FlashFit: Arbeitswissenschaft Basics (Kap. 1–4)

Arbeit ist ein Tätigsein des Menschen zur Erhaltung seiner Existenz und/oder der Gesellschaft, soweit es gesellschaftlich akzeptiert und honoriert wird.

Dabei tritt der Mensch in Interaktion mit anderen und (technischen) Hilfsmitteln, um unter wirtschaftlichen Zielsetzungen Güter und Dienstleistungen zu erstellen, die meist vermarktet oder öffentlich finanziert werden.

Die Arbeitswissenschaft analysiert, ordnet und gestaltet die technischen, organisatorischen und sozialen Bedingungen von Arbeitsprozessen. Ziel ist die Optimierung sowohl effektivitätsorientierter als auch humanitärer Aspekte der Arbeit.

Das M-T-O-Modell beschreibt die Schnittstelle von Mensch, Technik und Organisation.

Die Arbeitswissenschaft gestaltet diese Bedingungen so, dass Arbeitsabläufe effizienter und ergonomisch verträglicher werden.

Sie integriert neue Technologien unter Berücksichtigung der Bedürfnisse und Fähigkeiten der Mitarbeitenden.

Ziel ist es, die Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Zufriedenheit am Arbeitsplatz zu fördern sowie die Produktivität zu steigern.

Ein Arbeitssystem ist ein System, das das Zusammenwirken von Arbeitsperson(en), Arbeitsmitteln, Arbeitsraum, Arbeitsumgebung und der Arbeitsaufgabe umfasst, um eine definierte Funktion unter bestimmten Bedingungen zu erfüllen.

Die Transformation von Materie, Information oder Energie aus einem Ausgangs- in einen Zielzustand.

• Arbeitsperson(en)
• Arbeitsmittel (z. B. Maschinen, Werkzeuge)
• Arbeitsobjekte (z. B. Bauteile, Informationen)
• Arbeitsaufgabe
• Arbeitsumgebung (inkl. Störgrößen)

• Montagelinie mit Facharbeitern und Wartungspersonal
• 3D-Laserschweißzelle mit Maschinenführer
• Planungsbüro mit CAD-/CAP-Systemen und Planern

Es besteht aus zwei Subsystemen:

• Führungs- und Planungssystem
• Wirksystem
• Diese sind über Input/Output und Störgrößen miteinander verbunden.

Den Systemzustand zu einem bestimmten Zeitpunkt t, inkl. Eigenschaften der Arbeitsperson, Arbeitsmittel und des Arbeitsobjekts.

x_t+1 = f(x_t, u_t) + ε_t

Der nächste Zustand ​ergibt sich aus dem vorherigen Zustand, dem Input u_t und der Störgröße ε_t.

• Repetierfaktoren: Verbrauchbare Produktionsfaktoren wie Vorprodukte, Rohstoffe etc.

• Potentialfaktoren: Nicht-verbrauchbare Faktoren wie Personal oder Dienstleistungen.

Weil Personal als Potentialfaktor gilt. Arbeitskräfte werden nach Qualifikation, Erfahrung und Kompetenz akquiriert und bilden das Humanpotenzial eines Unternehmens.

Der Output (Produkte, Dienstleistungen) wird entweder direkt verkauft oder durch begleitende Services wie Wartung, Beratung oder Systemtechnik ergänzt.

Leistungsfördernde Bedingungen schaffen durch eine menschengerechte Systemgestaltung.

• Arbeitsorganisation
• Arbeitsaufgaben & Tätigkeiten
• Arbeitsmittel und Schnittstellen
• Arbeitsplatz & Arbeitsraum
• Arbeitsumgebung (z. B. Lärm, Licht, Gefahrstoffe)

Reduktion von gesundheitsbeeinträchtigenden Faktoren und Optimierung der Arbeitsbeanspruchung zur Leistungssteigerung.

• Globalisierung: Weltweite Vernetzung, erhöhter Wettbewerbsdruck
• Digitalisierung: Automatisierung, veränderte Arbeitsformen
• Künstliche Intelligenz: Automatisierung von Wissensarbeit, neue ethische Herausforderungen

• Neue Möglichkeiten in Produktion, Logistik & Organisation
• Weniger körperliche Belastung
• Mehr informatorische Belastung, Bewegungsmangel, Überforderung
• Neue Gefährdungen am Bildschirmarbeitsplatz

• Haltungsschäden, Verspannungen
• Schlafstörungen, Burn-out, Depression
• Sehnenentzündungen, Augenprobleme
• Taubheit, Kopfschmerzen, schlechte Verdauung

