Was versteht man unter Industrial Engineering?
Definition: Industrial Engineering (IE) entwickelt und verbessert produktive, wirtschaftliche und menschengerechte Arbeitssysteme und -prozesse.
Welche sechs Sachverhalte kennzeichnen
die Disziplin laut MTM?
Im Fokus steht die Entwicklung nachhaltiger, sicherer, wirtschaftlicher und menschengerechter Arbeitssysteme und -prozesse (2. Phase PEP) sowie deren kontinuierliche Verbesserung während der Betriebsphase. (3. Phase PEP)
Industrial Engineering startet in der Produktentwicklung, unterstützt die Erstellung prozessfähiger Produkte und begleitet die Produktion mit Fokus auf Rationalisierung während der gesamten Produktlebensdauer.
In allen Phasen sind die Aufgaben des IE wie folgt zu gliedern:
Analyse und Dokumentation von Ist-Zuständen
Entwicklung von Soll-Zuständen
Realisierung von Soll-Zuständen
Der IE leistet Projektarbeit als Fachfunktion mit Schwerpunkt auf Projektmanagement.
Industrial Engineering ist durch Interdisziplinarität gekennzeichnet. Es begleitet alle Phasen des PEP.
Sicherung der Profitabilität und Wettbewerbssicherheit unter Berücksichtigung der Mitarbeiterbelange.
Ordnen Sie das Industrial Engineering in den Produktentstehungsprozess ein!
Es ist in allen drei Phasen des PEP integriert:
Industrial Engineering beginnt in der Produktentwicklung (erste Phase) und optimiert die Produktionsfähigkeit von Produkten.
In der zweiten Phase trägt IE zur Verbesserung der Prozesse während der Betriebsphase bei.
Es begleitet die Produktion mit Fokus auf Rationalisierung über den gesamten Produktlebenszyklus.
Grenzen Sie die Begriffe Arbeitsplanung und Arbeitssteuerung voneinander ab!
Arbeitsplanung: Einmalige Maßnahmen zur Gestaltung von fertigungsgerechten Produkten und Prozessen unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit.
Arbeitssteuerung: Maßnahmen zur Umsetzung der Arbeitsplanung in der täglichen Auftragsabwicklung.
Nennen Sie typische Aufgabenfelder des Industrial Engineers in den verschiedenen Phasen des Produktentstehungsprozesses.
Phase des PEP
Produktplanung durchführen
Produktkonzept erstellen
Produktkonzept validieren
Verfahren und Prozess planen
Zielarbeitsplan festlegen
Arbeitssysteme in Betrieb nehmen
Abweichungsanalyse zum Zielarbeitsplan erstellen
Verbesserungsmaßnahmen beschließen
Aktualisierung des Zielarbeitsplan anhand der Ist-Situation
Aus welchen sieben Elementen besteht ein Arbeitssystem? Erläutern Sie anhand eines Beispiels, was unter den einzelnen Elementen zu verstehen ist.
Die sieben Elemente eines Arbeitssystems sind:
1. Eingabe: Materialien, Informationen, Energie (z. B. Rohstoffe).
2. Arbeitsaufgabe: Ziel der Tätigkeit (z. B. Herstellung eines Produkts).
3. Arbeitsablauf: Räumlich-zeitliches Zusammenwirken von Mensch und Betriebsmittel (z. B. Montage).
4. Betriebsmittel: Werkzeuge und Maschinen (z. B. Schraubenzieher).
5. Mensch: Ausführende Person.
6. Umwelteinflüsse: Physikalische, soziale oder organisatorische Faktoren (z. B. Beleuchtung).
7. Ausgabe: Fertiges Produkt oder Dienstleistung.
Erläutern Sie den Unterschied zwischen der traditionellen Vorgehensweise und dem Simultaneous Engineering bei der Entwicklung von Produkten und Prozessen! Welche Vorteile ergeben sich aus dem Simultaneous Engineering?
- Traditionelle Vorgehensweise: Entwicklung und Produktionsplanung erfolgen sequenziell. Probleme wie ungünstige Konstruktionen werden erst spät erkannt, was hohe Kosten und Verzögerungen verursacht.
- Simultaneous Engineering: Entwicklung und Planung erfolgen parallel, wodurch Probleme frühzeitig identifiziert und Prozesse effizient gestaltet werden.
⦁ Vorteile von Simultaneous Engineering:
⦁ 1. Verkürzte Entwicklungszeiten.
⦁ 2. Geringere Kosten.
⦁ 3. Höhere Produktqualität.
