Entwicklung einer Softwareanwendung zur Optimierung und Simulation des Planprozesses


Bachelorarbeit, 2004

115 Seiten, Note: 106/110


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Danksagung

1 Vorwort und Einführung
1.1 Motivation der Arbeit
1.2 Vorstellung meines Praktika-Unternehmens

2 Aufgabenstellung und Zielsetzung
2.1 Schnittstelle des Produktentwicklungsprozesses - Informationsfluss
2.2 Entwicklungskosten und Produktionskosten senken
2.3 Reduzierung der Produktentwicklungszeit
2.4 Effizienzsteigerung in der Prozessplanung
2.5 Prozesskontrolle optimieren
2.6 Sprachliche Barrieren überwinden

3 Konzeptioneller Ansatz
3.1 Projektplanung
3.2 Einarbeitung in die Prozessplanung
3.3 Ist – Analyse
3.4 Anforderungskatalog
3.5 Grobplanung – Programmstruktur
3.5.1 Startmaske
3.5.2 Prozessmaske
3.5.3 Planungsstatus
3.5.4 Prozessdatenblatt

4 Praktische Evaluierung
4.1 Prozess
4.2 Produktionsdaten
4.3 FlowChart
4.3.1 Grundsymbol
4.3.2 Nummerierung der Tätigkeiten
4.3.3 Vorgehensweise beim Erstellen eines Flussdiagramms
4.3.4 Tätigkeiten – Maschinelle Tätigkeiten
4.3.5 Tätigkeiten – Manuelle Tätigkeiten
4.3.6 Tätigkeiten – Kontrolle
4.3.7 Tätigkeiten – Zeitverzögerung / Puffer
4.3.8 Tätigkeiten – Zusatztätigkeiten
4.3.9 Tätigkeiten – Prozessbeginn/Prozessende
4.3.10 Ressourcen - Spritzgussmaschine
4.3.11 Ressourcen - Blasmaschine
4.3.12 Ressourcen - Vorrichtung
4.3.13 Ressourcen - Werkzeug
4.3.14 Ressourcen - Aufnahme
4.3.15 Ressourcen - Greifer
4.3.16 Ressourcen - Zusatzgerät
4.3.17 Ressourcen - Mensch
4.3.18 Ressourcen - Hilfsmittel
4.3.19 Material - Produktmaterial
4.3.20 Material – Subprozess/HFT
4.3.21 Material – Sonstiges Material
4.3.22 Material – Verpackungsmaterial
4.3.23 Weitere Symbole – Fertigteile
4.3.24 Weitere Symbole – Ausschusses
4.3.25 Weitere Symbole – Mahlgut
4.3.26 Weitere Symbole – Dokumente
4.3.27 Abhängigkeiten
4.3.28 Beispiel Flussdiagramm - grob
4.3.29 Beispiel Flussdiagramm - detailliert
4.4 Zeitdiagramm
4.4.1 Allgemeines
4.4.2 Einstellungen
4.4.3 Darstellung von Puffern
4.4.4 Teilefluss zwischen Tätigkeiten
4.4.5 Teilefluss innerhalb von Tätigkeiten
4.4.6 Teilefluss bei Vorrichtungen mit mehreren Stationen
4.4.7 Parallele Prozesse
4.5 Ressourcen
4.6 Arbeitsanweisung
4.7 Layout
4.8 Wirtschaftlichkeitsanalyse
4.8.1 Kostenanalyse
4.8.2 Wertschöpfungsanalyse
4.9 Dokumente
4.10 Projektfortschritt
4.11 Änderungen
4.12 E-Mail

5 Zusammenfassung und Ausblick
5.1 Deutsche Fassung
5.2 Italienische Fassung – versione italiana
5.3 Englische Fassung – English version

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Formelverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Danksagung

Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als Praktikant beim Unternehmen Seeber GmbH in Leifers.

Mein besonderer Dank gilt Herrn Egon Resch und Herrn Georg Wenter, die mir in ihrer Funktion als Leiter des Bereichs Technik bzw. Leiter der Abteilung Prozessplanung mit Rat und Tat zur Seite standen und mich nicht nur fachlich bei der Projektabwicklung unterstützten und mir ihre wertvolle Zeit für vielerlei Fragen zur Verfügung stellten, sondern mir auch weitaus wichtigere Aspekte wie konsequentes Führungsverhalten und Selbstbewusstsein vermittelten und vorlebten.

Mein Dank richtet sich weiterhin an Herrn Dr.-Ing. Dominik Matt der mich als akademischer Betreuer bei der Ausarbeitung dieser Abschlussarbeit unterstützte.

Meinen Eltern Josef und Hedwig und meiner Freundin Gabriela danke ich für ihr Verständnis für die vielen Stunden meiner Studien- und Arbeitszeit in denen sie auf meine Unterstützung und mein Beisein verzichten mussten.

