Aufgabe 1: - von P. Merkelbach
Aufgabe 1: - von P. Merkelbach
Aufgabe 1: - von P. Merkelbach
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Planen und Organisieren <strong>von</strong> Arbeitsabläufen<br />
Mechatroniker<br />
Netzplantechnik<br />
Die Frage "Wann soll wer, wie lange, wo, was tun?" schneidet alle Themen an, die im Rahmen<br />
einer Produktionsplanung beantwortet werden müssen.<br />
Dabei ergeben sich folgende Probleme:<br />
a) Technologische Reihenfolgeprobleme<br />
In welcher Reihenfolge sind die Vorgänge auszuführen?<br />
(Arbeitsvorgangsfolge, Montagefolge)<br />
b) Zuordnungsprobleme<br />
Auf welcher Maschine soll gefertigt werden und wie sind die Kapazitäten ausgelastet?<br />
Grundsätzlich sind diese Probleme unter den Gesichtspunkten der Termineinhaltung und der<br />
Kostenminimierung zu betrachten.<br />
1. Allgemeines zur Netzplantechnik<br />
Die Netzplantechnik (NPT) ist eine Planungs- und Überwachungsmethode für <strong>Aufgabe</strong>n, die aus<br />
komplexen Vorgängen bestehen. Sie besteht aus der Darstellung der <strong>Aufgabe</strong> durch ein Netzwerk<br />
und ihrer Optimierung nach bestimmten Kriterien (Zeiten, Kapazitäten, Kosten).<br />
Vorteile der Netzplantechnik:<br />
1. Einfache Darstellung des Gesamtablaufes eines Auftrages<br />
2. Sofortiges Erkennen der kritischen, terminbestimmenden Tätigkeiten.<br />
3. Schnelle Berechnung eines möglichen Liefertermins und aller wichtigen<br />
Zwischentermine<br />
4. Frühes Erkennen <strong>von</strong> Engpässen, daher gute Grundlage zum Treffen<br />
dispositorischer Entscheidungen.<br />
5. Gute Eignung zur Berechnung mit Hilfe der EDV<br />
2. Methoden der Netzplantechnik<br />
Die bestehenden Methoden aus der Netzplantechnik basieren auf der Graphentheorie.<br />
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen ereignisorientierten und tätigkeitsorientierten<br />
Netzplanmethoden.<br />
a) ergeignisorientierte Netzwerke (Ur-PERT, PERT)<br />
Knoten = Ereignisse , Pfeile = vorausgesetzte Tätigkeiten<br />
Begin<br />
Montage<br />
1 - 2 - 4<br />
Spindelmontage<br />
fertig<br />
2 - 4 - 8<br />
Zahnradmontage<br />
fertig<br />
Scheintätigkeit<br />
Ur-PERT-Netzwerk<br />
2 - 3 - 6<br />
Schalthebelmontage<br />
fertig<br />
4 - 6 - 9<br />
Gesamtmontage<br />
fertig<br />
Mechatroniker POA - Netzplantechnik.doc Seite 1
Planen und Organisieren <strong>von</strong> Arbeitsabläufen<br />
Mechatroniker<br />
Beim Ur-PERT und beim PERT werden jeweils drei Zeitannahmen getroffen:<br />
1. Optimistische Zeit<br />
2. Wahrscheinliche Zeit<br />
3. Pessimistische Zeit<br />
b) tätigkeitsorientierte Netzwerke (PERT, CPM, MPM)<br />
Knoten = vorausgesetzte Ereignisse , Pfeile = Tätigkeiten<br />
PERT-Netzwerk<br />
0<br />
Spindel<br />
montieren<br />
1 - 2 - 4<br />
1<br />
Zahnräder<br />
montieren<br />
2 - 4 - 8<br />
Schalthebel<br />
montieren<br />
2<br />
Scheintätigkeit<br />
2 - 3 - 6<br />
3<br />
Gesamtmontage<br />
4 - 6 - 9<br />
4<br />
Scheintätigkeiten stellen nur logische Voraussetzungen dar.<br />
Bei einem CPM-Netzwek (Critical Path Method) wird nur eine Zeitannahme getroffen<br />
