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T9 E - Fertigungsprozess optimieren

Einleitung

T9 E - Fertigungsprozess optimieren

In diesem aiMOOC untersuchst Du einen Fertigungsprozess wie eine Technikerin oder ein Techniker. Du beobachtest Abläufe, liest Zeitdiagramme, verfolgst Materialwege, wertest Qualitätsdaten aus und begründest Verbesserungen fachlich.

Bereich	Schwerpunkt
Zielgruppe	Klasse 9, E-Niveau
Fach	Technik in Baden-Württemberg
Leitfrage	Wie wird ein Fertigungsablauf kürzer, materialschonender und zuverlässiger, ohne die Sicherheit zu verschlechtern?
Prüfungsziel	Einen verbesserten Arbeitsablauf mit Daten und Fachbegriffen begründen

Sicherheitsregel: Sicherheit steht immer vor Geschwindigkeit. Praktische Arbeiten erfolgen nur nach schulischer Unterweisung, mit Aufsicht und der erforderlichen Schutzausrüstung. Gefährliche Maschinen werden nicht eigenständig benutzt. Elektrische Versuche erfolgen nur mit freigegebenen Komponenten und sicherer Kleinspannung. Netzspannung ist kein Bestandteil dieses aiMOOCs.

Bildungsplanbezug Baden-Württemberg

Der aktuelle Bildungsplan Technik für die Sekundarstufe I nennt für die Klassen 7/8/9 unter anderem das Fertigen von Produkten und das Fertigen in Serie. Prozessbezogene Kompetenzen umfassen auch Optimierung, Bewertung und sichere Nutzung. Der Plan betont außerdem Arbeits- und Gesundheitsschutz sowie die Auswertung von Diagrammen, Schemata und Tabellen.

Bildungsplan Technik Baden-Württemberg, überarbeitete Fassung 2026

Lernziele

Nach dem aiMOOC kannst Du einen Fertigungsablauf mit Fachbegriffen beschreiben, zwei Abläufe datenbasiert vergleichen, Engpässe erkennen, unnötige Schritte begründet streichen oder verlagern und eine Verbesserung sicherheitstechnisch prüfen.

Du kannst ...	Woran man es erkennt
einen Prozess analysieren	Du ordnest Arbeitsschritte, Zeiten und Materialwege.
einen Engpass finden	Du erkennst die langsamste notwendige Station.
Qualität auswerten	Du berechnest Gutteilquoten und liest Fehlerdaten.
Materialausnutzung beurteilen	Du vergleichst Nutzmaterial und verbrauchtes Material.
optimieren	Du begründest Änderungen mit Zeit, Qualität, Material und Sicherheit.

Grundlagen

Fachbegriffe direkt erklärt

Fachbegriff	Kurze Erklärung	Typische Frage
Prozessoptimierung	Einen Ablauf gezielt verbessern. Ziele können weniger Zeit, weniger Materialverbrauch, bessere Qualität und sichere Arbeit sein.	Welche Änderung bringt einen messbaren Vorteil?
Rüstzeit	Zeit zum Vorbereiten oder Umstellen eines Arbeitsplatzes, Werkzeugs oder einer Maschine für den nächsten Auftrag.	Kann Vorbereitung außerhalb der eigentlichen Stillstandszeit stattfinden?
Bearbeitungszeit	Zeit, in der am Werkstück die geplante Bearbeitung erfolgt.	Welche Arbeit verändert das Werkstück tatsächlich?
Materialausnutzung	Anteil des eingesetzten Materials, der im brauchbaren Produkt landet.	Wie viel Material wird Produkt und wie viel bleibt Rest oder Ausschuss?
Qualität	Grad, in dem ein Produkt festgelegte Anforderungen erfüllt.	Liegen Maße, Oberfläche und Funktion innerhalb der Vorgaben?
Materialfluss	Weg des Materials durch Lager-, Transport-, Bearbeitungs- und Prüfschritte.	Gibt es lange, doppelte oder sich kreuzende Wege?
Engpass	Prozessschritt mit zu geringer Kapazität. Er begrenzt den Durchsatz des Gesamtablaufs.	Welche Station hält nachfolgende Stationen auf?
Durchlaufzeit	Zeit vom Start eines Auftrags bis zum fertigen Ergebnis, einschließlich Rüsten, Bearbeiten, Transportieren und Warten.	Wo entstehen Warte- und Liegezeiten?