Bozen, den 15. Juni 2004 Erwin Rauch

1 Vorwort und Einführung

1.1 Motivation der Arbeit

Nachdem ich in meiner viermonatigen Anwesenheit als Praktikant in einem Industriebetrieb ein, für den Betrieb sinnvolles und wertschöpfendes Projekt in Angriff nehmen wollte, richtete ich eine entsprechende Anfrage an einige Unternehmen.

Schließlich erhielt ich seitens der Seeber GmbH zwei Projektvorschläge für die Abwicklung meines Semesterpraktikums:

Eines der Themen befasste sich mit der Personalplanung und Arbeitszeitenplanung für den, auf das Jahr 2005 vorgesehenen Umzug des Bereiches Werkzeugbau von Kardaun nach Leifers. Das andere Projekt befasste sich hingegen mit der Entwicklung einer Computer-Software zur Unterstützung der Abteilung PPL-Prozessplanung.

Nach Absprache mit dem zuständigen Bereichsleiter und Abteilungsleiter wurde mir erklärt, dass die Entwicklung der Software eine höhere Priorität genießt und daher vorrangig ist. Somit entschied ich mich kurzerhand für dieses Projekt und begann Mitte Februar 2004 daran zu arbeiten.

1.2 Vorstellung meines Praktika-Unternehmens

Das Unternehmen Seeber, gegründet von Will Seeber im Jahre 1955 produziert seit 1962 Komponenten und Systeme aus Kunststoff für die Automobilindustrie. Die Seeber Gruppe, beschäftigt inzwischen weltweit 3.200 Mitarbeiter und besitzt 18 Standorte in Deutschland, Italien, den USA, Großbritannien, China und Brasilien. Der Sitz der Seeber Gruppe liegt seit der Übernahme des Betriebes durch die Röchling Gruppe in Mannheim. Das „Geburts-Werk“ in Leifers ist jedoch nach wie vor Entwicklungszentrum für Kunststoffkomponenten im Motorraum wie Ausgleichsbehälter, Lenkölbehälter, Ladeluftrohre, Lüfter, Ventilatoren u.a..

Im Werk in Leifers sind derzeit ca. 1.008 Mitarbeiter beschäftigt. Da ein hoher Anteil der Unternehmenstätigkeit auf die Forschung und Entwicklung entfällt sind nur 382 davon direkte Mitarbeiter, die vorwiegend im Drei-Schichtbetrieb arbeiten. Nicht enthalten ist dabei jedoch die Anzahl an Leiharbeitern.

Im letzten Geschäftsjahr verzeichnete die Seeber GmbH Leifers 238 Mio. Euro Umsatz mit einer Steigerung von etwa 8% im Vergleich zum Vorjahr 2002 mit 220 Mio. Euro Umsatz.

2 Aufgabenstellung und Zielsetzung

Ziel meiner Projektarbeit in der Abteilung Prozessplanung (PPL) war die Erarbeitung und Weiterentwicklung einer begonnenen, aber nicht fertiggestellten Software als Arbeitsplattform für die Abteilung Prozessplanung. Diese Software sollte am Ende die Basis für jede Prozessplanung darstellen und weiters eine Schnittstelle für alle, am Produktentwicklungsprozess involvierten Bereiche und Abteilungen bilden.

2.1 Schnittstelle des Produktentwicklungsprozesses - Informationsfluss

Jedes Unternehmen ist heute gezwungen, seine Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern und effektiver als die Konkurrenz zu sein. „Time to market“, “Produktqualität”, „Prozessoptimierung“ und “Kostenminimierung“ sind die Schlüsselwörter in der heutigen Industrieproduktionsentwicklung.

In Produktionsunternehmen ist die Gestaltung montagegerechter Produkte sehr komplex, da eine Vielzahl unterschiedlicher, sich oftmals widersprechender Randbedingungen aus den verschiedenen Fachbereichen berücksichtigt werden müssen. Die traditionellen, am Taylorismus orientierten, abteilungsspezifischen und die daraus resultierenden begrenzten Aufgabenbearbeitungen haben eine längere Durchlaufzeit zur Folge. Unter Durchlaufzeit eines Prozesses ist diejenige Zeit zu verstehen, die als Summe aus den Einzelzeiten Bearbeitungs-, Kontroll-, Transport-, Rüst- und Liegezeit entsteht. Die traditionelle Produktionsentwicklung sowie der damit einhergehende starre, sequentielle Prozessverlauf bewirken eine lange Durchlaufzeit und dadurch entstehende hohe Kosten, da Fehler oder Mängel aus der vorherigen Arbeit möglicherweise zu spät korrigiert werden. Die daraus resultierenden doppelten Arbeiten und Wartezeiten führen zu einer tiefen Prozesskette und einer langen Iterationsschleife (vgl. Abbildung 2-1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-1: Fehlersuche durch fehlende Kommunikation [MATY-01]

Ursachen dafür sind, dass zum einen aufgrund der fehlenden Kommunikationsinfrastruktur sowohl der abteilungs- oder firmeninterne als auch abteilungs- oder firmenübergreifende Informationsaustausch fehlt, zum anderen wird die kooperierende und die koordinierte Zusammenarbeit zwischen den Wertschöpfungspartnern in der Prozesskette oft vernachlässigt. Dadurch besteht die Gefahr, dass das gesamte Unternehmensziel nicht klar verfolgt wird und viele sogenannte Schnittstellenprobleme und Integrationsprobleme auftreten, die nachträglich nur teuer zu beseitigen sind.

