Personalplanung im Lager für die Sequenzierung

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In der Endmontage der Automobilindustrie spielt eine präzise Reihenfolgeplanung eine entscheidende Rolle, um sicherzustellen, dass die Fahrzeuge mit den benötigten Teilen in der richtigen Abfolge zusammengebaut werden. Dieser Prozess, bekannt als Sequenzierung, bildet das Fundament für einen effizienten Produktionsablauf. Für jedes Fahrzeugmodell werden spezifische Teile in einer vorgegebenen Reihenfolge benötigt. Die Herausforderung besteht darin, die erforderlichen Komponenten rechtzeitig am Montageband bereitzustellen.


Schema der Endmontage von Kraftfahrzeugen.
Oben links kommen die lackierten Karosserien aus einem Sortierpuffer, in dem die konkrete Sequenz gebildet wird, in die Endmontagehalle. Für die Sequenzierung steht somit zu Beginn der Endmontage nur eine sehr kurze Reaktionszeit im Lager zur Verfügung.

Um diesen Prozess zu optimieren, werden die Zeiten für das Befüllen der Regale mithilfe der REFA-MTM-Methode (Methods-Time Measurement) ermittelt. Dieses Verfahren ermöglicht eine detaillierte Analyse der Arbeitszeiten und trägt zur Effizienzsteigerung bei. Die Sequenzierung erfolgt durch die Bereitstellung der Teile in Verschieberegalen, wobei jedem Material drei Regale zugewiesen sind: eines am Band, eines auf dem Weg und eines im Lager.


Schematisches Layout der Sequenzierung.
Die Zeit, ein gefülltes Regal in die Übergabefläche und
ein leeres Regal in an den richtigen Regalplatz für die Sequenzierung zu rollen,
beträgt im Mittel 3 Minuten.

Im Rahmen dieser Fallstudie stehen Daten für die Sequenzierung von 54 Materialnummern eines Automobilherstellers zur Verfügung: Daten der Fallstudie zur Sequenzierung.

Im Folgenden wird näher auf die spezifischen Details und Herausforderungen eingegangen, um Einblicke in Best Practices und potentielle Optimierungsmöglichkeiten zu geben.

Sequenzierung:

  • Sequenzierung bezieht sich auf die geordnete Bereitstellung von Teilen für die Endmontage in der Automobilindustrie.
  • Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass die richtigen Teile in der richtigen Reihenfolge am Montageband verfügbar sind.
  • Da jedes Auto unterschiedliche Teile in unterschiedlicher Reihenfolge benötigt, muss die Sequenzierung entsprechend den spezifischen Anforderungen jedes Fahrzeugtyps angepasst werden.
Fahrbare Regale:
  • Die sequenzierten Teile werden in fahrbaren Regalen bereitgestellt, die vom Lager an den richtigen Verbauort des Montagebands bewegt werden.
  • Für jedes Material stehen drei drei Regale zur Verfügung: eins am Band, eins unterwegs und eins im Lager.
  • Dies ermöglicht einen kontinuierlichen Materialfluss, um Stillstandszeiten zu minimieren.
  • Für den Wechsel eines Regals im Lager sind 3 Minuten vorgesehen, um einen reibungslosen Übergang und einen kontinuierlichen Materialfluss sicherzustellen. Dies unterstreicht die Bedeutung eines effizienten Wechselprozesses, um mögliche Stillstandszeiten zu minimieren.
Festgelegte Anzahl von Teilen pro Auto und Regal:
  • Die Anzahl der Teile, die in einem Auto verbaut werden sollen, ist festgelegt.
  • Ebenso enthält jedes Regal eine vordefinierte Anzahl von Teilen, um sicherzustellen, dass genügend Material verfügbar ist.
  • Die Zeiten für die Bestückung einer Teils in eine Regal wurden mit REAF-MTM bestimmt.
REFA-MTM:
  • Methods-Time Measuement ist eine Methode zur Bestimmung von Arbeitszeiten und zur Analyse von Arbeitsabläufen.
  • Es wird verwendet, um die Zeit für das Befüllen der Regale mit den erforderlichen Teilen zu bestimmen und effiziente Abläufe rzu gewährleisten.
  • Sachliche Verteilzeit: Die sachliche Verteilzeit beträgt 3%, was auf eine effiziente und präzise Abwicklung der Montageprozesse hinweist.
  • Persönliche Verteilzeit: Die persönliche Verteilzeit beläuft sich auf 4%, was die Berücksichtigung der individuellen Arbeitszeiten der Mitarbeiter signalisiert.
Schichtbetrieb:
  • Länge: Die Produktionszeit während einer Schicht beträgt 8,5 Stunden, wobei Pausen von insgesamt 60 Minuten (15 Minuten und 45 Minuten) eingeplant sind.
  • Produktion: In jeder Schicht werden 250 Autos produziert, wodurch die hohe Produktionsrate der Anlage verdeutlicht wird.

Personaleinsatzplanung in der Sequenzierung:

Personaleinsatzplanung in der Sequenzierung:

Die exakte Zeitmessung durch die REFA-MTM-Methode erlaubt eine präzise Berechnung der reinen Arbeitszeit für jede Tätigkeit. Pausen und Verteilzeiten werden dabei berücksichtigt, sodass der Personalbedarf entsprechend ermittelt werden kann. Allerdings basiert dieses Verfahren auf der Annahme eines kontinuierlichen Arbeitsablaufs.

In der Praxis treffen die Regale jedoch zu unterschiedlichen Zeiten im Lager ein. Wenn viele leere Regale gleichzeitig gefüllt werden müssen, steigt der Arbeitskräfteeinsatz erheblich. Zu anderen Zeiten sind hingegen nur wenige Regale leer, was zu Schwankungen in der Auslastung führt.

Die Herausforderung besteht darin, nur die Arbeitskräfte zu entlohnen, die tatsächlich im Einsatz sind. Verzögert sich die Ankunft eines Sequenzierregals an der Montagelinie, kann dies bereits beim nächsten Bandtakt zum Stillstand der Endmontage führen. Dies führt zu einem Zielkonflikt, da die Sequenzierung „just in time“ erfolgen muss.

Die zentrale Aufgabe besteht daher darin, die optimale Anzahl an Mitarbeitern für die Sequenzierung zu bestimmen. Dies erfordert eine sorgfältige Abwägung zwischen der Effizienz des Arbeitsablaufs, der Flexibilität der Personalplanung und der Sicherstellung, dass die sequenzierten Teile stets rechtzeitig und in der richtigen Reihenfolge am Montageband verfügbar sind. Eine ausgewogene Lösung ist entscheidend, um sowohl Kosteneffizienz als auch Produktionsgenauigkeit zu gewährleisten.

Lösungshinweis

es ist recht trivial eine kleine Excel-Simulation zu bauen und den Solver dann mit der Rechnerei zu beauftragen: Hier das Toy-Example

Transparenzhinweis

Das Szenario stammt aus einem meiner Projekte. 
Mein Text wurde mit ChatGPT und DeepL-Write bearbeitet.
Ergänzung 12.10.2024: mein eigenes GPT SchreibHelferlein hat den Text überarbeitet.



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Version: 1.3 Mai 2023, Kontakt: E-Mail Martin Wölker
Pirmasens, Germany, 2018-, ausgelesen am: , Licence CC BY-NC-SA

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