Sicherheitsprinzip: erst sicher, dann schnell

Keine Abkürzung an Schutzmaßnahmen: Schutzvorrichtungen, Absaugung, sichere Spann- und Haltevorrichtungen und vorgeschriebene Prüfungen bleiben erhalten.
Nur nach Unterweisung: Werkzeuge und schulisch zugelassene Maschinen dürfen nur nach Einweisung und unter der festgelegten Aufsicht benutzt werden.
PSA passend zur Tätigkeit: Verwende nur die in der Unterweisung verlangte Schutzausrüstung. Bei rotierenden Maschinen können zum Beispiel Handschuhe ungeeignet sein.
Werkzeugwechsel sicher: Ein gefährlicher Werkzeugwechsel erfolgt nur im vorgeschriebenen sicheren Zustand und durch dafür unterwiesene Personen.
Elektrik: Nur freigegebene Komponenten und sichere Kleinspannung. Keine eigenständigen Arbeiten an Netzspannung.

Prozess sehen: vom Ablaufplan zur Verbesserung

Bildlegende: Ein Ablaufplan macht Reihenfolge, Prüfstellen und Rücksprünge sichtbar. Die freie Commons-Grafik zeigt ein Beispiel für einen Produktionsprozess.

Markieren: Übertrage einen einfachen Fertigungsablauf auf Papier. Markiere Bearbeitungsschritte, Prüfungen, Transporte und Wartezeiten mit vier unterschiedlichen Zeichen.

Fehler finden: Suche einen Schritt, der doppelt vorkommt oder nur durch schlechte Organisation nötig ist. Technisch notwendige Prüf- und Sicherheitsmaßnahmen dürfen nicht einfach gestrichen werden.

Hilfe

Frage bei jedem Schritt: Verändert er das Werkstück? Prüft er eine Anforderung? Bewegt er nur Material? Entsteht Wartezeit? Ist er für Sicherheit oder Qualität zwingend?

Fallbeispiel: zwei Fertigungsabläufe vergleichen

Eine Lerngruppe analysiert die Herstellung von zehn gleichen Modellwerkstücken. Die Daten sind fiktiv und dienen der Prozessanalyse. Es geht nicht um die Bedienung einer Maschine.

Ablauf A: Ausgangszustand

Schritt	Zeit	Beobachtung
Material holen	4 min	Material liegt entfernt.
Arbeitsplatz vorbereiten	3 min	Hilfsmittel werden erst jetzt zusammengesucht.
Zuschneiden	10 min	Bearbeitung
Transport zur nächsten Station	3 min	langer Weg
Werkzeugwechsel vorbereiten	4 min	Werkzeug wird während der Stillstandszeit gesucht.
Bohren	12 min	Bearbeitung
Transport zur Prüfung	3 min	zweiter langer Weg
Endprüfung	5 min	Fehler werden erst am Ende entdeckt.
Nacharbeit	4 min	mehrere Teile müssen korrigiert werden.
Gesamt	48 min

Ablauf B: verbesserter Zustand

Schritt	Zeit	Beobachtung
Material und freigegebene Hilfsmittel bereitstellen	4 min	Vorbereitung erfolgt geordnet außerhalb des Gefahrenbereichs.
Arbeitsplatz sicher einrichten	2 min	Sicherheitsanforderungen bleiben unverändert.
Zuschneiden	9 min	standardisierte Lage und Reihenfolge
kurzer Transport	1 min	Stationen liegen sinnvoller.
Werkzeugwechsel vorbereiten	2 min	zugelassenes Werkzeug ist identifiziert und geprüft.
Bohren	10 min	standardisierte Vorrichtung und klare Reihenfolge
Zwischenprüfung	3 min	Fehler werden früher entdeckt.
Nacharbeit	1 min	weniger fehlerhafte Teile
Endprüfung	3 min	Anforderungen werden abschließend geprüft.
Gesamt	35 min

