Table Of ContentJiirgen Fleig· Robert Schneider
Erfahrung und Technik
in der Produktion
Mit 60 Abbildungen
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York
London Paris Tokyo
Hong Kong Barcelona Budapest
Jlirgen Fleig
Robert Schneider
Fraunhofer-Institut fUr Systemtechnik
und Innovationsforschung
Breslauer StraBe 48
76139 Karlsruhe
ISBN -13: 978-3-642-79611-1 e-ISBN -13: 978-3-642-79610-4
DOl: 10.1007/ 978-3-642-79610-4
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© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1995
Softcover reprint of the hardcover 1st edition t 995
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Vorwort
Die Produktionstechnik ist nur eine der wichtigen Komponenten eines Produkti
onssystems. Deshalb erfordert ihre Gestaltung immer den Blick auf die Zusam
menhlinge des Technikeinsatzes mit anderen Komponenten wie Produkt, Beleg
schaft, Organisation. Das Konzept der rechnerintegrierten Produktion wird viel
fach immer noch als rein technisches Konzept zur Produktionsintegration ausge
staltet, wobei tibersehen wird, daB nach wie vor der arbeitende Mensch die wich
tigen und wesentlichen Leistungen der Informationsgewinnung und -verarbeitung
erbringt und mit seinen Fabigkeiten zur Kommunikation und zur Herstellung von
Sinnzusammenhlingen die letztlich nicht zu ersetzende integrierende "Komponen
te" des Produktionssystems ist. Seine Fabigkeit zur heuristischen Zielbestimmung
dient der Strukturierung komplexer Situationen und ist durch die derzeit verftigba
re Technik nicht annabemd nachbildbar. Das "intuitiv optimale Handeln" von "er
fahrenen" Fachkraften in zeitkritischen Situationen ist ebenfalls ein bekanntes
Phlinomen, das auf spezifische und durch Technik nicht ersetzbare informatori
sche Fabigkeiten des arbeitenden Menschen hinweist. Das Thema der Nutzung
solcher menschlicher Fabigkeiten in einer zunehmend durch neue Techniken ge
pragten Produktion wurde im Ausbau der rechnerintegrierten Produktion bisher zu
wenig beachtet.
Deshalb wird ein Konzept beniitigt, das zusammen mit neuer Produktionsteehnik
aueh die Mogliehkeiten des Mensehen nutzt und ihm damit zugleieh aueh Chaneen
einriiumt. Ein solehes Konzept zur eomputergestiitzten eifahrungsgeleiteten Arbeit
wird hier vorgestellt.
Es wird gezeigt, daB die Nutzung von Erfahrung durch gezielte Produktionsgestal
tung von den unmittelbar wertschOpfend Beschaftigten ausgehend zu optimieren
ist. Da die vorhandenen betrieblichen Strukturen eher eine Optimierung von "oben
nach unten" nahelegen, sind rationale und empirisch fundierte Argumente rur
diese Forderung zu erbringen, die letztlich ein Pladoyer rur die Erhaltung qualifi
zierter Facharbeit in ktinftigen Produktionssystemen darstellt. Das Buch solI hier
Wege aufzeigen und nachvollziehbare Argumentationen aufbauen. Indem es die
Notwendigkeit der Erfahrungsnutzung belegt und aus der Art und Weise, wie Er
fahrung in der Praxis entsteht und genutzt wird, konkrete Gestaltungshinweise lie-
Vi vorwort
fert, kann es wichtige Anregungen zur Technikgestaltung und zur Vedinderung
der Organisation von Produktionsprozessen beitragen. Dabei handelt es sich nicht
urn ein weiteres - haufig kurzlebiges - Konzept iiber das Funktionieren von be
trieblichen AbHiufen, sondern urn die Einbeziehung des lange vemachHissigten
Phlinomens der Arbeitserfahrung. Das Konzept der erfahrungsgeleiteten Arbeit in
der rechnerintegrierten Produktion stellt deshalb keine Alternative zu Konzepten
wie elM oder Gruppenarbeit dar. Es ist vielmehr eine wichtige Erglinzung der
Gestaltungsziele und -parameter in einer modernen Produktion, die zu einem ho
hen Grad sowohl Technik als auch menschliche Qualifikationen und Fiihigkeiten
nutzt. Die Nutzung von Erfahrung als Produktionsfaktor stellt dabei gleichzeitig
ein Element humaner Arbeit dar. Das Buch richtet sich mit dieser Zielsetzung an
alle, die sich fUr Produktionsinnovation interessieren und verantwortlich fiihlen:
• Management und betriebliche Interessenvertretungen,
• DV- und Organisationsverantwortliche in den Betrieben,
• Beschaftigte in Konstruktion, Arbeitsplanung und direkter Produktion,
• Mitarbeiter bemtender Verblinde und wirtschaftsnaher Institutionen,
• Verantwortliche in der Berufsbildung,
• in Innovationsvorhaben eingebundene "Betroffene" und nicht zuletzt
• Entwickler neuer Produktionstechniken.