(deterministische Zeitermittlung)<br />
CPM-Netzwerk<br />
0<br />
Spindel<br />
montieren<br />
2<br />
1<br />
Zahnräder<br />
montieren<br />
4<br />
Schalthebel<br />
montieren<br />
2<br />
Scheintätigkeit<br />
3<br />
3<br />
Gesamtmontage<br />
6<br />
4<br />
Bei einem MPM-Netzwerk (Metra Potential Method) werden die Vorgänge den Konten zugeordnet,<br />
die Pfeile stellen die Anordnungsbeziehungen dar.<br />
MPM-Netzwerk<br />
Zahnräder<br />
montieren<br />
Start<br />
Spindel<br />
montieren<br />
4<br />
Gesamtmontage<br />
Ende<br />
0<br />
2<br />
Schalthebel<br />
montieren<br />
6 0<br />
3<br />
Ein MPM-Netzwerk ist ereignis- und tätigkeitsorientiert.<br />
Mechatroniker POA - Netzplantechnik.doc Seite 2
Planen und Organisieren <strong>von</strong> Arbeitsabläufen<br />
Mechatroniker<br />
3. Vorgehensweise zur Erstellung eines MPM Netzplanes<br />
1. Strukturanalyse<br />
‣ Aufnahme aller Tätigkeiten in eine Liste<br />
‣ Bestimmung der vorangehenden Tätigkeiten für jede Tätigkeit<br />
2. Zeichnen des Netzplanes<br />
3. Zeitanalyse<br />
‣ die erste Tätigkeit ist diejenige, die keinen Vorgänger besitzt<br />
‣ die nachfolgenden Tätigkeiten sind aus der Liste zu übernehmen.<br />
‣ Vergabe <strong>von</strong> Tätigkeitsnummern (in Sprüngen zur nachträglichen Eingliederung)<br />
‣ Ermittlung des Zeitbedarfs für jede einzelne Tätigkeit<br />
‣ Berechnung der frühesten Starttermine "Vorwärtsrechnung"<br />
(Bei mehreren Vorgängern ist der früheste Starttermin der Maximalwert der auf den<br />
verschiedensten Wegen errechnet wurde, die zu dieser Tätigkeit führen.)<br />
‣ Berechnung der spätesten Starttermine "Rückwärtsrechnung"<br />
(frühestes Projektende = spätestes Projektende)<br />
‣ Die Differenz aus frühesten und spätesten Starttermin ist die sog. Pufferzeit.<br />
(Innerhalb dieses Pufferzeitraumes ist eine Verschiebung der Tätigkeit möglich.)<br />
4. Ermittlung des kritischen Pfades<br />
‣ Kritische Tätigkeiten besitzen keine Pufferzeiten<br />
‣ Der "kritische Pfad" geht entlang der kritischen Tätigkeiten.<br />
‣ Das Projekt kann nur beschleunigt werden, indem man Tätigkeiten aus dem<br />
kritischen Pfad verkürzt.<br />
4. Weitere Einsatzmöglichkeiten der Netzplantechnik<br />
a) Einsatz der Netzplantechnik für die Kapazitätsplanung<br />
‣ Da in der Regel die zur Verfügung stehenden Produktionsmittel begrenzt sind muß<br />
man parallel zur Zeitrechnung auch eine Kapazitätsrechnung durchführen.<br />
b) Einsatz der Netzplantechnik für die Kostenplanung<br />
‣ Kostenkontrolle bei konstanten Tätigkeitszeiten<br />
‣ Kostenoptimierung bei veränderlichen Tätigkeitszeiten<br />
c) Auftragsabwicklung über Strukturnetzpläne<br />
Mechatroniker POA - Netzplantechnik.doc Seite 3
Planen und Organisieren <strong>von</strong> Arbeitsabläufen<br />
Mechatroniker<br />
<strong>Aufgabe</strong> 1<br />
a) Der MPM-Netzplan für die angegebenen Vorgänge ist zu zeichnen.<br />
In die Knoten sind die Tätigkeitsbezeichnung, der früheste Starttermin und der späteste<br />
Starttermin einzutragen.<br />