Die Notwendigkeit, unter Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnik die starre Arbeitsaufteilung zu überwinden, den Abteilungs- und firmenübergreifenden Prozess zu integrieren und die Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen den beteiligten Bereichen zu erhöhen ist auch in der Firma Seeber vorhanden. Durch die entwickelte Softwareanwendung soll daher ein Tool geschaffen werden, welches nicht nur der Abteilung Prozessplanung eine qualitative Aufwertung seiner Planungsarbeit ermöglichen soll, sondern auch dem gesamten Produktplanungsprozess zugute kommen sollte.

Ein weiterer Aspekt, um Kosten zu sparen und die Entwicklungszeit zu reduzieren, ist es, die betroffenen Know-how-Träger eines Unternehmens möglichst früh in die Produktentwicklung mit einzubeziehen. Viel zu oft kann während der Produktentwicklung nicht mehr rechtzeitig reagiert werden, weil Informationen gar nicht oder verspätet am anderen Ende der Informationsflusskette angelangen. Daher sollte jeder Prozess, der sich in Planungsphase befindet oder auch schon in der Fertigung durchgeführt wird für alle beteiligten Abteilungen zur Einsicht bereitstehen. Alle Informationen über jegliche Prozesse sollen innerhalb der Software konzentriert und abrufbar sein.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-2: Änderungskosten [SPATH-03]

2.2 Entwicklungskosten und Produktionskosten senken

Sobald ein grobes 3D-Modell des zu fertigenden Produkts besteht, beginnt die Arbeit der Prozessplanung mit der Planung des gesamten Fertigungsablaufes. Die Software soll den Prozessplaner bei der Konzeption des geplanten Prozesses (= Planprozess) unterstützen.

Wichtig dabei ist, dass die drei Hauptfaktoren der Produktentwicklung, Kosten, Zeit und Qualität gezielt im Auge behalten werden können. Durch die Computeranwendung, welche den Namen „Planprozess“ trägt, soll es ermöglicht werden, diese drei Faktoren zu kontrollieren und den Prozess durch rechtzeitiges Reagieren auf Variationen zu steuern.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-3: Hauptfaktoren der Produktentwicklung

Planen bedeutet „das Ergebnis vorhersehen“. Durch Implementation einer Kostenanalyse und Ablaufsimulation soll daher eine Planung im eigentlichen Sinne erreicht werden, indem man bereits vorher in Erfahrung bringt, was bei Anlauf der Serienproduktion passieren wird. Um dies zu erreichen sollte der gesamte Fertigungsablauf, unter Einbezug von Störfaktoren durch die Software vorsimuliert werden können.

„Die Weichen frühzeitig stellen“ [MATT-03] um Kosten in ihrem Keim zu ersticken sollte eine der Funktionen der Anwendung sein. 90% der Kosten werden durch das Vorgehen und die Planung in den ersten 10% des Produktentwicklungsprozesses determiniert (siehe Abb.2-4).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-4: Kostenentstehung im Produktentwicklungsprozess [MATT-03]

Gelingt es somit zu Beginn der Planungsphase schnell genug zu reagieren können spätere Mehrkosten vermieden oder noch schadensbegrenzend reduziert werden. In der Automobilzulieferbranche ist es besonders wichtig, detailliert zu planen, da hohe Investitionen für Werkzeuge und Vorrichtungen getätigt werden müssen. Schläft das Unternehmen in dieser Zeit können die nachfolgenden Änderungen die geplanten Investitionen so stark in die Höhe treiben, dass das Unternehmen mit jedem verkauften Teil Verluste einfährt. Wird schließlich noch vom Kunden eine höhere Ausbringung als geplant gefordert, so reißt ein solcher Produktionsprozess ein großes Loch in die jährliche Bilanz. Um ein solches Szenarium zu vermeiden ist es wichtig die Kosten im Auge zu behalten und nach jeder Änderung seitens des Kunden zu aktualisieren, um Preiserhöhungen zu rechtfertigen.