⦁ 4. Schnellere Markteinführung.
Nennen Sie die Ziele der Erzeugnisstrukturierung!
1. Vereinfachung der Auftragsabwicklung.
2. Erleichterung der Angebotskalkulation durch Referenzdaten aus der Nachkalkulation.
3. Förderung der Normung durch einheitlichen Zeichnungs- und Stücklistenaufbau.
4. Wiederverwendung von Baugruppen in der Konstruktion.
5. Beschleunigung der Materialdisposition für Rohmaterial und Zukaufteile.
Erläutern Sie den Unterschied zwischen einer konstruktions- und einer fertigungsorientierten Erzeugnisstrukturierung anhand eines Beispiels!
Konstruktionsorientierte Strukturierung: Basierend auf funktionalen Anforderungen. z. B. Zahnräder in einem Getriebe.
Fertigungsorientierte Strukturierung: Basierend auf der Fertigbarkeit. z. B. Vormontage von Getriebewellen mit Lagern.
Beispiel: Eine Maschine kann funktional nach Zahnrädern und Wellen strukturiert werden (konstruktionsorientiert) oder montagegerecht in Baugruppen wie Getriebe und Lager (fertigungsorientiert).
Welche Arten von Varianten werden in einem Erzeugnis unterschieden?
1. Muss-Varianten: Teile, die gewählt werden müssen (z. B. Reifenart: Diagonal oder Gürtelreifen).
2. Kann-Varianten: Zusätzliche Teile, die optional eingebaut werden können (z. B. Schiebedach).
3. Dispositive Varianten: Teile, die nur innerhalb des Unternehmens unterschieden werden (z. B. Batterien von Hersteller A oder B).
Welche Informationen enthalten eine Einzelteilzeichnung, eine Zusammenbauzeichnung und eine Gruppenzeichnung?
- Einzelteilzeichnung: Darstellung eines Einzelteils mit allen Angaben zur Herstellung und Prüfung.
- Zusammenbauzeichnung: Informationen, die für den Zusammenbau einer Baugruppe erforderlich sind.
- Gruppenzeichnung: Maßstäbliche Darstellung der räumlichen Lage und Form der zu einer Gruppe gehörenden Teile, begleitet von einer Stückliste.
e) Welches sind die drei wesentlichen Arten von Stücklisten? Erörtern Sie die drei Arten kurz und gehen Sie auf Vor- und Nachteile ein!
1. Mengenstückliste:
- Vorteil: Einfachheit.
- Nachteil: Keine Baugruppenstruktur.
2. Strukturstückliste:
- Vorteil: Überblick über Baugruppen und Einzelteile.
- Nachteil: Komplexität.
3. Baukastenstückliste:
- Vorteil: Modularität.
- Nachteil: Erfordert mehrere Stücklisten für vollständigen Überblick.
f) Welches sind die beiden wesentlichen Betrachtungsarten, für die Stücklisten genutzt werden?
1. Analytische Betrachtung: Woraus besteht ein Erzeugnis?
2. Synthetische Betrachtung: Worin ist ein Teil enthalten?
Nennen Sie ein praktisches Beispiel, bei dem die synthetische Betrachtung der Stückliste wichtig ist. Erläutern und begründen Sie Ihre Antwort!
Beispiel: Montage eines Autos in der Produktion
Erläuterung: In der Automobilproduktion wird die synthetische Betrachtung genutzt, um die Reihenfolge der Montage zu planen, z. B. zuerst die Karosserie, dann der Motor, anschließend das Interieur.
Begründung: Die synthetische Betrachtung sorgt dafür, dass alle Bauteile und Baugruppen in der richtigen Reihenfolge bereitgestellt werden, um die Produktion effizient zu gestalten und Fehler zu vermeiden.
Nennen und erläutern Sie die beiden wesentlichen Aufgabenbereiche der Arbeitsvorbereitung!
Arbeitsplanung: Einmalige Planungsmaßnahmen zur fertigungsgerechten Gestaltung eines Produkts oder einer Dienstleistung unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit.
Arbeitssteuerung: Maßnahmen zur Umsetzung der Planung während der Produktion, z. B. ATerminüberwachung und Kapazitätssteuerung
Erläutern Sie wesentliche Aufgaben der Arbeitsplanung! Unterscheiden Sie dabei zwischen kurzfristigen, mittelfristigen und langfristigen Aufgaben!
Kurzfristig: Erstellung von Stücklisten, Arbeitsplänen, NC-Programmen.
Mittelfristig: Planungsvorbereitung, Kosten- und Qualitätsplanung.