Vergleichen: Ablauf B benötigt 13 Minuten weniger. Das entspricht rund 27 Prozent der ursprünglichen Gesamtzeit. Die Verbesserung entsteht durch Vorbereitung, kürzere Wege, Standardisierung und frühere Qualitätskontrolle, nicht durch riskanteres Arbeiten.

Zeitdiagramme lesen

Ein Gantt-Diagramm stellt Vorgänge als Balken auf einer Zeitachse dar. Du erkennst Start, Dauer, Reihenfolge und mögliche Überlappungen.

Bildlegende: Dieses freie Gantt-Beispiel enthält absichtlich einen logischen Fehler bei einer Abhängigkeit.

Fehler finden: Suche die Stelle, an der ein nachfolgender Vorgang beginnt, obwohl der vorausgehende Vorgang noch nicht abgeschlossen ist.

Lösung

Bei einer Ende-zu-Start-Abhängigkeit darf der Folgeprozess erst starten, wenn der vorherige Prozess beendet ist. In der Grafik startet Activity C, obwohl Activity B noch nicht abgeschlossen ist.

Zeitbild des Fallbeispiels

Ablauf	Zeitbalken	Gesamtzeit
A	████████████████████████████████████████████████	48 min
B	███████████████████████████████████	35 min

Messen: Zähle die Zeiteinheiten der Balken. Berechne anschließend die eingesparte Zeit: 48 min − 35 min.

Engpass erkennen

Für eine Serienfertigung werden zusätzlich die durchschnittlichen Stationszeiten pro Teil betrachtet.

Station	Ablauf A	Ablauf B
Zuschneiden	55 s	50 s
Bohren	75 s	60 s
Entgraten	40 s	35 s
Prüfen	50 s	45 s

Aufgabe: Welche Station ist in beiden Abläufen der Engpass? Begründe mit der größten Stationszeit.

Sofortkontrolle

Das Bohren ist der Engpass. Es dauert mit 75 Sekunden beziehungsweise 60 Sekunden pro Teil am längsten. Eine Verbesserung anderer Stationen erhöht den Gesamtdurchsatz nur begrenzt, solange dieser Engpass bestehen bleibt.

Materialfluss untersuchen

Bildlegende: Ein Spaghetti-Diagramm zeichnet Wege von Material oder Personen im Layout nach. Viele Schleifen und Kreuzungen können auf unnötige Wege hinweisen.

Im Fallbeispiel beträgt der Materialweg in Ablauf A insgesamt 18 Meter. In Ablauf B beträgt er 9 Meter.

Beobachten: Verfolge in der Grafik die Wege mit dem Finger.

Markieren: Kennzeichne auf einer eigenen Skizze Rückwege, Kreuzungen und lange Transporte.

Vergleichen: Ablauf B halbiert den Materialweg. Kürzere Wege können Zeit sparen und das Tragen reduzieren. Fluchtwege, Sicherheitsabstände und sichere Verkehrswege bleiben jedoch frei.

Lösungsweg

Wegverkürzung: 18 m − 9 m = 9 m. Prozentuale Verringerung: 9 m geteilt durch 18 m = 0,5. Der Weg wurde um 50 Prozent reduziert.

Rüstzeit und Werkzeugwechsel

Rüstzeit ist nicht automatisch Verschwendung. Ein Arbeitsplatz muss korrekt vorbereitet werden. Optimierung bedeutet, unnötiges Suchen, Warten und mehrfaches Holen zu vermeiden.