• Intransparente Entscheidungen (z. B. bei Bewerbungen)
• Diskriminierung aufgrund von Algorithmen
• Notwendigkeit von „Explainable AI“

• Wohlstand & Wachstum im Einklang mit dem Planeten
• Fokus auf das Wohlergehen des Menschen
• Nutzung flexibler, adaptiver Technologien

• Arbeitszufriedenheit, Sicherheit & Kreativität fördern
• Work-Life-Balance & Lernen ermöglichen
• Organisationen & Gesellschaft widerstandsfähiger & anpassungsfähiger machen

• Optimierung der Verwendungsfähigkeit und Qualität von Arbeitsmitteln
• Effizienzsteigerung
• Höhere Akzeptanz von Produkten und Dienstleistungen

• Förderung von Gesundheit & Wohlbefinden durch ergonomische Gestaltung
• Menschengerechte Arbeitsverhältnisse
• Mehr Chancengleichheit & Diversität am Arbeitsplatz

• Reduzierung von Anwendungsfehlern mit Umweltschäden
• Weniger Verschwendung von natürlichen & menschlichen Ressourcen

Ein System dauerhafter Maßnahmen und Regelungen zur funktionalen und prozeduralen Verknüpfung von Aufgaben im Arbeitssystem, inklusive Tätigkeits-, Entscheidungs- und Gestaltungsspielräumen.

• Aufbauorganisation: Strukturiert Stellen und deren Beziehungen (z. B. Linien-, Stabsstellen)
• Ablauforganisation: Regelt zeitliche, räumliche und logische Abfolge von Arbeitsprozessen

Wechsel zwischen verschiedenen Aufgaben oder Arbeitsplätzen zur Erweiterung des Handlungsspielraums und Vermeidung von Monotonie.

Systematischer Wechsel zwischen Arbeitsplätzen zur Erweiterung des Handlungs- und Entscheidungsspielraums.

Horizontale Aufgabenerweiterung ohne höhere Verantwortung. Ziel: mehr Abwechslung.

Beispiel: zusätzlich zum Montieren auch Prüfen von Bauteilen.

Aufgabenerweiterung mit Planungs-, Entscheidungs- und Kontrollaufgaben. Ziel: höhere Motivation durch mehr Verantwortung.

Kombination aus Tätigkeitsspielraum (Vielseitigkeit der Aufgaben) und Entscheidungs-/Kontrollspielraum (Selbstständigkeit).

• AET
• ATAA
• RHIA/VERA
• KOMPASS

Optimierungspotenziale erkennen, Belastungen analysieren und Maßnahmen zur Arbeitsgestaltung ableiten.

• Hypervernetzung, IoT, Datenzentrierung
• Smarte Produkte und autonome Systeme
• Neue Herausforderungen für die Arbeitsgestaltung

Kleinteilige digitale Mikrotätigkeiten (z. B. bei Amazon MTurk), oft anonym und schlecht reguliert. Typisch für plattformbasierte Arbeit.

Nutzung von Algorithmen zur Leistungskontrolle. Beispiel: Zeiterfassung durch Tastatureingaben, Punktesysteme, digitaler Taylorismus.

• Artteilung (Verrichtungsprinzip)
• Mengenteilung (Objektprinzip)
• Kombination beider Prinzipien

• Ausführbarkeit
• Schädigungslosigkeit
• Beeinträchtigungsfreiheit
• Persönlichkeitsförderlichkeit

Bessere Produktqualität und höhere Gewinne durch standardisierte und optimierte Verfahren.

Bessere Produktqualität und höhere Gewinne durch Rückgang von Krankenstand, Fehlzeiten und Fluktuation.

• Gestaltung der Arbeit auf Prozesseffizienz
• Motivation durch strenge Kontrolle

• Gestaltung der Arbeit auf das Wohlbefinden der Beschäftigten
• Motivation durch die Arbeit selbst

• Qualitative Beschreibung von Denk- und Planungsanforderungen
• Quantitative Erfassung von Anforderungsniveau, Belastungsdauer, Zeitdruck

Optimale Arbeitsteilung zwischen Mensch und Technik in automatisierten Systemen.

• Dokumentenanalyse
• Leitfadeninterviews
• Geleitete Beobachtungsgespräche

Jeder Person wird eine unterschiedliche Tätigkeit übertragen (z. B. Sägen oder Drehen).

Jede Person bearbeitet ein vollständiges Objekt (z. B. Sägen und Drehen von 150 Wellen).