Langfristig: Materialplanung, Entwicklung neuer Methoden, Fabrikplanung
Skizzieren und erläutern Sie den prinzipiellen Aufbau eines Arbeitsplans!
Allgemeine Daten: Arbeitsplan-Nr., Material, Zeichnungsnummer.
Auftragsabhängige Daten: Auftrags Nr., Losgröße, Termine.
Arbeitsvorgangsfolge: Arbeitsvorgänge, Arbeitsplatz, Betriebsmittel, Zeiten.
Vom IE werden i.d.R. nur die auftragsneutralen Daten erstellt, während die auftragsabhängigen Daten von der Produktionssteuerung ergänzt werden.
Erläutern Sie die zentrale Bedeutung von Arbeitsplandaten, indem Sie beispielhaft auf die unterschiedlichen Verwendungsbereiche eingehen und die Wichtigkeit der Arbeitsplandaten in diesem Bereich erläutern!
Arbeitsplandaten werden in Konstruktion (fertigungsgerechtes Design), Materialwirtschaft (Lagerhaltung), Produktionsplanung (Arbeitsvorgänge), und Qualitätsmanagement (Prüfpläne) eingesetzt.
Sie sichern eine effiziente und kostenoptimierte Produktion.
Welches sind die zentralen Fragen der Arbeitsplanung und welches sind die besonderen Merkmale der Arbeitsplanung?
Warum erfolgt die Festlegung der Betriebsmittel bei der Arbeitsplanung i.d.R. zunächst ohne eine Kapazitätsbetrachtung?
Was soll gefertigt werden?
Wie soll gearbeitet werden?
Womit soll gearbeitet werden?
Planung ist auftragsneutral und erfolgt ohne Kapazitätsbetrachtung, da diese später durch die Produktionssteuerung ergänzt wird
Nennen und erläutern Sie die sechs wesentlichen Schritte bei der Arbeitsplanerstellung!
Analyse der Konstruktionsunterlagen.
Rohmaterialbestimmung.
Arbeitsablaufplanung.
Betriebsmittelzuordnung.
Arbeitsvorgangsplanung.
Bestimmung der Vorgabezeit und Lohngruppe.
Welches sind die wesentlichen Fragestellungen bei der Analyse der Konstruktionsunterlagen?
Ist das Produkt fertigungsgerecht konstruiert?
Ist die Konstruktion material- und kostensparend?
Sind vorhandene Fertigungsmöglichkeiten berücksichtigt?
Ist das Produkt reparatur- und demontagegerecht?
Zeigen Sie Beispiele für eine fertigungsgerechte, eine kostensparende und eine betriebsberechte Konstruktion!
Fertigungsgerecht: Verwendung genormter Werkzeuge, z. B. Standardbohrer.
Kostensparend: Einsatz von recycelbaren Kunststoffteilen statt Metall.
Betriebsberecht: Nutzung bestehender Maschinenkapazitäten ohne Neuinvestitionen
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit und den Fertigungskosten und welche Ableitungen treffen Sie daraus?
Höhere Genauigkeit steigert Kosten. Anforderungen sollten nur so präzise wie nötig sein.
Unter welchen Kriterien erfolgt im Rahmen der Arbeitsplanerstellung die Rohmaterialbestimmung? Erläutern Sie die Kriterien anhand eines Beispiels!
Kriterien:
Materialart (z. B. Stahl, Aluminium).
Gestalt (z. B. Rundmaterial, Blech).
Lagergängigkeit (verfügbare Materialien).
Verschnittminimierung.
Kosten.
Gewicht (z.B. bei hohen Stückzahlen für den Transport wichtig)
Beispiel: Für einen Bolzen wird Rundmaterial aus Stahl gewählt, da es kostengünstig und verfügbar ist.
In welchen Schritten erfolgt die Bestimmung des Rohmaterials? Erläutern Sie die einzelnen Schritte!
Auswahl der Materialart.
Bestimmung der Form und Abmessungen.
Prüfung der Lagerverfügbarkeit.
Minimierung des Verschnitts.
Analyse von Alternativen.
Berechnung des Gewichts
Erläutern Sie die Begriffe „Arbeitsablauf“, „Arbeitsvorgang“, „Teilvorgang“ und „Vorgangsstufe“ anhand eines Beispiels!
Arbeitsablauf: Gesamtheit aller Arbeitsschritte (z. B. Herstellung eines Bauteils).
Arbeitsvorgang: Ein in sich abgeschlossener Schritt (z. B. Bohren eines Lochs).
