© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher M. Schlick
Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft
RWTH Aachen
Bergdriesch 27
52062 Aachen
Tel.: 0241 80 99 440
E-Mail: [email protected]
Lehreinheit 3
Modellierung und Optimierung von Arbeitsprozessen (Workflows)
Sommersemester 2016
Einführung in die Arbeitswissenschaft
3 - 2 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Lernziele
In dieser Lehreinheit soll vermittelt werden:
Ziele und Grundlagen der Ablauforganisation
Graphische Beschreibungssprachen für Arbeitsprozesse
Flussprinzipien
Modellierung von Arbeitsprozessen mit eEPK und DIN 66001
Möglichkeiten der Prozessverbesserung
Darstellen von Informationsabhängigkeiten mit der
Design Structure Matrix
3 - 3 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Warum Arbeitsprozesse modellieren?
Ziele der Prozessmodellierung
• Optimierung der Ablauforganisation
hinsichtlich Kapazitätsauslastung,
Durchlaufzeit, Kosten bei der
Vorgangsbearbeitung und Qualität
• Verbesserung der Prozesstransparenz
• Verbesserung der Prozesssicherheit
durch Schaffung von Standards
• Verbesserung der Kundenzufriedenheit
• Förderung des organisationalen
Lernens
• Verringerung der Belastung und
Beanspruchung der Mitarbeiter
• Entwurf von Workflow-Management-
Systemen
3 - 4 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablauforganisation:
Die Ablauforganisation regelt das räumliche, zeitliche und prozedurale Zusammenwirken von
Menschen, Arbeitsmitteln und den Arbeitsobjekten sowie der Eingabe des Arbeitssystems zur Erfüllung
von Arbeitsaufgaben nach der Maßgabe des betrieblichen Zielsystems.
Die betriebliche Ablauforganisation umfasst die Planung, Gestaltung und Steuerung von
Arbeitssystemen einschließlich der dazu erforderlichen Datenermittlung mit dem Ziel der Schaffung
eines flexiblen, wirtschaftlichen und humanen Betriebsgeschehens.
Modellierung der Ablauforganisation:
1. Bestandteile:
• Elemente: Aufgaben bzw. Aktivitäten, ggf.
zusätzlich Arbeitsobjekte, Arbeitsmittel,
Personen etc.
• Relationen: Anordnungsbeziehungen,
Kontroll-, Informations-, Materialflüsse
2. Darstellungsformen:
• Flussdiagramme, Netzpläne
• Vorgangslisten o.ä.
Ablauforganisation (1)
Gliederungskriterien für Aufgaben:
1. Verrichtung
2. Objekt:
• Produkt (-gruppen)
• Arbeitsmittel
• Ort
3. Rang:
• Ausführungsaufgaben
• Entscheidungsaufgaben
4. Phase:
• Planen, organisieren
5. Zweckbeziehung:
• direkt
• indirekt
3 - 5 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Zielfunktionen • Minimierung der Lager- und
Transportkosten
• Qualitätssteigerung der
Vorgangsbearbeitung
• Verbesserung der Arbeitsbedingungen
• Optimierung der Arbeitsplatzanordnung
• ...
Ablauforganisation (2)
Darstellung der erwarteten Durchlaufzeit
abhängig von der Auslastung des Arbeitssystems
• Steigerung der Kapazitätsauslastung
• Verringerung der Durchlaufzeiten
• Erhöhung des Durchsatzes
• Verringerung der Warte-, Liege- und
Transportzeiten
• Senkung der Rüstzeiten
• Erhöhung der Termintreue
m=1 m=2
m=10
Erweiterung auf m parallele Systeme
Kapazitätsauslastung Kapazitätsauslastung
Durch-
laufzeit
Durch-
laufzeit
DLZmin DLZmin
m=1
2 3
3 - 6 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablauforganisation auf der Ebene einer
Wertschöpfungskette
horizontale
Verknüpfung von
Arbeitssystemen bei
der Gestaltung von
Wertschöpfungs-
prozessen
Autonome Körperfunk-
tionen und Arb.umgeb.
Op. und Bew. mit Werk-
zeugen u. an Maschinen
Arbeitstätigkeit und
Arbeitsplatz
Personales Handeln
und Arbeitsformen
Kooperationsformen in
Arbeitsgruppen
Betriebliche Arbeitsbezie-
hungen und Organisation
Arbeit und
Gesellschaft
1
Einordnung in Sieben-
Ebenen-Modell:
Unternehmensinfrastruktur (Führung, Finanzmanagement etc.)