In diesem Buch finden sich konkrete und empirisch fundierte Gestaltungsanregun
gen fUr eine zugleich effiziente und humane Produktion, die sowohl qualifizierte
Arbeit wie auch die Nutzung modemster Technik als fUr die Zukunft wichtige
Ressourcen favorisiert. Einige Gestaltungsanforderungen, die in diesem Buch
formuliert werden, deuteten sich in der Vergangenheit bereits an; sie erhalten je
doch neue Begriindungszusammenhlinge und damit gegebenenfalls mehr Gewicht
als bisher. Mit anderen Forderungen wird Neuland betreten. Teilweise werden
bisher glingige Gestaltungsziele auch kritisch beleuchtet; sie sind eventuell kiinftig
differenzierter zu stellen.
Die Ergebnisse zu den einzelnen Kapiteln entstanden aus der engen Zusammenar
beit folgender Institute (Universitat Stuttgart (IAT): Abschnitt 1 Universitat
Hamburg und FhG-ISI, Abschnitt 2 GhK-IfA, GITTA, FhG-IPK und FhG-ISI,
Abschnitt 3 FhG-IPK, Universitat Stuttgart (lAT) und FhG-ISI sowie Abschnitt 4
GhK-IfA, GITTA und FhG-ISI. Die Veroffentlichung des bier vorgelegten Buchs
erfolgt im Rahmen des yom Projekttrager "Arbeit und Technik" aus Mitteln des
Bundesministeriums fUr Forschung und Technologie (BMFT) gefOrderten For
schungsvorhabens "Eifahrungswissen im CIM-Umfeld: Grundlegende Untersu
chungen zur Sicherung und Forderung von Eifahrungswissen in der betrieblichen
Praxis". Forderkennzeichen: 01 HH 060
Karlsruhe, im Friihjahr 1995
Die Projektmitarbeiter
Inhaltsverzeichnis
Vorwort ................................................................................................................ v
Projektmitarbeiter .............................................................................................. IX
1 Erfahrungsgeleitete Arbeit in der rechnerintegrierten
Produktion - Widerspruch oder Moglichkeiten? ................................... 1
1.1 Entwicklungslinien rechnerintegrierter Produktion .................................... 1
1.2 Das Konzept der erfahrungsgeleiteten Arbeit ............................................. 6
1.3 UiBt sich erfahrungsgeleitete Arbeit erfolgreich in der
rechnerintegrierten Produktion veIWirklichen? ......................................... 19
1.4 Praxisbezug und Aufbau des Buches ........................................................ 21
2 Anforderungen aus der Praxis zur Gestaltung
erfahrungsgeleiteter Arbeit in der rechnerintegrierten
Produktion ............................................................................................... 27
2.1 Organisatorische Gestaltungsdimensionen ............................................... 28
2.1.1 Aufgaben- und Arbeitsteilung ................................................................... 28
2.1.2 Kommunikation und Kooperation ............................................................ 36
2.1.3 Zustandigkeit und Verantwortung ............................................................ 44
2.1.4 RauIUliche Aspekte ................................................................................... 50
2.1.5 Personelle Zuordnung von Arbeitsmitteln ................................................ 57
2.2 Technische Gestaltungsdimensionen ........................................................ 63
2.2.1 Arbeitsteilung Mensch - Maschine (Automatisierung) ............................ 63
2.2.2 DV-Funktionalitliten ................................................................................. 69
2.2.3 Benutzungsoberflache ............................................................................... 76
2.2.4 Datenhaltung und Datenzugriff.. ............................................................... 81
2.3 ProzeB zur Realisierung erfahrungsgeleiteter Arbeit als
Gestaltungsdimensi on ................................................................... :. .......... 87
2.4 Zusammenfassung der Moglichkeiten erfahrungsgeleiteter Arbeit