Bildlegende: Die 5S-Methode zeigt ein Grundprinzip geordneter Arbeitsplätze. Für diesen aiMOOC ist vor allem wichtig: benötigte, freigegebene Hilfsmittel eindeutig anordnen und einen sicheren Standard einhalten.

Beobachten und vergleichen: Wo liegt im Ablauf A Suchzeit? Welche Vorbereitung wurde in Ablauf B vorgezogen?

Videoauftrag: Beobachte im Beispiel „Quick Changeover“ zuerst die Ausgangssituation. Notiere drei Tätigkeiten, die vorbereitet werden können, bevor der eigentliche Wechsel beginnt. Vergleiche danach mit der verbesserten Variante.

Wichtig: Das Video dient zur Prozessbeobachtung. Übertrage keine Handgriffe ungeprüft auf Schulmaschinen. Ein Werkzeugwechsel an gefährlichen Maschinen erfolgt nur nach Unterweisung, in vorgeschriebenem sicheren Zustand und unter der festgelegten Aufsicht.

Materialausnutzung verbessern

Eine gute Zuschnittplanung verringert Reststücke und Ausschuss.

Beispiel: Zehn Werkstücke enthalten zusammen 800 mm Nutzmaterial.

Kennzahl	Ablauf A	Ablauf B
verbrauchtes Rohmaterial	1000 mm	860 mm
Nutzmaterial in Gutteilen	800 mm	800 mm
Materialausnutzung	80 Prozent	rund 93 Prozent

Rechenweg: Materialausnutzung = Nutzmaterial geteilt durch verbrauchtes Material mal 100.

Technische Entscheidung: Engere Anordnung ist nur sinnvoll, wenn notwendige Bearbeitungszugaben, Spannbereiche und Sicherheitsabstände erhalten bleiben.

Qualität messen und Daten auswerten

Bildlegende: Der Messschieber ist ein Längenmessgerät. Die freie Grafik zeigt 24,75 mm. Ein Messwert ist nur sinnvoll, wenn richtig angesetzt, sauber abgelesen und mit einer Anforderung verglichen wird.

Messen und entscheiden: Die Sollvorgabe lautet 24,70 mm bis 24,80 mm. Liegt der dargestellte Wert innerhalb der Toleranz?

Sofortkontrolle

Ja. 24,75 mm liegt zwischen 24,70 mm und 24,80 mm. Das Maß erfüllt diese Vorgabe.

Qualitätsdaten aus einer Stichprobe von je 20 Teilen

Fehlerart	Ablauf A	Ablauf B
Maß außerhalb Toleranz	3	1
Grat	2	1
Oberflächenfehler	1	0
fehlerhafte Teile gesamt	6	2
Gutteile	14	18
Gutteilquote	70 Prozent	90 Prozent

Vergleichen: Ablauf B ist nicht nur schneller. Die Gutteilquote steigt von 70 Prozent auf 90 Prozent.

Bildlegende: Ein Pareto-Diagramm ordnet Fehlerarten nach Häufigkeit. So wird sichtbar, bei welchen Fehlern eine Ursachenanalyse besonders viel bewirken kann.

Fehler finden: Übertrage die drei Fehlerarten des Fallbeispiels in ein Balkendiagramm. Beginne mit der häufigsten Fehlerart.

Prozessanimationen untersuchen

Datei:Assembly line.webm

Bildlegende: Die kurze freie Zeitrafferaufnahme zeigt eine Traktoren-Montagelinie. Beobachte Materialbewegung, Reihenfolge und parallele Tätigkeiten.

Beobachten: Stoppe gedanklich nach jedem sichtbaren Stationswechsel. Welche Arbeit scheint wertschöpfend, welche ist Transport oder Bereitstellung?

Bildlegende: Die freie Animation zeigt einen Gießprozess mit verlorener Form. Sie eignet sich dazu, notwendige Prozessschritte von vermeidbaren Warte- oder Suchschritten zu unterscheiden.