Eingangs-
logistik
• Waren-
eingang
• Lagerung
• etc.
Produktion
(Operations)
• Fertigung
• Montage
• Verpackung
• etc.
Marketing
& Vertrieb
• Preise
• Distribution
• Werbung
• Verkauf
• etc.
Ausgangs-
Logistik
• Lager-
verwaltung
• Lieferung
• etc.
Service
• Installation/
Konfiguration
• Wartung
• Zubehör
• After-Sales
• etc.
Technologieentwicklung (F&E, IT-Systeme etc.)
Beschaffung (Rohstoffe, Betriebsmittel, Anlagen etc.)
Personalwirtschaft (Personalplanung, -beschaffung, -entwicklung etc.) Erträ
ge
Erträ
ge
Sekundäre
Aktivitäte
n
Prim
äre
Aktivitäte
n
Quelle: Porter 1999
2
3
4
5
6
7
3 - 7 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablauforganisation auf Betriebsebene
Planung Unternehmensführung Personal
Vertrieb
Kunden-
betreuung
Distribution
Beschaffung
Einkauf
und
Lager
Service Instandhaltung
Logistik
Qualitätsmanagement Prozessteuerung
Recycling
Informations-
systeme
Rechnungswesen
Controlling
Marketing
Programmstrategie
Produktent
-wicklung
Prozessent
-wicklung
Arbeits-
vorbereitung
Fertigung
Montage
Start
Beschaffungs- markt
Absatz- markt
Output:
Produkte, Dienst- leistungen...
Ziel
1 Autonome Körperfunk-
tionen und Arb.umgeb.
Op. und Bew. mit Werk-
zeugen u. an Maschinen
Arbeitstätigkeit und
Arbeitsplatz
Personales Handeln
und Arbeitsformen
Kooperationsformen in
Arbeitsgruppen
Betriebliche Arbeitsbezie-
hungen und Organisation
Arbeit und Gesellschaft
2
3
4
5
6
7
Einordnung in Sieben-
Ebenen-Modell:
Input: Vorprodukte,
Komponenten, Module,
Systeme, Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe …
Repetierfaktoren
Potentialfaktoren
Input: Dienstleistungen,
Personal …
3 - 8 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablauforganisation auf Abteilungs-/Gruppenebene
Regelungen zur
Präzisierung der
Ablauforganisation
und Gestaltung der
Aufgabenerfüllung
Autonome Körperfunk-
tionen und Arb.umgeb.
Op. und Bew. mit Werk-
zeugen u. an Maschinen
Arbeitstätigkeit und
Arbeitsplatz
Personales Handeln
und Arbeitsformen
Kooperationsformen in
Arbeitsgruppen
Betriebliche Arbeitsbezie-
hungen und Organisation
Arbeit und
Gesellschaft
Einordnung in Sieben-
Ebenen-Modell:
Quelle: nach Scheer 2001
Beispiel: Abbildung des Störungsmanagements in einer Produktionsanlage
1
2
3
4
5
6
7
Materialmangel
liegt vor
Schichtleitung bewertet
Mangelmeldung und
vergibt Priorität
Schicht-
leiter Mangelmeldung
Weitere Bestands-
informationen
sammeln
Sofortmaßnahmen
einleiten
keine
Sofortmaßnahme
nötig
Sofortmaßnahme
erforderlich
Schicht-
leiter
Fahr-
personal
X
3 - 9 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablauforganisation auf Individualebene
Feingranulare
Aufgabenmodellierung
mithilfe von Systemen
vorbestimmter Zeiten
(MTM)
Autonome Körperfunk-
tionen und Arb.umgeb.
