänen, Büros oder Servicebereichen
3. Sparsamkeit bei der menschlichen Anstrengung und Verringerung unnötiger Ermüdung
4. Verbesserung des Einsatzes von Materialien, Maschinen und Arbeitskräften
5. Entwicklung einer besseren physischen Arbeitsumgebung

Wenn sie richtig durchgeführt werden, bieten Zeitstudien einen detaillierten, normalisierten Überblick über einen mehrstufigen Prozess. Sie können verwendet werden, um die Effizienz von Prozessen zu steigern, die Fabrik- und Prozessgestaltung zu verbessern und die Leistung und Erfahrung der Mitarbeiter zu steigern.

• Einige gängige Verwendungszwecke für Zeitstudien sind:
• Schrittzeiten festlegen und standardisieren
• Festlegung von KPIs für die Prozesse eines Herstellers
• Aufspüren und Beseitigen von Ineffizienzen in Prozessen
• Sammeln von Daten zur Vorhersage von Jahresproduktion und Umsatz
• Straffung der jährlichen Ressourcen- und Bestandsplanung
• Identifizierung von Qualifikationslücken und Entwicklung gezielter Schulungsinitiativen.

Zeitstudien können in drei Phasen unterteilt werden: Analyse, Messung und Synthese.

Analyse: Entscheiden Sie, was Sie messen möchten, und legen Sie ein konkretes Ziel für die Studie fest (Beschleunigung der Prozesszeiten, Festlegung von Standardzeiten, Identifizierung von Schritten, die eine gezielte Schulung erfordern, usw.). Wenn Sie wissen, welchen Prozess Sie untersuchen möchten (und warum), zerlegen Sie ihn in seine einzelnen Bestandteile. Stellen Sie sicher, dass jede Aufgabe klar definiert ist und einen eindeutigen Anfang und ein eindeutiges Ende hat. Fragen Sie mehrere Fachexperten, wie lange sie für den Prozess brauchen, und bitten Sie sie, die Zeit zu schätzen, die sie für jede einzelne Aufgabe benötigen. Diese Informationen helfen Ihnen, die Standardzeiten zu kalibrieren.

Messung: Messen Sie mit einer Stoppuhr oder einem anderen Zeitmessgerät, wie lange die Mitarbeiter für die einzelnen Schritte brauchen. In dieser Phase sollten Sie auch Zulagen berücksichtigen, die die Fähigkeit eines Arbeiters, eine Aufgabe zu erledigen, beeinträchtigen könnten.

Synthese: Verwenden Sie eine Vorlage oder eine Tabellenkalkulation, um Ihre Daten einzugeben. Sobald Sie die Datenerfassung abgeschlossen haben, führen Sie die erforderlichen Analysen durch. Diese werden sich je nach den Zielen und dem Design Ihrer Zeitstudie ändern.

Eines der wichtigsten Merkmale der Industrie 4.0-Fabrik ist die zunehmende Konnektivität.

Mit digitalen Plattformen wie Tulip können Sie automatisch granulare Zeitstudien aufzeichnen. Hier können Sie die Zeit eines jeden Mitarbeiters Schritt für Schritt mit dem Ziel vergleichen.

IoT Verbindungen und Cloud Computing haben die Erstellung und Speicherung von Daten in einem noch nie dagewesenen Umfang ermöglicht. Wearable Sensoren, Computervisionund no-code Anwendungen sind in der Lage, Echtzeitdaten von Arbeitern zu sammeln. Da die Datenerfassung automatisiert ist, wird die menschliche Voreingenommenheit aus der Stichprobe eliminiert. Und KI kann Muster in den Daten finden, die Menschen allein nicht erkennen können - da sie mit der Zeit immer besser werden, ist die vorausschauende Wartung ein erreichbares Ziel.

Dank dieser Konnektivität können Ingenieure (oder Algorithmen) kontinuierliche Echtzeitstudien von Prozessen durchführen. Ein konstanter Datenstrom bietet einen umfassenden Einblick in die Fabrik. Und ein größerer Stichprobenumfang macht die Ursachenanalyse einfacher und genauer als spärliche Messungen.

Wenn diese Technologien als Teil einer vollständig vernetzten Fabrik zusammenarbeiten, ist das Potenzial für gezielte kontinuierlicher Verbesserungsprozess ist immens.

Allerdings haben noch nicht viele Fabriken eine digitale Transformation gestartet. Für viele sind eine Stoppuhr und ein Klemmbrett immer noch die besten Werkzeuge.

