Planungsvorbereitung

Beschaffung, Bereitstellung, Kontrolle und Anpassung von Eingangsinformationen sind die Kernaufgaben der Planungsvorbereitung.

Hauptziel ist die positive Beeinflussung der Wirtschaftlichkeit, noch bevor die Festlegung der Erzeugnisgestaltung und -erstellung vorgenommen wurde. Die Planung stellt einen systematischen,im Vorfeld definierten Vorgang da, welcher die spätere Abwicklung der Leistungserstellung und -bereitstellung gewährleisten und hinsichtlich Qualität und Wirtschaftlichkeit optimieren soll.

Die Planungsvorbereitung arbeitet primär in der Arbeitsvorbereitung, jedoch insbesondere gemeinsam mit der Konstruktion, aber auch mit den Kunden bzw. dem Vertrieb und den Lieferanten. Dabei greifen die Verantwortlichen der Planungsvorbereitung direkt und indirekt in die Prozesse der Konstruktion, Einkauf und Vertrieb ein.

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CNC

CNC (Computerized Numerical Control, etwa: „computerisierte numerische Steuerung“) ist ein Verfahren zur elektronischen Steuerung und Regelung von Werkzeugmaschinen (CNC-Maschinen) über spezielle CNC-Steuereinheiten wie Controller und Computer. CNC ist ein komplexes Regelungssystem, die Steuerung erfolgt mit programmierbaren Mikroprozessoren.

Die Bearbeitungsabfolge und zugehörige Parameter werden in einem NC-Programm definiert, eine Dreh-/Fräsmaschine führt diese Bearbeitungsabfolge aus.

CNC ist die erweiterte, modernere Form des NC (Numerical Control). NC basierte noch weitgehend auf der Lochkarteneinlesung und konnte nur extern verändert werden, der Bediener kann das Programm also nur starten/beenden, aber (anders als bei CNC) nicht anpassen.

CNC spielt in der Produktion (speziell in der Prozessgestaltung und Fertigungsplanung) eine wichtige Rolle.

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Erzeugnisgliederung

Die Erzeugnisgliederung ist eine firmeneigene, hierarchische Gliederung produktspezifischer Unterteilungen eines Erzeugnisses. Diese aus der Konstruktion stammende Gliederung dient als Basis für herzustellende Zeichnungs- und Stücklisten.

Stücklisten sind Mengendarstellungen der Konstruktionselemente in Listenform. Stücklisten werden in der Prozessgestaltung benötigt und verbinden als Schnittstellendokument die Konstruktion vor allem mit dem Einkauf und der Fertigung.

Stücklisten sind auf den Informationsbedarf des Empfängers angepasst. Neben der Prozessgestaltung und Konstruktion sind angepasste Stücklisten auch für die Fertigung, Einkauf, Qualitätsprüfung und der Kalkulation/dem Controlling von Bedeutung. Während die Einkaufsstückliste aus dem Dispo-Stil abgeleitet ist und nur Teile von externen Produzenten enthält, sind Komponenten in der Konstruktionsstückliste nach konstruktiven Aspekten aufgeführt.

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Prozessfolge

Die Festlegung der Prozessfolge ist ein Kerngebiet in der Prozessgestaltung bzw. Arbeitsplanung.

Die Festlegung der Prozessfolge geschieht durch den Prozessplaner (Arbeitsplaner) in Zusammenarbeit mit der Konstruktion und Fertigung. Der Arbeitsplaner muss hierzu über fundiertes Wissen um die Fertigungsmaterialien und -mittel, Fertigungstechnologien (anschaffbare und vorhandene) sowie Kenntnisse über den Einkauf haben und bestenfalls Zulieferer(-möglichkeiten) kennen.

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Fehlerrobustheit (Error tolerance)

Ergonomische und wirtschaftliche Software muss eine Robustheit gegenüber Fehlern bei der Benutzung aufweisen (Error Tolerance).