an Werkzeugmaschinen unter verschiedenen betrieblichen
Rahmenbedingungen ................................................................................. 90
VIII Inhaltsverzeichnis
3 Erfahrungsunterstiitzende Produktionskonzepte .............................. 10 1
3.1 CeAFIS-Konzept als Basis-Konzept erfahrungsgeleiteter Arbeit
an Werkzeugmaschinen .......................................................................... 10 2
3.1.1 Auftragsdisposition im CeAFIS-Konzept.. ............................................. 106
3.1.2 Arbeitsplanung (Bearbeitungsplanung, NC-Programmierung,
Einrichten, Qualitatssicherung, Wartung) im CeAFIS-Konzept... .......... 115
3.2 CeAFIS-Konzept und die gesamtbetriebliche Auftragsdisposition ........ 128
3.2.1 Organisatorische und technische Vernetzung unterschiedlicher
Ebenen der Auftragsplanung (vertikale Integration) ............................... 128
3.2.2 Organisatorische und technische Vernetzung zwischen
verschiedenen Fertigungsbereichen (horizontale Integration) ................ 136
3.3 CeAFIS-Konzept und die ProzeBkette Produktdefinition-
Teilebearbeitung (Anbindung an CAD/CAP/CAQ) ............................... 140
3.3.1 Wiederholteilfertigung, BauteiHinderungen: flexible Produktion ........... 140
3.3.2 Prototypenfertigung, Nullserien: Produktentwicklung ........................... 148
4 Praxisbeispiele zur Realisierung erfahrungsgeleiteter Arbeit
in der rechnerintegrierten Produktion ................................................ 151
4.1 Spanende Fertigung (DrehenIFriisen) eines
R6ntgengerliteherstellers ......................................................................... 152
4.1.1 Ausgangssituation und Problemanalyse .................................................. 152
4.1.2 Realisierung erfahrungsgeleiteter Arbeit ................................................ 159
4.1.3 Ergebnisse (Bewertung) .......................................................................... 167
4.2 Mechanische Fertigung (DrehenIFrlisen) eines
Werkzeugmaschinenherstellers ............................................................... 172
4.2.1 Ausgangssituation und Problemanalyse .................................................. 172
4.2.2 Realisierung erfahrungsgeleiteter Arbeit ................................................ 178
4.2.3 Ergebnisse (Bewertung) .......................................................................... 183
4.3 Fertigungszentrum (Blechbearbeitung: TrennenIBiegen) eines
Herstellers von Btiromaschinen und Medizintechnischen Gerliten ......... 188
4.3.1 Ausgangssituation und Problemanalyse .................................................. 188
4.3.2 Realisierung erfahrungsgeleiteter Arbeit ................................................ 193
4.3.3 Ergebnisse (Bewertung) .......................................................................... 197
5 Zusammenfassung und Ausblick ......................................................... 203
5.1 Wesentliche Erkenntnisse zum Konzept erfahrungs geleiteter
Arbeit ...................................................................................................... 204
5.2 Erfahrungsgeleitete Arbeit und andere Konzepte neuer
Produktions- und Organisationsformen .................................................. 208
5.3 Eine "Vision" der Fabrik der Zukunft ..................................................... 212
Literaturverzeichnis ......................................................................................... 217
Sachverzeichnis ................................................................................................. 223
Projektmitarbeiter
Projektkoordination
Dipl.-Psych., Ing. (grad.) Robert Schneider, FhG-ISI
Beteiligte Institute und Gesellschaften
Fraunhofer-Institut fUr Systemtechnik und Innovationsforschung,
