Systematische Prognose der menschlichen Zuverlässigkeit bei manuellen Montagetätigkeiten der Serienfertigung (PZM)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Robert Refflinghaus
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung ; Arbeitswissenschaft, Ergonomie, Mensch-Maschine-Systeme
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251787698

Die Montage spielt in der deutschen Wirtschaft, vor allem im Hinblick auf die Wertschöpfung, eine herausragende Rolle und nimmt je nach Produkt bis zu 70% der Gesamtfertigungszeit in Anspruch. Verkürzte Produktlebenszyklen und wachsende Qualitätsansprüche der Kunden haben in den letzten Jahren zu steigenden Anforderungen auch an die Planung manueller Montageprozesse geführt. Ein wesentliches Ziel der Qualitätsplanung ist es, stabile Produktionsprozesse zu schaffen und die Anzahl von Fehlern in der Produktion zu verringern. Übertragen auf manuelle Montageprozesse bedeutet dies, neben der Beherrschung der technischen Komplexität auch die Fehlbehandlungswahrscheinlichkeit des Mitarbeiters so weit wie möglich zu reduzieren. Das frühzeitige Erkennen von qualitätskritischen Arbeitsschritten stellt daher ein Schlüsselelement zur Erzeugung stabiler und effizienter Produktionsprozesse dar. Die Bewertung von Schwachstellen des Produktionsprozesses beschränkt sich meist auf den technisch-ökonomischen Bereich. Gegenwärtig werden manuelle Montageprozesse vorrangig hinsichtlich einer optimalen Zeitnutzung geplant. Hierzu nutzt der Arbeitsplaner in der Regel Systeme vorbestimmter Zeiten (SvZ), mit welchen die notwendigen Arbeitszeiten für manuelle Tätigkeiten ermittelt werden können. Eine Auseinandersetzung mit der Zuverlässigkeit des Menschen im Montageprozess wird dagegen trotz erster, im Vorgängerprojekt MTQM erarbeiteter, wissenschaftlicher Lösungsansätze in der betrieblichen Praxis bisher vernachlässigt.In diesem Forschungsvorhaben wird eine Methode entwickelt, die das Potential besitzt, menschliche Fehlbehandlungswahrscheinlichkeiten in der manuellen Montage systematisch vorherzusagen. Den Ausgangspunkt der Methodenentwicklung stellen die Ergebnisse des Vorgängerprojektes MTQM und mittels SvZ erstellte Prozessanalysen dar. Diese werden neben der Ermittlung von Vorgabezeiten genutzt, um anhand von Schlüsselreizwerten, sog. Cue Motion-Werten, die Komplexität und damit die Fehleranfälligkeit einzelner Bewegungsfolgen manueller Montagetätigkeiten einzuschätzen. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse soll schließlich eine auf dem Expertensystem zur Aufgabentaxonomie (ESAT) basierende, jedoch speziell für das Anwendungsgebiet der industriellen Montage konzipierte Methode zur Bewertung der menschlichen Zuverlässigkeit bei manuellen Montagetätigkeiten entwickelt werden. Da es sich bei manuellen Montagetätigkeiten um Aufgaben handelt, bei denen in verstärktem Maße Lern- und Erfahrungskurveneffekte zum Tragen kommen, wird im Zuge der Methodenentwicklung auch der Einfluss der Erfahrung des Mitarbeiters auf die Höhe der resultierenden Fehlerwahrscheinlichkeit untersucht.Durch die prospektive Ermittlung der menschlichen Zuverlässigkeit im Montageprozess wird der Produktionsplaner in die Lage versetzt, notwendige Systemanpassungen bereits vor Inbetriebnahme des Montagesystems umzusetzen, wodurch kostenintensive Umgestaltungen im laufenden Betrieb entfallen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen