EINRICHTEBLATTVERWALTUNG

EINRICHTEBLATTVERWALTUNG
Ein multimediales, erfahrungsgeleitetes
Facharbeiter-Informations-System
für die Rüstoptimierung an CNC-Maschinen
Diplomarbeit
cand. mach. Holger Reck

EINRICHTEBLATTVERWALTUNG
Ein multimediales, erfahrungsgeleitetes
Facharbeiter-Informations-System
für die Rüstoptimierung an CNC-Maschinen
Diplomarbeit von
cand. mach. Holger Reck
durchgeführt am
Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement
Betreuung:
Dipl.-Inform. Franz Koller
Fraunhofer-Institut
für Arbeitswirtschaft und Organisation
der Universität Stuttgart
Lehrstuhl Arbeitswissenschaft
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e. h. Dr. h. c. Bullinger

VORWORT 3
Vorwort
Diese Diplomarbeit wurde am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisa-
tion durchgeführt. Sie ist Bestandteil weiterer Studienarbeiten und Diplomarbeiten,
die im Rahmen der Projekte Computergestützte erfahrungsgeleitete Arbeit (CeA 1
und CeA 2) im CIM-Umfeld vergeben worden sind.
In der Abteilung Informationssysteme, dem das WOP-Zentrum angeschlossen ist
beschäftigt man sich mit der Gestaltung, Entwicklung und prototypischen Erprobung
interaktiver Informations-, Kommunikations- und Multimediasysteme. Die Einrichte-
blattverwaltung ist eine dieser prototypischen, multimedialen Entwicklungen, mit der
man eine flexible und kundenorientierte Fertigung im Produktionsbereich realisieren
will, welche auch den humanzentrierten Ansätzen der Arbeitswissenschaft genügt.
Sehr eng war die Zusammenarbeit mit den beteiligten Unternehmen und Instituten
des CeA-Verbundes. Ohne die hilfreiche Unterstützung aller Beteiligten wäre ein Ge-
lingen dieser Diplomarbeit nicht möglich gewesen. Speziell sei den Mitarbeitern der
Firma Rich. Seifert & Co. GmbH & Co. KG gedankt, die ihr Fachwissen, Engagement
und die benutzergerechten Anforderungen an das CeA-Facharbeiter-Informations-
System (CeAFIS) eingebracht haben.
Dank gilt auch den Mitarbeitern des IAO mit ihrem reichhaltigen Erfahrungswissen
auf dem Gebiet Multimedia, sowie der Autorensystem-Programmierung und darüber
hinaus der uneingeschränkten Nutzung der Hard- und Softwareaustattung des Insti-
tuts.
Von Seiten der Universität Stuttgart hat diese Studienarbeit der Lehrstuhl Arbeitswis-
senschaft und Technologiemanagement unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. Prof.
e. h. Dr. h. c. Bullinger betreut.

INHALTSVERZEICHNIS 4
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung................................................................................................................9
2 Erfahrungswissen im CIM-Umfeld......................................................................12
2.1 CNC-Entwicklung im CIM-Umfeld .............................................................12
2.2 Erfahrungszyklen bei erfahrungsgeleiteter Arbeit in der spanenden
Fertigung...................................................................................................14
2.2.1 Erfahrungsgeleitete Arbeit im Werkstattbereich ..........................14
2.2.2 Erfahrungsgeleitete Arbeit im dispositiven Umfeld ......................14
2.3 Rolle der Informationstechnik bei erfahrungsgeleiteter Arbeit ..................19
2.4 CeA- Anforderungen an Technik und Organisation ..................................20
2.5 Aufgabe und Zielsetzung des CeA-Konzeptes .........................................22
2.5.1 Einrichteblattverwaltung als Kommunikationsmittel.....................23
2.5.2 Einrichteblattverwaltung als Arbeitsmittel ....................................24
3 Modellvorhaben CeAFIS.......................................................................................26
3.1 Betriebliche Rahmenbedingungen............................................................26
3.1.1 Produktspektrum .........................................................................26
3.1.2 Stärken und Schwächen des Gesamtunternehmens ..................28
3.1.3 Organisatorischer Rahmen der spanenden Fertigung.................29
3.1.3.1 Beteiligungsmodell der Mitarbeiter.................................29
3.1.3.2 Aufbauorganisation........................................................31
3.1.3.3 Ablauforganisation .........................................................32
3.2 CeAFIS: Das Konzept für die Auftragsdisposition und Arbeitsplanung.....33
3.2.1 Rolle der Mitarbeiter bei der Auftragsdisposition und
Arbeitsplanung.............................................................................33
3.2.2 Anforderungen an die DV-Unterstützung der
Auftragsdisposition.......................................................................34
3.2.3 Anforderungen an die DV-Unterstützung der Arbeitsplanung .....37
3.2.4 Die Einrichteblattverwaltung als Modul im Facharbeiter-
Informations-System CeAFIS.......................................................38
3.2.5 Einrichten als Tätigkeit der Auftragsdisposition und
Arbeitsplanung.............................................................................42
3.2.5.1 Der Stellenwert des Einrichtens.....................................42
3.2.5.2 Einzelaufgaben des Einrichtens.....................................43

INHALTSVERZEICHNIS 5
4 Gestaltung technischer Unterstützungskomponenten.....................................44
4.1 Das technische Basiskonzept ...................................................................44
4.2 Technische Gestaltungsanforderungen an offene Systemumgebungen ..48
4.2.1 Benutzerschnittstelle ...................................................................48
4.2.2 Datenorganisation .......................................................................50
4.2.3 Offene CNC-Systemkonzepte .....................................................53
5 Die Einrichteblattverwaltung...............................................................................55
5.1 Analysephase ...........................................................................................55
5.2 Konzeptionsphase ....................................................................................65
5.2.1 Design .........................................................................................67
5.3 Implementationsphase..............................................................................74
5.3.1 Produktion ...................................................................................74
5.3.2 Programmierung..........................................................................76
5.3.3 Dokumentation ............................................................................77
6 Bewertung.............................................................................................................94
6.1 Wirtschaftlichkeit .......................................................................................95
6.2 Erfahrungswissen......................................................................................96
6.3 Mitarbeiterpartizipation..............................................................................97
7 Zusammenfassung und Ausblick........................................................................99

ABBILDUNGSVERZEICHNIS 6
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Erfahrungsbereiche in der Werkstatt ....................................................15
Abbildung 2: Erfahrungszyklus der spanenden Fertigung.........................................17
Abbildung 3: Layout der spanenden Fertigung..........................................................30
Abbildung 4: Das dreistufige Auftragssteuerungskonzept.........................................35
Abbildung 5: CeAFIS bei DV-technischer Realisierung.............................................39
Abbildung 6: Anwendung des Dispositionsmoduls im CeAFIS..................................40
Abbildung 7: Technische Hilfsmittel und Werkzeuge ................................................44
Abbildung 8: Datenstruktur CeAFIS und Zugriffsrechte für den Facharbeiter ...........46
Abbildung 9: Forderungen an die Benutzungsoberfläche..........................................49
Abbildung 10: Datenhaltung und Datenzugriffe für den Facharbeiter........................51
Abbildung 11: Offenheit und Schnittstellen zu anderen Techniksystemen
am Beispiel der Steuerung2000.........................................................53
Abbildung 12: Vorgehensweise zur Erstellung eines multimedialen Informations-
systems ..............................................................................................55
Abbildung 13: Ziele bei der Gestaltung und Einführung neuer Formen der Arbeits-
organisation........................................................................................57
Abbildung 14: Arbeitsgestaltung mit sozio-technischem Ansatz................................58
Abbildung 15: Abstimmung mit dem Meister .............................................................60
Abbildung 16: Abstimmung mit Kollegen...................................................................61
Abbildung 17: Beispiel eines konventionell erstellten Einrichteblattes.......................62
Abbildung 18: Die Module der Steuerung2000..........................................................64
Abbildung 19: Integration der Einrichteblattverwaltung in ein Insel-
informationssystem ............................................................................65
Abbildung 20: Mögliche Technikunterstützung bei Gruppenarbeit in der Werkstatt ..66
Abbildung 21: Lösungskonzept der Programmstruktur..............................................72
Abbildung 22: Die Navigation durch die vier Hierarchieebenen.................................73
Abbildung 23: Benutzergeführtes Installationsprogramm..........................................80
Abbildung 24: Der Eröffnungsbildschirm der Einrichteblattverwaltung ......................82
Abbildung 25: Die Maschinenauswahl der Einrichteblattverwaltung..........................83
Abbildung 26: Liste der verfügbaren Einrichteblätter an einer Maschine...................84
Abbildung 27: Karteikarte Allgemeines......................................................................85
Abbildung 28: Karteikarte Aufspannung....................................................................86