Teilvorgang: Unterteilung eines Arbeitsvorgangs (z. B. Einspannen des Werkstücks).
Vorgangsstufe: Kleinste Einheit (z. B. Drehen der Spindel).
Welche Aspekte und Bedingungen sind im Rahmen der Arbeitsablaufplanung zu berücksichtigen? Wie geht man bei der Arbeitsablaufplanung vor?
Aspekte: Werkstoff, Fertigungsverfahren, Maschinenpark, Kosten.
Bedingungen: technologische, wirtschaftliche und produktionsspezifische Bedingungen schränken die Wahl der Arbeitsvorgänge ein und geben bestimmte Arbeitsvorgangsfolgen vor.
Vorgehen:
Analyse von Fertig- und Ausgangszustand.
Auswahl möglicher Verfahren.
Bewertung der Alternativen.
Festlegung der Arbeitsvorgangsfolge
Welche wesentlichen Kriterien sind vom Industrial Engineer bei der Zuordnung der Betriebsmittel zu beachten?
Technische Werkstückdaten:
geometrische Daten:
Länge, Durchmesser, Toleranzen
Technologische Daten:
Oberflächengüte
Werkstoff & Werkstoffsteifigkeit
Technische Maschinendaten:
Kapazitäten
räumliche
Leistungsmäßige (Leistung, Drehmoment)
Genauigkeitsmäßige (Qualität)
Was ist unter der Arbeitsvorgangsplanung zu verstehen? Welche Gründe für eine über den Arbeitsablauf hinausgehende Untergliederung des Arbeitsablaufs gibt es?
Definition: Detaillierte Planung einzelner Arbeitsschritte.
Gründe:
Ermittlung von Vorgabezeiten.
Optimierung der Arbeitsprozesse.
Verwenden als Fertigungsanweisung (Arbeitsunterweisung)
Wie wird die Untergliederung des Arbeitsvorgangs üblicherweise dokumentiert?
In Arbeitsplänen oder Fertigungsanweisungen, die Vorgänge, Zeiten, Betriebsmittel und Arbeitsplätze enthalten.
Skizzieren Sie beispielhaft eine Fertigungsanweisung!
Erläutern Sie den Unterschied zwischen der Arbeitsablaufplanung und der Arbeitsvorgangsplanung!
Arbeitsablaufplanung: Gesamtplanung der Fertigungs- und Montageabfolge.
Arbeitsvorgangsplanung: Detaillierte Planung einzelner Arbeitsschritte (inkl. Betriebsmittel und Zeiten).
Was sind Vorgabezeiten? Zu welchen Zwecken dienen diese im Arbeitsplan?
Definition: Sollzeiten für Arbeitsvorgänge.
Zwecke: Kapazitäts- und Terminplanung, Personalkapazitätsplanung und Kostenkalkulation
Aus welchen beiden Aspekten setzt sich eine leistungsadäquate Entlohnung der Mitarbeiter zusammen?
Anforderungen der Tätigkeit (Grundentgelt).
Leistung des Mitarbeiters (leistungsabhängiger Entgeltbestandteil)
Erläutern Sie das Vorgehen bei der Ermittlung der Lohngruppe nach dem Entgeltrahmenabkommen (ERA)!
Bewertung der Anforderungen: Können, Verantwortung, Kooperation, Führung.
Zuordnung der Punktzahl zu einer Lohngruppe.
Berücksichtigung von Tarifverträgen
Was ist der Unterschied zwischen Ist-Zeiten und Soll-Zeiten?
Ist-Zeiten sind tatsächlich gebrauchte Zeiten für die Ausführung bestimmter Ablaufabschnitte.
Soll-Zeiten sind Zeiten, die aus zuvor einmal erfassten Ist-Zeiten abgeleitet wurden.
Mit welchen Methoden der Zeitermittlung lassen sich Ist-Zeiten erfassen?
Durch direkte Messung am Arbeitsplatz
Durch einen Beobachter
Durch den arbeitenden Menschen selbst
Mit welchen Methoden der Zeitermittlung können Soll-Zeiten bestimmt werden?
Soll-Zeiten kleiner Abschnitte werden zusammengesetzt um Soll-Zeiten größerer Abschnitte zu ermitteln.
Ist-Zeit x Faktor = Soll-Zeit
Was ist unter Vorgabezeiten zu verstehen?
sind Sollzeiten für die Entlohnung für von Mensch oder Betriebsmittel auszuführende Arbeitsabläufe (inkl. der nicht genau bestimmbaren Zeiten wie Verteilzeiten)
Welche beiden Arten von Vorgabezeiten werden unterschieden?