Kombination von Verrichtungs- und Objektprinzip zur optimierten und synchronisierten Aufgabenverteilung.

Die Ablauforganisation zielt auf die wirtschaftliche, humane und flexible Gestaltung des Betriebsgeschehens durch die zeitliche, räumliche und inhaltliche Koordination von Aufgaben, Personen und Ressourcen ab

Ein Arbeitsprozess ist die formalisierte und modellierte Abfolge von Tätigkeiten und Entscheidungen mit dem Ziel, Informationen, Produkte oder Dokumente gemäß definierten Regeln zu transformieren oder zu übertragen.

Überproduktion, Lagerung, Transporte, Wartezeiten, schwerfällige Abläufe, Qualitätsmängel, Produkt- und Personalverschwendung, Energieverluste.

Primärprozesse schaffen direkten Kundennutzen und Wettbewerbsvorteile, Sekundärprozesse unterstützen die Kernprozesse und können meist ausgelagert werden

Erhöhung der OEE, Produktivitätssteigerung, Qualitätsverbesserung, Reduktion von Durchlauf- und Rüstzeiten, Ressourceneinsparung, höhere Termintreue.

Eine radikale, strategische Neugestaltung aller Geschäftsprozesse mit dem Ziel, drastische Leistungsverbesserungen zu erzielen.

Ein Bestandteil der KAIZEN-Philosophie zur schrittweisen Verbesserung von Prozessen durch Mitarbeitereinbindung.

Reihenfolge ändern, Aktivitäten eliminieren, Aktivitäten vereinfachen, parallelisieren, zusammenfassen, auslagern, Schnittstellen abbauen.

eEPK, DIN 66001, BPMN, UML-Aktivitätsdiagramme, DSM, K3-Methode, Petrinetze, Statecharts.

eEPK basiert auf der Verknüpfung von Ereignissen und Funktionen, DIN 66001 nutzt genormte Symbole zur Darstellung von Daten- und Ablaufplänen.

Der Zielkonflikt zwischen der Minimierung der Durchlaufzeit und der Maximierung der Auslastung des Arbeitssystems.

Die radikale Neugestaltung von Geschäftsprozessen zur Erreichung strategischer Unternehmensziele.

Kontinuierlicher Verbesserungsprozess – ständige Verbesserung kleiner Prozesse durch Mitarbeitereinbindung.

Hohe Fehlerquoten, hohe Durchlaufzeiten, geringe Flexibilität

Schnellere Prozesse, weniger Fehler, geringere Lohnkosten, Automatisierung monotoner Aufgaben.

Erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette – eine Methode zur Modellierung von Prozessen mit Ereignissen, Funktionen und logischen Operatoren.

Zwei Aktivitäten sind gegenseitig aufeinander angewiesen und können nicht unabhängig voneinander bearbeitet werden.

Verarbeitung, Verzweigung, Dokument, Synchronisation, Kontrollfluss

Der Wechsel des informationstragenden Mediums innerhalb eines Prozesses, z. B. von Software A zu Software B.

Gleichzeitige Bearbeitung von Aktivitäten zur Zeitersparnis, unter Berücksichtigung von Abhängigkeiten und Ressourcen.

Die Aufbauorganisation beschreibt die Gliederung eines Arbeitssystems in arbeitsteilige Stellen und regelt deren Unterstellungsverhältnisse, Weisungs- und Entscheidungsbefugnisse.

Linien-, Stabs-, Leitungs- und Ausführungsstellen.

Die räumliche, zeitliche und inhaltliche Koordination von Arbeitspersonen, Arbeits- und Betriebsmitteln sowie Arbeitsobjekten und Inputs im Arbeitssystem.

Aufgaben bzw. Aktivitäten sowie deren Vorgänger-Nachfolger-Beziehungen, ergänzt durch Informations- und Materialflüsse.

Zwei Tätigkeiten, die aufeinander angewiesen sind, wie die Produktentwicklung und Produktionsmittelplanung im Concurrent Engineering.

Der Pfad mit Aktivitäten ohne Pufferzeit, der den frühesten Abschlusszeitpunkt des gesamten Prozesses bestimmt.

Sequentielle, reziproke und ressourceninduzierte Leistungsinterdependenzen.

Reduktion von Übergaben zwischen Prozessschritten zur Effizienzsteigerung, z. B. durch Einführung eines Process Owners oder Case-Teams.

Ein Medienbruch ist der Wechsel des Mediums (z. B. Software), der den Informationsfluss verlangsamen und die Qualität beeinträchtigen kann.