ABBILDUNGSVERZEICHNIS 7
Abbildung 29: Karteikarte Arbeitsplan .......................................................................86
Abbildung 30: Die angehängte Unterprogrammverwaltung.......................................87
Abbildung 31: Nachbearbeitung von Bildern über Paintbrush...................................89
Abbildung 32: Fotografieren oder Filmen der Aufspannsituation...............................90
Abbildung 33: Das Videomodul der Einrichteblattverwaltung....................................90
Abbildung 34: Aufnahme von sprachlichen Annotationen .........................................91
Abbildung 35: Auszug aus einem Einrichteblatt ........................................................92
Abbildung 36: Kooperatives Organisationskonzept.................................................100
Abbildung 37: Einrichteblätter für das Schleifen bei der Firma Jung .......................102
Abbildung 38: Einrichteblätter für das Biegen bei der Firma Kodak ........................102

TABELLENVERZEICHNIS 8
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Stärken und Schwächen des Unternehmens............................................28
Tabelle 2: Eingesetzte Werkzeugmaschinen in der spanenden Fertigung................31
Tabelle 3: Kenntnisse und Erfahrungen verschiedener Beschäftigtengruppen in
der Beurteilung von Dispositionsaspekten................................................34
Tabelle 4: Plattform für die Produktion ......................................................................75
Tabelle 5: Kosten und Nutzen der Einrichteblattverwaltung......................................95

EINLEITUNG 9
1 Einleitung
Lange Zeit wurde die technische Integration der verschiedenen betrieblichen Funkti-
onsbereiche der Produktion als der Königsweg der Rationalisierung angesehen. In
den Köpfen einiger Planer spukten die Perspektiven der menschlosen Fabrik umher,
für die nur noch Schnittstellenprobleme zu lösen seien. Spätestens bei der Diskussi-
on um die CIM-Ruinen wurde klar, daß die Integration der Funktionsbereiche nicht
lediglich ein technisches Problem ist. Die Verlagerung aller wichtigen Planungs-,
Programmier- und Kontrollaufgaben in die der Fertigung vor- und nachgelagerten
Bereiche führen vielfach zu Flexibilitätseinbußen sowie zu zeitlichen und kostenmä-
ßigen Mehraufwendungen.
Diese Probleme sind keine vorübergehenden Phänomene, die durch eine immer
weiter voranschreitende Technisierung aufgefangen werden können. Kurze Durch-
laufzeiten für Aufträge, hohe Maschinenauslastung, präzise Termineinhaltung und
gleichbleibende Produktqualität sind trotz Vorplanungen und Programmvorgaben nur
durch Zusatzleistungen der Facharbeiterinnen und Facharbeiter zu erreichen. Die
neue Perspektive der Dezentralisierung hat somit den Blick auf die Kompetenz der in
den verschiedenen Funktionsbereichen Arbeitenden wieder geöffnet.
Die Bestrebungen hin zu einer rechnerintegrierten Produktion scheinen jedoch mit
Gefahren für den Aufbau und Erhalt von Erfahrungswissen verbunden zu sein, be-
trachtet man wie gegenwärtig die Technik- und Organisationstrends verlaufen. Je
nach CNC-Einsatzbereich, technischer Ausstattung und Organisationskonzept regu-
lieren die in CNC-Arbeitsstrukturen tätigen Mitarbeiter ihr Arbeitshandeln auf ganz
unterschiedlicher informatorischer Grundlage. Generell gilt, daß nur dann, wenn si-
chergestellt ist, daß Technik und Organisation es ermöglichen die Wirkungen eige-
ner Entscheidungen zu erfahren, der Aufbau und Erhalt von Erfahrungswissen ge-
fördert wird. Vor diesem Hintergrund sind technisch-organisatorische Strukturen, die
planerisch-dispositive Tätigkeiten von ausführend-kontrollierenden trennen, weder
geeignet bei dem, der die Entscheidungen trifft Erfahrungen zu erzeugen, noch bei
dem, der nur ausführt.
Aus der nun ca. zehn Jahre dauernden Phase der Aneignung der CIM-Technologien
durch Anwenderunternehmen wird immer deutlicher, daß nur qualifizierte Arbeits-

EINLEITUNG 10
kräfte unter Einsatz spezifischen Erfahrungswissens in der Lage sind, die komplexe
CIM-Produktionstechnik zu beherrschen und das ihr zugeschriebene Potential an
flexibler Automatisierung auszuschöpfen.
Es wird ebenfalls immer deutlicher, daß wegen der Veränderungen des Käufer-
marktes hin zur Nachfrage kundenspezifischer Produkte weniger das Rationalisie-
rungs- bzw. Automatisierungspotential von CIM, sondern eher dessen Flexibilisie-
rungspotential im Vordergrund steht. Für die deutsche Industrie stellt sich somit die
Aufgabe, sowohl die Chancen von CIM hinsichtlich einer flexiblen Automatisierung
zu nutzen als auch attraktive Werkzeugmaschinenarbeitsplätze für hochqualifizierte
Facharbeiterinnen und Facharbeiter bereitzustellen. Es gibt hinweise, daß beide
Ziele durchaus vereinbar sind. Es gibt aber auch Hinweise, daß die Aspekte Organi-
sation und Arbeitsgestaltung zu Beginn der Einführung von CIM häufig zugunsten
der Technikgestaltung zu wenig beachtet werden.
Für den Bereich der spanenden Fertigung wurde deshalb in den Projekten Compu-
tergestützte erfahrungsgeleitete Arbeit (CeA) untersucht, was die von betrieblichen
Praktikern immer so benannte unbezahlbare Erfahrung der Facharbeiterinnen und
Facharbeiter ausmacht /8/. Erfahrung ist ebenso handlungsleitend wie theoretisches
Wissen. Allerdings ist das Erfahrungswissen ein Wissen, das eng mit praktischem
Handeln verbunden ist. Erfahrungswissen steht damit im Zusammenhang mit einer
bestimmten Ausformung des Arbeitshandelns, die mit dem Begriff erfahrungsgelei-
tete Arbeit bezeichnet wird /13/.
Der Forschungsverbund Erfahrungsgeleitete Arbeit mit CNC-Werkzeugmaschinen
(CeA 1) hat dabei die Nutzung und Unterstützung von Erfahrungswissen beim Dre-
hen und Fräsen untersucht, während der Forschungsverbund Erfahrungswissen im
CIM-Umfeld (CeA 2) sich mit der Sicherung und Förderung des Erfahrungswissens
von CNC-Maschinenbedienern insbesondere im Hinblick auf die Fertigungssteue-
rung (u.a. Auftragsreihenfolgebildung) und Fertigungsplanung (u.a. NC-
Programmierung, Arbeitsplanung, Rüstoptimierung, usw.) befaßt hat /5/.
Ziel dieser Diplomarbeit ist letztendlich die Realisierung modellhafter Arbeitsstruktu-
ren und deren informationstechnischer Unterstützungskomponenten im Produktions-
bereich des Unternehmens Rich. Seifert & Co. GmbH & Co. KG, die demonstrieren
sollen, daß sich CIM-Technologien und erfahrungsgeleitete Arbeit in der Praxis nicht
ausschließen.
Bei der Durchführung der Diplomarbeit wurde deshalb eine partizipative Vorgehens-
weise für besonders wichtig gehalten, d.h. auf die Beteiligung der Facharbeiterinnen