Personenbezogene und betriebsmittelbezogene Vorgabezeiten.
Wie gliedert sich die Auftragszeit für den Menschen? Wie gliedert sich die Belegungszeit für das Betriebsmittel?
Auftragszeit: Rüstzeit + Ausführungszeit.
Belegungszeit: Betriebsmittel-Rüstzeit + Betriebsmittel-Ausführungszeit
Beim Menschen spielen die Faktoren Grundzeit, Verteilzeit und Erholzeit eine Rolle. Die Erholzeit entfällt beim Betriebsmittel.
Erläutern Sie die Zeitanteile „persönliche Verteilzeit“ und „sachliche Verteilzeit“ und nennen Sie ein Beispiel!
Persönlich: z. B. Toilettengang.
Sachlich: z. B. Arbeitsplatzreinigung
Erläutern Sie den Begriff Betriebsmittelverteilzeit und nennen Sie ein Beispiel!
Betriebsmittelverteilzeit umfasst Soll-Zeiten für zusätzliche Ablaufabschnitte bei der Nutzung von Betriebsmitteln, z. B. unplanmäßige Wartung eines Geräts.
Was ist unter der Hauptnutzungszeit, der Nebennutzungszeit und der Brachzeit zu verstehen?
Hauptnutzungszeit: Zeit für die unmittelbare Nutzung des Betriebsmittels.
Nebennutzungszeit: Zeit für die Vorbereitung, Beschickung oder Rücksetzung des Betriebsmittels.
Brachzeit: Zeit, in der das Betriebsmittel aufgrund von Unterbrechungen nicht genutzt wird.
Was ist unter einer REFA-Zeitaufnahme zu verstehen? Erläutern Sie den Ablauf einer REFA-Zeitaufnahme! Was sind die Voraussetzungen für die Durchführung einer REFA-Zeitaufnahme?
Eine REFA-Zeitaufnahme ist eine Methode zur Ermittlung von Soll-Zeiten durch Messen und Auswerten von Ist-Zeiten.
Ablauf:
Beschreibung des Arbeitssystems.
Gliederung des Arbeitsablaufs in Ablaufabschnitte.
Erfassung der Bezugsmengen, Einflussgrößen, Leistungsgrade und Ist-Zeiten.
Statistische Auswertung der Ist-Zeiten, um Soll-Zeiten abzuleiten.
Voraussetzungen: Störungsfreier Ablauf, geschulter Beobachter, Sicherheitsregeln.
Wie und mittels welcher Kriterien wird der Leistungsgrad bei einer REFA-Zeitaufnahme beurteilt?
Der Leistungsgrad wird durch Beobachtung und Vergleich der Ist-Leistung mit einer Normalleistung beurteilt, ohne zu messen oder zu berechnen.
Was ist unter Systemen vorbestimmter Zeiten zu verstehen? Wie funktioniert das Verfahren MTM?
Systeme vorbestimmter Zeiten (z. B. MTM) analysieren Bewegungselemente und deren Einflussgrößen. MTM funktioniert durch die Zerlegung von Arbeitsprozessen in Grundbewegungen, für die Zeitwerte festgelegt werden.
Aus welchen Bewegungselementen setzt sich ein typischer Bewegungsablauf nach MTM zusammen?
Hinlangen, Greifen, Bringen, Fügen, Loslassen
Welches ist der wesentliche Vorteil des MTM-Verfahrens ggü. der REFA-Zeitaufnahme?
Das MTM-Verfahren ermöglicht die Ermittlung von Soll-Zeiten vor der Arbeitsausführung, während REFA-Zeitaufnahmen nachträglich erfolgen
Was ist unter dem Begriff Methodenniveau zu verstehen? Nennen und erläutern Sie, was unter Bewegungsvereinfachung und was unter Bewegungsverdichtung zu verstehen ist!
Methodenniveau beschreibt die Qualität eines Arbeitsablaufs.
Bewegungsvereinfachung: Reduzierung unnötiger Bewegungen.
Bewegungsverdichtung: Kombination von Bewegungen, um Prozesse zu beschleunigen.
Was ist unter Planzeiten zu verstehen und wozu dienen diese? Wozu kann der Industrial Engineer Planzeiten nutzen?
Planzeiten sind standardisierte Soll-Zeiten für bestimmte Prozessabschnitte. Sie dienen der Planung und Steuerung von Arbeitsprozessen. Industrial Engineers nutzen Planzeiten zur Optimierung von Arbeitsabläufen und Kalkulationen.