Op. und Bew. mit Werk-
zeugen u. an Maschinen
Arbeitstätigkeit und
Arbeitsplatz
Personales Handeln
und Arbeitsformen
Kooperationsformen in
Arbeitsgruppen
Betriebliche Arbeitsbezie-
hungen und Organisation
Arbeit und
Gesellschaft
Einordnung in Sieben-
Ebenen-Modell:
Hinlangen
zum Bolzen
• Bewegungslänge: 40 cm
• Bolzen liegt vermischt mit anderen R 40 C 16,8 TMU
Greifen
des Bolzens
• Abmessungen: 8 x 12 mm
• Bolzen liegt vermischt mit anderen G 4 B 9,1 TMU
Bringen
des Bolzens
zur Vorrichtung
• Bewegungslänge: 40 cm
• Platziergenauigkeit: genau
M 40 C 18,5 TMU
Fügen
des Bolzens
in Öffnung
• Fügetoleranz: eng
• Symmetrie: vollsymmetrisch
• Handhabung: einfach
P2SE 16,2 TMU
Loslassen
des Bolzens • Öffnen der Finger RL 1 2,0 TMU
Bewegungsablauf-
beschreibung
Für Zeitzuordnung notwendige
Informationen Codierung Zeitwert
Gesamtzeitbedarf 62,6 TMU
2,25 s
MTM-Grundverfahren - Beispiel für Einhandarbeit
1
2
3
4
5
6
7
3 - 10 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Definition Arbeitsprozess
• „erzeugt“ den Wettbewerbsvorteil eines
Unternehmens
• wahrnehmbarer Kundennutzen
• Nicht-Imitierbarkeit
• Nicht-Substituierbarkeit
• Unternehmensspezifisch Osterloh & Frost 1996
• kein unmittelbar sichtbarer Kundenvorteil
• unterstützt Kernprozesse durch
Bereitstellung einer „Infrastruktur“
• sichert reibungslosen Ablauf der
Geschäftstätigkeit
Primärprozess
Sekundärprozess
... ist die Formalisierung und Modellierung der Tätigkeiten und
Entscheidungen in einem Arbeitssystem im Ganzen oder teilweise, mit
dem Ziel zu beschreiben oder vorzuschreiben, wie Dokumente,
Informationen oder Produkte mithilfe der Arbeitsmittel von einer
Arbeitsperson zu einer anderen übertragen, transformiert und
gespeichert werden, gemäß einem Satz von prozeduralen Regeln.
Ein Arbeitsprozess
(Workflow)
Osterloh & Frost 1996
Beispiele:
Mechanische Bearbeitung
Montage
Beispiele:
Finanzbuchhaltung
Instandhaltung
Eigenschaften
• Beginn und Ende durch Ereignisse klar definiert
• Vor- und Nachbedingungen durch Input-/Outputfunktionen beschrieben
• Anordnungsbeziehungen zwischen den einzelnen Tätigkeiten sind
spezifiziert
• Eindeutig zugeordnete Aufgabenträger in Form von Personen, Rollen oder
Organisationseinheiten
3 - 11 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Modellierung von Arbeitsprozessen mithilfe
standardisierter graphischer Beschreibungssprachen:
• K3 Methode (Nielen 2014, Kausch 2009)
• (erweiterte) ereignisgesteuerte Prozessketten (eEPK)
• Datenfluss- und Programmablaufpläne nach DIN 66001
• Design Structure Matrix (DSM)
• Business Process Modeling Notation (BPMN)
• Unified Modeling Language (UML) – Aktivitätsdiagramme
• Petrinetze (siehe Vorlesung AW IV), z. B. Funsoftnetze
• Statechart Diagramme
• ...
Wie können Arbeitsprozesse modelliert werden?
3 - 12 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ereignisdiskrete Zeitstrukturanalyse
Ereignisse Zeit 1
Erteilung
Arbeitsauftrag 1
Erteilung
Arbeitsauftrag 2
Tätigkeitsbeginn
Arbeitsauftrag 1
Tätigkeitsbeginn
Arbeitsauftrag 2
Bearbeitungsende
Arbeitsauftrag 1
Bearbeitungsende
Arbeitsauftrag 2
2 3 4 5 6
Zeitverbrauch Tätigkeit 1
Gesamte Auftragszeit für Prozess 1
Zeitverbrauch Tätigkeit 2
Gesamte Auftragszeit für Prozess 2
Verlassen des
Arbeitssystems
Verlassen des
Arbeitssystems Eintritt in das
Arbeitssystem
Eintritt in das
Arbeitssystem
3 - 13 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Grundlegende Flussprinzipien der Ablaufmodellierung
: Simultanität bzw. Synchronisation
: Vorgänger-Nachfolger-Beziehung
: Aktivität
: Entscheidung
Nein
Ja
1
2
2
n
m
...
...
n+1 ? Alternative
Aktivitäten
1
1.1
2.1
1.n
2.m
...
...
n+1
Nebenläufige
bzw.
simultane
Aktivitäten
1 2 Sequenz von
Aktivitäten ...