2.3 Reduzierung der Produktentwicklungszeit

In Anbetracht der Tatsache, dass die heutigen Anforderungen an Unternehmen der Automobilbranche immer größer werden ist es auch sinnvoll über eine Reduzierung der Produktentwicklungszeitspanne nachzudenken. Während die Variantenvielfalt und die Komplexität der Produkte immer weiter ansteigen und einen enormen Mehraufwand für deren Planung und Umsetzung mit sich bringen werden die Produktlebenszyklen und Lieferzeiten immer kurzlebiger. Logistische Aufwände, wie Lieferungen JIT („Just in time“) und ein ausgeklügeltes Supply Chain Management, sowie qualitative Anforderungen seitens des Kunden (der Gedanke an null ppm) versetzen Unternehmen noch weiter in Schwierigkeiten zur Verteidigung ihrer Marktposition.

Aufgabe der Software sollte daher auch sein, den Arbeitsaufwand in der Abteilung Prozessplanung zu reduzieren und Tätigkeiten zu erleichtern oder zu automatisieren. Die Planung und anschließende Optimierung der Ablaufreihenfolge für die Werker soll durch eine Simulation des Tätigkeitsablaufes erleichtert und graphisch dargestellt werden. Weiters soll der Prozessplaner imstande sein einen Prozess durch ein Flussdiagramm innerhalb kurzer Zeit darzustellen und bereits einige Aussagen über Kosten, Zeiten und Ressourcen machen zu können. Dies ist besonders wichtig für die Erstellung von Angeboten innerhalb kürzester Zeit oder die Anpassung des Flussdiagramms und der Ablaufreihenfolge an ein kurzfristiges bzw. vorübergehendes Hallenlayout.

Ein weiteres Ziel der Anwendung ist es, ausgehend vom Flussdiagramm, welches den Kern der gesamten weiterführenden Planung bilden soll, eine halbautomatische Erstellung der Arbeitsanweisung (AA) für die Werker in das Programm einzubauen.

2.4 Effizienzsteigerung in der Prozessplanung

Um die Effizienz der Prozessplanung zu steigern ist es notwendig, genauer und detaillierter zu planen, um später auftretende Probleme zu eliminieren, welche ansonsten die Produktionskosten und Entwicklungskosten für Änderungen in die Höhe schnellen lassen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten Abbildung 2-5: Gewinneinbußen, Quelle: Gebhardt, A. , 1996 in [SPATH-03]

Um dies umzusetzen soll dem Prozessplaner ein bestimmter Ablauf und eine bestimmte Methodik vorgegeben werden, ohne ihn dabei in seiner individuellen Fähigkeit zum Planen einzuschränken und ihm genügend Handlungsspielraum zu überlassen. Die Software dient lediglich zur Überprüfung der Vollständigkeit der Planung und der Vorgabe von Planungsparametern, die der Planer somit nicht vergessen oder übersehen kann.

Weiters soll in Zukunft jede Ressource mit eingeplant werden, wobei dies nicht nur Werker und Betriebsmittel betrifft, sondern auch Rohmaterialverbrauch, Kaufteile und zur Verfügung stehende Hilfsmittel. Egal ob es sich um einen Schraubenzieher oder einen Montagetisch handelt, wird eine Datenbank mit allen Ressourcen erstellt, die zum Start der Serienproduktion benötigt werden.

Weiters stellt der Verbrauch von Rohmaterial, Kaufteilen, Konsummaterial und Verpackungsmaterial eine Schnittstelle zur Abteilung Logistik dar. Diese soll in Zukunft bereits grobe Vorgaben über Wünsche und Anforderungen seitens der Prozessplanung für Losgrößen, Verpackungseinheiten und Bevorratungsfrequenzen erhalten um die Logistik bereits in einem frühen Stadium in den Produktentwicklungsprozess mit einzubeziehen.

Die Prozesse sollten nicht nur detaillierter geplanter, sondern auch effizient und wirtschaftlich sinnvoll umgesetzt werden. Um dies zu erreichen soll jeder Ablaufschritt in seiner Wertschöpfung bewertet werden (W… wertschöpfend, NW…nicht wertschöpfend), um anschließend eine automatische Wertschöpfungsanalyse durchführen zu können.

Nur ein sehr kleiner Anteil der gesamten Durchlaufzeit durch die Produktion dient der eigentlichen Wertschöpfung am Produkt (Quelle: Prof. Eversheim aus [MATT-00] ):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-6: Zusammensetzung der DLZ, Quelle: Prof. Eversheim aus [MATT-00]

Anhand dieser automatischen Auswertung der Tätigkeiten soll der Prozessplaner angeregt werden, sich nach der Planung einige Gedanken zu machen. Mittels Filter soll er NW Tätigkeiten ausblenden können, um den Kernprozess graphisch darzustellen und den Planprozess gegebenenfalls überarbeiten zu können. Die Vorgehensweise soll dabei ähnlich jener des Business Process Reengineering (BPR) sein und vier Grundsätze beinhalten:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-7: Optimierung der Wertschöpfung

2.5 Prozesskontrolle optimieren

Um die entworfenen Prozesse kontrollieren zu können bedarf es Funktionen, die Parameter wie Prozesszeiten, Kosten und den Projektstatus im Auge behalten und monitorieren.

