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Zustandsdiagramme werden in der UML beschrieben und dienen der Darstellung von Systemverhalten. Mit Zustandsdiagrammen kann das innere Verhalten von Objekten in Geschäftssystemen oder IT-Systemen beschrieben werden. Das Verhalten bezeichnet die Wechselwirkung und Interaktion zwischen Objekten eines solchen Systems. Zustandsdiagramme sind vor allem in der Software-Entwicklung verbreitet, insbesondere bei Klassenobjekten, die ein sehr dynamisches Verhalten (ausgelöst durch viele Ereignisse) aufweisen.

Zustandsdiagramme zeigen die durch Ereignisse (Events) beeinflussten Zustände, die ein Objekt annehmen kann, sowie die Ereignisse oder Nachrichten, die im kausalen Zusammenhang mit einem Zustandswechsel stehen. In einem Geschäftssystem wird die Zustandsänderung der Objekte (Verhalten) durch Geschäftsprozesse nach Geschäftsregeln ausgelöst.

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Die Layoutplanung wird mit einem detaillierten Reallayout abgeschlossen, es nimmt eine entscheidende Rolle in der Fabrikplanung ein. Das Reallayout ist ein Werkslayout mit Darstellung der Werkshallen, Räumlichkeiten, Pufferflächen, Transportwegen, Maschinen usw. Die Real-Layoutplanung gliedert sich in drei Bereiche:

1. Standortplanung
2. Grobplanung
3. Detailplanung

Jedem Reallayout sollte unbedingt im Sinne der vorausschauenden Fabrikplanung ein Ideal-Layout voran gehen, denn nur so können Planungsfehler effektiv reduziert werden. Den Ergebnissen aus der Ideal-Layoutplanung sollte sich in der Realplanung angenähert werden. Jedoch werden technische, wirtschaftliche und nicht zuletzt auch rechtliche Rahmenbedingungen die Realisierung des Ideal-Layouts in der Regel nicht im vollen Umfang ermöglichen. Die Möglichkeiten der Realplanung werden durch Restriktoren begrenzt, welche von Standort zu Standort (Stadt, Land, Union) völlig unterschiedlich sein können. Für eine Fabrik in Guangzhou (China) gelten andere Restriktionen als z. B. in Berlin.

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Herausforderungen in Wissenschaft und Praxis werden immer komplexer, denn mit jedem weiteren Kalenderjahr steigt das Wissen in allen Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften. Die ursprünglich eigenständigen Disziplinen, wie z. B. Fertigungstechnik, Informatik, Marketing, Controlling oder Logistik, werden immer enger miteinander verzahnt zu einem effizient arbeitenden Uhrwerk, dass jedoch gesamtheitlich durch Wirtschaftsingenieure aufeinander abgestimmt werden muss.

In dieser zunehmend global vernetzten Unternehmensumwelt wird die technologie-getriebene Entwicklung in den Industrienationen nur durch ein interdisziplinäres Management in Wirtschaft und Politik nachhaltig ausgerichtet werden können.
Für die Zukunft wird ein integratives Management mit Blick auf Technik und Betriebswirtschaft in den Führungsetagen der Unternehmen immer wichtiger werden, um Herausforderungen in der strategischen Unternehmensausrichtung bewältigen zu können. Die Integration von Technologie und Management und das damit verbundene interdisziplinäre Arbeiten stellt hohe Anforderungen an zukünftige Führungskräfte und Manager – Anforderungen, denen der Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen an Universitäten und Fachhochschulen gerecht wird.

Führungskräfte für ein integriertes Management: Wirtschaftsingenieurwesen in Wissenschaft und Unternehmenspraxis (mehr…)

Mit der Layoutplanung, der richtigen Fertigungsmittelanordnung und der Optimierung der Prozessfolge lässt sich im Produktionsmanagement bereits die Auftragszeit durch Senkung der Zeit je Einheit reduzieren. Rüstzeiten werden dabei jedoch gerne außer Acht gelassen, dabei kann sich auch die Optimierung der Rüstzeiten langfristig sehr positiv auf den Fabrikbetrieb auswirken.