Die Fehlerrobustheit betrifft sowohl die Zuverlässigkeit der Arbeitsergebnisse (Berechnungen) als auch der Zuverlässigkeit der Software selbst (Software-Stabilität).

Eine zu lange Zahl oder Zeichenkette oder Daten, welche in einem anderen Format erwartet wurden, können das Arbeitsergebnis unbrauchbar machen oder gar zum Programmabsturz führen.

Wird eine Zahl beispielsweise vom Typ Integer erwartet, ist das Eingabefeld auf die richtige maximale Länge zu begrenzen und zu prüfen, ob die Eingabedaten tatsächlich nur Zahlen (und nicht etwa Sonderzeichen oder Buchstaben) enthalten. Wird ein Datum erwartet, ist nicht nur die richtige Länge zu begrenzen, sondern auch ein (möglichst gängiges) Format zu definieren und auf Einhaltung zu prüfen.

Fehler können bei jeder Eingabe durch den Benutzer aus Unwissenheit, Unerfahrenheit, Missgeschick oder Unaufmerksamkeit erfolgen. Es gilt daher, dem Benutzer niemals zu vertrauen, sondern alle Eingaben auf Fehlerfreiheit zu überprüfen. Der Benutzer wird diese kritische Einstellung gegenüber seinen Eingaben mit Vertrauen in die Programmzuverlässigkeit würdigen.

Ein weiterer Aspekt ist die gezielte Ausnutzung eines Fehlers (SQL-Injection, gezielte Herbeiführung eines Buffer-Overflows für Exploits u.a.), welche durch Fehlerrobustheit so weit wie möglich erschwert werden soll.

Fehlerhafte Eingaben müssen korrigierbar sein. Trotz fehlerhafter Eingaben muss das beabsichtigte Arbeitsergebnis nur mit geringem oder besser gar keinem Korrekturaufwand (durch selbstständige Fehlerkorrektur) erreicht werden können.

Der Benutzer soll auf Fehler hingewiesen und zur Korrektur aufgefordert oder ihm diese empfohlen werden. Fehlermeldungen sowie Korrekturaufforderungen müssen verständlich, sachlich und konstruktiv formuliert und logisch, aber leicht nachvollziehbar strukturiert sein (abhängig von der Komplexität und vom zu erwartenden Kenntnisstand der Benutzer, können „logisch“ und „nachvollziehbar“ zwei gegensätzliche Adjektive sein!).

Eine selbstständige Fehlerkorrektur durch das System gilt als kritisch und sollte dem Benutzer angezeigt werden, so dass er die Korrektur bestätigen oder ggf. abändern kann.

Zur Fehlermeldung gehören Fehlererkennung, wo ein Fehler auftrat, warum er auftrat (Erklärung eines kausalen Zusammenhangs) sowie ggf. Empfehlungen zur zukünftigen Fehlervermeidung.

Durch sinnvolle Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle (Fehlerprävention) durch sinnvolle Strukturierung, Benennung, Beschriftung und weiterführenden Informationen, soll das Auftreten von Fehlern bereits von vorne herein unwahrscheinlich werden. So sollte das richtige Format z. B. für ein Datum oder eine Telefonnummer vorgegeben werden (idealerweise mit Beispiel), bestenfalls aber kann der Benutzer sofort an Hand der Eingabefeldgestaltung das zu verwendende Format erkennen.

Bei der Software-Entwicklung ist ein systemeigenes Fehlermanagement zu überlegen. Ein solches Fehlermanagement soll negative Auswirkungen (z. B. Zeitverlust) von Fehlern begrenzen. Dazu gehört u.a. die Reversibilität von
Fehlern (z. B. mit UNDO-Funktionen zum rückgängig machen von Eingabeschritten). Je komplexer die Software wird, desto schwieriger sind allerdings i.d.R. auch der Entwurf und die Implementierung einer Reversibilität.