Simulieren: Nutze fünf Karten als Prozessschritte. Schiebe sie in eine sinnvolle Reihenfolge. Entferne nur einen Schritt, wenn Du fachlich begründen kannst, dass Funktion, Qualität und Sicherheit erhalten bleiben.

Sicherheit: Gießverfahren mit heißen Werkstoffen werden hier ausschließlich medial beobachtet und nicht nachgemacht.

Sicherheit am Maschinenbild analysieren

Bildlegende: Die Grafik zeigt Bauteile einer vertikalen Fräsmaschine. Sie ist hier kein Bedienplan.

Markieren: Zeige auf einer Kopie nur mögliche Gefahrenbereiche und sichere Beobachtungsabstände. Formuliere anschließend drei Fragen, die vor einer Nutzung durch eine Lehrkraft geklärt werden müssten.

Nicht durchführen: Keine eigenständige Bedienung, kein eigenständiger Werkzeugwechsel und keine Umgehung von Schutzvorrichtungen.

Prüfungsnahe Vertiefung

Hauptaufgabe: verbesserten Arbeitsablauf fachlich begründen

Prüfungsauftrag: Vergleiche Ablauf A und Ablauf B. Begründe in einem strukturierten Text, warum Ablauf B der bessere Arbeitsablauf ist. Nutze mindestens vier Fachbegriffe und mindestens drei Zahlenwerte. Zeige ausdrücklich, dass Sicherheit nicht zugunsten von Geschwindigkeit reduziert wird.

Daten, die Du verwenden kannst:

Kriterium	Ablauf A	Ablauf B
Gesamtzeit	48 min	35 min
Materialweg	18 m	9 m
Rüstzeit beim Werkzeugwechsel	4 min	2 min
Gutteilquote	70 Prozent	90 Prozent
Materialausnutzung	80 Prozent	rund 93 Prozent
Sicherheitsmaßnahmen	vollständig einzuhalten	vollständig einzuhalten

Lösungsweg in fünf Schritten:

Ausgangsproblem nennen: Zum Beispiel lange Wege, Suchzeit oder späte Fehlererkennung.
Daten nennen: Mindestens drei passende Werte aus der Tabelle verwenden.
Änderung erklären: Zum Beispiel Material bereitstellen, Wege verkürzen oder Zwischenprüfung einbauen.
Wirkung begründen: Bezug zu Rüstzeit, Bearbeitungszeit, Materialausnutzung oder Qualität herstellen.
Sicherheit prüfen: Keine Verbesserung darf Schutzmaßnahmen, Unterweisung oder sichere Arbeitszustände ersetzen.

Musterlösung zur Selbstkontrolle

Ablauf B ist fachlich besser organisiert, weil unnötige Nebenzeiten reduziert werden. Die Gesamtzeit sinkt von 48 auf 35 Minuten. Der Materialfluss wird verbessert, weil der Weg von 18 auf 9 Meter sinkt. Die Rüstzeit beim Werkzeugwechsel sinkt von 4 auf 2 Minuten, weil freigegebene Hilfsmittel vorher geordnet bereitgestellt werden. Eine frühere Qualitätsprüfung senkt Nacharbeit; die Gutteilquote steigt von 70 auf 90 Prozent. Zusätzlich steigt die Materialausnutzung von 80 auf rund 93 Prozent. Die Verbesserung beruht auf Planung und Standardisierung, nicht auf riskanterem Arbeiten. Schutzmaßnahmen, Unterweisung und sichere Werkzeugwechsel bleiben vollständig erhalten.