1 funktional
gekoppelte
Aktivitäten
(reziproke
Leistungs-
interdepen-
denz)
2 ...
z. B. Festlegen der
Produktanforderungen
z. B. Festlegen der
Produktfunktionen
3 - 14 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Endereignis
Ablaufmodellierung nach eEPK und DIN
Gegenüberstellung
X
Ereignis
(Beschreibung eines eingetretenen
Zustandes, von dem der weitere
Verlauf des Prozesses abhängt)
Funktion
(Beschreibung der Transformation
von einem Inputzustand zu einem
Outputzustand)
„exklusives oder“,
„oder“, „und“
eEPK
Sinnbild
DIN 66001
Sinnbild
Benennung,
Bemerkung
Benennung,
Bemerkung
Verarbeitung, allgemein
(einschließlich Ein-/Ausgabe)
Verzweigung
Kontrollfluss (zeitlich-logischer Zusammenhang
von Ereignissen und Funktionen) Kontrollfluss
Informationsobjekt (Dokumente)
Dokument
Organisatorische Einheit (Beschreibung der Gliederungs-
struktur eines Unternehmens)
xor
Startereignis Ergänzung nach
Shtub & Karni
(2010)
Rolle (Beschreibung eines bestimmten
Mitarbeitertyps mit einer definierten
Qualifikation und Kompetenz)
Konnektoren
3 - 15 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablauftypen nach eEPK
Anfrage an das
Unternehmen
schicken
Kunde
möchte
bestellen
Kunden-
anfrage
liegt vor
Anfrage
bearbeiten
UND-Rück-
kopplung
ODER-Rück-
kopplung
Alternative
Aktivitäten
Nebenläufige
bzw.
simultane
Aktivitäten
Sequenz von
Aktivitäten
Kunde
möchte
bestellen
Bestellung
aufnehmen
Bestellung
liegt vor II.
Bestellung
weiterleiten
Bestellung
liegt vor I.
dem Kunden
weitere Produkte
anbieten
Absage
erteilen
Kalkulation
wirtschaftlich
nicht tragfähig
Speisen-
bestellung
liegt vor
Speisen
zusammenstellen
Bestellung
liegt vor
Bestellung
annehmen
Getränke-
bestellung
liegt vor
Getränke
zusammenstellen Gesamt-
bestellung
liegt vor
Bestellung
ausliefern
Kunde hat
keine Sonder-
wünsche
Bestellung
weiterleiten
Kunde
möchte
bestellen
Bestellung
aufnehmen
Kunde
hat Sonder-
wünsche
neue Bestell-
aufnahme
durchführen
X X
Anfrage ist
machbar
Kalkulation
durchführen
Angebot
erstellen
Kalkulation
wirtschaftlich
tragfähig
X
3 - 16 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Ablauftypen nach DIN 66001
UND-Rück-
kopplung
ODER-Rück-
kopplung
Alternative
Aktivitäten
Nebenläufige
bzw. simultane
Aktivitäten
Sequenz von
Aktivitäten Angebot
unterschreiben
Angebot in Liste
eintragen
Bestellung
ausliefern
Getränke
zusammenstellen
Speisen
herstellen
Bestellung
annehmen
Nein
Ja Angebot erstellen
Absage erteilen
Kalkulation
durchführen Wirtschaft-
lich?
Bestellung aufnehmen
Bestellung weiterleiten
Dem Kunden weitere
Produkte anbieten
Bestellung aufnehmen Bestellung weiterleiten
Rücksprache
mit Kunden Ja
Nein Sonder-
wünsche?
3 - 17 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Beispiel für einen Arbeitsprozess
Angebotserstellung eines fiktiven Maschinenherstellers (nach Gadatsch 2005)
(1) Ein Kunde wünscht ein Angebot für eine Maschine und verfasst daher eine Anfrage,
die er an den Maschinenhersteller sendet. Die Anfrage wird zunächst von der
Vertriebsabteilung auf Vollständigkeit geprüft. Ist die Anfrage nicht vollständig, wird mit
dem Kunden Rücksprache gehalten. Ist die Anfrage vollständig, wird sie von der
Vertriebsabteilung in einer Auftragsdatenbank erfasst.
(2) Um das Angebot auf Durchführbarkeit zu prüfen, benötigt die Prozesssteuerung
Informationen über die benötigte Menge und Art an Zulieferteilen aus der Artikeldatei.
Die Prozesssteuerung holt daraufhin Informationen über den Lagerbestand von Modul
A vom Lager und die Kosten für Modul B vom Lieferanten ein.