FhG-lSI Karlsruhe
Projektleitung
Dipl.-Psych., Ing. (grad.) Robert Schneider
Projektmitarbeiter
Dipl.-Wirt.-Ing. Jtirgen Fleig
Dr. Matthias Klimmer
Dr. Gunter Lay
Dipl.-Verw.-Wiss. Jutta Maier*
Prof. Dr. Franz Pleschak
Dipl.-Sow. Jtirgen Wen gel
Fraunhofer-Institut fur Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik -
Bereich Planungstechnik, FhG-IPKlPLT Berlin
Projektleitung
Dr.-Ing. Kai Mertins
Projektmitarbeiter
Dipl.-Ing. Martin Carbon
Dipl.-Sow. Peter Reisig
Fraunhofer-Institut fur Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik -
Bereich Konstruktionstechnik, FhG-IPKIK Berlin
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Frank-Lothar Krause
Projektmitarbeiter
Prof. Dr.-Ing. Rans-Jtirgen Germer*
X Projektmitarbeiter
Universitiit Gesamthochschule Kassel: Institut fUr Arbeitswissenschaft,
GhK-IfA Kassel
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Hans Martin
Projektmitarbeiter
Dr. Rainer Lehmann*
Dipl.-Ing. Friedrich-Wilhelm Mengedoht
Dr. Gerd Schrick*
GeselIschaft fUr interdisziplinare Technikforschung, Technologieberatung
und Arbeitsgestaitung mbH, GITTA Berlin
Projektleitung
Dipl.-Psych., Dipl.-Ing. Wolfgang Kotter
Projektmitarbeiter
Dipl.-Ing. JOrg Bahlow
Dipl.-Ing. Hans Gohde
Dr. Beate Kleinow
Dipl.-Ing. Gerhard Kullmann
Dipl.-Ing. Herbert Schmidt*
Universitiit Stuttgart: Institut fUr Arbeitswissenschaft und Technologiemana
gement, IA T Stuttgart
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Peter Kern
Projektmitarbeiter
Dipl.-Ing. Michael Erzberger*
Dipl.-Ing. Peter Rundel*
Dipl.-Ing. Michael Thines*
Universitiit Hamburg: Institut fUr Arbeits-, Betriebs- und Umweitpsycholo
gie, Hamburg
Projektleitung
Prof. Dr. Harald Witt
Projektmitarbeiter
Dipl.-Psych. Ursula Carns
Dipl.-Psych. Detlef Nogala*
Dipl.-Psych. Hartmut Schulze
* Mitarbeiter sind 1994 nicht mehr an der angegebenen Institution
1 Erfahrungsgeleitete Arbeit in der
rechnerintegrierten Produktion -
Widerspruch oder Moglichkeiten?
Das vorliegende Buch beschiiftigt sich mit der Veranderung industrieller Produk
tion am Beispiel der metallverarbeitenden Investitionsgtiterindustrie. In diesem
Industriezweig wurde in den letzten Jahren die Anwendung der Computertechnik
in allen Bereichen der Produktion vorangetrieben. Seit einiger Zeit stehen zudem
organisatorische Innovationen hin zu "fraktalen" und "schlanken" Strukturen im
Zentrum des Interesses. Zu beiden Entwicklungen kann die Nutzung des Erfah
rungspotentials Anregungen zur Verkntipfung geben. Dieses Potential stellt eine
wesentliche Ressource zur effizienten Beherrschung der Produktion und zur stan
digen Anpassung an die Moglichkeiten und Erfordernisse des Marktes dar. Zu
nachst werden die technikorientierten Entwicklungen hin zur rechnerintegrierten
Produktion beschrieben und daran anschlieBend die Besonderheiten der Nutzung
von Erfahrungen. Die Frage, ob und wie sich beide Sichtweisen verbinden lassen,
leitet zu der Vorstellung der Praxis ergebnisse tiber.
1.1 Entwicklungslinien rechnerintegrierter Produktion
Die Entwicklung und Anwendung rechnerintegrierter Produktion in der Bundesre
publik Deutschland orientiert sich an den verschiedenen Konzepten des "Compu
ter Integrated Manufacturing" (CIM). Eine verbreitete Definition starnmt yom
AusschuB fur Wirtschaftliche Fertigung e.V. und stellt die Integration der wichti
gen Teilaufgaben einer Produktion tiber die Vemetzung der in diesen Bereichen
eingesetzten und genutzten computertechnischen Komponenten in den Vorder
grund [AWF 1985:10]. Als Komponenten werden genannt
• CAD (Computer Aided Design): Einsatz des Computers zur grafisch-interakti
yen Untersttitzung der Entwicklungs-und Konstruktionsaufgaben.
• CAP (Computer Aided Planning): Einsatz des Computers zur Untersttitzung
der Arbeitsplanung; teilweise Bezeichnung auch ftir NC-Programmiersysteme.