Entscheidungskriterien für eine Optimierung

Prüffrage	Bedeutung
Ist die Änderung sicher?	Ohne erfüllte Sicherheitsanforderung wird die Änderung nicht umgesetzt.
Bleibt oder steigt die Qualität?	Schnellere Produktion mit mehr Fehlern ist keine gute Optimierung.
Sinkt unnötige Zeit?	Such-, Warte-, Transport- und vermeidbare Rüstzeiten sind typische Ansatzpunkte.
Wird Material besser genutzt?	Weniger Ausschuss und sinnvoll nutzbare Reststücke verbessern die Ressourcennutzung.
Ist die Verbesserung messbar?	Vorher-Nachher-Daten machen die Wirkung überprüfbar.

Merkschema für die Prüfung

Beobachten → Messen → Engpass finden → Verbesserung planen → Sicherheit prüfen → Wirkung mit Daten belegen.

Ein guter Prüfungssatz verbindet Maßnahme + Kennzahl + Wirkung + Sicherheit.

Beispiel: „Durch die geordnete Bereitstellung sinkt die Rüstzeit von 4 auf 2 Minuten; dadurch verkürzt sich die Durchlaufzeit, ohne dass der sichere Werkzeugwechsel verändert wird.“

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Diesen aiMOOC als Battle spielen

Was bedeutet Prozessoptimierung? (Einen Ablauf gezielt verbessern und dabei Anforderungen einhalten) (!Nur schneller arbeiten) (!Prüfschritte grundsätzlich streichen) (!Schutzmaßnahmen verkürzen)

Was ist Rüstzeit? (Zeit zum Vorbereiten oder Umstellen für einen Auftrag) (!Zeit nur für den Materialtransport) (!Zeit nur für die Endprüfung) (!Zeit vom Schulbeginn bis zur Pause)

Was beschreibt Bearbeitungszeit? (Zeit der geplanten Bearbeitung am Werkstück) (!Zeit für jeden Weg im Raum) (!Zeit für das Suchen eines Werkzeugs) (!Zeit für eine Unterrichtsstunde)

Was verbessert die Materialausnutzung? (Eine geplante Anordnung mit weniger unbrauchbarem Rest) (!Größere Sicherheitsabstände entfernen) (!Prüfmaße ignorieren) (!Mehr Ausschuss erzeugen)

Woran erkennst Du einen Engpass in einer Serienfertigung? (An der Station mit der höchsten notwendigen Stationszeit) (!An der Station mit dem kürzesten Namen) (!An der Station mit dem hellsten Werkzeug) (!An der letzten Station unabhängig von ihrer Zeit)

Wie groß ist die Gesamtzeit von Ablauf A? (48 Minuten) (!35 Minuten) (!18 Minuten) (!9 Minuten)

Um wie viel wurde der Materialweg von 18 Meter auf 9 Meter verringert? (50 Prozent) (!10 Prozent) (!25 Prozent) (!90 Prozent)

Welche Gutteilquote erreicht Ablauf B im Fallbeispiel? (90 Prozent) (!70 Prozent) (!20 Prozent) (!10 Prozent)

Welche Aussage zur Sicherheit ist richtig? (Sicherheitsmaßnahmen bleiben auch bei einer Optimierung vollständig erhalten) (!Geschwindigkeit ist wichtiger als Unterweisung) (!Ein Werkzeugwechsel darf ohne sichere Stillsetzung erfolgen) (!Netzspannung darf ohne Aufsicht untersucht werden)

Welche Begründung ist in einer Prüfung fachlich stark? (Der Ablauf wird mit Kennzahlen Fachbegriffen und Sicherheitsprüfung begründet) (!Der Ablauf ist besser weil er moderner wirkt) (!Der Ablauf ist besser weil er weniger Schritte hat) (!Der Ablauf ist besser weil alle schneller arbeiten sollen)

Memory

Prozessoptimierung	Ablauf gezielt verbessern
Rüstzeit	Vorbereitung und Umstellung
Bearbeitungszeit	geplante Arbeit am Werkstück
Materialausnutzung	Anteil des Materials im brauchbaren Produkt
Qualität	Erfüllung festgelegter Anforderungen
Materialfluss	Weg des Materials durch den Prozess
Engpass	Station mit begrenzender Kapazität
Gutteilquote	Anteil fehlerfreier Teile