(3) Auf Basis dieser Informationen prüft die Prozesssteuerung, ob der Kundenauftrag
durchführbar ist. Kann der Auftrag nicht durchgeführt werden, so muss der Vertrieb mit
dem Kunden Rücksprache halten, ob Änderungen vorgenommen werden können. Ist
die Rücksprache erfolgreich, erfasst die Prozesssteuerung die Änderungen in der
Auftragsdatenbank. Ist der Kunde nicht einverstanden, endet der Prozess an dieser
Stelle, da das Angebot nicht erstellt werden kann.
(4) Ist der Auftrag durchführbar, kalkuliert der Vertrieb den Auftragspreis und die
Prozesssteuerung merkt Produktionskapazitäten im Produktionsplan vor. Der Vertrieb
erstellt daraufhin ein Angebot und sendet dieses an den Kunden.
3 - 18 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Beispiel: Modellierung mit eEPK
Kunden-
anfrage liegt
vor
Kunden-
anfrage
dokumen-
tieren
Kunden-
anfrage
erfasst
Kunden-
anfrage auf
Vollständigkeit
überprüfen
Anfrage nicht
vollständig
Anfrage
vollständig
Auftrags-
datenbankVertrieb
Rücksprache
mit Kunden
Artikeldatei
Vertrieb
Vertrieb
Informationen
über Bestand
Modul A und
Kosten für Modul
B einholen
Kostenanfrage
bei Lieferant
eingegangen
V
Information
über Bestand
Modul A
weitergeben
Information
über Kosten
Modul B
weitergeben
Lieferant
Modul BLager
Informationen
liegen der
Prozess-
steuerung vor
Prozess-
steuerung
V
Bestands-
anfrage bei
Lager
eingegangen
Durchführbar-
keit prüfen
Prozess-
steuerung
XOR
Auftrag
durchführbar
Auftrag nicht
durchführbar
V
Produktions-
kapazitäten
vormerken
Produktions-
kapazitäten
vorgemerkt
Auftragspreis
kalkulieren
Auftragspreis
kalkuliert
Vertrieb
Produktions-
plan
Angebot
erstellen und
an Kunden
senden
Kunde erhält
Angebot
Vertrieb
Prozess-
steuerung
Rücksprache
mit Kunden
XOR
Vertrieb
Rückfrage nicht
erfolgreich
àAngebots-
ende
Rückfrage
erfolgreich
Änderung
erfassen
Prozess-
steuerung
Auftrags-
datenbank
Änderung
erfasst
fertiges
Angebot
XOR
Schriftliche
Anfrage
verfassen
Kunde
Kunde
wünscht ein
Angebot
XOR
XOR
.
.
.
.
.
.
3 - 19 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Kunden-
anfrage liegt
vor
Kunden-
anfrage auf
Vollständigkeit
überprüfen
Anfrage nicht
vollständig
Anfrage
vollständig
Rücksprache
mit Kunden
Vertrieb
Vertrieb
XOR
Schriftliche
Anfrage
verfassen
Kunde
Kunde
wünscht ein
Angebot
XOR
Beispiel: Modellierung mit eEPK (1)
nach 2
3 - 20 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Beispiel: Modellierung mit eEPK (2)
nach 3
von 1
Kunden-
anfrage
dokumen-
tieren
Kunden-
anfrage
erfasst
Auftrags-
datenbankVertrieb
Artikeldatei
Informationen
über Bestand
Modul A und
Kosten für Modul
B einholen
Kostenanfrage
bei Lieferant
eingegangen
V
Information
über Bestand
Modul A
weitergeben
Information
über Kosten
Modul B
weitergeben
Lieferant
Modul BLager
Prozess-
steuerung
V
Bestands-
anfrage bei
Lager
eingegangen
3 - 21 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Informationen
liegen der
Prozess-
steuerung vor
Durchführbar-
keit prüfen
Prozess-
steuerung
XOR
Auftrag
durchführbar
Auftrag nicht
durchführbar
Rücksprache
mit Kunden
XOR
Vertrieb
Rückfrage nicht
erfolgreich
àAngebots-
ende
Rückfrage
erfolgreich
Änderung
erfassen
Prozess-
steuerung
Auftrags-
datenbank
Änderung
erfasst
XOR
Beispiel: Modellierung mit eEPK (3)
nach 4
von 2
3 - 22 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Beispiel: Modellierung mit eEPK (4)
.
.
.
von 3
V
Produktions-
kapazitäten
vormerken
Produktions-
kapazitäten
vorgemerkt
Auftragspreis
kalkulieren
Auftragspreis
kalkuliert
Vertrieb
Produktions-
plan
Angebot
erstellen und
an Kunden
senden
Kunde erhält
Angebot
Vertrieb
Prozess-
steuerung
fertiges
Angebot
.