Als Rüstzeit t_r wird die Zeit bezeichnet, die nötig ist, um Betriebs-/Hilfsmittel für Fertigungsprozesse vorzubereiten (Aufrüsten) sowie – nach der Prozessdurchführung – wieder in den ursprünglichen Zustand rückzuversetzen (Abrüsten). Es ist ferner die Zeit, die für die Umstellung eines Werkzeugs bzw. einer Maschinenanlage auf ein anderes Werkstück bzw. Produkt notwendig ist. Die Rüstzeit wird von den Fertigungsprozessen, den eingesetzten Maschinen und Werkzeugen unterschiedlich beeinflusst. Ein Rüsten kann in sehr regelmäßigen Abständen erfolgen (z. B. einmal Rüsten nach jeder Einheit) oder auch unregelmäßig sein (z. B. nach einem Schaden am Werkzeug). Für Abnutzung (z. B. Instandhaltung) werden regelmäßige Zeiten gesucht, die als Instandhaltungszeiten angesetzt werden – diese sollten möglichst lang gestaltet sein, dürfen jedoch die komplette Abnutzung, die zur Qualitätsminderung am Werkstück führt, nie ermöglichen. Oftmals wird das Abrüsten und erneutes Aufrüsten (beispielsweise nach Ablauf der Standzeit von Werkzeugen) oder Umrüsten (z. B. zur Umstellung von Prozesswerten an Maschinen) nach einer bestimmten Anzahl von gefertigten Einheiten notwendig. Anzustreben ist, dass die Rüstzahl unabhängig von der Einheit ist und pro Auftrag nur einmal oder weniger (im Durchschnitt) auftritt.

Die Rüstzeit t_r wird berechnet mit der Addition von Rüstgrundzeit t_rg, Rüstverteilzeit t_rv und Rüsterholzeit t_rer.

t_r = t_rg + t_rv + t_rer

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Die meisten UML-Diagramme sind für die Darstellung von Hierarchien und Aufbaustrukturen unter dem Grundsatz der Objektorientierung geschaffen worden. Aktivitätsdiagramme zeigen jedoch die funktionale Sicht und sind unabhängig von dem Gedanken eines objektorientierten Aufbaus, gehören also zu den Verhaltensdiagrammen. Nur mit Funktionen bzw. Methoden (Aktivitäten) lässt sich Bewegung im System darstellen.

Aktivitätsdiagramme sind vergleichbar mit Programmablaufplänen oder Struktogrammen und nicht nur in der Software-Entwicklung nützlich, sondern auch in der Prozessabbildung, beispielsweise zur Abbildung von Geschäftsprozessen. Aktivitätsdiagramme ermöglichen die Abbildung von Verantwortungsbereichen über Prozesse sowie die Parallelisierung von Prozessen, was Aktivitätsdiagramme besonders für die Darstellung und Analyse von Geschäftsprozessen in der Wirtschaftsinformatik und Aktivitäten bei verteilten Anwendungen in der Software-Entwicklung qualifiziert. (mehr…)

Projektmanagement ist auch ein Kostenmanagement. Sicherlich werden bei Großprojekten die Zuständigkeiten und damit auch die Verantwortung auf verschiedene Projektmanager verteilt. Projektmanagement als Gesamtes betrachtet beinhaltet auch ein Kostenmanagement.

Die Kunst im Projektmanagement liegt nicht darin, Budgets für die Kostenstellen im Vorfeld festzulegen – wenn auch diese Aufgabe nicht trivial sein mag. Viel schwieriger ist es jedoch, Kostenoptimierung herbei zu führen, welche möglichst früh wirkt.

Fallbeispiel: Ein Lautsprecher-Hersteller, welcher verschiedene Lautsprechersets für unterschiedliche Anwendungen vertreibt, entwickelte und produziert ein neues Lautsprecherset, und plant jedes Jahr 25 000 Stück in Europa zu verkaufen. Da die Marge wegen steigenden Logistik-Kosten sinkt, beschließt der Hersteller nach 3 Jahren, die Fertigung auf Kostenoptimierung hin zu untersuchen. Nach Analyse der Fertigungsprozesse und Wertanalyse des Lautsprechersets fällt auf, dass bei geringfügiger konstruktiver Änderung des Lautsprechersets durch Wegfall eines Kühlkörpers 2,40 € entfallen – also eingespart werden – können. Es können also pro Jahr 60 000 € eingespart werden – Die Geschäftsleitung freut sich, stellt aber die Frage, warum dies nicht bereits bei der Entwicklung betrachtet wurde.

Bei einer typischen Marktlebenszeit von 5 Jahren und der Jahresstückzahl von 25 000, können so praktisch  300 000 € eingespart werden, nur für dieses Lautsprecherset. Eine spätere Erkennung der Kostenpotenziale führt zu Opportunitätskosten, demnach zur Verringerung der Marge.

