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Arbeitsvorbereitung – Durchlaufzeit Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler Lehrstuhl für Produktentstehung

Referent: Philipp Hesse Datum: 24.06.2020

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Industrielle Produktion

2

1.

Belegungszeit

2.

Zwischenzeit

3.

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel

4.

Übungsaufgabe

Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Industrielle Produktion Ü 04: Arbeitsvorbereitung

Betriebsmittelrüstzeit 𝒕𝒓𝑩

Betriebsmittelausführungszeit 𝒕𝒂𝑩 = 𝒎 ⋅ 𝒕𝒆𝑩

Belegungszeit 𝑻𝒃𝑩

Betriebsmittelzeit je Einheit 𝒕𝒆𝑩 Betriebsmittelrüstgrundzeit 𝒕𝒓𝒈𝑩

Betriebsmittelgrundzeit 𝒕𝒈𝑩

Rüstverteilzeit 𝒕𝒓𝒗𝑩

Betriebsmittelverteilzeit 𝒕𝒗𝑩

(weitere Gliederung möglich)

beeinflussbare Hauptnutzungszeit 𝒕𝒉𝒃

3

Lehrstuhl für Produktentstehung

Hauptnutzungszeit 𝒕𝒉

Nebennutzungszeit 𝒕𝒏

unbeeinflussbare Hauptnutzungszeit 𝒕𝒉𝒖

beeinflussbare Nebennutzungszeit 𝒕𝒏𝒃

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Brachzeit 𝒕𝒃

unbeeinflussbare Nebennutzungszeit 𝒕𝒏𝒖 [REFA 1993]

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Belegungszeit

Durchführungszeit der Teilaufgabe n

Liegezeit nach Aufgabendurchführung

Transportzeit

Liegezeit vor Aufgabendurchführung

Zwischenzeit 𝑡𝑧𝑤𝑆

4

Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Durchführungszeit der Teilaufgabe n + 1

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Zwischenzeit

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel 

Für die Durchlaufzeitbestimmung liegen folgende Unterlagen und Angaben vor: 

Zwischenzeit zwischen Kostenstelle 218 und 326 beträgt 150 Minuten Tretlagergehäuse Kurbelachse



Arbeitsplanauszug:

Innenlager

Kurbelachse

Mengeneinheit: 1 Stück

Mengenbereich: 110

Nr. Arbeitsvorgang

Kostenstelle

Kostenplatz t r in min

t e in min

30

Drehen

218

112

60

1,8

40

Fräsen

326

117

80

4,6 [Man20-ol]

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Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Aufgabenstellung

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel 1. Ermitteln Sie die Durchlaufzeit bei einmaliger Weitergabe der gesamten Auftragsmenge von 110 Stück. 𝑇𝐷 𝑡𝑏𝐷

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Lehrstuhl für Produktentstehung

𝑡𝑧𝑤𝑆

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

𝑡𝑏𝐹

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Einmalige Weitergabe

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel 1. Ermitteln Sie die Durchlaufzeit bei einmaliger Weitergabe der gesamten Auftragsmenge von 110 Stück. 𝑇𝐷 𝑡𝑏𝐷

𝑡𝑧𝑤𝑆

𝑇𝐷 = 𝑡𝐷𝑠 + 𝑡𝑧𝑤𝑠 + 𝑡𝐹𝑠 𝑇𝐷 = 𝑡𝑟;30 + 𝑚𝑔𝑒𝑠 ∙ 𝑡𝑒;30 + 𝑡𝑧𝑤𝑠 + 𝑡𝑟;40 + 𝑚𝑔𝑒𝑠 ∙ 𝑡𝑒;40

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Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

𝑡𝑏𝐹

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Einmalige Weitergabe

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel 1. Ermitteln Sie die Durchlaufzeit bei einmaliger Weitergabe der gesamten Auftragsmenge von 110 Stück. 𝑇𝐷 𝑡𝑏𝐷

𝑡𝑧𝑤𝑆

𝑇𝐷 = 𝑡𝐷𝑠 + 𝑡𝑧𝑤𝑠 + 𝑡𝐹𝑠 𝑇𝐷 = 𝑡𝑟;30 + 𝑚𝑔𝑒𝑠 ∙ 𝑡𝑒;30 + 𝑡𝑧𝑤𝑠 + 𝑡𝑟;40 + 𝑚𝑔𝑒𝑠 ∙ 𝑡𝑒;40 𝑇𝐷 = 60 + 110 ∙ 1,8 + 150 + 80 + 110 ∙ 4,6 𝑚𝑖𝑛

𝑇𝐷 = 994𝑚𝑖𝑛 ത 𝑇𝐷 = 16,55ℎ 8

Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

𝑡𝑏𝐹

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Einmalige Weitergabe

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Durch Überlappung wird die Durchlaufzeit verkürzt. Die erste Weitergabemenge beträgt mw1 = 10 Stück; die Sicherheitsmenge beträgt ms = 0 Stück. Das Rüsten für den Arbeitsvorgang 40 soll mit Beendigung der ersten Zwischenzeit abgeschlossen sein. Arbeitsvorgang 40 soll ohne Unterbrechung laufen. a) Wie groß ist die zeitliche Differenz Δ𝑡𝑟;30;40 zwischen dem Beginn des Rüstens für den Arbeitsvorgang 30 und dem Beginn des Rüstens für Arbeitsvorgang 40?

b) Wie groß sind die nachfolgenden Weitergabemengen? c) Wie groß ist die Durchlaufzeit 𝑇𝐷 ?