EINLEITUNG 11
und Facharbeiter und weiteren von den Gestaltungsmaßnahmen betroffenen Be-
schäftigten von Anfang an, wurde größter Wert gelegt. Die Partizipation durch die
Facharbeiter führte zu einer bottom up Entwicklung des CeAFIS-Gesamtkonzeptes,
das durch eine top down Entwicklung nicht möglich gewesen wäre. Ausgangspunkt
war ihr spezifisches Arbeitshandeln in ihrem betrieblichen Umfeld. Sie orientierten
sich hierbei nicht an den CIM-Funktionsketten, die den arbeitenden Menschen nicht
ausreichend berücksichtigen. Statt der CIM-Fragestellung Was muß gemacht wer-
den? stand der CeA-Gedanke Wer macht was? im Vordergrund.
So konnte mit der Methode des Rapid Prototyping das Softwaremodul Einrichteblatt-
verwaltung den Benutzeranforderungen genauestens angepaßt werden und geht
weit über die Laborphase hinaus. Es wird bereits prototypisch in der spanenden Fer-
tigung eingesetzt, wo es sich täglich dem rauhen Industriealltag stellen muß.

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 12
2 Erfahrungswissen im CIM-Umfeld
2.1 CNC-Entwicklung im CIM-Umfeld
Die CNC-Technik ist eine Schlüsseltechnologie für rechnergestützte Fertigung.
Durch ihren Einsatz können die Leistungen in der Werkstatt verbessert und erweitert
werden. Die CNC-Technik läßt höhere Geschwindigkeiten und Präzision bei Bear-
beitungsvorgängen der Werkzeugmaschine zu, gestattet die Bearbeitung kompli-
zierter Konturen und erlaubt durch Anfertigen von Programmen in erheblichem Um-
fang besonders flexible Fertigung auch bei hohen Stückzahlen. CNC-
Werkzeugmaschinen weisen ein anderes Leistungsspektrum als die konventionellen
Werkzeugmaschinen auf. Sie sind Grundbaustein für rechnerintegrierte CIM-
Strukturen.
In der Geschichte der Entwicklung und Anwendungen von CNC-Werkzeugmasch-
inen lassen sich drei Etappen voneinander abgrenzen, bei denen neben den grund-
legenden Ingenieurwissenschaften auch die Arbeits- bzw. Sozialwissenschaften in
unterschiedlicher Bedeutung Einfluß genommen haben.
In der ersten Etappe bis Anfang der 70er Jahre ging es vor allem darum, eine funkti-
onsfähige CNC-Werkzeugmaschine zu entwickeln. Diese Aufgabe sahen die Inge-
nieurwissenschaften als ihre Domäne an, so daß sie auch keine Impulse von den
Arbeits- und Sozialwissenschaften erwarteten und suchten. Aus der Sicht der Inge-
nieurwissenschaften fiel ihnen lediglich die Aufgabe zu, die Auswirkungen des Ein-
satzes von CNC-Technik zu untersuchen oder organisatorische Fragen der Einglie-
derung von CNC-Maschinen in Arbeitsstrukturen zu klären.
Die zweite Etappe der technischen Entwicklung erfolgte in den 80er Jahren. Insbe-
sondere Anwenderprobleme - wie die schwierige Handhabbarkeit - der ersten CNC-
Werkzeugmaschinen und einer damit im Zusammenhang stehenden als zu gering
eingeschätzten Diffusion - vor allem Barrieren in kleineren und mittleren Betrieben -
führten zu einer stärkeren Beachtung des praktischen Umgangs mit CNC-Werkzeug-
maschinen. Arbeits- und sozialwissenschaftliche Untersuchungen machten insbe-
sondere auf verschiedene Schwächen beim Programmieren und bei der Maschinen-
bedienung aufmerksam. Entsprechend diesen Erkenntnissen lag der Schwerpunkt

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 13
der technischen Entwicklung in der Erweiterung der Funktionalität von CNC-Werk-
zeugmaschinen und in der Verbesserung der Handhabbarkeit von Programmeinga-
ben. Aus der Vielzahl technischer Neuerungen in den 80er Jahren soll hier nur kurz
das WOP-Konzept (werkstattorientiertes Programmieren) erwähnt werden, bei dem
durch Klartext- und Grafikeingabe im Dialog Programme erstellt werden können, oh-
ne daß der DIN-Satz verwendet werden muß. Dialog- sowie Ein- und Ausgabe-
schnittstellen werden dabei nach software-ergonomischen Gesichtspunkten gestal-
tet.
Die dritte Etappe der technischen Entwicklung kommt in den 90er Jahren in Gang.
Sie beginnt mit der empirisch begründeten Kritik sozialwissenschaftlicher Untersu-
chungen an dem verengten Ansatz, die Arbeit mit Werkzeugmaschinen ausschließ-
lich unter dem Gesichtspunkt der Mensch-Maschine-Schnittstelle zu betrachten. Sie
betont demgegenüber den ganzheitlichen Zusammenhang des Arbeitshandelns mit
CNC-Werkzeugmaschinen. Dieses Handeln wird nicht nur von kognitiv-rationalen
Aspekten geprägt, sondern ebenso von intuitiv-assoziativen Aspekten, wie sie insbe-
sondere bei aus der Erfahrung gewonnen Orientierungen und Vorstellungen für Zu-
standsbewertungen zum Bearbeitungsfortschritt und Situationsbewertung für Bear-
beitungsstrategien bedeutend sind. Um diese Zusammenhänge zu klären, wurde
z.B. Anfang der 90er Jahre der Forschungsverbund CeA gebildet, dem neben inge-
nieurwissenschaftlichen, arbeits- und sozialwissenschaftliche Instituten, ebenso Her-
steller und Anwender angehören. In diesem Verbund sind gemeinsam neue Anforde-
rungsprofile für erfahrungsgeleitete Arbeit mit CNC-Werkzeugmaschinen entwickelt
worden.
Ausgangspunkt der Entwicklungen sind die Facharbeiter in ihrem Arbeitshandeln an
CNC-Werkzeugmaschinen. Es ging um die Erfassung der Arbeitsfunktionen beim
Drehen und Fräsen, welche Entscheidungen vor Ort durch den Facharbeiter zu tref-
fen sind und woran er sich bei der Entscheidungsfindung orientiert. Hervorzuheben
ist, daß die Arbeits- und Sozialwissenschaften im CeA-Verbund nicht erst im Nach-
hinein, wenn technische Konzepte entwickelt worden sind, hinsichtlich Akzeptan-
zuntersuchungen oder Vorschlägen für Korrekturen beteiligt worden sind, sondern
bereits bei der Festlegung der Anforderungsprofile. Im Rahmen der vielfältigen Dis-
kussionen zwischen den verschiedenen Fachdisziplinen haben sich sowohl grundle-
gende Konzepte zum Arbeitshandeln und zur Erfahrungsbildung, wie auch über An-
satzpunkte für neue technische Komponenten herausgeschält. Forschung und Ent-
wicklung verliefen im Rahmen eines interaktiven Innovationsprozesses.