Um die Prozesszeiten zu kontrollieren soll die Simulation des Prozessablaufes in einem Zeitdiagramm eingebaut werden.

Wie bereits in 2.2 erwähnt, soll eine Kostenanalyse eingebaut werden, durch welche man nach jeder Änderung die Variation der Kosten und die Kostenzusammenstellung schnell überblicken und mit dem Angebot verglichen kann. Auf diese Weise kann man durch rasches Reagieren und Kommunikation mit dem Kunden, durch Änderungen verursachte Mehrkosten rechtfertigen.

Weiters soll das Pogramm den Projektfortschritt verfolgen, um keinerlei Terminverspätungen zuzulassen. Dabei soll ständig kontrolliert werden, was (Flussdiagramm, Prozesslayout, P-FMEA, Hallenlayout, Produktionskalkulation,…). und wie viel Prozent davon bereits erstellt wurden Aufgrund dieser Daten wird das Projekt anschließend auf Grün, Gelb oder Rot gesetzt werden.

2.6 Sprachliche Barrieren überwinden

Nachdem in der Prozessplanung der Seeber Leifers die deutsche Sprache für deutsche Kunden wie Opel, Audi oder BMW, die italienische Sprache für italienische Kunden wie Fiat und die englische Sprache für Ford oder Seeber-Produktionsstandorte in den USA, China, usw. in den Arbeitsanweisungen, Flussdiagrammen und Layouts verwendet werden, sollte die Software keine sprachlichen Einschränkungen mit sich bringen. Weiters arbeiten in der Prozessplanung nicht nur deutschsprachige, sondern auch italienischsprachige und teils auch englischsprachige Personen. Aufgrund dieser Tatsachen soll das Programm mit einer Sprachauswahl ausgestattet werden. Der Prozessplaner kann somit in seiner gewohnten Sprache mit dem Programm arbeiten, schreibt die Daten aber in der jeweils vom Kunden geforderten Sprache ein. Die Felder der erstellten Dokumente, deren Daten vom Programm aus automatisch ausgefüllt werden, variieren je nach gewählter Sprache.

Im Falle eines Audits seitens eines Kunden können diesem somit die Prozesse in der jeweils gewünschten Sprache, mittels der Software simuliert und erläutert werden. Die einzige Beschränkung hierbei sind die vom Planer manuell eingegebenen Daten und Texte.

Ein Nebeneffekt dieser Sprachauswahl sollte sein, dass die Prozessplaner die Umschalfunktion als kleines Lexikon für technische Ausdrücke verwenden können und sich die Begriffe auch schnell einprägen.

3 Konzeptioneller Ansatz

3.1 Projektplanung

Zu Beginn wurde der Projektablauf in mehrere „Steps“ eingeteilt, um diese nacheinander abarbeiten zu können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-1: Projektplanung

3.2 Einarbeitung in die Prozessplanung

Um die Anforderungen und Probleme eines Prozessplaners begreifen und erfassen zu können arbeitete ich für einige Zeit an der Planung eines Produktionsprozesses für ein Ladeluftrohr der Fahrzeugmarke Opel. Die Eindrücke und Rückschlüsse aus dieser Einarbeitung in die Prozessplanung dienten mir später mehrfach bei der Ausarbeitung und Entwicklung der Software. Der große Aufwand zur manuellen Erstellung eines Mensch-Maschinen-Zeitdiagramms auf Microsoft Excel gab mir dabei einen großen Ansporn diese Tätigkeit mittels einer Simulation innerhalb des Programms zu erleichtern.

3.3 Ist – Analyse

Anschließend begann die Ausarbeitung einer Ist-Analyse der bestehenden Software, um mir ein Bild davon zu machen, was bereits erfolgreich umgesetzt wurde, welche Funktionen bereits ausreichend definiert wurden und wo noch Mängel vorherrschten.

Im bestehenden Programm war es bereits möglich ein Flussdiagramm und anhand dessen ein Zeitdiagramm zu erstellen. Allerdings waren die Ergebnisse des Zeitdiagramms aufgrund unkorrekter Berechnungsgrundlagen und fehlender Dateneingabemöglichkeiten unbrauchbar. Das Flussdiagramm zeigte ein großes Potenzial zur Weiterentwicklung auf, da viele Daten, die für andere Programmfunktionen hilfreich wären, aus dem Flussdiagramm entnommen werden könnten.