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Werkzeugwechsel vorbereiten	Rüstzeit
Bohren	Bearbeitungszeit
Kurzer Transportweg	Materialfluss
Gutteilquote	Qualität
Geplante Zuschnittanordnung	Materialausnutzung

Kreuzworträtsel

Engpass	Wie heißt die langsamste begrenzende Station in einem Prozess?
Rüstzeit	Wie heißt die Zeit zum Vorbereiten oder Umstellen?
Qualität	Welcher Begriff beschreibt das Erfüllen festgelegter Anforderungen?
Ausschuss	Wie heißt ein Teil, das die Anforderungen nicht erfüllt und nicht als Gutteil verwendet wird?
Materialfluss	Wie heißt der Weg des Materials durch Bearbeitung Transport und Prüfung?
Nonius	Wie heißt die Zusatzskala eines klassischen Messschiebers?

LearningApps

Lückentext

Selbstkontrolle und Wiederholung

Aussage	Ja	Noch üben
Ich kann Rüstzeit und Bearbeitungszeit unterscheiden.	□	□
Ich kann aus einem Zeitdiagramm eine Einsparung bestimmen.	□	□
Ich kann einen Engpass aus Stationszeiten erkennen.	□	□
Ich kann Materialwege vergleichen.	□	□
Ich kann eine Gutteilquote berechnen.	□	□
Ich kann eine Verbesserung mit Sicherheit Qualität Zeit und Material begründen.	□	□

Wiederholungshilfe: Wenn noch ein Feld offen ist, gehe direkt zum passenden Abschnitt zurück und löse dort eine Aufgabe erneut.

Offene Aufgaben

Leicht

Prozesskarte erstellen: Zeichne einen sicheren Alltagsprozess wie das Packen einer Schultasche als Ablaufplan. Markiere Bearbeitung Transport Warten und Prüfen.
Zeit beobachten: Stoppe bei einer ungefährlichen Tätigkeit fünf Teilzeiten und erstelle daraus ein kleines Zeitdiagramm.
Materialfluss skizzieren: Zeichne den Weg von fünf Papierkarten zwischen vier Tischen. Markiere unnötige Rückwege.
Fehlerdaten darstellen: Erstelle aus den Qualitätsdaten von Ablauf A ein Balkendiagramm und nenne die häufigste Fehlerart.

Standard

Abläufe vergleichen: Formuliere fünf Unterschiede zwischen Ablauf A und B. Nutze mindestens drei Fachbegriffe.
Rüstzeit simulieren: Simuliere einen Werkzeugwechsel ausschließlich mit ungefährlichen Papierkarten und Stiften. Vergleiche ungeordnete und vorbereitete Bereitstellung.
Materialausnutzung planen: Zeichne zehn Rechtecke auf kariertes Papier und finde zwei Zuschnittanordnungen. Vergleiche den Restflächenanteil.
Qualitätsprüfung planen: Entwickle für ein ungefährliches Modellteil drei messbare Qualitätsmerkmale und entscheide wo im Ablauf geprüft werden sollte.

Schwer

Engpassanalyse: Verändere die Stationszeiten des Fallbeispiels so dass ein anderer Engpass entsteht. Erkläre die Folgen für den Durchsatz.
Prozessanimation gestalten: Erstelle ein Stop-Motion-Video mit Papierkarten das Ablauf A und Ablauf B vergleicht. Zeige Rüstzeit Transport Prüfung und Engpass.
Technische Entscheidung begründen: Schreibe eine prüfungsnahe Antwort mit mindestens vier Kennzahlen und einem klaren Sicherheitsargument.
Betrieb erkunden: Führe mit Lehrkraft oder schulisch organisiertem Kontakt ein Interview zu Prozessoptimierung Qualität und Arbeitssicherheit. Dokumentiere nur freigegebene Informationen und keine gefährlichen Handgriffe.