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 14
2.2 Erfahrungsbereiche bei erfahrungsgeleiteter Arbeit in der
spanenden Fertigung
2.2.1 Erfahrungsgeleitete Arbeit im Werkstattbereich
In der Werkstatt werden Fertigung und Montage vorgenommen. Zumindest produkti-
onsnah organisiert sind Auftragsvorbereitung, NC-Programmierung und Fertigungs-
steuerung. Produktionsbezogen sind auch Auftragsannahme, Konstruktion und Ma-
terialwirtschaft ausgerichtet. Diese Betriebsbereiche erfordern unterschiedliche
Kenntnisse und Erfahrungen, um eine Arbeitsaufgabe zu bearbeiten und ein typi-
sches Leistungsergebnis zu erzielen. Unter den Aspekten der Gesamteffektivität und
Qualitätssicherung ist jeder Betriebsbereich darauf angewiesen, daß vor-, neben-
und nachgelagerte Bereiche termin- und qualitätsgerecht ihr Aufgabenspektrum be-
arbeiten bzw. produzieren. Jeder Funktionsbereich hat hierfür eine spezifisches Ar-
beitshandeln und Leistungsvermögen entwickelt.
Bei der Arbeit in der Werkstatt lassen sich generell zwei Erfahrungsbereiche unter-
scheiden, die im konkreten Arbeitshandeln aber eng miteinander verflochten sind
und zwar:
1. den der spanenden Teilefertigung (Werkstattbereich) mit der Maschine, gemeint
sind hier z.B. die Bearbeitungsstrategie und die Prozessbeherrschung.
2. den der Auftragsabwicklung (dispositives Umfeld), gemeint sind hier Fragen z.B.
der Auftrags- und Ressourcendisposition
2.2.2 Erfahrungsgeleitete Arbeit im dispositiven Umfeld
Durch die Nutzung von Erfahrung aus beiden Bereichen in Form einer engen Ver-
schränkung und eines Aufeinanderbezogen-Seins von Erfahrungen aus Zerspanung
und aus Auftragsabwicklung können Facharbeiter eine flexible, ökonomische, zeit-
und material- sowie qualitätsgerechte Teilefertigung gewährleisten. Dies zeigt sich
z.B., wenn bei der Disposition der Auftragsreihenfolge durch Facharbeiter in die Ab-
schätzung der Bearbeitungszeiten erfahrungsbasierte Erwartungen über eventuell
auftretende Schwierigkeiten in der Zerspanung mit eingehen. Umgekehrt fließen in
die Tätigkeiten zur Steuerung der Zerspanung auch immer Erfahrungen mit der Auf-
tragsabwicklung ein. Dies wird u.a. deutlich, wenn Facharbeiter einen Werkzeug-
wechsel abhängig machen von dem Aufwand der Zeit(ersparnis), sowie den erwar-
teten Auswirkungen bezüglich der Qualität. So entscheidet sich ein Facharbeiter u.U.
bei nur einem verbleibenden Werkstück, es mit verminderter Drehzahl und stumpfe-

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 15
rem Werkzeug fertigzubearbeiten, während er es bei weiteren verbleibenden Werk-
stücken wechselt.
Die folgende Grafik veranschaulicht die Zusammenwirkung der beiden Erfahrungs-
bereiche, wobei die Pfeile die jeweiligen Beeinflussungsrichtungen symbolisieren:
Werkzeugverfügbarkeit
Auftragspapiere
Einrichteblatt
Aufspannmittel
Bereich der
Auftragsabwicklung
Bereich der
Teilefertigung
Abbildung 1: Erfahrungsbereiche in der Werkstatt
Teilebündelung nach Materialart
Terminierung
Zeichnung
Prüfung auf Machbarkeit
Der Fokus für das Arbeitshandeln von Facharbeitern mit Dreh- und Fräßmaschinen
liegt auf dem inneren Erfahrungsbereich der spanenden Teilefertigung, in den hier
- wie gezeigt - der äußere Erfahrungsbereich der Auftragsabwicklung mit hineinwirkt.
Bei der Beschreibung der Tätigigkeitsinhalte an CNC-Werkzeugmaschinen, die den
inneren Erfahrungsbereich ausmachen, finden sich in der Literatur verschiedene
Versuche einer analytischen Unterscheidung der einzelnen Aufgaben und Tätig-
keitsinhalte. Es werden folgende Arbeitsfunktionskomplexe unterschieden:
a. Arbeitsplanung
- Fertigungsablauf ermitteln
- Arbeitsplan erstellen
b. NC-Programmierung
- Bearbeitungsstrategie bilden
- Programmdaten ermitteln bzw. aus CAD übernehmen
- NC-Programm erstellen
- Programmverwaltung
c. Fertigungssteuerung und -überwachung
- Kapazitätsplanung
- Bereichsbezogene Auftragsanordnung bzw. -verteilung
- Auftragsreihenfolgebestimmung
- Betriebsmittelbereitstellung
- Beteiligung an der Fertigungsgrobplanung

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 16
d. Betriebsmittelwesen
e. Maschineneinrichtung und -rüstung
- Einrichtevorgänge festlegen
- Spannmittelaufbau
- Werkzeugvoreinstellung
- Bearbeitungswerkzeuge einsetzen und auswechseln
f. Programm testen und korrigieren
- Programm einfahren
- Programmtestlauf
- Programm korrigieren und optimieren
g. Prozeßüberwachung
- Maschinen- und Anlagebedienung
- Fertigungsablauf überwachen und korrigieren
h. Qualitätssicherung
- Meßmittel vorbereiten
- Prüf- und Meßvorgänge durchführen
i. Instandhaltung
- Beteiligung an der Instandhaltungsplanung
- Störungsdiagnose
- Wartung
j. Fertigungsgerechte Konstruktion
- Kommunikation mit Konstruktion
k. Partizipation an Innovationsprozessen
Bei solchen Erfassungen und Zusammenfassungen von Einzeltätigkeiten oder
-aufgaben zu größeren Arbeitskomplexen bestehen Probleme neben der ange-
strebten vollständigen Erfassung vor allem in der Zuordnung und Gewichtung der
einzelnen Tätigkeiten zu übergeordneten Komplexen. Die Festlegung des Zeitpunk-
tes, wann im Arbeitsablauf welche Tätigkeit ausgeführt wird spricht eines dieser Pro-
blemfelder an. Hier unterscheiden sich Facharbeiterinnen und Facharbeiter sowohl
individuell als auch situationsbezogen.
Ein weiterer Kritikpunkt an solchen schematisch und damit starr anmutenden Be-
schreibungen von Aufgabeninhalten besteht in ihrem Auflistungscharakter, der pro-
zeßhaften Dynamik der Arbeitshandlungen nur unvollkommen gerecht werden kann.
D.h. sowohl Entscheidungspunkte (Denkvorgänge, Bewertungen) für die Ausführung
bestimmter einzelner Arbeitshandlungen in Abhängigkeit vom Fertigungsfortschritt
oder -rückschritt, als auch die entsprechenden Orientierungsgrundlagen sind nur