Ergonomische Gestaltung von Software

Ergonomie betrifft nicht nur Stühle, Schreibtische und sonstige Büromöbel, sondern auch Anzeigen und Steuerelemente (im Büro, Cockpit, Konsolen, Anlagen usw.). Die Ergonomie ist daher auch Einflussgeber in der Produktgestaltung im Maschinenbau und der Elektrotechnik. Sehr viele Anzeigen und Steuerelemente, welche vor 10 Jahren noch Hebel und analoge Anzeigen waren, sind heute digitalisiert und als Software realisiert. Die Ergonomie spielt daher auch immer mehr in der Software-Entwicklung eine Rolle.

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Verantwortungsmatrix

Die Verantwortungsmatrix ist Teil einer guten Dokumentation im Qualitätsmanagement. Mit einer Verantwortungsmatrix werden Verantwortungen und Informationsrechte über einen Tätigkeitsbereich (z. B. die Fertigungsplanung oder  Kundenabnahme) den Abteilungen zugewiesen.

Aufgabenbezug Geschäftsleitung Beschaffung Vertrieb Produktion Verwaltung Qualitätsmanagement
Prüfung Vorprodukt V MV I MV
Produkt-Anforderungsprofil erstellen MV V MV I MV
Prüfmethoden/-mittel festlegen I MV MV I V
Prüfung Endprodukt MV V I MV
Kundenabnahme I V I

V = Verantwortung; MV = Mitverantwortung; I = Informationsempfänger

Wie bei allen Dokumenten im Qualitätsmanagement, ist auch die Verantwortungsmatrix mit Hinweisen über Ersteller, Prüfer, Erstellungs- und Prüfungsdatum sowie umfassende Änderungshinweise zu versehen.

Arbeitsschutz

Der Zweck von Arbeitsschutz ist die Verhinderung (Prävention) von Unfällen bei der Arbeit und Verhinderung (Primärziel) oder Hinauszögerung/Milderung (Sekundärziel) von Berufskrankheiten.

Im Rahmen des Arbeitsschutzes wurden und werden Rechtsvorschriften in Kraft gesetzt, sind technische und organisatorische Maßnahmen zu ergreifen und Verhaltensregeln zu definieren, bewerten und auf Einhaltung zu kontrollieren.

Die deutsche Bundesanstalt für Arbeit definiert den Begriff  „Arbeitsschutz“ wie folgt:

Arbeitsschutz ist die Bewahrung des Menschen vor Gefahren und Beeinträchtigungen in Verbindung mit seiner Berufsarbeit.

Arbeitsschutz ist Teilbereich des Arbeitsrechts.

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Testverfahren: White-Box vs Black-Box

In der Software-Entwicklung müssen Entwicklungsergebnisse immer verifiziert und validiert werden. Dazu werden White-Box- und Black-Box-Tests verwendet.

White-Box-Test (WB-Test):
Hier haben die Tester Zugriff auf und Kenntnis über die Entwicklung der Software (Quellcode, Entwicklungsumgebung, Diagramme [UML etc.] sowie Dokumentation). Da quasi in das Programm „hineingesehen“ wird, wird auch seltener vom „Glass-Box-Test“ gesprochen.

  1. Stufe: Dieselben Programmier, die die Software programmiert haben, führen den Test durch
  2. Stufe: Andere Programmierer, welche sich jedoch in den Code hineinarbeiten, führen den Test durch

Black-Box-Test (BB-Test):
Hier haben die Tester keinen Zugriff auf und idealerweise auch keine Kenntnis über die Entwicklung der Software.

  1. Stufe: Tester, welche als Kunden auftreten (echter Kunde oder nur „simulierter“ Kunde) testet die Software (vor allem Funktionstests)
  2. Stufe: Tester, welche Erfahrung mit Software-Tests (z. B. Penetration Tests) haben und sich in die Auftragsspezifikationen hineinarbeiten, führen den Test durch (vor allem Stresstests)

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