.
.
3 - 23 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Beispiel: Modellierung nach DIN 66001 (1)
Schriftliche Anfrage
verfassen
Anfrage
vollständig?
Artikeldatei
Kunde Lieferant
Modul B
Lager Prozesssteuerung Vertrieb
Anfrage auf
Vollständigkeit prüfen
Rücksprache mit
Kunden
Kundenanfrage in
Auftragsdatenbank erfassen
Ja
Informationen über Bestand
Modul A und Kosten für
Modul B einholen
Information über Lager-
bestand Modul A weitergeben
Information über Kosten
für Modul B weitergeben
Auftragsanfrage auf
Durchführbarkeit prüfen
Nein
nach 2
Auftragsdatenbank
3 - 24 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Beispiel: Modellierung nach DIN 66001 (2)
Auftrag
durchführbar?
Lieferant
Modul B
Änderung in Auftrags-
datenbank erfassen
Rücksprache
mit Kunden
Rücksprache
erfolgreich?
Angebotsprozess
beenden
Auftragspreis
kalkulieren
Angebot schreiben und
an Kunden senden
Produktionskapazitäten
vormerken
Produktionsplan Fertiges Angebot
Ja
Nein
Nein
Ja
von 1
Kunde Lager Prozesssteuerung Vertrieb
Auftrags-
datenbank
3 - 25 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Programmatische Ansätze zur Optimierung von
Arbeitsprozessen
• Ist Bestandteil der KAIZEN-Philosophie. KAIZEN ist ein
Oberbegriff für sämtliche Verbesserungsaktivitäten in allen
Bereichen eines Unternehmens. Der Kontinuierliche
Verbesserungsprozess (KVP) ist eine Aufgabe innerhalb von
KAIZEN zur ständigen Verbesserung der eigenen
Arbeitsprozesse in kleinen und kleinsten Schritten.
• Bei KVP steht der Mensch im Mittelpunkt und der Gedanke,
dass die Fähigkeiten und das Wissen der Mitarbeiter das
wichtigste Kapitel des Unternehmens sind. Die Organisation
lebt die Auffassung, dass Probleme als Schätze, d. h. etwas
Positives zu begreifen sind, denn sie sind der Anstoß zu
Verbesserungen der Ablauforganisation. (nach REFA 2002, S. 720)
2. Kontinuierlicher
Verbesserungs-
prozess
• bezeichnet die grundlegende Neugestaltung und strukturelle
Optimierung des Geschäftsprozesses auf der Makroebene zur
Erreichung der strategischen Geschäftsziele.
• Die Arbeitsabläufe im Unternehmen werden an den
Anforderungen der Kunden (nicht an der Organisation)
ausgerichtet.
1. Business Process
Reengineering
De
taill
ieru
ng
sg
rad
Gra
d d
er
Ve
rän
de
run
g
3 - 26 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Heuristische Prozessverbesserungsmaßnahmen
1. Reihenfolge von Aktivitäten ändern bzw.
Prioritäten setzen
2. Eliminieren von Aktivitäten
3. Vereinfachen von Aktivitäten
4. Parallelisieren von Aktivitäten
5. Zusammenfassen von Aktivitäten
6. Auslagern („Outsourcen“) von Aktivitäten
7. Abbau von Schnittstellen
8. Entflechtung und Überlappen sequentiell
leistungsabhängiger Aktivitäten
3 - 27 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
1. Reihenfolge von Aktivitäten ändern
1 2 3
Dauer vorher
1 2 3
vorher
nachher
beschleunigt
mögliche Prioritätsregeln:
• Aktivität in einem kritischen
Pfad hat höchste Priorität
• Prozess mit kürzester
Deadline erhält höchste
Priorität
• ein bestimmter Prozess
(und damit alle beinhalteten
Aktivitäten) erhält aufgrund
der Wichtigkeit der Ergeb-
nisse per Definition höchste
Priorität
• …
andere Aktivitäten
andere Aktivitäten
3 - 28 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
2. Eliminieren von Aktivitäten
1 3 5
beschleunigt
1 4 5
2 4
Dauer vorher
vorher
nachher
• Es ist zu prüfen, ob auf
einzelne, nur indirekt
wertschöpfende Aktivitäten,
bspw. zur Qualitätskontrolle,
Sortierend, Handhaben
sowie Transportieren,
verzichtet werden kann