Was versteht man unter Arbeitsgestaltung und welche Ziele werden mit der Arbeitsgestaltung verfolgt?
Arbeitsgestaltung ist die Auslegung von Arbeitssystemen nach technischen, ökonomischen und ergonomischen Erkenntnissen. Ziel ist es, ein optimales Zusammenwirken von Mensch, Betriebsmitteln und Arbeitsgegenständen zu schaffen, unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit und Bedürfnisse des Menschen.
Ziele: Beschäftigung sichern, Arbeitsfähigkeit erhalten und Arbeit zukunftsfähig entwickeln.
Nennen und erläutern Sie die sieben Bereiche der Arbeitsgestaltung!
Anthropometrische Arbeitsgestaltung: Anpassung an Körpermaße des Menschen.
Physiologische Arbeitsgestaltung: Anpassung an energetische und biomechanische Möglichkeiten. (Faktoren: Arbeitsform, Arbeitsschwere, -dauer und -geschwindigkeit.)
Bewegungstechnische Arbeitsgestaltung: Optimierung von Bewegungen zur Reduzierung physiologischer Belastung.
Gestaltung der Arbeitsumgebung: Physikalische, chemische und soziale Faktoren die eine Person an ihrem Arbeitsplatz umgeben.
Organisatorische Arbeitsgestaltung: Aufgabenverteilung, Gruppenarbeit, Arbeitszeitgestaltung.
Informationstechnische Arbeitsgestaltung: Optimierung des Informationsflusses durch z.B. Computer.
Sicherheitstechnische Arbeitsgestaltung: Verhütung von Unfällen und Berufskrankheiten.
Welches sind die beiden Schwerpunkte der Arbeitsgestaltung? Nennen Sie jeweils ein Beispiel!
Erläutern Sie den Unterschied zwischen Belastung und Beanspruchung anhand des Modells nach Laurig!
Belastung bezeichnet alle äußeren Einwirkungen, die auf eine arbeitende Person einwirken. Dazu gehören Aufgabenanforderungen, Arbeitsmittel, Umweltbedingungen und die Arbeitsorganisation.
Beanspruchung ist die individuelle Reaktion des Körpers auf diese Belastungen, geprägt durch persönliche Eigenschaften wie Leistungsfähigkeit und Leistungsbereitschaft.
Das Modell von Laurig zeigt, dass die gleiche Belastung zu unterschiedlichen Beanspruchungen führen kann, abhängig von den individuellen Voraussetzungen der Person.
Erläutern Sie anhand der Verteilung der Körpermaße die Bedeutung des 5. Perzentils, des 50. Perzentils und des 95. Perzentils!
5. Perzentil: 5 % der betrachteten Personen sind kleiner oder schmaler als dieser Wert. Es wird für die Gestaltung von Arbeitsplatzabmessungen verwendet, die auch für kleinere Personen geeignet sein sollen (z. B. minimale Griffhöhen).
50. Perzentil: Der Medianwert, bei dem 50 % der Personen kleiner oder größer sind. Es repräsentiert die Durchschnittswerte, wird jedoch in der ergonomischen Gestaltung seltener alleine berücksichtigt, da extreme Werte unberücksichtigt bleiben.
95. Perzentil: 95 % der Personen sind kleiner oder schmaler als dieser Wert. Es wird genutzt, um Arbeitsplatzmaße so zu gestalten, dass sie auch für größere Personen geeignet sind (z. B. maximale Tischhöhen).
Erläutern Sie die richtige Vorgehensweise bei der Gestaltung von Arbeitsplätzen am Beispiel von inneren und äußeren Maßen!
Innere Maße: Werden nach der größten Körpergestalt bestimmt, um sicherzustellen, dass auch die größten Personen problemlos arbeiten können (z. B. lichte Höhe unter der Tischplatte).
Äußere Maße: Werden nach der kleinsten Körpergestalt festgelegt, um sicherzustellen, dass auch die kleinsten Personen ohne Einschränkung arbeiten können (z. B. maximale Griffweite).
Die Anpassung sollte individuell auf die Zielgruppe abgestimmt und durch verstellbare Elemente ergänzt werden (z. B. höhenverstellbare Tische oder Fußstützen).