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 17
schwer in solche Auflistungen integrierbar. Im Wesentlichen werden auf diese Art
und Weise eher die äußerlich beobachtbaren Handlungsabläufe abgebildet.
Die Dynamik des Arbeitsablaufes und auch wesentliche Tätigkeitsabschnitte sowie
zugrundeliegende Entscheidungs- und Orientierungspunkte lassen sich angemesse-
ner in einem kreisförmigen Erfahrungszyklus der spanenden Teilefertigung abbilden:
Abbildung 2: Erfahrungszyklus der spanenden Fertigung
Das Schaubild beschreibt die Leitaufgabe des Facharbeiters an CNC-Werkzeugma-
schinen in der Fertigung, nämlich aus einem Rohling bzw. aus einem vorgefertigten
Teil ein Fertigteil bzw. ein weiter zu bearbeitendes Zwischenteil herzustellen. Der
äußere Kreis bezeichnet die verschiedenen Entscheidungspunkte, die im Laufe der
Bearbeitung auftreten sowie wesentliche, konkrete Tätigkeitskomplexe (Ecktätigkei-
ten). Mit Erhalt von Rohteil, Zeichnung, Einrichteblatt und vorgefertigten Program-
men als einem Maximum von vorgegebenen Materialien in der Produktion stellt sich
für die Facharbeiterinn oder den Facharbeiter zunächst die Frage, ob eine Bearbei-
tung wie vorgesehen möglich ist. Diese Entscheidung ist noch komplexer und um-
fangreicher, wenn kein Programm oder Einrichteblatt vorliegt und auch die Aufspan-
nung selbst festgelegt werden muß. Es stellt sich also weiterhin die Frage nach einer
den gegebenen und in der Zeichnung bzw. Einrichteblatt aufgeschriebenen ad-
äquaten Bearbeitungsstrategie. Diese Überlegungen führen weiterhin zur Program-
meingabe bzw. -korrektur sowie zum Einrichten der Maschine, worunter sowohl die
Aufspannung des Werkstücks, die Bestückung mit geeigneten Werkzeugen wie auch

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 18
die Festlegung der Werkstücknullpunkte zählen. Programmeingabe und Einrichten
der Maschine stellen in der betrieblichen Praxis eng miteinander verschränkte Tätig-
keitsinhalte dar, so müssen beispielsweise die ausgewählten und vermessenen
Werkzeuge in den Programmwerkzeugspeicher eingegeben werden.
Im nächsten Tätigkeitsabschnitt (Verfahrwege und Schnittgeschwindigkeiten vorge-
ben/korrigieren) erfolgt in erster Linie ein Einfahren des selbst erstellten oder vorge-
gebenen Programms. Wesentliche Entscheidungen betreffen hier zum einen die
grundsätzliche Lauffähigkeit des Programms oder genauer der kodierten Verfahrwe-
ge der Werkzeugspindel sowie die endgültige Festlegung und Anpassung der Tech-
nologiewerte (Schnittiefe, Drehzahl, Vorschub) an die konkreten Werkstück-
Werkzeug-Charakteristiken und -Eigenarten.
Weitere Entscheidungspunkte im Laufe der Teilebearbeitung stellen Fragen nach
Zustand bzw. Abnutzung von Werkzeugen und nach der Einhaltung von Maßhaltig-
keit und Oberflächengüte dar. Diese Fragen betreffen das Einfahren und die Pro-
zeßüberwachung, wenn bei Folgeteilen die Maschine im Automatikbetrieb läuft. Än-
derungen des Programms werden in der Regel am Ende der Bearbeitung fixiert.
Wesentlich ist, daß sich Facharbeiterinnen und Facharbeiter an diesen Maschinen
bei jedem Tätigkeitsabschnitt und jedem Entscheidungspunkt auf die im inneren
Kreis angeführten und der Wahrnehmung zugänglichen Orientierungsgrundlagen
beziehen. So wird entsprechend dem Bearbeitungsfortschritt der jeweils sich verän-
dernde Bearbeitungskontext über die der Wahrnehmung zugänglichen Daten erfaßt.
Dies können z.B. vor Beginn der Bearbeitung die vorliegenden Materialien, v.a.
Zeichnung, Einrichteblatt und evtl. Programm und während der Bearbeitung die aku-
stische, optische und taktil-kinästethische Verfolgung der Bearbeitung sein. Deutlich
wird, daß eine Orientierung, wann und wie eine bestimmte Bearbeitung von der Ma-
schine ausgeführt wird, eine Art komplexen Hintergrund für die Steuerung der Bear-
beitung angeben. Zusätzlich zu den über die Wahrnehmung zugänglichen aktuellen
Daten geben hier die kurz- und längerfristig zurückliegenden und ihren Bedeutungen
für den aktuellen Bearbeitungskontext erfahrenen Daten eine wichtige Orientierung.
Weiterhin veranschaulicht die Skizze, daß von jedem Entscheidungpunkt ein Weg
nur über die Mitte zu zurückliegenden Tätigkeitsabschnitten möglich ist. Wenn z.B.
eine Oberflächengüte oder die Toleranz einer Passung nicht eingehalten werden
konnte, muß entschieden werden, wie weiter verfahren werden kann. Ein zu klein
geratenes Maß kann z.B. korrigiert werden, indem der äußere Kreis betreffend einer
solchen Korrektur nochmals durchlaufen und ein entsprechender Span abgenom-
men wird.

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 19
2.3 Rolle der Informationstechnik bei erfahrungsgeleiteter Arbeit
In der kognitiv-rational ausgerichteten Psychologie wird die Arbeitskraft (in Analogie
zu Computersystemen) als ein informationsverarbeitendes System angesehen. Sie
nimmt Informationen auf, verarbeitet diese und gibt sie in irgendeiner Form aus bzw.
weiter. Ein Vorteil dieser Betrachtungsweise wird darin gesehen, daß sich dadurch
menschliche Informationsprozesse datentechnisch nachbilden und simulieren las-
sen, und sie deshalb wiederum leichter objektiv (nachmeßbar und rechnerisch) un-
tersucht werden können. Bei dieser Analogiebildung ergeben sich allerdings Be-
schränkungen für das dahinterstehende Konzept. Bei der Informationsaufnahme
werden insbesondere nur eindeutig und datentechnisch erfaßbare Informationsquel-
len berücksichtigt (wie z.B. Reize, Signale, Zeichen und Muster). Bei der Informati-
onsverarbeitung werden ebenso lediglich generalisierbare, d.h. von Personen und
Situationen unabhängige Prinzipien und Steuerungselemente kognitiver Kontrolle
betrachtet. Dazu gehören Fertigkeiten aus der sog. Gewohnheitsebene, Regeln auf
der sog. Regelebene und mentale Modelle auf der sog. Wissensebene. Die Hand-
lungsregulationstheorie spricht auch von Fertigkeiten, Plänen und variablen Grund-
mustern. Bei der Informationsausgabe handelt es sich zum einen um Operationen,
die durchgeführt werden, genauso wie um externe Speicherung verdichteter und
aufbereiteter Daten und Informationen oder deren Weitergabe. Einstellungen, Emo-
tionen und Spannungen aus dem sozialen Kontext begleiten allenfalls die kognitiven
Informationsverarbeitungsprozesse, haben für diese aber, wenn überhaupt, nur mit-
telbar eine Funktion, z.B. die der Selektion und Filterung.
Das Konzept computergestützter erfahrungsgeleiteter Arbeit (CeA) geht davon aus,
daß kognitiv-rationale Informationsverarbeitungsprozesse bei Arbeitskräften vor al-
lem in wiederkehrenden, standardisierbaren und berechenbaren Arbeitssituationen
vorkommen, und hierfür das Konzept der Arbeitskraft als informationsverarbeitendes
System tragfähig ist. Bei der Arbeit mit CNC-Werkzeugmaschinen zählen zu solchen
Arbeitssituationen vereinfachte Formen der Programmeingabe, die Prüfung der An-
fahrbedingungen beim Einrichten und Rüsten (z.B. Spannsituation, Werkzeuglänge
und Nullpunkte) mit Hilfsmitteln und die Prüfung der Produktqualität mittels Meßge-
räten.
Bei der Arbeit mit CNC-Werkzeugmaschinen treten gleichwohl eine Vielzahl von Ar-
beitssituationen auf, bei denen aber der Modus subjektivierenden Handelns von vor-
rangiger Bedeutung ist. Dazu gehören die weiter oben beschriebene Arbeitsfunkti-
onskomplexe (a. - k.), vor allem dann, wenn es sich nicht um Standardsituationen
(z.B. schwer einsehbare Aufspannungen, vorgefertigte Teile) handelt.