Wie konnte es zu diesem Problem kommen? Um die Antwort vorweg zu nehmen: Die Prioritäten wurden nicht richtig gesetzt und entsprechend kommuniziert. Die Produktentwicklung verursacht ab einer Mittelserienfertigung relativ wenig Kosten, sofern nicht erst noch eine Grundlagenforschung notwendig ist. Die meisten Produktentwicklungen etablierter Unternehmen gehen nicht tiefer in die Entwicklungsprozesse als bis zur Anpassungskonstruktion. Die verursachten Kosten in der Konstruktion/Entwicklung sind daher im Vergleich z. B. mit den Kosten der Logistik, Fertigung und Montage recht klein. (mehr…)

Die Prozessoptimierung kann zu unterschiedlichen Phasen angestrebt werden:

• Während einer Planung für neue Prozesse (Neuplanung) oder
• als Redesign bestehender Prozesse nach einer Ist-Analyse (z. B. Ausführungsanalyse von Produktionsprozessen nach MTM)

Es ist zu bevorzugen, die Methoden der Prozessoptimierung von Anfang an, also bereits mit der erstmaligen Planung (Neuplanung) von Prozessen/Prozessketten, anzuwenden bzw. zu berücksichtigen. Jedoch selbst wenn die Bemühungen für intelligente und schlanke Prozesse von Anfang an sehr hoch waren, sind Prozesse und Prozessketten nie “perfekt”, denn mit technischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Fortschritt steigen auch die Anforderungen an Prozesse sowie die Prozessoptimierungsmöglichkeiten.

Für jede Prozessoptimierung gibt es eine Vorgehensstrategie und Analyse auf Optimierungspotenzial. Abhängig von Branche und Sachgebiet werden für die Prozessoptimierung unterschiedliche Analysegrundlagen herangezogen. Eine Prozessoptimierung in der Industrie basiert häufig auf den Grundlagen, die aus einer Wertstromanalyse gewonnen wurden. (mehr…)

Das Ideallayout ist eine Kerndisziplin in der Fabrikplanung und der Grundstein für die spätere Realplanung. Auch für die Arbeitsplanung und Unternehmenslogistik kann die Idealplanung eine Rolle spielen. Die Idealplanung ist eine Vorgabe für die Gestaltung der Realplanung. Ziel ist die optimale räumliche Zuordnung der Maschinen bzw. Arbeitsplätze sowie der Abbildung der Materialflüsse und Arbeitsabläufe. Als Datengrundlage dienen Arbeitspläne. Die Idealplanung ist grafisch einfach gehalten und wird zweidimensional dargestellt. (mehr…)

Layout (kommt von “lay out” -> auslegen) ist eine grafische Darstellung von Objekten und/oder Flächen im räumlichen Bezug. Speziell für die Fabrikplanung wird unter Layout die Darstellung der Anordnung von Fabrikbereichen verstanden. Die Darstellung kann zwei- oder dreidimensional aufgebaut sein. Zweckabhängig werden unterschiedliche Ebenen und Details dargestellt z. B. Standorte, Gebäude, Bereiche/Hallen, Arbeitsplätze bis hin zu einzelnen Betriebsmitteln.

Die Layoutplanung erfolgt mithilfe von Optimierungsverfahren, die Ergebnisse werden in Form von grafischen Darstellungen präsentiert. Die Darstellungsmöglichkeiten reichen von einer einfachen Handskizze bis hin zu fotorealistischen 3D-Welten. Die Virtuelle Realität (VR) findet in der Fabrikplanung seine Ausprägung als Digitale Fabrik.

Die Layoutplanung ist eine Kernaufgabe in der Fabrikplanung. Die Layoutplanung kann unterschieden werden in:

• Ideal-Layoutplanung
• Real-Layoutplanung

Ziele der Layoutplanung sind die optimale Flächennutzung sowie die Minimierung von Transportwegen. Die Optimierung wird dabei insbesondere in der Idealplanung herausgearbeitet, welche dann in der Realplanung so weit wie möglich umgesetzt werden soll. Die Idealplanung befasst sich demnach – wie der Name vermuten lässt – mit der Ideallösung, welche als Orientierung für das Real-Layout dient. Einem Real-Layout sollte immer ein Ideal-Layout voran gehen. (mehr…)

Methods-Time Measurement (MTM) ist ein Produktionsmanagement-Instrumentarium aus der Produktions-Prozessgestaltung und Arbeitswissenschaft, um Kosten und Produktivität bereits von der Produktentstehung bis zur Fabrik- und Arbeitsplanung sowie dann auch in allen folgenden Abschnitten der Wertschöpfungskette zu optimieren.

Die Entwicklung des MTM-Systems begann in den 40er Jahren in den USA mit dem Vorsatz, ein System vorbestimmter Zeiten für die Planung und Bewertung von Produktionsprozessen zu schaffen. Das erste Buch zum Thema mit dem Titel “Methods-Time Measurement” wurde 1948 veröffentlicht. Seitdem kam eine Wandlung von MTM als ein System vorbestimmter Zeiten zu einem Produktionsmanagementsystem auf. Mittlerweile ist Produktivitätsmanagement mit MTM weltweit der geläufigste Ansatz zur Produktionsoptimierung und ist daher als Weiterbildungsform in Form von Kursen und Zertifikaten für Studenten und Absolventen interessant, die sich mit Produktionsmanagement beschäftigen. Insbesondere Wirtschaftsingenieure sollten das MTM-System kennen, verstehen und idealerweise auch anwenden können.

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