Bisher war geplant, dass der Prozessplaner den Freigabestatus manuell verändern kann ( Freigabestatus: in Ausarbeitung; in Änderung; freizugeben; freigegeben; überholt). Da dies eine mögliche Fehlerquelle darstellt, war es meines Erachtens eine Notwendigkeit das Wechseln von einem Status in den anderen in Abhängigkeit des Auswahlmenüs zu automatisieren. Somit kann nicht mehr vergessen werden von einem Status in den anderen zu schalten und Schuldzuweisung zwischen Mitarbeitern werden von vornherein vermieden.

Um mehrere Produktionsabläufe und deren Kosten und Wirtschaftlichkeit zu vergleichen ist es weiters sinnvoll eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchzuführen. Durch diese kostenbasierte Analyse soll festgestellt werden, welcher Prozess, bezogen auf die Laufdauer des Auftrages, für den Betrieb gewinnbringender ist. Eine solche Programmfunktion war im bestehenden Programm zwar vorgesehen, aber noch nicht ausgearbeitet und implementiert worden. Es bestand zwar die Möglichkeit Prozesse in der Software zu verwalten und abzulegen, aber eine Nutzung zur Prozessplanung und -erstellung war rein technisch kaum bzw. noch gar nicht möglich.

3.4 Anforderungskatalog

Um die in Kapitel 2 genannten Ziele und Aufgabenstellungen umzusetzen wurden Lösungsvorschläge erdacht und auf ihre Machbarkeit und ihren Nutzen im Vergleich zu den entstehenden Kosten für deren Entwicklung und Einarbeitung in die Software geprüft. Das Resultat war ein Anforderungskatalog in welchem genau definiert wurde, wie das gewünschte Programm funktionieren soll und welche Funktionen bzw. „Features“ es enthalten soll.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-2: Anforderungskatalog

3.5 Grobplanung – Programmstruktur

Die Beschaffenheit der Benutzeroberfläche und die Art und Weise der Bedienung wurde an zwei bereits bestehende Verwaltungsprogramme angepasst. Das Programm „Statim“ (Stampi, attrezzature, impianti) der Abteilung Betriebsmittel und Werkzeugbeschaffung und das Programm „Disegni“ der Abteilung Konstruktion dienen lediglich der Verwaltung von Maschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen, Hilfsmitteln, sowie von Produkten und deren Konstruktionszeichnungen, während das Programm „Processi“ neben seiner Funktion als Datenspeicher aller Planprozesse auch weitaus komplexere Funktionen enthalten sollte. Nachdem alle am Produktentwicklungsprozess beteiligten Abteilungen diese drei Programme als Datenpool benutzen, sollten diese in ihrer Anwendung und Bedienung identisch sein.

3.5.1 Startmaske

Wird das Programm gestartet so gelangt man auf eine Startmaske zur Verwaltung der erstellten Planprozesse. Wie man an Abb. 4-3 erkennen kann ist jeder Prozess durch die Angabe seiner Prozess-Nummer, seiner Update-Nummer und der Angabe des Prozesstyps (Serieller Subprozess, Paralleler Subprozess oder Gesamtprozess) als „Primary key“ in der Liste identifizierbar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-3: Startmaske

Durch Betätigen des Filters kann ein Prozess anhand einer Vielzahl von Filterparametern wie Kunde, Teilenummer (Kundenabhängige Code-Nummer des Produkts), Beschreibung, Prozessnummer, usw. aufgespürt werden. Durch einen einfachen Doppelklick auf den Prozess wird dieser schließlich geöffnet und kann bearbeitet oder nur eingesehen werden. Um bestimmte Funktionen wie die Erstellung des Prozessdatenblattes (= eine Kurzbeschreibung des Produktionsprozesses mit den wichtigsten Informationen), das FlowChart, das Zeitdiagramm oder die Dokumentation direkt zu starten gibt es auf der Bildschirmoberfläche eigene „Buttons“.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-4 Abrollmenü - Startmaske

Anhand des Befehls „Neuer Prozess“ im Abrollmenü kann ein neuer Prozess erstellt werden. Dabei besteht die Möglichkeit den Prozess mit einer leeren Vorlage oder mit einem bereits bestehendem Prozess als Vorlage zu öffnen. Als Vorlage kann auch ein überholter Prozess dienen. Weiters ist es auch möglich Teile eines Prozesses auszuwählen, zu kopieren und in einem anderen Prozess einzufügen.