3 - 29 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
3. Vereinfachen von Aktivitäten
1 2 3
Dauer vorher
1 2 3
beschleunigt
vorher
nachher
• Vereinfachung von Aktivitäten
durch Beschränkung auf das
Wesentliche
• Nicht so genau wie möglich
arbeiten sondern so genau wie
nötig
• Effizienzverbesserung durch
Einsatz der richtigen Methode
(z.B. MTM)
3 - 30 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
4. Parallelisieren von Aktivitäten
1 3 5
beschleunigt
1 4 5
2 3
2 4
Dauer vorher
vorher
nachher
• Achtung: Leistungs- und
ressourceninduzierte
Abhängigkeiten zwischen
Aktivitäten beachten
3 - 31 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Parallelisieren:
Abhängigkeiten zwischen Aktivitäten
1
1 2
unabhängig
sequentielle
Leistungs-
interdepen-
denz
2
reziproke
Leistungs-
interdepen-
denz
keine leistungs- oder
ressourceninduzierten
Abhängigkeiten
1
2
Ergebnis von Aktivität 1
ist für Aktivität 2
erforderlich
Aktivität 1 und Aktivität 2
sind ergebnisseitig
gegenseitig aufeinander
angewiesen
• serielle oder parallele Bearbeitung
problemlos möglich
• serielle Bearbeitung
• parallele Bearbeitung nur möglich, wenn
sinnvolle Teilergebnisse gebildet werden
können
• Iterationen i.V. mit intensiver
Kommunikation notwendig, Gefahr von
Oszillationen im Arbeitsfortschritt
Beschreibung Bearbeitungsstrategien
Parallelisierung von vorher sequentiellen Aktivitäten
führt in der Regel zu höherer Prozesskomplexität
aufgrund von Iterationen!
ressourcen-
induzierte
Leistungs-
interdepen-
denz
1
2
R
Ressource R ist für
Durchführung von
Aktivität 1 und Aktivität 2
notwendig
• serielle Bearbeitung notwendig, wenn
Zugriff auf Ressource durch Prioritäten
oder Ausschluss koordiniert werden muss
• parallele Bearbeitung möglich, wenn
simultaner Zugang zur Ressource
gewährleistet werden kann
3 - 32 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
5. Zusammenfassen von Aktivitäten
1 3 5
beschleunigt
1+2 3+4 5
2 4
Dauer vorher
vorher
nachher
• Durch das
Zusammenfassen von
Aktivitäten können
Schnittstellen und
Einarbeitungsaufwände
reduziert werden
3 - 33 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
6. Auslagern (outsourcen) von Aktivitäten
1 3 5
beschleunigt
1 4 5
2 3
2 4
Dauer vorher
extern
vorher
nachher
• Sekundärprozesse sollten
dahingehend überprüft werden,
ob diese von einem externen
Dienstleister effizienter
bearbeitet werden können
3 - 34 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
7. Abbau von Schnittstellen
Dauer vorher
beschleunigt
1 4
3
2
2 1 3 4
vorher
nachher
• Process Owner: eine einzige
Person als verantwortlicher
Ansprechpartner für (interne und
externe) Kunden
• Case-Team: möglichst wenige
Personen bearbeiten Prozess
• räumliche Zusammenführung
aller Prozessbeteiligten
• Beseitigen von Puffern zwischen
den einzelnen Prozessschritten
• Vermeidung von Medienbrüchen
• Vertreterregelung bei
zeitkritischen Prozessen
erforderlich
3 - 35 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Prozessverbesserungsmaßnahmen:
8. Entflechtung und Überlappen sequentiell
leistungsabhängiger Aktivitäten
1 3 5
beschleunigt
4
5
2 4
Dauer vorher
vorher
nachher
3
I
I
• Durch gezielte Bereitstellung
von Vorabinformationen können
nachfolgende Aktivitäten früher
begonnen werden.
• Die Weitergabe vorläufiger
Informationen kann zu Fehlern
bei der Ausführung von
Folgeaktivitäten führen. Die
dann notwendigen Iterationen
führen zwar zu einem Anstieg
der Ausführungszeiten in den
frühen Phasen, verkürzen aber
häufig in Summe die
Gesamtausführungszeit.
