AiF-FQS-Projekt "Manuelle Montage"

Laufzeit:

Dezember 2015 - März 2018

 Projektpartner:

  • Universität Kassel - Fachgebiet Qualitäts- und Prozessmanagement
  • FQS - Forschungsgemeinschaft Qualität e.V.
  • Tillmann Werkzeugbau Profiltechnik GmbH
  •  Vaillant Deutschland GmbH
  •  AVL Schrick GmbH
  •  ELTROPLAN-REVCON Elektrotechnische Anlagen GmbH
  • S.I.M.E.O.N. Medical GmbH & Co. KG

Projektinhalte:

In dem von der AiF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V.) über die FQS (Forschungsgemeinschaft Qualität e.V.) geförderten Forschungsvorhaben „Entwicklung einer rechnergestützten Methodik zur Bewertung des menschlichen Fehlverhaltens in der manuellen Montage“ wurden Fehlerwahrscheinlichkeiten von Personalhandlungen (Human Error Probability - HEP) bei manuellen Montagetätigkeiten bestimmt, mit Vorgabezeiten für den Montageprozess verknüpft und anschließend gemeinsam mit dem für die Zeit- und Risikoanalyse benötigten Methodenwissen in einer Excel-basierten Softwareumgebung abgebildet.

Die methodische Basis hierfür stellte ein zuvor erarbeitetes theoretisches Konzept zur Durchführung von Risikoanalysen in der manuellen Montage dar, das Verfahren, die ursprünglich für die Zuverlässigkeitsanalyse von Kontrolltätigkeiten in sicherheitskritischen Bereichen (Luft- und Raumfahrt, Kerntechnik, etc.) entwickelt wurden, mit Systemen vorbestimmter Zeiten (SvZ) koppelt. Zu Projektbeginn erforderte das erarbeitete Konzept jedoch noch eine händische Durchführung der zu erstellenden Risikoanalysen und verlangte daher neben einem hohen Zeit- und Personalbedarf insbesondere ein fundiertes Methodenwissen über HRA (Human Reliability Analysis)- und SvZ-Verfahren.

Durch das Abbilden des Verfahrens inklusive des benötigten Methodenwissens in einem Excel-basierten Software-Tool können die komplexen Risikoanalysen zukünftig auch in Unternehmen mit eingeschränktem Methodenwissen, begrenzten finanziellen Mitteln und geringer Personaldecke durchgeführt werden. Unternehmen, die schon Systeme vorbestimmter Zeiten nutzen, können bereits analysierte Tätigkeiten aufwandsarm mit dem Excel-Tool abbilden, und erhalten neben der zeitoptimierten Auslegung als zusätzliches Ergebnis eine Zuverlässigkeitsanalyse der betrachteten Prozesse. Unternehmen, die bisher noch keine Erfahrungen im Umgang mit Systemen vorbestimmter Zeiten haben, können ohne kostenintensiven Schulungsaufwand das im Excel-Tool hinterlegte Methodenwissen nutzen, im Unternehmen vorhandene Montageprozesse abbilden und damit sowohl eine Zeit- als auch eine Risikoprognose der analysierten Tätigkeiten generieren.

Durch das Simulieren von Planungsvarianten können beide Nutzergruppen die analysierten Prozesse anschließend iterativ optimieren und diejenige Planungsvariante auswählen, die den robustesten und effizientesten Kompromiss darstellt.

Lösungskonzept:

Im durchgeführten Forschungsprojekt wurden in Zusammenarbeit mit den Unternehmen des Projektbegleitenden Ausschusses (PA) qualitätskritische Montageprofile unter Zeit- und Risikoaspekten analysiert und aus ihren Inhalten allgemeingültige Analysebausteine generiert. Auf Grundlage der erzielten Ergebnisse wurde im nächsten Schritt ein Excel-basiertes Analysetool entwickelt und bei den am Projekt beteiligten Unternehmen zur Anwendung gebracht. Die aus der praktischen Anwendung des entwickelten Montageplanungswerkzeugs resultierenden zeit- und qualitätsoptimierten Montageprofile wurden anschließend exemplarisch in ausgewählten Unternehmen des PA umgesetzt. Anhand des Abgleichs der prognostizierten und/oder aktuellen Fehlerraten der betrachteten Montageprofile mit den zu Projektbeginn erhobenen Fehlerraten des Ausgangszustandes wurde schließlich das Nutzenpotenzial des Excel-basierten Analysetools aufgezeigt. Die folgende Abbildung veranschaulicht das zur Zielerreichung eingesetzte Lösungskonzept des Forschungsvorhabens.

Projektveröffentlichungen:

  • Refflinghaus, R.; Kern, C.: Process optimization in manual assembly by software-based identification of quality-critical work steps. In: Proceedings of the 19th International Conference on Quality and Service Science (Toulon-Verona-Conference), Huelva/Spain, 05.09.2016 - 06.09.2016. (Konferenzpaper und Powerpoint-Fachvortrag)
  • Refflinghaus, R.; Kern, C.: Modification of the HRA-method ESAT for improving human   reliability in manual assembly. In: Proceedings of the ESREL-Conference 2016, Conference on European Safety and Reliability, Glasgow/UK, 25.09.2016 - 29.09.2016. (Konferenzpaper und Powerpoint-Fachvortrag)
  • Refflinghaus, R.; Kern, C.: On the track of human errors - Procedure and results of an innovative assembly planning method. In: Proceedings of the 15th Global Conference on Sustainable Manufacturing, Haifa/Israel, 25.09.2017 - 27.09.2017. (Konferenzpaper und Powerpoint-Fachvortrag)
  • Refflinghaus, R.; Kern, C.: Zuverlässigkeitsanalyse in der manuellen Monate - Menschlichen Fehlern auf der Spur. DGQ-Qualitätstag 2017, Stuttgart/Germany, 22.11.2017. (Powerpoint-Fachvortrag)
  • Refflinghaus, R.; Kern, C.: Avoiding error costs in manual assembly operations through the assembly planning method MTQM. In: Proceedings of the 20th International Working Seminar on Production Economics, Innsbruck/Austria, 19.02.2018 - 23.02.2018. (Konferenzpaper und Powerpoint-Fachvortrag)
  • Refflinghaus, R.; Kern, C.; Trostmann, T.: Preventive quality improvement by ergonomic design of manual assembly operations. In: Proceedings of the 7th International Ergonomic Conference, Ergonomics 2018 - Emphasis on Wellbeing, Zadar/Croatia, 13.06.2018 - 16.06.2018. (Konferenzpaper und Powerpoint-Fachvortrag)
  • Refflinghaus, R.; Kern, C.: Adapting Kano`s theory for weighting and implementing customer requirements on a software tool for assessing human reliability in manual assembly. In: Proceedings of the 6th International Conference Integrity - Reliability - Failure, IRF 2018, Lisbon/Portugal, 22.07.2018 - 26.07.2018. (Konferenzpaper und Powerpoint-Fachvortrag)
  • Abschlussbericht - zu beziehen über Forschungsgemeinschaft Qualität e.V. (FQS), August-Schanz-Str. 21A, 60433 Frankfurt am Main

Kurzfassung des Abschlussberichts:

Eine Kurzfassung des Abschlussberichts finden sie hier.

Kontakt:

Bei Interesse an dem Projekt melden Sie sich bitte per Mail:

quality.office@uni-kassel.de

Förderhinweis

„Das IGF-Vorhaben 18878N der Forschungsvereinigung Forschungsgemeinschaft Qualität e.V. (FQS), August-Schanz-Straße 21A, 60433 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.“