Durch die Auswahl, ob es sich um einen seriellen Subprozess, einen parallelen Subprozess oder einen Gesamtprozess handelt, können Subprozesse anschließend miteinander zu einem einzigen Produktionsprozess verknüpft werden (siehe Abb.3-5).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-5 Gesamtprozess aus verknüpften Subprozessen

Durch die Erstellung einer neuen Prozessversion können mehrere Produktionsprozesse geplant und einem Produkt zugeordnet werden, da sich der Prozess während des Produktlebenszyklus verändern kann. Bei einer Ausbaustufenplanung des Produktionsprozesses verändert sich das Hallenlayout und auch die Arbeitsfolge, da in Abhängigkeit der aktuellen Phase die Anzahl an manuellen, automatisierten oder auch hybriden Prozessschritten variiert (siehe Abb. 3-6). Auf diese Weise können jedoch auch alternative Prozessversionen bildhaft dargestellt, simuliert und anhand der Resultate aus der Kostenanalyse bewertet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-6 Produktlebenszyklus – Ausbaustufenplanung, Quelle: Lotter aus [MATT-01]

Öffnet man den gewählten Prozess mittels Doppelklick hat man die Möglichkeit den Prozess zu bearbeiten indem man nach oder vor der jeweiligen Änderung im Abrollmenü unter Edit den Befehl „Prozess bearbeiten“ wählt. Nach der Änderung erscheint ein Klickfeld zum Speichern der Änderung, wobei die Möglichkeit besteht eine Bemerkung bzw. einen Kommentar zur Änderung einzugeben (näheres siehe 4.11 – Änderungen)

Weiters kann unter der Option Sprache die zu verwendende Sprache ausgewählt werden. Hierbei kann unter Deutsch, Italienisch und Englisch ausgewählt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-7: Eigenschaftsfenster - Englisch

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-8: Eigenschaftsfenster - Italienisch

3.5.2 Prozessmaske

Sobald man das Programm startet gelangt man auf eine Maske, welche die Programmstruktur (siehe Abb. 3-9) und damit alle verfügbaren Programmfunktionen enthält. Die verschieden Funktionen sind dabei mittels Ordner dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-9: Programmfunktionen

Flussdiagramm als Herzstück des Programms; über

Eigenschaftsfenster kann jeder Schritt mit entsprechenden Daten gefüttert werden

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-10: Programmstruktur

3.5.3 Planungsstatus

Der Status den ein Prozess einnimmt ist ein Maß für seinen Planungsfortschritt bzw. seinen aktuellen Stand. Innerhalb der Software kann ein Prozess daher einen der folgenden Zustände einnehmen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-11: Möglicher Planungsstatus

Ist ein Prozess erst in Planung erhält er den Status „in Ausarbeitung“. Ist ein Prozess hingegen freigegeben und wird noch einmal verändert, so wechselt der Status in den Zustand „in Änderung“.

Der Prozessplaner kann nach eigenem Verständnis den Zeitpunkt für die Anfrage auf Freigabe bestimmen. Um eine Anfrage auf Freigabe zu versenden wählt der Planer aus dem Abrollmenü der Prozessmaske unter Freigabe den Befehl „Anfrage auf Freigabe“. Sobald die Anfrage auf Freigabe erfolgt, wechselt der Status in den Zustand „freizugeben“. Anschließend wird dem Verantwortlichen ein E-Mail geschickt, sodass er den Prozess freigeben oder zurückweisen kann.

Wird ein freigegebener Prozess neu geplant oder geändert so wird bei Freigabe des neuen Prozesses abgefragt, ob und welche Prozesse man in den Zustand „überholt“ setzen möchte. Jedem Prozess wird nämlich aus dem Zeichnungsprogramm das Produkt mittels Teilenummer zugewiesen. Sind mehrere Prozesse mit derselben Teilenummer vorhanden wird bei jeder neuen Freigabe eine Bestätigung des jeweiligen Status bzw. ein „überholt“ setzen des alten Prozesses verlangt.

Zur Verbesserung und Kontrolle des Freigabeprozesses wird die Zeit zwischen Anfrage und der Freigabe jedes Prozesses gemessen und dient im SEC-Bericht als Kennzahl für die Leistung der Prozessplanung. In diesem monatlichen SEC-Bericht werden folgende Daten mittels eines Freigabe-Datenblattes gesammelt:

- N° freizugebender Prozesse
- N° freigegebener Prozess
- & benötigte Zeit bis zur Freigabe (in Tagen) + Diagramm
- Prozessplanungszeit (PPZ)

Zeit vom Eintritt des Projektes in die PPL bis zur Fertigstellung (Bearbeitungszeit des Prozesses)

- Freigabezeit (FZ)

Zeit von “freizugeben” bis zur Freigabe selbst (wird der Prozess zurückgewiesen zählt diese Zeit nicht)

- Analyse mittels Bearbeitungszeit der PPL und Komplexitätsgrad des Produkts um den direkten Zusammenhang dieser beiden Variablen zu bestätigen. Wird für ein sehr einfaches Teil eine längere Bearbeitungszeit gebraucht als für ein besonders komplexes Teil wäre dies ein Grund zur Ursachenanalyse (Abb. 3-12).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-12: Durchschnittliche Bearbeitungszeit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3-1: Abhängigkeit Prozessplanungszeit-Komplexitätsgrad

Anhand der Angaben aus Tabelle 3-1 lassen sich Rückschlüsse auf eine durchschnittliche Bearbeitungszeit zur Planung des Produktionsprozesses seitens der Abteilung PPL in Abhängigkeit des Komplexitätsgrades des Produktes ziehen.