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 20
Der Modus subjektivierenden Handelns besteht aus einer Einheit der Komponenten
der komplexen Wahrnehmung, des assoziativen Denkens, des iterativen Vorgehens
und der erlebten Bezugnahme zu Maschinen und Personen. Die besondere Lei-
stungsfähigkeit entsteht dadurch, daß durch Aktivierung einer Komponente im
Handlungsmodus die anderen ebenfalls verfügbar sind. Wahrgenommene Informati-
onsquellen, Vorstellungsbilder, durchgeführte oder vorgestellte Bewegungsfolgen
und Erlebnisse im Umgang mit Maschinen und Personen sind miteinander gedächt-
nismäßig assoziativ verknüpft. Im Einklang mit diesem Befund steht die Theorie des
multimodalen Gedächtnisses. Danach kann mit der Umwelt über verschiedene Ge-
dächtnissysteme interagiert werden, über sensomotorische Empfindungen genauso
wie über visuelle bildhafte Eindrücke und körperliche Bewegungen (Grafik und Vi-
deo), wie natürlich auch über Begriffe und Kategorien (Text und Sprache). Wahr-
nehmung steht im Dienste des Tuns. Im Umgang mit der Umwelt bildet eine Person
Markierungen aus (z.B. Bildmarken, Bewegungsmarken, Wortmarken), bei deren
Auftreten in einer Arbeitssituation ein besonders leichter Zugang zum entsprechen-
den Gedächtnissystem gegeben ist und über dieses wiederum andere angesprochen
werden können. Eine Person führt unbewußt den Zugang durch, mit dem sie den für
sie am wenigsten psychischen Energieaufwand aufbringen muß. Wahrnehmung
kann somit als dissipativer Vorgang aufgefaßt werden, der den Prinzipien der
Selbstorganisation unterliegt.
2.4 CeA-Anforderungen an Technik und Organisation
Aus der Sicht des Konzeptes erfahrungsgeleiteter Arbeit mit CNC-Werkzeugma-
schinen ergeben sich drei Ansatzpunkte, wie erfahrungsgeleitete Arbeit in der Werk-
statt technisch unterstützt werden kann. Sie beziehen sich auf technische Optionen
zur
1. Erhöhung der Prozeßtransparenz
2. Verbesserung und Vereinfachung des Prozeßeingriffs
3. maschinennahen Erstellung von Programmen bzw. deren Korrektur.
Bei der Erhöhung der Prozeßtransparenz geht es um sinnvolle Maschinenkonstruk-
tionen, die es mehr als bisher erlauben, unmittelbare Prozeßäußerungen wahrneh-
men zu können. Zum anderen geht es darum, Sensoren so zu nutzen, daß transfor-
mierte Information über Prozeßzustände Arbeitskräften in einer analogen Darstel-
lungsform so zur Verfügung gestellt werden (z.B. akustische Sensoren oder Be-
dienelemente mit taktiler Rückkopplung), daß die Facharbeiter zutreffende mentale
Vorstellungen über die Charakteristiken des ablaufenden Prozesses bilden können.

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 21
Zur Verbesserung bei Prozeßeingriffen an der sind Arbeitskräfte beim Einrichten und
Rüsten zu unterstützen, Verfahrbewegungen direkt manuell zu steuern, Fingerspit-
zengefühl bei der Regulation von Schnittgeschwindigkeiten zu nutzen und die Hand-
habung der Maschine z.B. für das Wiederanfahren nach einem Stillstand zu erleich-
tern. Optionen für die Maschinenprogrammerstellung und -korrektur beziehen sich
auf einfache Programmeingaben und auf eine einfache und komfortable Verände-
rung von CNC-Programmen. Dies gilt insbesondere auch für sehr umfangreiche Pro-
gramme, die in der Arbeitsvorbereitung programmiert worden sind, bei denen einzel-
ne Abschnitte zu fahren sind oder die sich als korrekturbedürftig erweisen.
Organisatorische Optionen beziehen sich auf den Aufgabenzuschnitt, wie auch auf
die Arbeitsorganisation in der Werkstatt und auf die Beziehungen zu vor- und nach-
gelagerten Bereichen. Erfahrungsgeleitete Arbeit wird unterstützt, wenn Facharbeiter
in der Werkstatt Erfahrungszyklen aufbauen und laufend anpassen können. Dazu
gehört, daß sie Aufgaben wie Programmeingabe, Einrichten und Rüsten der Maschi-
ne, Einfahren von Programmen, Prozeßüberwachung und Produktkontrolle gesamt-
heitlich oder zumindest - in Zusammenarbeit mit anderen - anteilig übernehmen.
Erfahrungsgeleitete Arbeit wird weiter erleichtert, wenn bei Vorhandensein von inte-
grierten Produktionssystemen (CIM-Komponenten wie CAD/CAM und PPS mit
Werkstattsteuerung WSS, usw.) ein laufender Austausch von Erfahrungen zwischen
der Werkstatt und vor- bzw. nachgelagerten Bereichen stattfindet. Anlaß dazu kann
die Über- bzw. kommentierte Rückgabe von Fertigungsunterlagen sein, ebenso aber
das Gespräch über die Simulation von Programmen für CNC-Maschinen oder Plä-
nen für Werkstattsteuerung am anderen Ort oder Rückfragen aus vorgelagerten Be-
reichen über Fertigungsnotwendigkeiten. Auf diese Weise kommt ein Erfahrungs-
austausch entlang von Prozeßketten (Produkterstellung und Auftragsabwicklung) in
Gang. Ebenso bedeutsam ist auch ein Erfahrungsaustausch innerhalb der Werkstatt
zwischen Arbeitskräften, die ähnliche Maschinen mit ähnlichen Steuerungen bedie-
nen bzw. vergleichbare oder gleiche Teile herstellen. Die Segmentierung von Werk-
stätten in verschiedene Produktionsbereiche und qualifizierte Gruppenarbeit für die
Arbeit in Fertigungsinseln können hier die notwendigen organisatorischen Voraus-
setzungen schaffen.
Die Diskussion über Gruppenarbeit bis hin zur umfassenden Reorganisation von
Unternehmen sind Reaktionen auf veränderte gesellschaftliche Rahmendaten der
Produktion, insbesondere auf die Veränderungen und teils turbulenten Entwicklun-
gen auf den Absatzmärkten. Damit gewinnt auch die Frage, wie zukünftig Produkti-
onsarbeit aussieht und welcher Typ von Arbeitskraft benötigt wird, eine neue Wen-