Die Dauer der Vorgänge soll an die Pfeile geschrieben werden.<br />
b) Zeichnen Sie den "kritischen Pfad" ein und ermitteln Sie die Pufferzeiten.<br />
c) Zeichnen Sie die Durchlaufkurven für den Mannbedarf für den frühesten bzw. spätesten<br />
Startermin. Es stehen 5 Mann zur Verfügung. Kann das Projekt termingerecht durchgeführt<br />
werden?<br />
d) Die Plankosten für den frühesten und spätesten Starttermin sind zu berechnen und die<br />
Kostenkurve zu zeichnen.<br />
Vorgangsbezeichnung<br />
Vorgänger Dauer (ZE) Mannbedarf<br />
Kosten<br />
(€/ZE)<br />
A<br />
-<br />
1<br />
2<br />
4.000<br />
B<br />
-<br />
4<br />
5<br />
6.000<br />
C<br />
A, B<br />
2<br />
2<br />
3.000<br />
D<br />
B<br />
3<br />
3<br />
10.000<br />
E<br />
B, C, D<br />
2<br />
2<br />
5.000<br />
Anmerkungen:<br />
Startbeginn ist die 25. Woche<br />
Frühestes Ende = spätester Liefertermin<br />
zu a)<br />
spätester Starttermin<br />
frühester Starttermin<br />
zu b)<br />
Vorgang<br />
Pufferzeit<br />
Kritischer Pfad:<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
Mechatroniker POA - Netzplantechnik.doc Seite 4
Planen und Organisieren <strong>von</strong> Arbeitsabläufen<br />
Mechatroniker<br />
zu c)<br />
7<br />
Mannbedarf<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
Kapazitätsgrenze<br />
2<br />
1<br />
25 27 29 31 33 35<br />
ZE<br />
zu d)<br />
Vorgang Kosten /Woche (in 1000 €) Start<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
FS<br />
SS<br />
FS<br />
SS<br />
FS<br />
SS<br />
FS<br />
SS<br />
FS<br />
SS<br />
25 27 29 31 33<br />
ZE<br />
Kosten<br />
(1000 €/ZE)<br />
FS<br />
SS<br />
Kumulierte<br />
FS<br />
Kosten<br />
(1000 €/ZE) SS<br />
Mechatroniker POA - Netzplantechnik.doc Seite 5
Planen und Organisieren <strong>von</strong> Arbeitsabläufen<br />
Mechatroniker<br />
<strong>Aufgabe</strong> 2<br />
Umbau einer Fertigungsanlage mit Hilfe eines MPM-Netzplanes<br />
a) Bestimmen Sie die Vorgänger der Tätigkeiten.<br />
b) In die Knoten sind die Tätigkeitsbezeichnung, der früheste Starttermin und der späteste<br />
Starttermin einzutragen.<br />
Die Dauer der Vorgänge soll an die Pfeile geschrieben werden.<br />
c) Zeichnen Sie den "kritischen Pfad" ein und ermitteln Sie die Pufferzeiten.<br />
spätester Starttermin<br />
frühester Starttermin<br />
Strukturanalyse<br />
Zeitanalyse<br />
Bez. Tätigkeit folgt auf Dauer<br />
(Wochen)<br />
frühester<br />
Start<br />
spätester<br />
Start<br />
Pufferzeit<br />
A<br />
Anfertigung neuer Anlage<br />
F<br />
9<br />
B<br />
Demontage alter Anlage<br />
H<br />
2<br />
C<br />
Inbetriebnahme<br />
E , I<br />
1<br />
D<br />
Installation vorbereiten<br />
J , B<br />
4<br />
E<br />
Einbau neuer Anlage<br />
A , D<br />
3<br />
F<br />
Detailkonstruktion ausführen<br />
H<br />
3<br />
G<br />
Bedienungsanleitung anfertig.<br />
F<br />
2<br />
H<br />
Entwurf und Genehmigung<br />
--<br />
2<br />
I<br />
Personal anlernen<br />
G<br />
2<br />
J<br />
Installationsplan anfertigen<br />
F<br />
1<br />
Mechatroniker POA - Netzplantechnik.doc Seite 6
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