Zeitersparnis durch früheren Start nachfolgender Aktivitäten basierend auf vorläufigen Informationen.

Ereignisse und Funktionen dürfen nicht direkt aufeinanderfolgen; sie müssen sich strikt abwechseln

Es kommt zu Modellierungsfehlern, da jeder logische Operator (UND, ODER, XOR) mit demselben Operator geschlossen werden muss, mit dem er geöffnet wurde

Nein, Informationsobjekte dürfen nicht Teil des Kontrollflusses sein – nur Funktionen, Ereignisse und Operatoren.

Sie darf nur Funktionen zugeordnet werden – nie Ereignissen.

Die Symbole müssen exakt wie in der Norm dargestellt werden – Abweichungen führen zu Punktabzügen.

Jede Swimlane steht für eine Organisationseinheit, und Aktivitäten müssen strikt der zuständigen Einheit zugeordnet sein.

Wenn parallele Aktivitäten nicht auf derselben Höhe (Zeile) modelliert sind.

Ein eEPK-Prozess beginnt und endet immer mit einem Ereignis.

In streng alternierender Reihenfolge: Ereignis → Funktion → Ereignis usw.

Immer genau eine eingehende und eine ausgehende Kante (Flusslinie).

Nur mit Funktionen, nicht mit Ereignissen.

Nur nach einer Funktion, die die Auswahlentscheidung trifft.

Auch ein Ereignis – da alle Zweige durchlaufen werden (parallele Arbeit), ist keine Auswahlentscheidung nötig.

Der gleiche logische Operator muss verwendet werden wie beim Öffnen der Verzweigung.

eEPK bietet klare Start- und End-Bedingungen.

Durch die Definition von Ereignissen und deren Verknüpfung mit Funktionen.

Für die Kontrolle und Analyse von Arbeitsabläufen.

Durch kompakte Darstellung ohne explizite Ereignismodellierung.

Sie ermöglichen eine übersichtliche Darstellung von Verantwortlichkeiten und Wechseln zwischen Organisationseinheiten.

Bestellbestätigung, Zahlungsaufforderung, Lieferschein, Rechnungserstellung, automatische Nachbestellung.

Häufige Anfragen wie Adressänderungen oder Rechnungsausstellungen.

Automatisierte Änderungen von Stammdaten, Steuerklassen, Freibeträgen, sowie Datenübernahme aus Zeitsystemen.

Reiseanträge prüfen, Reisemittel buchen, Reisekosten abrechnen.

Schnellere Prozesse, Automatisierung von Routineaufgaben, geringere Lohnkosten, weniger Übertragungsfehler.

Hoher Initialaufwand für Technologie, Fachwissen und Schulungen.

Formal standardisierte Prozesse und digitale Daten in guter Qualität.

Weil es auf festgelegte, regelbasierte Abläufe angewiesen ist.

Ein Prozess, der direkt Kundennutzen stiftet, schwer imitierbar und nicht substituierbar ist und Wettbewerbsvorteile schafft.

Mechanische Bearbeitung und Montage.

Ein unterstützender Prozess ohne direkten Kundennutzen, der Kernprozesse ermöglicht, z. B. Instandhaltung oder Buchhaltung.

Weil sie meist keine strategische Bedeutung haben, aber spezialisierte externe Anbieter effizienter arbeiten können.

Zeitdaten dienen zur Produktionsplanung und -steuerung, Kalkulation, Entgeltgestaltung, Personalbedarfsermittlung, Qualitätsverbesserung und Arbeitslastoptimierung.

Produktbezogen, produktionsbezogen, mitarbeiterbezogen und führungsbezogen.

Nach dem beobachteten Systemelement: Mensch, Arbeits-/Betriebsmittel oder Arbeitsobjekt.

Haupttätigkeit (MH), Nebentätigkeit (MN), zusätzliche Tätigkeit (MZ), ablaufbedingtes Unterbrechen (MA), störungsbedingtes Unterbrechen (MS), persönlich bedingtes Unterbrechen (MP), erholungsbedingtes Unterbrechen (ME).

Die Vorgabezeit für den Menschen, bestehend aus Grundzeit (Tätigkeit + Wartezeit), Verteilzeit (sachlich + persönlich) und Erholungszeit.

Soll-Zeiten für Haupt- und Nebentätigkeiten (MH, MN) und ablaufbedingte Unterbrechungen (MA).

1) Kontinuierliche Beobachtung (z. B. Zeitstudie), 2) Stichprobenverfahren (Multimomentaufnahme), 3) Rechnerisch-analytische Verfahren (z. B. MTM)

Fremdaufschreibung, Ist-Zeitenmessung, Leistungsgradbeurteilung, Berechnung der Soll-Zeiten, strukturierter Ablauf in 8 Schritten.