Verwenden Sie die größtmögliche Stichprobengröße. Auch wenn viele kleine Fertigungsunternehmen nicht über Hunderte oder Tausende von Mitarbeitern verfügen, die sie untersuchen können, sollten sie dennoch einen möglichst großen Datensatz anstreben. Mehr Datenpunkte geben ein differenzierteres Bild des Prozesses und helfen, Ausreißer zu identifizieren.

Berücksichtigen Sie die Fähigkeiten der Mitarbeiter. Nicht alle Mitarbeiter führen jede Aufgabe mit der gleichen Kompetenz aus. Viele Vorlagen für Zeitstudien geben dem Forscher die Möglichkeit, die Fähigkeiten des beobachteten Mitarbeiters zu "bewerten". Der Zweck dieser Bewertung besteht darin, die unterschiedlichen Fähigkeiten der Mitarbeiter zu berücksichtigen. Wenn Sie nur erfahrene Mitarbeiter untersuchen, werden Sie unrealistische Standardzeiten erhalten. Wenn Sie zu viele neue Mitarbeiter einbeziehen, werden Sie das Produktionsvolumen unterschätzen. Beides ergibt kein genaues Bild der Gesamtleistung.

Versuchen Sie, während der Beobachtung keine Aufnahmen zu machen. Aufzeichnungen während der Beobachtung können zu ungenauen Beobachtungen führen. Wenn möglich, verwenden Sie die Rundenfunktion einer Stoppuhr, um Schrittzeiten zu speichern. So verhindern Sie, dass Sie genaue Daten aufnehmen. Wenn Sie keine solche Stoppuhr zur Verfügung haben, sollten Sie die Beobachtung in Teams durchführen, wobei eine Person aufzeichnet, während die andere beobachtet.

Hüten Sie sich vor dem Hawthorne-Effekt:Der Hawthorne-Effekt beschreibt Veränderungen im Verhalten von Arbeitnehmern, die wissen, dass sie beobachtet werden. Die Entdeckung, dass Beobachtung keine neutrale Tätigkeit ist, ist Teil einer größeren Gruppe von "Beobachtereffekten" und hat zu feldverändernden Fortschritten in so unterschiedlichen Disziplinen wie der Physik und der kulturellen Anthropologie geführt.

Forscher sollten sich bewusst sein, dass der einfache Akt der Beobachtung das untersuchte Phänomen verändern kann. Einige Forscher vermeiden den Hawthorne-Effekt, indem sie heimlich Daten erheben. Die beste Strategie ist jedoch, ehrlich mit Ihren Mitarbeitern über den Zweck und die Ziele der Studie zu sein.

An diesem Punkt sollten Sie bereit sein, mit der Datenerfassung im Betrieb zu beginnen. Hier sind noch ein paar Dinge zu beachten.

Verlieren Sie das Ziel nicht aus den Augen. Daten sind großartig, aber Zeitstudien um ihrer selbst willen können eine Verschwendung von wertvollen Ressourcen sein. Vergewissern Sie sich, dass Sie genau wissen, warum Sie die Studie durchführen, und behalten Sie immer den geschäftlichen Bedarf hinter den Messungen im Auge.

Ihre Mitarbeiter sind Ihr bestes Kapital. Die Arbeitnehmer stehen Zeitstudien oft skeptisch gegenüber, und das aus gutem Grund. Zeitstudien sind Teil einer langen Geschichte des wissenschaftlichen Managements, das nur selten das Wohl der Arbeitnehmer im Auge hatte. Aber Ihre Mitarbeiter sind der Schlüssel zur Festlegung realistischer Standardzeiten, zur Bereitstellung präziser Daten und letztlich zur Wertschöpfung in Ihrem Unternehmen. Je mehr sie sich in den Prozess eingebunden und an den Ergebnissen beteiligt fühlen, desto besser wird die Studie für alle Beteiligten sein.

Zeitstudien werden am besten mehrfach durchgeführt. Mehrere Proben liefern einen größeren, umfassenderen Datensatz.

Nutzen Sie die Technologie, die Ihnen zur Verfügung steht - EineMöglichkeit, Prozess- und Schrittzeiten zu validieren, ist der Abgleich von Beobachtungen mit Zeitstempeln in einem ERP oder MES. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in kostengünstige, IoT -bereite Technologie zu investieren, die Prozess- und Schrittdaten in Echtzeit erfasst.