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Kurbelachse

Mengeneinheit: 1 Stück

Nr. Arbeitsvorgang

Kostenstelle

Kostenplatz t r in min

t e in min

30

Drehen

218

112

60

1,8

40

Fräsen

326

117

80

4,6

Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Mengenbereich: 110

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Überlappen

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel 

Zu a):

𝛥𝑡𝑟;30;40 = 𝑡𝑟;30 + 𝑡𝑒;30 ∙ 𝑚𝑤1 + 𝑡𝑧𝑤𝑆 − 𝑡𝑟;40 𝛥𝑡𝑟;30;40 = 60 + 1,8 ∙ 10 + 150 − 80 𝑚𝑖𝑛

𝛥𝑡𝑟;30;40 = 148 𝑚𝑖𝑛  Der Rüstvorgang der Fräsmaschine beginnt 148 min nach dem Beginn des Rüstvorgangs der Drehmaschine.

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Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Überlappen

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Durch Überlappung wird die Durchlaufzeit verkürzt. Die erste Weitergabemenge beträgt mw1 = 10 Stück; die Sicherheitsmenge beträgt ms = 0 Stück. Das Rüsten für den Arbeitsvorgang 40 soll mit Beendigung der ersten Zwischenzeit abgeschlossen sein. Arbeitsvorgang 40 soll ohne Unterbrechung laufen. a) Wie groß ist die zeitliche Differenz Δ𝑡𝑟;30,40 zwischen dem Beginn des Rüstens für den Arbeitsvorgang 30 und dem Beginn des Rüstens für Arbeitsvorgang 40?

b) Wie groß sind die nachfolgenden Weitergabemengen? c) Wie groß ist die Durchlaufzeit 𝑇𝐷 ? Kurbelachse

Mengeneinheit: 1 Stück

Nr. Arbeitsvorgang

Kostenstelle

Kostenplatz t r in min

t e in min

30

Drehen

218

112

60

1,8

40

Fräsen

326

117

80

4,6

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Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Mengenbereich: 110

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Überlappen

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel

S1 𝐭 𝐫𝟏

𝐭 𝐚𝟏 = 𝐦 ∙ 𝐭𝐞𝟏 𝐦𝐰𝟏 ∙ 𝐭𝐞𝟏

𝐦𝐰𝟐 ∙ 𝐭 𝐞𝟏 𝐦𝐰𝟏

S2

𝐭 𝐫𝟐

𝐦𝐰𝟏 + 𝐦𝐬 ∙ 𝐭𝐞𝟐

𝐦𝐰𝟑 ∙ 𝐭𝐞𝟏 𝐦𝐰𝟐

𝐦𝐰𝟐 ∙ 𝐭 𝐞𝟐

𝐦𝐰𝟑

𝐦𝐰𝟑 ∙ 𝐭𝐞𝟐

𝐭 𝐚𝟐 = 𝐦 ∙ 𝐭𝐞𝟐 Zeit

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Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

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Arbeitssystem

Überlappen

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel 

Zu b): 𝐾=

𝑡𝑒;40 4,6 = 2,56 = 𝑡𝑒;30 1,8

𝑚𝑤3 = 𝑚𝑤2 − 𝑚𝑠 ∙ 𝐾 𝑚𝑤3 = 25 − 0 𝑆𝑡𝑘 ∙ 2,5 𝑚𝑤3 = 62.5 ⇒ 63 𝑆𝑡𝑘

𝑚𝑤2 = 𝑚𝑤1 − 𝑚𝑠 ∙ 𝐾

𝑚𝑤4 = 𝑚𝑔𝑒𝑠 − 𝑚𝑤1 − 𝑚𝑤2 − 𝑚𝑤3

𝑚𝑤2 = 10 − 0 𝑆𝑡𝑘 ∙ 2,5

𝑚𝑤4 = 110 − 10 − 25 − 63 𝑆𝑡𝑘

𝑚𝑤2 = 25 𝑆𝑡𝑘

𝑚𝑤4 = 12 𝑆𝑡𝑘

 Die Weitergabemengen Teilen sich wie folgt auf:

