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Cardboard Engineering

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Übersicht

Cardboard Engineering (CE) ist eine Methode zur Arbeits­platz­gestaltung, welche im Rahmen eines kontinuierlichen Verbes­serungs­prozesses (KVP) genutzt werden kann. Konkret wird darunter die Simulation von Anordnungen für Arbeits­systeme verstanden (vgl. VDI-Richtlinie 2870) unter Anwendung einfacher und günstiger Materialien (bspw. Kartonage/Pappe).

CE ermöglicht, verschiedene Möglichkeiten der Arbeits­system­gestaltung zu testen und die beste zu bestimmen ohne umfassendes Engineering. »Trial and Error« ohne großen Kosten­aufwand ist eine wesentliche Zielsetzung. CE dient einer schnellen, inkrementellen und innovativen Prozess­optimierung unter Einbeziehung der Betroffenen.

Das ifaa-Faktenblatt informiert über Einsatzbereiche, Vorteile, den Einbezug von Mitarbeitern sowie die Umsetzung und gibt einen Ausblick bzgl. additiver Fertigungsverfahren.

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Faktenblatt | 2 Seiten | PDF | 674 kB

Einsatzbereiche

Die Anwendung von CE bietet sich an bei:

  • Engpass-Arbeitsplätzen
  • Neu- und Änderungsplanungen
  • Arbeitsplätzen mit vielen manuellen Tätigkeiten
  • Arbeitsplätzen mit QM-kritischen Prozessen
  • Arbeitsplätzen, die durch einen hohen Krankenstand auffallen
  • Arbeitsplätzen, zu denen Mitarbeiter vielseitige Verbesserungsvorschläge einbringen
  • Arbeitsplätzen, an denen die Vorgabezeiten nicht eingehalten werden
  • Arbeitsplätzen mit komplexen Tätigkeiten und bspw. vielen Einzelschritten
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Vorteile

  • schnelle Umsetzung eines anwendbaren Modellarbeitsplatzes
  • schneller Erkenntnisgewinn durch Simulation in realitätsnaher Umgebung
  • flexible Anpassungsmöglichkeiten während weiterer Optimierungsphasen
  • Customizing von Arbeitsplätzen für optimale Nutzung
  • vergleichsweise geringe Investitions- und Erprobungskosten
  • förderlich für die Teambildung
  • einfache und leicht verständliche Anwendung
  • hohe Akzeptanz der Ergebnisse bei der Belegschaft

Einbezug von Mitarbeitern

Bei der Anwendung von CE sind zu beteiligen:

  • Mitarbeiter, welche die Arbeitsplätze nach der Einrichtung nutzen werden (idealerweise gestaltet ein Mitarbeiter seinen Arbeitsplatz selbst und optimiert ihn bis zu seiner eigenen Zufriedenheit),
  • Vertreter aus verschiedenen geeigneten Unternehmensbereichen, um möglichst viel Wissen in die Modellierung mittels CE einfließen zu lassen.

Es gilt eine Verbindung der Sichtweisen abstrakt planender Mitarbeiter mit denen der operativen Produktionsmitarbeiter zu erreichen im Sinne eines bestmöglichen Ergebnisses. So soll möglichst viel Wissen und Erfahrung von verschiedenen Mitarbeitern in die Planung integriert werden. Dabei sind die Mitarbeiter meist leicht für das »Basteln mit Kartonage« zu begeistern.

Ergonomische Aspekte sind bei der Anwendung von CE – neben der Produktivität – zu berücksichtigen:

  • belastungsarme Arbeitsweise (bspw. Reduzierung von Gewichten)
  • verschwendungsarmes Design (bspw. Vermeidung unnötiger Bewegungen)

Umsetzung

Die Anwendung von CE erfolgt in mehreren Schritten:

  1. Auswahl eines zu optimierenden Arbeitsplatzes.
  2. Skizzierung und grobe Planung der Optimierung (bspw. auf einem Flipchart)
  3. Aufbau eines Modells des Arbeitsplatzes (bspw. aus Kartonage), an dem die dort auszuführenden Abläufe simuliert werden können. Dieses Modell kann sukzessive verfeinert werden. Etwaige geringere Präzision, Stabilität und Robustheit im Vergleich zu einer massiven Arbeitsvorrichtung sind zu beachten (insbesondere bei der Evaluation der Abläufe an dem mittels CE modellierten Arbeitsplatz)
  4. Bei Bedarf: Konkretisierung des Kartonmodells mittels höherwertiger Materialien (z. B. Holz), wenn bspw. die Simulationen über einen längeren Zeitraum evaluiert werden sollen.
  5. Aufbau des finalen Arbeitssystems aus langfristig geeigneten Materialien nach Festlegung auf ein geeignetes Layout.

Das Ziel ist der modellierte zukünftige Arbeitsplatz. Sukzessive Verbesserungen des CE-Modells werden idealerweise quantifiziert durch stetige Messungen von Kennzahlen im Workshop (bspw. Durchlaufzeit, Produktionsmengen, Bewegungszeiten). Die Durchführung von CE erfolgt zumeist im Rahmen eines Workshops.

Es wird mittels CE somit ganzheitlich versucht, die »7 Arten der Verschwendung« bei der Gestaltung neuer Arbeitsplätze zu vermeiden. Aus diesem Grund ist die Rückmeldung der am CE-Prozess beteiligten Personen mit ihrer kritischen Analyse nach wertsteigernden und nicht wertsteigernden Tätigkeitsanteilen elementar für das Gelingen von CE.

Ausblick

Weil die Arbeitsplatzplanung und -optimierungen sich zumeist auf einen einzelnen Arbeitsplatz bezieht (»Losgröße 1 der Optimierung«), könnte der Einsatz additiver Fertigungsverfahren (3D-Druck) das CE künftig unterstützen. Mit diesem Verfahren hergestellte Elemente könnten Kartonage und Holz etc. ergänzen. Dadurch lassen sich auch höhere Anforderungen an Präzision, Robustheit und Komplexität von Modellen erreichen.

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Low Cost Automation, Cardboard Engineering und andere Methoden der schnellen Anlagengestaltung

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Cardboard Engineering - Ergonomie

Studien, Literatur und Links

Dombrowski U, Mielke T (Hrsg.) (2015) Ganzheitliche Produktionssysteme – Aktueller Stand und zukünftige Entwicklungen, Springer

Engroff B (2014) Lean-Methode: Cardboard Engineering. Lean-Werkzeuge und -Methoden im Vergleich. Arbeitsgemeinschaft für Wirtschaftliche Fertigung. www.awf.de/wp-content/uploads/2014/12/Cardboard-Engineering-awf.pdf. Zugegriffen: 17.04.2018

Gorecki P, Pautsch P (2014) Praxisbuch Lean Management – Der Weg zur operativen Excellence, 2. Aufl., Hanser

Lorenz B (2014) Cardboard Engineering 2.0. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109(1-2):26 ff.

REFA-Institut (2016) Arbeitsorganisation erfolgreicher Unternehmen – Wandel in der Arbeitswelt. Hanser

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