In welchem Bereich würden Sie …
i. … ein zu montierendes Produkt platzieren?
ii. … ein Werkzeug, welches zur Montage benötigt wird, platzieren?
iii. … einen Greifbehälter mit Schrauben, die für die Montage verwendet werden,
platzieren?
ein zu montierendes Produkt platzieren? Das Produkt sollte im optimalen Greifbereich platziert werden, etwa zwischen Hüft- und Schulterhöhe, um unnötige Belastungen zu vermeiden.
ein Werkzeug, welches zur Montage benötigt wird, platzieren? Werkzeuge sollten in unmittelbarer Reichweite und vorzugsweise im primären Greifraum platziert werden, um schnelle und ergonomische Zugänglichkeit zu gewährleisten.
einen Greifbehälter mit Schrauben, die für die Montage verwendet werden, platzieren? Der Greifbehälter sollte im Sekundärgreifraum platziert werden, wobei die Bewegungsökonomie berücksichtigt wird, um unnötige Bewegungen zu vermeiden.
Welche Formen der Muskelarbeit unterscheidet man? Welche Gestaltungsrichtlinien lassen sich aufgrund der Erkenntnisse ableiten?
Formen der Muskelarbeit:
Dynamische Muskelarbeit: Wechsel von Anspannung und Entspannung. Vorteilhaft, da es eine bessere Durchblutung und geringere Ermüdung ermöglicht.
Statische Muskelarbeit: Langanhaltende Anspannung ohne Entspannung. Führt zu schneller Ermüdung und sollte minimiert werden.
Gestaltungsrichtlinien:
Förderung dynamischer Muskelarbeit.
Vermeidung von Überkopfarbeit und Zwangshaltungen.
Bereitstellung von Stützen für Arme oder Hände.
Abwechslung zwischen sitzender und stehender Arbeit.
Was versteht man unter der Dauerleistungsgrenze? Welche Ableitungen treffen Sie aus der Dauerleistungsgrenze für die Arbeitsplatzgestaltung?
Definition: Die maximale Leistung, die langfristig ohne gesundheitliche Schäden oder erhebliche Ermüdung erbracht werden kann.
Ableitungen:
Arbeitsaufgaben sollten so gestaltet sein, dass die Dauerleistungsgrenze nicht überschritten wird.
Regelmäßige Pausen und ergonomische Arbeitsplätze helfen, diese Grenze einzuhalten.
Nennen Sie drei Vorteile und drei Nachteile des Sitzens!
Vorteile:
Geringerer Energieverbrauch.
Entlastung von Beinen und Füßen.
Verbesserte Stabilität des Rumpfes.
Nachteile:
Erhöhte Belastung der Wirbelsäule.
Reduzierte Durchblutung der inneren Organe.
Eingeschränkter Bewegungsraum.
Zeigen Sie Beispiele für eine bewegungstechnische Arbeitsgestaltung auf! Führen Sie exemplarisch eine Wirtschaftlichkeitsrechnung für eine Verbesserungsmaßnahme durch!
Beispiele für bewegungstechnische Arbeitsgestaltung:
Platzierung von Werkzeugen in Griffnähe.
Nutzung von Fügehilfen zur Reduzierung von Kraftaufwand.
Höhenverstellung von Arbeitsplätzen, um Zwangshaltungen zu vermeiden.
Wirtschaftlichkeitsrechnung (Beispiel): Eine Fügehilfe kostet 500 €, spart aber jährlich 5 Stunden Arbeitszeit. Bei einem Stundensatz von 20 € amortisiert sich die Investition in 5 Jahren (500 € / (5 h × 20 €/h)).
Erläutern Sie die Ablaufprinzipien Werkstättenfertigung, Reihenfertigung und Fließfertigung in der Produktion und nennen Sie jeweils Vor- und Nachteile!
Werkstättenfertigung:
Ablauf: In der Werkstättenfertigung werden gleiche oder ähnliche Maschinen und Arbeitsplätze in Gruppen (Werkstätten) zusammengefasst. Das Produkt wird von Werkstatt zu Werkstatt transportiert, abhängig von den jeweiligen Bearbeitungsschritten.
Vorteile: Hohe Flexibilität bei unterschiedlichen Produkten, gute Anpassungsfähigkeit an Sonderaufträge.
Nachteile: Lange Transportwege, hohe Durchlaufzeiten, komplexe Planung.
Reihenfertigung:
Ablauf: Maschinen und Arbeitsplätze sind in der Reihenfolge der Bearbeitungsschritte angeordnet. Das Produkt durchläuft diese Reihenfolge, wobei jeder Arbeitsplatz für einen spezifischen Arbeitsschritt zuständig ist.
Vorteile: Effizienter als Werkstättenfertigung, geringere Durchlaufzeiten.