Lernkontrolle

Transfer Zeit und Qualität: Ein neuer Ablauf spart 8 Minuten erhöht aber die Fehlerquote. Erkläre welche zusätzlichen Daten Du brauchst bevor Du ihn beurteilst.
Engpass und Nebenzeit: Eine Station benötigt 70 Sekunden alle anderen höchstens 45 Sekunden. Gleichzeitig gibt es lange Transportwege. Begründe in welcher Reihenfolge Du analysieren würdest und warum.
Sicherheit als Ausschlusskriterium: Eine Idee spart zwei Minuten weil eine Schutzprüfung entfallen soll. Begründe fachlich warum diese Änderung nicht als Optimierung gelten kann.
Materialfluss neu planen: Entwirf für vier Stationen zwei Layouts. Vergleiche Weglänge Kreuzungen und sichere Verkehrswege.
Qualitätsdaten deuten: Bei 50 Teilen sinkt die Zahl fehlerhafter Teile von 10 auf 4. Berechne beide Gutteilquoten und erkläre was diese Änderung über den Prozess aussagt.
Prüfungsargumentation: Formuliere eine vollständige Begründung für eine Prozessänderung nach dem Muster Maßnahme Kennzahl Wirkung Sicherheit.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis zu diesem Thema ist wichtig:

Du erklärst Prozessoptimierung Rüstzeit Bearbeitungszeit Materialausnutzung Qualität Materialfluss und Engpass korrekt.
Du liest Zeitdiagramme und vergleichst Durchlauf- oder Stationszeiten.
Du findest unnötige Such Warte Transport- und Nacharbeitsanteile ohne notwendige Sicherheits- oder Qualitätsmaßnahmen zu streichen.
Du berechnest einfache prozentuale Verbesserungen bei Weg Zeit Material oder Gutteilquote.
Du wertest Qualitätsdaten aus und leitest eine passende Prüf- oder Verbesserungsmaßnahme ab.
Du vergleichst zwei Fertigungsabläufe mit mindestens drei Kennzahlen.
Du begründest einen verbesserten Arbeitsablauf fachlich und prüfungsnah.
Du behandelst Sicherheit als zwingende Bedingung jeder technischen Entscheidung.

OERs zum Thema

Der Wikipedia-Artikel zur Wertstromanalyse zeigt eine verbreitete Methode zur Darstellung von Produktion Materialfluss sowie Kennwerten wie Bearbeitungs- und Rüstzeiten.

Freie Medien und Lizenzhinweise

Die eingebundenen Commons-Medien wurden für diesen aiMOOC inhaltlich geprüft. Die jeweilige Dateiseite enthält Urheber- und Lizenzangaben.

Medium	Lizenz auf Wikimedia Commons	Lernfunktion
GanttChartAnatomy.svg	Public Domain	Zeitdiagramm und Fehler finden
ProductionProcessFlowChart.png	CC BY-SA 3.0	Prozessschritte markieren
Spaghetti Diagram Solo materiali	CC BY-SA 4.0	Materialfluss beobachten
Vernier caliper.svg	freie Mehrfachlizenz mit CC BY-SA	Messwert und Qualität
Pareto chart of titanium investment casting defects.svg	CC BY-SA 3.0 oder GFDL	Qualitätsdaten priorisieren
5S methodology.png	CC BY-SA 3.0	geordnete Bereitstellung
Milling machine Vertical Manual NT.PNG	CC BY 3.0	Sicherheitsanalyse ohne Bedienung
Assembly line.webm	CC BY 4.0	Prozessbeobachtung in Bewegung
Afgietsel proces animatie.gif	CC BY-SA 3.0 oder GFDL	notwendige Prozessschritte unterscheiden

Das YouTube-Video wird nur eingebettet. Vor dem Unterrichtseinsatz sollte die Lehrkraft Verfügbarkeit Inhalt und schulische Datenschutzvorgaben prüfen.

Verknüpfte Lernbereiche

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