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 22
dung. Es reicht nicht aus, die Arbeitsorganisation und Qualifikation von Arbeitskräf-
ten an eine bestimmte Technik anzupassen, in den Mittelpunkt rückt vielmehr die
Frage, ob die Technik den neuen Anforderungen an die industrielle Produktion und
den Veränderungen in der Arbeits- und Betriebsorganisation entspricht. Zu fragen ist
somit nicht, welche Arbeitskräfte und welche Arbeitsorganisation die Technik erfor-
dert, sondern umgekehrt: Ermöglicht es die Technik, das Potential qualifizierter
Fachkräfte effektiv zu nutzen und weiterzuentwickeln?
2.5 Aufgabe und Zielsetzung des CeA-Konzeptes
Gemessen an der Zielsetzung einer möglichst vollständigen Automatisierung zur Er-
reichung einer integrierten CIM-Struktur mag das technische Konzept zur Unterstüt-
zung erfahrungsgeleiteter Arbeit als Beschränkung oder gar Rückschritt in der tech-
nischen Entwicklung erscheinen. Doch es fragt sich, ob die Automatisierung ein hin-
reichendes Kriterium für die Beurteilung des technischen Fortschritts darstellt. Be-
trachtet man die technische Entwicklung als einen Prozeß, der vom einfachen Werk-
zeug über die Maschine bis hin zum sich selbst steuernden Automaten führt, sind
technische Systeme, die - einmal in Gang gesetzt - von menschlichen Eingriffen un-
abhängig sind, das ausgereifteste Stadium technischer Entwicklung, an dem der Er-
folg technischer Innovation zu messen ist. Doch die Praxis ist weit differenzierter und
vielfältiger. Es gibt zahlreiche Beispiele für technische Innovationen, die nicht auf das
Ziel der Automatisierung gerichtet sind, aber dennoch einen technischen Fortschritt
darstellen.
Mit flexibel einsetzbarer Informationstechnik soll eine flexible Produktion und Be-
triebsorganisation gewährleistet werden. Die Anforderungen, die heute an die Tech-
nik gestellt werden beziehen sich nicht mehr nur auf unterschiedliche Einsatzberei-
che, sondern ebenso auf unterschiedliche Formen der Interaktion zwischen Mensch
und Technik. Der Mensch ist mitentscheidender Produktionsfaktor und muß mit in
neue Technikkonzepte einbezogen werden. Die menschenleere Fabrik kann nicht
Ziel dieser Bemühungen sein, sondern die Forderung nach neuen menschenge-
rechten Arbeitsorganisationen und Arbeitsinhalten muß gestellt werden. Dabei sind
neue Medien und neue Technologien mitzuberücksichtigen. Bei dieser Gestaltung
von Arbeitsorganisationen müssen technisches und organisatorisches System ge-
meinsam und partizipativ mit den Mitarbeitern gestaltet werden, um ein möglichst
optimales Gesamtsystem zu erzielen.
Der Abbau zentralistischer Betriebsstrukturen - wie er heute durch Lean Production
gefordert wird - setzt eine neue Technik voraus, die anstelle der bisher verfolgten

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 23
CIM-Konzepte nach den Grundsätzen einer computergestützten erfahrungsgeleite-
ten Arbeit gestaltet ist. Die Technisierung von Informations- und Kommunikations-
prozessen und die Vernetzung betrieblicher Teilprozesse darf deshalb nicht auf Ko-
sten des direkten Informationsaustausches z.B. zwischen Werkstatt und Konstrukti-
on oder dem Werker an den Maschinen und der Produktionsplanung gehen. Techni-
sche Medien sind so zu gestalten, daß Erfahrungswissen erhalten, gestützt, erleich-
tert und effektiviert wird.
Weitere Rahmenbedingungen sind für die Entwicklung technischer Unterstützungs-
systeme im Werkstattbereich von Bedeutung und müssen in den Umstrukturierungs-
prozeß mit einfließen. Es ist ersichtlich, daß Rechnerintegration, Informations- und
bereichsübergreifende Kommunikationssysteme einen mitentscheidenden Faktor
auch in der Werkstattumgebung darstellen. Heutige Computersysteme sind so kom-
pakt und leistungsfähig, daß sie als Maschinensteuerungen auf CNC-Werkzeugma-
schinen eingesetzt werden. Die Integration von OnLine-Information, Aus- und Wei-
terbildung (Schulung durch CBT) zusätzlich zu Steuerungsfunktionen stellen keine
technischen Probleme mehr dar. Neue Technologien, wie Multimedia, Informations-
und Kommunikationssysteme können in entsprechenden Netzwerkumgebungen ein-
gebunden werden und können ihre Tätigkeit direkt dort aufnehmen, wo sie am drin-
gendsten benötigt werden: Am Ort der Wertschöpfung.
Im Verlauf des Projektes CeA wurde mit der Firma Rich. Seifert & Co. GmbH & Co.
KG ein Facharbeiter-Informations-System (CeAFIS) entwickelt, daß den weiter oben
genannten Anforderungen genügen soll. Als ein modularer Bestandteil dieses Auf-
tragsdispositionssystems CeAFIS, das weiter unten noch näher erläutert werden soll,
ist die Einrichteblattverwaltung anzusehen, die letztendlich zwei wesentliche Zielset-
zungen verfolgte:
1. Die Einrichteblattverwaltung soll als Kommunikationsmittel dienen
2. Die Einrichteblattverwaltung soll als Arbeitsmittel dienen
Beide Zielsetzungen sollen in den beiden nächsten Kapiteln erläutert werden.
2.5.1 Einrichteblattverwaltung als Kommunikationsmittel
Einrichten und Rüsten ist für die Facharbeiterinnen und Facharbeiter nicht der ei-
gentliche Arbeitsinhalt. Ziel und Aufgabe ist es, Werkstücke zu fertigen. Dement-
sprechend machen sie sich Gedanken über die Fertigung von Werkstücken, über-
prüfen diese bei der Aufspannung, revidieren ihre Planung und passen sie gegebe-
nenfalls an die reale Bearbeitungssituation an. Dieser Prozeß des Planens, Ausfüh-

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 24
rens und Kontrollierens kann bisher im Einrichteblatt nicht dokumentiert werden. Es
gibt keine Auskunft darüber, warum andere mögliche Bearbeitungsstrategien oder
Aufspannungen verworfen oder warum bestimmte Nullpunkte gewählt wurden. Sol-
che Informationen sind aber wichtig, wenn nach dieser Rüstsituation später Wieder-
holteile gefertigt werden sollen.
Um sich und anderen Kolleginnen und Kollegen das Hineindenken in die Rüstsituati-
on bei einer späteren Fertigung von Wiederholteilen zu erleichtern, versuchen viele
Facharbeiterinnen und Facharbeiter, die von ihnen erstellten Aufspannungen gut zu
dokumentieren. Sie schreiben Kommentare auf lose DIN-A4-Zettel um kritische
Stellen kenntlich zu machen; sie weisen mit Skizzen auf die Werkzeugwechsel- oder
Nullpunkte hin; sie dokumentieren die Aufspannungen in Zeichnungen. All das ge-
schieht, damit sie und andere Kollegen einen bildlichen Eindruck von der Rüstsitua-
tion bekommen, sich in ihr schneller orientieren und erkennen zu können, worauf es
ankommt.
Dieser Aneignungsprozeß soll durch die Einrichteblattverwaltung technisch besser
unterstützt werden. So erlaubt die Einrichteblattverwaltung mittels multimedialer Un-
terstützung Videobilder der Aufspannungen zusätzlich zu textuellen Informationen
abzuspeichern, um einen visuellen Eindruck der Rüstsituation zu erhalten. Verbale
und visuelle Beschreibungen der Rüstsituation und des Fertigungsprozesses er-
leichtern im übrigen nicht nur die Arbeitssituation der einzelnen Facharbeiterin oder
des einzelnen Facharbeiters, sie fördern auch die Zusammenarbeit in Gruppen, weil
so die Kommunikation über die Rüstsituationen und die herzustellenden Werkstücke
erleichtert wird.
2.5.2 Einrichteblattverwaltung als Arbeitsmittel
Für die Produktion von Werkstücken in der Einzelteil- und Kleinserienfertigung stel-
len Planen, Ausführen und Kontrollieren für die dort beschäftigten Facharbeiterinnen
und Facharbeiter inhaltlich keine voneinander unabhängigen Arbeitsinhalte dar.
Wenn Facharbeiterinnen und Facharbeiter diese Tätigkeiten ausführen, verbinden
sie diese zu einem Ganzen. Planung ist dann kein von der Ausführung losgelöster
Prozeß. Diesem Arbeitshandeln müssen neue Steuerungskonzepte Rechnung tra-
gen. So können auch Einrichteblätter für spezifische Rüstsituationen zu einem bes-
seren Arbeitsmittel werden, wenn sie die Facharbeiterinnen und Facharbeiter in ih-
rem Arbeitshandeln unterstützen. Der Firma Rich. Seifert & Co. GmbH. & Co. KG
bietet sich dadurch die Chance, die vielfältigen Erfahrungen ihrer Facharbeiterinnen
und Facharbeiter zu nutzen und ihnen zu ermöglichen, neue Produktionserfahrungen

ERFAHRUNGSWISSEN IM CIM-UMFELD 25
zu machen und einzusetzen. Damit erschließen sie sich auch neue Möglichkeiten für
eine flexible Produktion.