Nachteile: Geringere Flexibilität bei Produktänderungen, Störungen an einem Arbeitsplatz können den gesamten Ablauf beeinträchtigen.
Fließfertigung:
Ablauf: Ähnlich wie bei der Reihenfertigung, jedoch werden die Arbeitsplätze eng miteinander verbunden, oft mit Hilfe eines Förderbands. Die Produktion erfolgt kontinuierlich und ohne Unterbrechung.
Vorteile: Höchste Effizienz, kurze Durchlaufzeiten, standardisierte Abläufe.
Nachteile: Hohe Anfangsinvestitionen, kaum Flexibilität, stark störungsanfällig.
Welche Formen der Arbeitsteilung kennen Sie? Erläutern Sie diese beispielhaft und nennen Sie die Vor- und Nachteile!
Mengenteilung:
Jeder führt den gesamten Arbeitsablauf an einer Teilmenge aus.
Vorteil: Spezialisierung möglich.
Nachteil: Geringe Flexibilität.
Artteilung:
Jeder übernimmt eine spezialisierte Aufgabe am Gesamtprodukt.
Vorteil: Höhere Effizienz.
Nachteil: Monotonie und höhere Abhängigkeiten.
Welches Ziel wird mit Arbeitsstrukturierungsmaßnahmen verfolgt?
Verbesserung der Motivation, Gesundheit und Produktivität der Mitarbeiter. Arbeitsstrukturierung zielt darauf ab, den Handlungsspielraum zu erweitern und Monotonie zu verringern.
Nennen und erläutern Sie verschiedene Formen von Arbeitsstrukturen! Nennen Sie auch Vor- und Nachteile der einzelnen Arbeitsstrukturen!
Job Rotation:
Wechsel der Aufgaben zur Reduzierung von Monotonie.
Vorteil: Abwechslung.
Nachteil: Einarbeitungszeit.
Job Enlargement:
Erweiterung der Aufgabenvielfalt.
Vorteil: Reduzierung von Monotonie.
Nachteil: Höhere Belastung.
Job Enrichment:
Übernahme von Planungs- und Kontrollaufgaben.
Vorteil: Mehr Eigenverantwortung.
Nachteil: Erhöhte Anforderungen.
Was sind die Kennzeichen eines zeitgemäßen, ganzheitlichen Arbeitsschutzverständnisses?
Prävention von Unfällen und Erkrankungen.
Ganzheitlicher Ansatz: Integration von Gesundheit, Sicherheit und Wohlbefinden.
Berücksichtigung physischer und psychischer Belastungen.
Welches sind die beiden Akteure des dualen Arbeitsschutzsystems in Deutschland?
Staatliche Institutionen und Unfallversicherungsträger
Zeigen Sie die Maßnahmenhierarchie im Arbeitsschutz auf!
Vermeidung von Gefahrenquellen
Sicherheitstechnische Maßnahmen
Organisatorische Maßnahmen
Nutzung von PSA
Verhaltensbezogene Maßnahmen
1. Werkstättenfertigung
Beschreibung:
Maschinen und Arbeitsplätze sind nach ähnlichen Tätigkeiten bzw. Funktionen organisiert. Werkstücke durchlaufen verschiedene Stationen in individueller Reihenfolge.
Hohe Flexibilität bei Produktvarianten und Auftragsänderungen.
Spezialisiertes Personal steigert Qualität.
Gut geeignet für Einzel- und Kleinserienfertigung.
Lange Durchlaufzeiten.
Hohe Transport- und Lagerkosten.
Schwierige Planung und Steuerung.
2. Reihenfertigung
Arbeitsplätze sind in einer festen Reihenfolge entsprechend der Produktionsschritte angeordnet, aber ohne exakte zeitliche Synchronisation.
Geringere Durchlaufzeiten im Vergleich zur Werkstättenfertigung.
Höhere Effizienz bei mittleren Seriengrößen.
Weniger Transportaufwand.
Eingeschränkte Flexibilität bei Produktvarianten.
Stillstandskosten bei Störungen in der Produktionskette.
Höhere Anforderungen an Planung und Organisation.
3. Fließfertigung
Arbeitsplätze sind exakt in der Reihenfolge der Fertigungsschritte angeordnet, oft synchronisiert mit einem Förderband.
Sehr kurze Durchlaufzeiten.
Hohe Effizienz und geringe Stückkosten.
Ideal für Massenproduktion.
Geringe Flexibilität bei Produktänderungen.
Hohe Investitionskosten.
Störungen in einem Bereich führen oft zu einem Produktionsstillstand.
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