13

𝑚𝑤1 = 10 𝑆𝑡𝑘

𝑚𝑤3 = 63 𝑆𝑡𝑘

𝑚𝑤2 = 25 𝑆𝑡𝑘

𝑚𝑤4 = 12 𝑆𝑡𝑘

Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Überlappen

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Durch Überlappung wird die Durchlaufzeit verkürzt. Die erste Weitergabemenge beträgt mw1 = 10 Stück; die Sicherheitsmenge beträgt ms = 0 Stück. Das Rüsten für den Arbeitsvorgang 40 soll mit Beendigung der ersten Zwischenzeit abgeschlossen sein. Arbeitsvorgang 40 soll ohne Unterbrechung laufen. a) Wie groß ist die zeitliche Differenz Δ𝑡𝑟;30;40 zwischen dem Beginn des Rüstens für den Arbeitsvorgang 30 und dem Beginn des Rüstens für Arbeitsvorgang 40?

b) Wie groß sind die nachfolgenden Weitergabemengen? c) Wie groß ist die Durchlaufzeit 𝑇𝐷 ? Kurbelachse

Mengeneinheit: 1 Stück

Nr. Arbeitsvorgang

Kostenstelle

Kostenplatz t r in min

t e in min

30

Drehen

218

112

60

1,8

40

Fräsen

326

117

80

4,6

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Lehrstuhl für Produktentstehung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

Mengenbereich: 110

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Überlappen

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Zu c):



𝑇𝐷 = 𝑡𝑟;30 + 𝑡𝑒;30 ∙ 𝑚𝑤1 + 𝑡𝑧𝑤𝑆 + 𝑡𝑒;40 ∙ 𝑚𝑤1 + 𝑡𝑒;40 ∙ 𝑚𝑤2 + 𝑡𝑒;40 ∙ 𝑚𝑤3 + 𝑡𝑒;40 ∙ 𝑚𝑤4 𝑇𝐷 = 60 + 1,8 ∙ 10 + 150 + 4,6 ∙ 10 + 4,6 ∙ 25 + 4,6 ∙ 63 + 4,6 ∙ 12 𝑚𝑖𝑛 𝑇𝐷 = 734 𝑚𝑖𝑛 തℎ 𝑇𝐷 = 12,233

 Die Durchlaufzeit mit der Verkürzung durch Überlappen beträgt 734 min.

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Lehrstuhl für Produktentstehung

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Überlappen

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Um Transportaufwand zu reduzieren, sollen nur 2 Teillieferungen erfolgen. Die zwei Weitergabemengen sollen im gleichen Verhältnis stehen wie die entsprechenden Zeit je Einheit der Arbeitsvorgänge.

a) Wie groß sind 𝑚𝑤1 und 𝑚𝑤2 ? b) Wie groß ist die zeitliche Differenz Δ𝑡𝑟;30;40 ? c) Wie groß ist die Durchlaufzeit 𝑇𝐷 ?

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Zwei Transporte

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

Zwei Transporte

Wie groß sind 𝑚𝑤1 und 𝑚𝑤2 ? 𝑡𝑒;30 1,8 = 0,39 = 𝑡𝑒;40 4,6

⟹

𝑚𝑤1 = 0,39 𝑚𝑤2

𝑚𝑔𝑒𝑠 = 110𝑆𝑡𝑘 𝑚𝑤1 + 𝑚𝑤2 = 110𝑆𝑡𝑘 ⟺

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𝑚𝑤1 = 110𝑆𝑡𝑘 − 𝑚𝑤2

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Durchlaufzeit – Rechenbeispiel

Wie groß sind 𝑚𝑤1 und 𝑚𝑤2 ?

0,39 = ⟺

110 − 𝑚𝑤2 𝑚𝑤2

0,39 ∙ 𝑚𝑤2 = 110 − 𝑚𝑤2

⟺ 0,39 ∙ 𝑚𝑤2 + 𝑚𝑤2 = 110

⟺ ⟺

𝑚𝑤1 = 𝑚𝑔𝑒𝑠 − 𝑚𝑤2 𝑚𝑤1 = 110 𝑆𝑡𝑘 − 79 𝑆𝑡𝑘 𝑚𝑤1 = 31 𝑆𝑡𝑘

0,39 + 1 𝑚𝑤2 = 110 𝑚𝑤2 =

110 1,39

𝑚𝑤2 = 79 𝑆𝑡𝑘  Die erste Weitergabemenge umfass 31 Elemente und die zweite 79 Elemente.

