Zellenfamilie und Betriebsmittelauswahl

Lektion 16.1
12 Min.Opsida Teknoloji · Zuletzt geprüft: 30. Oktober 2026

In einem Satz

Eine Produktfamilie kommt nicht wegen ähnlichen Aussehens in die Zelle, sondern wegen gemeinsamer Arbeitsgänge, passender Routen und bestätigter Betriebsmittelbedingungen.

Am Ende dieser Lektion

  • In der Produkt-Betriebsmittel-Matrix 18 gemeinsame von 24 erforderlichen Arbeitsgangbeziehungen zählen und 75 % Gemeinsamkeit berechnen.
  • Zeigen, dass die Gemeinsamkeit der Arbeitsgänge und die zeitgewichtete Last zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.
  • Betriebsmittelkandidaten nach Kapazität, Produkteignung und sicherem Zugang aussondern.
  • Bestimmen, welche Produkte in die Zelle aufgenommen werden und warum bestimmte Arbeitsgänge außerhalb bleiben.

Warum das wichtig ist

Der Zellenentwurf beginnt damit, festzulegen, welche Produkte gemeinsam fließen können, bevor Maschinen näher zusammengerückt werden. Teile in ähnlicher Farbe oder in derselben Kiste versandte Teile können unterschiedliche Bearbeitung brauchen. Dagegen können zwei äußerlich verschiedene Teile dieselbe Arbeitsgangfolge, dieselbe Spannanordnung und ähnliche Prüfbedingungen teilen. Die Produktfamilie wird über diese Beziehungen gebildet. Der Zweck der Zelle ist nicht nur, Fläche zu verkleinern; sie soll eine tragfähige Verbindung zwischen menschlicher Arbeit, Betriebsmitteln und Teilebewegung schaffen. Deshalb kommt die Familienauswahl vor der Liste der zu kaufenden Maschinen. Eine falsche Familie erzeugt selbst in einem gut aussehenden Layout Teile, die ständig hinaus- und wieder zurückgehen.

Die Produkt-Betriebsmittel-Matrix zeigt in den Zeilen die Produkte und in den Spalten die erforderlichen Arbeitsgänge oder die Ressourcen, die sie ausführen können. Die Bedeutung der Spalten muss jedoch von Anfang an festgelegt sein. Zwei alternative Maschinen für denselben Arbeitsgang wie zwei getrennte erforderliche Arbeitsgänge zu zählen, verfälscht den Gemeinsamkeitsanteil. Ebenso geht die Routeninformation verloren, wenn ein Produkt dieselbe Ressource in verschiedenen Phasen nutzt und nur das Vorhandensein der Ressource eingetragen wird. Die Matrix ist ein Auswahlwerkzeug; für Reihenfolge, Zeit und technische Bedingungen braucht es ergänzende Aufzeichnungen. Die Zellengrenze wird gezogen, indem diese Aufzeichnungen zusammen gelesen werden. Es wird ausdrücklich festgehalten, ob leere Felder bedeuten, dass kein Arbeitsgang nötig ist oder dass die Information fehlt.

Der Gemeinsamkeitsprozentsatz hängt davon ab, was gezählt wird. In dieser Lektion ist der Nenner die Gesamtheit der erforderlichen Produkt-Arbeitsgang-Beziehungen der gewählten Produkte. Der Zähler besteht aus den Beziehungen zu den Arbeitsgängen, die alle Kandidatenprodukte teilen. So wird derselbe Prozentsatz nicht mit der Definition einer anderen Matrix verglichen. Selbst bei hohem Wert kann ein selten vorkommender langer Arbeitsgang die Kapazität bestimmen. Kurze und häufige Arbeitsgänge erzeugen viele gemeinsame Beziehungen, während ein langer Sonderarbeitsgang in der Tabelle klein erscheint. Gemeinsamkeit ist kein Lastverhältnis. Kommen Zeit und Bedarf hinzu, kann sich die in die Zelle aufzunehmende Familie ändern; den Prozentsatz allein als Annahmeschwelle zu verwenden, hebt diese Unterscheidung auf.

Die Betriebsmittelauswahl beschränkt sich nicht darauf, Vorhandenes in die Zelle zu verlegen. Teilegröße, Spannart, Bearbeitungsbereich, Zugang zur Kontrolle, Wartungsfläche und Materialbereitstellung werden gemeinsam betrachtet. Auch wenn eine Maschine den erforderlichen Arbeitsgang ausführen kann, muss sie nicht für alle Produkte geeignet sein. Eine gemeinsame Ressource kann den Rüstverlust verringern oder erhöhen; das Ergebnis wird nicht angenommen, sondern gemessen. Im Auswahlprotokoll muss sichtbar sein, welche Bedingung bestätigt und welche offen ist. Eine unklare technische Eignung wird nicht in einer optimistischen Kapazitätsrechnung versteckt. Das Ergebnis dieser Lektion ist keine endgültige Investitionsfreigabe, sondern ein begründeter Familien- und Betriebsmittelvorschlag, der erklärt, welche Produkte unter welchen Bedingungen in derselben Zelle erprobt werden können.

Formel

Arbeitsgangsgemeinsamkeit (%) = Anzahl der Beziehungen zu den Arbeitsgängen, die alle Produkte teilen ÷ Gesamtzahl der erforderlichen Produkt-Arbeitsgang-Beziehungen × 100

Arbeitsgangslast (s/Tag) = Bedarf (Stück/Tag) × Bearbeitungszeit (s/Stück)

Ressourcenlast (s/Tag) = Summe der Produktlasten + Rüstlast

Auslastung (%) = Ressourcenlast ÷ verfügbare Ressourcenzeit × 100

Vorranggraph von fünf Arbeiten und drei Stationen mit 45, 39 und 14 s Belastung; Ziel 50 s.Gehäuse18 s1Innenteil27 s1Dichtung16 s2Deckel23 s2Prüfung14 s3St. 1Gehäuse 18Innenteil 2745 ≤ 50St. 2Dichtung 16Deckel 2339 ≤ 50St. 3Prüfung 1414 ≤ 50Ziel 50 s
In diesem getrennten Lehrbeispiel zählt die Routenfolge ebenso wie die gemeinsamen Arbeitsgänge: 18+27=45 s, 16+23=39 s und 14 s; jede Station liegt unter dem Ziel von 50 s. Die Abbildung ersetzt nicht die Gemeinsamkeitsmatrix von 75 % aus der Lektion. Dieser Datensatz wurde zu Schulungszwecken synthetisch erzeugt; er stellt keinen realen Betrieb, keine Beschäftigten und keine Kundenstudie dar.

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