Als das Verhältnis der beobachteten Ist-Leistung zur Bezugsleistung (100 %) bezogen auf Intensität und Effektivität der Arbeit.

Ein Stichprobenverfahren zur Ermittlung der relativen Häufigkeit bestimmter Ablaufarten bei zufällig gewählten Beobachtungszeitpunkten.

In zufälligen Intervallen werden Ablaufarten notiert; statistische Auswertung liefert relative Häufigkeiten mit festgelegter Genauigkeit.

Reale Datenbasis, direkte Beobachtung, einfache Anwendung, Erkennung von Verbesserungspotenzial

Subjektivität bei Leistungsgradbeurteilung, nicht für alle Tätigkeiten geeignet, zeitaufwendig.

Wenig Aufwand, für unregelmäßige Vorgänge geeignet, gute statistische Absicherung.

Geringe Detailtiefe, keine exakten Zeitwerte, weniger geeignet für sehr regelmäßige Prozesse.

T = tr + m * te (tr = Rüstzeit, te = Zeit je Einheit, m = Stückzahl).

Vorbereitung, Umstellung und Rückbau von Betriebsmitteln zur Durchführung einer neuen Aufgabe. Rüsten ist nicht wertschöpfend.

MMH-Verfahren (Häufigkeitsanalyse) und MMZ-Verfahren (Zeitwertanalyse).

Von der erwarteten Häufigkeit der Ablaufart, der gewünschten Genauigkeit und dem Sicherheitsniveau (z. B. 95%).

Zieldefinition, Untersuchungsdesign, Ablaufarten festlegen, Rundgangsplan erstellen, Hilfsmittel wählen, Durchführung, Auswertung.

Zur Umrechnung von Ist-Zeiten in Soll-Zeiten anhand der beobachteten Arbeitsintensität und -effektivität im Vergleich zur Normalleistung (100 %).

Eine Normalleistung, die von durchschnittlich geeigneten und eingearbeiteten Mitarbeitenden ohne Überanstrengung erreicht werden kann.

Grundzeit (t_g), Verteilzeit (t_v = sachlich + persönlich), Erholungszeit (t_er).

t_r +m*t_e

sind Zeiten, die Menschen und Arbeitsmittel planmäßig für die Ausführung bestimmter Ablaufabschnitte benötigen. 

Die Summe der Soll-Zeiten zu den Ablaufarten Haupttätigkeit und Nebentätigkeit

sind die tatsächlich von Menschen und Arbeits- bzw. Betriebsmitteln für die Ausführung bestimmter Ablaufabschnitte benötigten Zeiten.

Auftragsabhängig: beziehen sich auf spezifischen Auftrag. Auftragsunabhängig: beziehen sich auf Mengeneinheit (z. B. 1 Stück, 1000 Stück).

Analyse unregelmäßiger Tätigkeiten, Ermittlung von Verteilzeiten, Optimierung von Ressourcenverwendung.

Die Tätigkeiten einer Arbeitsperson werden in einen zeitlichen Rahmen gefasst → Auftragszeit

Prozesse von Maschinen, Anlagen und Apparaten werden analysiert → Belegungszeit

Bei der Ablaufgliederung bezogen auf den Menschen werden die Tätigkeiten einer Arbeitsperson in einen zeitlichen Rahmen gefasst.

Bei der Ablaufgliederung bezogen auf Arbeitsmittel werden die Prozesse von Maschinen, Anlagen und Apparaten analysiert, die vom Menschen geführt werden.

Bei der Ablaufgliederung bezogen auf das Arbeitsobjekt wird der Durchlauf eines Bauteils durch die Fertigungsstufen zeitlich beschrieben.

Der Durchlauf eines Bauteils durch die Fertigungsstufen wird zeitlich beschrieben → Durchlaufzeit

Ermittlung von Soll-Zeiten durch Messung und Auswertung von Ist-Zeiten

Beschreibung des Arbeitssystems:

– Personen

– Arbeitsaufgaben

– Arbeitsabläufe

– Arbeitsmethode

– Arbeitsbedingungen

Erfassung von:

– Bezugsgrößen

– Einflussgrößen

– Leistungszahlen

– Ist-Zeiten

Auswertung der Daten zur Bestimmung von Soll-Zeiten

• Arbeitsplanung
• Kalkulation
• Kapazitätsplanung
• Entgeltgestaltung