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Zwei Transporte

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Wie groß ist die zeitliche Differenz Δ𝑡𝑟;30;40 ? 𝛥𝑡𝑟;30;40 = 𝑡𝑟;30 + 𝑡𝑒;30 ∙ 𝑚𝑤1 + 𝑡𝑧𝑤𝑆 − 𝑡𝑟;40 𝛥𝑡𝑟;30;40 = 60 + 1,8 ∙ 31 + 150 − 80 𝑚𝑖𝑛 Δ𝑡𝑟;30,40 = 185,8 𝑚𝑖𝑛  Der Rüstvorgang der Fräsmaschine beginnt bei zwei Transporten nach 185,8 min nach dem Beginn des Rüstvorgangs der Drehmaschine.

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Zwei Transporte

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel Wie groß ist die Durchlaufzeit 𝑇𝐷 ?

𝑇𝐷 = 𝑡𝑟;30 + 𝑡𝑒;30 ∙ 𝑚𝑤1 + 𝑡𝑧𝑤𝑆 + 𝑡𝑒;40 ∙ 𝑚𝑤1 + 𝑡𝑒;40 ∙ 𝑚𝑤2 𝑇𝐷 = 60 + 1,8 ∙ 31 + 150 + 4,6 ∙ 31 + 4,6 ∙ 79 𝑚𝑖𝑛

𝑇𝐷 = 771,8 𝑚𝑖𝑛 തℎ 𝑇𝐷 = 12,863

 Die Durchlaufzeit mit zwei Transporten beträgt 771,8 min.

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Zwei Transporte

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1.

Belegungszeit

2.

Zwischenzeit

3.

Durchlaufzeit – Rechenbeispiel

4.

Übungsaufgabe

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Industrielle Produktion Ü 04: Arbeitsvorbereitung

Übungsaufgabe 1. Der Arbeitsauftrag umfasst die Bearbeitung von 320 Zylinderkolben. Gegeben sei der abgebildete Arbeitsplanauszug und eine Zwischenzeit von 𝑡𝑧𝑤𝑆 = 90 𝑚𝑖𝑛.

a) Berechnen Sie die Durchlaufzeit bei einmaliger Weitergabe der gesamten Auftragsmenge von 320 Stück.

Kolben

Mengeneinheit: 1 Stück

Mengenbereich: 320

Nr. Arbeitsvorgang

Kostenstelle

Kostenplatz t r in min

t e in min

20

Drehen

219

302

55

1,6

80

Fräsen

156

47

90

3,8 [hea20-ol]

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Aufgabenteil 1

Übungsaufgabe 2. Um die Durchlaufzeit zu reduzieren sollen die Arbeitsgänge Überlappen, dabei beträgt die erste Weitergabemenge 𝑚𝑤1 = 10 Stück und die Sicherheitsmenge 𝑚𝑠 = 0 Stück. Das Rüsten für den Arbeitsvorgang 80 soll mit Beendigung der ersten Zwischenzeit beginnen. a) Wie groß ist die zeitliche Differenz Δ𝑡𝑟;20;80 zwischen dem Beginn des Rüstens für den Arbeitsvorgang 20 und dem Beginn des Rüstens für den Arbeitsvorgang 80?

b) Wie groß sind die nachfolgenden Weitergabemengen? c) Wie groß ist die Durchlaufzeit 𝑇𝐷 ? Kolben

Mengeneinheit: 1 Stück

Mengenbereich: 320

Nr. Arbeitsvorgang

Kostenstelle

Kostenplatz t r in min

t e in min

20

Drehen

219

302

55

1,6

80

Fräsen

156

47

90

3,8 [hea20-ol]

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Lehrstuhl für Produktentstehung

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Aufgabenteil 2

𝑇𝐷

Durchlaufzeit

𝑚𝑔𝑒𝑠

Auftragsmenge

𝑚𝑤

Weitergabemenge

𝑚𝑠

Sicherheitsmenge

𝑡𝑧𝑤𝑆

Zwischenzeit

𝑡𝑟

Rüstzeit

𝑡𝑒

Zeit je Einheit

Δ𝑡

Zeitdifferenz

𝐾

Verhältnis Zeit je Einheit

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Formelzeichen

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler

[Man20-ol]

Mantel, Unter: https://www.mantel.com/blog/de/innenlager-austauschen-das-musst-du-wissen, zuletzt aufgerufen am 17.06.2020

[hea20-ol]

Heavy-tuned, Unter: https://www.heavy-tuned.de/kolben-rms-blue-line-fuer-r100080521-undoriginal-zylinder-50ccm-38-4mm/a-861128/, zuletzt aufgerufen am 19.06.2020

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Lehrstuhl für Produktentstehung

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Quellen: Bilder

Heinz Nixdorf Institut Universität Paderborn Produktentstehung Fürstenallee 11 33102 Paderborn Tel.: Fax.: E-Mail: Web:

0 52 51 / 60 62 75 0 52 51 / 60 62 80 [email protected] www.hni.uni-paderborn.de/pe

Die ganze oder teilweise Vervielfältigung sowie jede Weitergabe an Dritte ist nicht gestattet.

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