Competence-based personnel planning in the production of manufacturing SMEs by MES
Human Factors, Ergonomics, Human-Machine Systems
Final Report Abstract
Für die Personalplanung industrieller Unternehmen ergibt sich häufig ein Spannungsfeld zwischen den langfristigen Zielen der Personalentwicklung und den kurzfristigen Produktivitätsanforderungen der Fertigung. Dieses Spannungsfeld kann in der Regel nicht anforderungsgerecht aufgelöst werden, weil den Unternehmen die passenden Informationen fehlen, um die richtigen Ziele zu fokussieren. Auf der einen Seite fehlen Informationen zu den Kompetenzen der Beschäftigten. Mit diesen kann beurteilt werden, inwiefern die Beschäftigten die Anforderungen der Fertigung mit ihren Kompetenzen erfüllen können. Gleichzeitig werden hierdurch Kompetenzlücken deutlich, die durch weitere Maßnahmen geschlossen werden können. Auf der anderen Seite fehlen jedoch Informationen zu dem Kompetenzzuwachs bei den Beschäftigten bei Weiterbildungsmaßnahmen. An diesem Punkt setzte das Projekt KomPEP an, indem eine Methodik zur Personaleinsatzplanung entwickelt wurde, die die Kompetenzen des Arbeitspersonals ermittelt und in einem weiteren Schritt in die Planung einbindet. Im Projekt wurde zu diesem Zweck zunächst ermittelt welche Kompetenzen für die Tätigkeiten in der Fertigung beim Anwendungspartner Bornemann-Gewindetechnik benötigt werden. Hierzu wurde ein Fachkompetenzkatalog erarbeitet. Aus der Analyse des Katalogs konnte der Kriterien und Tätigkeitsunterscheidungen ermittelt werden. Für die weitere Entwicklung der Methode wurde daraus bestimmt, dass die Vorgänge Rüsten und Bearbeiten betrachtet werden sollen. Ebenso sollte diese Tätigkeiten mit einem Effizienzfaktor beschrieben werden. Mit diesem war es möglich, die Kriterien quantitativ zu bewerten und ein Maß für den Übungsgrad einer Arbeitsperson darzustellen. Zusätzlich wurde dieser Wert aus dem MES-System des zweiten Anwendungspartners Fauser AG ermittelt. Hierbei wurde zunächst der Soll-Zeitwert aus dem hinterlegten Arbeitsplan gelesen. Auf Basis von Vergangenheitsdaten wurde in einem zweiten Schritt die durchschnittliche Ist-Bearbeitungszeit der einzelnen Arbeitspersonen bestimmt. Der Effizienzwert wurde in der Art definiert, dass dieser sich aus dem Verhältnis der Ist-Zeit und Soll-Zeit ergibt. Somit entspricht ein Wert von eins einer genauen Entsprechung von Ist- zu Soll-Zeit; während jeder Wert kleiner als eins eine schlechte Effizienz und jeder Wert größer als eins eine gute Effizienz anzeigt. Nach einer Datenbereinigung, bei der insbesondere Ausreißer oder wenig valide Werte ausgeschlossen wurden, konnte automatisiert eine Qualifikationsmatrix erstellt werden. Diese stellte für jede Arbeitsperson dar, welcher Effizienzwert für die Bearbeitung und das Rüsten an einem bestimmten Arbeitsplatz vorliegt. Mit der Erstellung dieser Qualifikationsmatrix wurde die Datenbasis für die kompetenzorientierte Personaleinsatzplanung gelegt. Zusätzlich konnten aus der Qualifikationsmatrix direkt Weiterbildungspotentiale durch die Identifizierung von Kompetenzlücken ermittelt werden. Hierbei ist anzumerken, dass dieser Schritt unternehmensspezifisch durchgeführt werden muss, da sich für jedes Unternehmen unterschiedliche Flexibilitäts- und Robustheitsanforderungen ergeben. Basierend auf dem ermittelten Weiterbildungsbedarf sollte anschließend die konkrete Weiterbildungsmethode ermittelt werden. Hierfür wurden die Lernformen Qualitätszirkel, Projektteams, Gruppenarbeit, Fertigungsinsel und Teilautonome Gruppenarbeit (TAG) untersucht. Das Ergebnis wurde in einem Software-Demonstrator umgesetzt, sodass der Lernerfolg unterschiedlicher Mitarbeiterprofile, bezogen auf die einzelnen Lernformen, abgeschätzt werden kann. Der Software-Demonstrator bildet dafür eine qualitative Lernkurve für den jeweiligen Fall ab. Mit den dargestellten Erkenntnissen konnte im Projekt weiterhin der Algorithmus zur Personaleinsatzplanung entwickelt werden. Dieser unterscheidet unter Berücksichtigung der Auftragslage einen bearbeitungszeit- und einen kompetenzorientierten Ansatz. Entsprechend werden bei einer hohen Auslastung der Produktion eher die leistungsstarken Personen für die Arbeitsaufgaben zugeteilt, während bei geringerer Auslastung diejenigen Personen zugeordnet werden, bei denen das größte Kompetenzentwicklungspotential liegt. Es ist ebenfalls möglich, Personen einen Trainer zuzuordnen. Im weiteren Projektverlauf wurde die beschriebene Planungsmethodik einer kompetenzorientierten Personaleinsatzplanung im MES-System der Fauser AG umgesetzt. Hierfür wurde der gesamte Ablauf der Personaleinsatzplanung in der Software abgebildet und ein anwenderfreundliches Frontend verwendet. Die Umsetzung der Methode ist entsprechend so aufgebaut, dass der Nutzer der gleichen Programmlogik folgen kann, wie in den anderen Funktionalitäten des Programms. In der Validierung der Methode wurden die Funktionalitäten mithilfe der Experten vom Anwendungspartner Bornemann-Gewindetechnik geprüft und die Ergebnisse bestätigt. Dabei wurde die Umsetzung generell positiv gesehen.
Publications
- Nutzung von Betriebsdaten zur Produktionsplanung. wt Werkstattstechnik online, 106(3), 2016, S. 141-145
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- Simulation-based planning and evaluation of personnel scheduling in knowledge-intensive production systems. Production Engineering, 10(4-5), 2016, S. 489-496
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(See online at https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.03.114) - Kompetenzorientierte Fertigungsplanung und -steuerung. Dr.-Ing. Diss., Leibniz Universität Hannover, 2017
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- Personaleinsatz zielgerichtet planen und steuern. ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 112(6), 2017, S. 406-409
Denkena, B.; Winter, F.; Pischke, D.
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Pischke, D.; Winter, F.; Stobrawa, S.