Aus Tabelle 3-2 sind die möglichen Ausführungsbefehle in Abhängigkeit des jeweiligen Planungsstatus ersichtlich. Ist der Prozess „in Ausarbeitung“ oder „in Änderung“ so kann ein neuer Prozess oder eine neue Prozessversion erstellt werden und der aktuelle Prozess kann jederzeit zwischengespeichert und bearbeitet werden. Ab der Anfrage auf Freigabe ist eine Zwischenspeicherung und die Erstellung einer weiteren Prozessversion nicht mehr möglich. Wird der Prozess anschließend freigegeben so kann der Prozess nicht zwischengespeichert werden, ohne vorher in den Status „in Änderung“ zu wechseln. Wird der Prozess vom Prozessplaner oder seinem Vorgesetzten manuell auf „überholt“ gesetzt, so ist nur die Erstellung eines neuen Prozesses möglich.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3-2: Mögliche Befehle in Abhängigkeit des Status

Tabelle 3-3 zeigt wann und wobei ein Prozess von einem in den anderen Status wechselt. Bis auf „Freizugeben“ und „Freigegeben“ wird jeder Status automatisch gesetzt (siehe grüne Felder), um zu verhindern, dass mehrere Personen die eine Zugangsberechtigung haben die Prozesse verändern. Somit ist eine klare Zuweisung des Status garantiert, ohne dass eine Abteilung irgendwelche Änderungen nicht in Erfahrung bringt, da z.B. vergessen wurde, den Status von „Freigegeben“ auf „In Änderung“ zu setzen.

Die Prozessfreigabe erfolgt vom Verantwortlichen der PPL nachdem eine positive Prozessprobe durchgeführt wurde, um den Prozess als Serienprozess freizugeben und damit der Fertigung zu übergeben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3-3: Gesetzter Status in Abhängigkeit des Befehls

Damit die Freigabe eines Prozesses überhaupt möglich wird müssen folgende Aufgaben vom Prozessplaner erledigt worden und im Ordner Projektfortschritt mit der Angabe 100% als abgeschlossen gekennzeichnet worden sein:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3-13: Freigabeprozess - Schema

3.5.4 Prozessdatenblatt

Das Prozessdatenblatt enthält die wichtigsten Informationen über den Produktionsprozess. Neben dem Prozessdatenblatt gibt es auch ein Produktdatenblatt, ein Betriebsmitteldatenblatt sowie ein Werkzeugdatenblatt. Diese Dokumente dienen als Unterlagen bei Besprechungen und Kundengesprächen. Weiters kann jeder die wichtigsten Informationen dem Datenblatt entnehmen und das Dokument auch ausdrucken. An der Maschine oder an der Montagelinie dient das Prozessdatenblatt mit den zugehörigen Arbeitsanweisungen als Informations- und Unterweisungsmaterial für Werker und Schichtführer.

Der Kopf des Prozessdatenblattes enthält wichtige Informationen, wie Kunde, Endkunde, Teilenummer, Produktbeschreibung, Jahresmenge,…

Das Prozessdatenblatt selbst beinhaltet das Flussdiagramm in seiner Detailausführung mit allen nötigen Ressourcen, die Anzahl an Werkern und Springern, die Taktzeit und den erreichten OEE-Wert als Kennzahl für die Güte des Prozesses.

Weiters wird auch der Name des Prozessplaners, das Erstelldatum und die Abteilung in der Fußzeile des Prozessdatenblattes mitunter angeführt.

[...]

Ende der Leseprobe aus 115 Seiten

Details

Titel
Entwicklung einer Softwareanwendung zur Optimierung und Simulation des Planprozesses
Hochschule
Libera Università di Bolzano  (Fakultät für Ingenieurwesen)
Veranstaltung
Bachelorstudiengang Produktion & Logistik - Freie Universität Bozen
Note
106/110
Autor
Jahr
2004
Seiten
115
Katalognummer
V30559
ISBN (eBook)
9783638317979
Dateigröße
1590 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Thema ist sehr aktuell, da es in diesem Bereich keinerlei Software auf dem Markt gibt. Außerdem ist die Arbeit auch ziemlich neu (Juli 2004). Die entwickelte Software wird bereits in der Industrie verwendet. Zusammenfassungen auch in italienisch und englisch
Schlagworte
Entwicklung, Softwareanwendung, Optimierung, Simulation, Planprozesses, Bachelorstudiengang, Produktion, Logistik, Freie, Universität, Bozen
Arbeit zitieren
Erwin Rauch (Autor), 2004, Entwicklung einer Softwareanwendung zur Optimierung und Simulation des Planprozesses, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/30559

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