• Informationsabhängigkeiten
zwischen Aktivitäten beachten
1
2
I Information
3 - 36 © Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Tool Anwendungs-
gebiet
Modellierungs-
grundlage
Website
ARIS Toolset GPM allg. eEPK www.ids-scheer.de
ConSense QM-Zertifizierung DIN 66001 www.consense-gmbh.de
Plato QM-Zertifizierung DIN 66001 www.plato-ag.de
SYCAT GPM allg. DIN 66001 www.sycat.de
Ausgewählte Software-Tools zur Modellierung
DSM GPM allg. in Matrizen
dargestellte
Abhängigkeiten
www.dsmforum.org
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Design Structure Matrix
Darstellung von Informationsabhängigkeiten
Aktivität 1
Aktivität 2
Aktivität 3
Aktivität 4
Aktivität 5
Aktivität 6
Quelle: nach Browning 2001
In der Design Structure Matrix (DSM)
können die Informationsabhängigkeiten
zwischen Aktivitäten eines Prozesses
dargestellt werden.
Vorteile:
Abbildung von komplexen und intensiv
gekoppelten Prozessen möglich
Iterationen darstellbar
Kompakte Darstellungsform
Grad der Abhängigkeit darstellbar
Mehrarbeitsaufwand durch Iteration
darstellbar
Nachteile:
Erklärungsbedürftige Notation
Verzweigungen nicht eindeutig abbildbar
N E E D S
F
E
D
S
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Quelle: Cronemyr et.al. 2001
Beispiel: Entwicklung einer Gasturbinenschaufel bei ABB
Ist-Zustand der Entwicklung einer
Gasturbinenschaufel
Darstellung als DSM
Aufgaben: Modellierung mithilfe der
Design Structure Matrix
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Lernerfolgsfragen
Welche Ziele verfolgt man mit der Modellierung und Optimierung von
Arbeitsprozessen?
Welche grundlegenden Flussprinzipien in der Ablaufmodellierung gibt
es?
Welche Unterschiede gibt es bei der Modellierung mit DIN 66001 und
eEPK?
Welche Ansätze zur Prozessverbesserung gibt es?
Welche Prozessverbesserungsmaßnahmen werden unterschieden?
Welche Vorteile und welche Nachteile hat das Darstellen von
Abhängigkeiten mit einer Design Structure Matrix?
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Literatur
Browning, T. (2001). Applying the Design Structure Matrix to System Decomposition and Integration Problems:
A Review and New Directions. IEEE Transactions on Engineering Management, 48(3), 292-306.
Davenport, T.H. & Prusak, L. (1998). Working Knowledge. How Organizations manage what they know,
Harvard Business School, Boston.
Gadatsch, A. (2005). Grundkurs Geschäftsprozess-Management, Methoden und Werkzeuge für die IT-Praxis:
Eine Einführung für Studenten und Praktiker. Vieweg, Wiesbaden.
Gärtner, T.; Rohleder, N. & Schlick, C.M. (2008). Simulation of Product Change Effects on the Duration of
Development Processes based on the DSM. Proceedings of the 10th International Design Structure
Matrix Conference, Stockholm.
Hammer, M. & Champy, J. (1993). Reengineering the Corporation: A Manifesto for Business Revolution.
Harper Business, New York.
Kausch, B. (2009) Integrative Methodik zur grafischen Modellierung und dynamischen Simulation von
Entwicklungsprozessen am Beispiel der Verfahrentechnik, Dissertation, RWTH Aachen.
Lukas M.; Gärtner T.; Rohleder N. & Schlick C.M. (2007). A Simulation Model to predict Impacts of Process
Alterations, Proceedings of the 9th International Design Structure Matrix Conference, Munic, 127-136.
Malone TW, Crowston K., Lee J, Pentland B (1999) Tools for inventing organizations. Towards a handbook of
organizational processes. Management Science 45 (3), 425–443.
Osterloh, M. & Frost, J. (1996). Prozessmanagement als Kernkompetenz, Gabler, Wiesbaden.
Porter, M. E. (1999). Wettbewerbsvorteile: Spitzenleistungen erreichen und
behaupten, Campus 5. Auflage, Frankfurt/Main, New York.
REFA (2002). Ausgewählte Methoden zur prozessorientierten Arbeitsorganisation. REFA-Sonderdruck
Methodenteil, REFA Bundesverband Darmstadt.
Scheer, A.W. (2001). ARIS - Modellierungsmethoden, Metamodelle, Anwendungen, 4. Aufllage, Springer,
Berlin.
Wüsteneck, K.D. (1963). Zur philosophischen Verallgemeinerung und Bestimmung des Modellbegriffs. In:
Deutsche Zeitschrift für Philosophie, 1504 ff.