MODELLVORHABEN CEAFIS 26
3 Modellvorhaben CeAFIS
Zielsetzung des Modellvorhabens bei der Firma Rich. Seifert & Co. Gmbh & Co. KG
war die Sicherung und Förderung erfahrungsgeleiteter Arbeit an CNC-Werkzeugma-
schinenarbeitsplätzen im CIM-Umfeld. Hierfür sind entsprechende organisatorische-
technische Sollkonzepte und Pflichtenhefte entworfen und umgesetzt worden. Ein
zentrales Element bei der Entwicklung und Realisierung von erfahrungsförderlichen
Arbeitsstrukturen war hierbei die Mitarbeiterbeteiligung. Die Einführung der partizipa-
tiv entwickelten organisatorisch-technischen Sollkonzepte wurde von entsprechen-
den Qualifizierungsmaßnahmen für die Mitarbeiter begleitet. Die nachfolgenden
Ausführungen stellen die Einrichteblattverwaltung als Bestandteil der computerge-
stützten erfahrungsgeleiteten Auftragsdisposition und Arbeitsplanung im Facharbei-
ter-Informations-System (CeAFIS) dar und beschreiben die Ergebnisse des Modell-
vorhabens in seiner Gesamtheit.
3.1 Betriebliche Rahmenbedingungen
3.1.1 Produktspektrum
Die Firma Rich. Seifert & Co. Gmbh & Co. KG ist ein traditionelles Unternehmen und
wurde bereits 1892 gegründet. Dieses mittelständische Unternehmen hat seinen
Stammsitz in Ahrensburg bei Hamburg. Es unterhält, neben den inländischen Ge-
schäftsstellen Berlin, Düsseldorf, Ludwigshafen und München, Tochterunternehmen
in den USA und England sowie Handelsvertretungen in allen wichtigen Industrielän-
dern der Welt.
Derzeit sind 270 Mitarbeiter beschäftigt, wobei es sich in allen Bereichen um hoch-
qualifiziertes Personal handelt. Die Firma entwickelt, produziert und vertreibt Rönt-
gengeräte für die zerstörungsfreie Materialuntersuchung. Hierbei handelt es sich um
sehr anspruchsvolle Geräte, die ständig für einen individuellen Markt auf den neue-
sten technischen Stand gebracht werden müssen. Die Qualität der Geräte und Anla-
gen muß auf höchstem Stand gehalten werden.

MODELLVORHABEN CEAFIS 27
Die Anforderungen der Kunden aus den verschiedenen Branchen sind höchst unter-
schiedlich. Daraus folgt der äußerst hohe Entwicklungs-, Konstruktions- und Ferti-
gungsaufwand für die Geräte und Anlagen.
Die Stärke der Firma Rich. Seifert & Co. Gmbh & Co. KG liegt in der Flexibilität. Sie
sind stets bemüht, Sonderwünsche des Kunden schnell und gut zu erfüllen, denn der
Markt erfordert ein schnelles Reagieren.
Die Fertigungsbereiche sind vielseitig, sie reichen von Elektronik über Feinmechanik
bis zum Maschinenbau. Bei der Fertigungsstruktur handelt es sich um auftragsbezo-
gene Einzelfertigung mit sehr hohem Konstruktionsanteil sowie Kleinserienfertigung
mit einer Durchschnittslosgröße von 10-20 Stück. Einige Komponenten werden zu-
gekauft oder auswärts gefertigt. Die Fertigungstiefe ist bei Seriengeräten hoch, bei
kundenspezifischen Anlagen ist sie aufgrund spezieller Zukaufteile (wie Schalt-
schränke, Fördertechnik, usw.) deutlich geringer. Die Produktpalette ist sehr vielsei-
tig und wird in die zwei Hauptgruppen, der Grob- und Feinstruktur unterteilt.
Für die Grobstruktur gibt es die Produktlinien Eresco und Isovolt. Die Eresco Rönt-
gengeräte sind transportable Eintankgeräte. Hierbei handelt es sich um ein typisches
Baustellengerät. Typische Anwendungen sind z.B. Schweißnahtprüfungen in Werf-
ten, im Flugzeugbau, im Rohrleitungsbau, usw. Die Isovolt Röntgengeräte sind orts-
veränderliche Gleichspannungsgeräte. Diese Geräte bestehen aus mehreren Kom-
ponenten wie: Hochspannungserzeuger, Röntgenröhre und Strahlenschutzhaube,
Steuergeräte, Kühlpumpe und Kabel. Typische Anwendungen sind Kesselbau,
Schwermaschinenbau aber auch Gußteile aller Art. Der wichtigste Zweig der
Grobstruktur ist die Systemtechnik mit ihren Durchleuchtungsarbeitsplätzen. Hier
werden individuelle Maschinen für bestimmte Anwendungsfälle wie z.B. ein Röntgen-
Durchleuchtungssystem für gegossene KFZ-Räder entwickelt.
In der Feinstruktur heißt die Produktlinie Iso-Debyflex. Hier werden nicht nur die
Röntgengeräte ID 3000, sondern auch alle feinmechanischen Komponenten z.B. für
ein komplettes Diffraktometer-System XRD 3000 gefertigt. Die Feinstrukturröntgen-
geräte dienen der analytischen Materialuntersuchung und werden hauptsächlich von
Universitäten und Instituten gekauft. Diese Geräte finden aber auch immer mehr
Anwendungen in der Industrie. Außerdem betreibt die Firma Rich. Seifert & Co.
Gmbh & Co. KG einen Handel mit Röntgenzubehör.

MODELLVORHABEN CEAFIS 28
3.1.2 Stärken und Schwächen des Gesamtunternehmens
Die Ziele der spanenden Fertigung bei der Firma Rich. Seifert & Co. Gmbh & Co. KG
müssen sich an den gesamtbetrieblichen Rahmenbedingungen orientieren. Die
strategischen Ziele und Vorhaben des Unternehmens müssen letztendlich durch je-
den einzelnen Mitarbeiter umgesetzt werden. Dabei ist es wichtig, sich über den
Stellenwert der spanenden Fertigung als Gestaltungsbereich bewußt zu sein.
Vor diesem Hintergrund sind die wichtigsten Stärken und Schwächen, sowie die
strategischen Unternehmensziele in Tabelle 1 aufgeführt und bewertet. Daraus wird
deutlich, daß der spanenden Fertigung ein hoher Stellenwert für die Leistungs- und
Wettbewerbsfähigkeit zugemessen wird.
Tabelle 1: Stärken und Schwächen des Unternehmens
Der hohe Stellenwert wird durch die gewünschte hohe Fertigungstiefe und die hohe
Produktflexibiltät deutlich, die von der Werkstatt die technische und qualifikatorische
Bewältigung eines breiten Fertigungsspektrums verlangt. Auch der Vorteil speziellen
Know-hows in den Produkten und deren Herstellung gründet sich wesentlich auf das
Mitdenken der Facharbeiterinnen und Facharbeiter, wenn sie beispielsweise Ferti-

MODELLVORHABEN CEAFIS 29
gungserfahrung mit der Konstruktionsabteilung austauschen. Vor diesem Hinter-
grund erklärt sich auch, daß kooperative Unternehmenskultur und attraktive Arbeits-
plätze gerade in Zusammenhang mit der Fertigung als Stärke angesehen werden.
3.1.3 Organisatorischer Rahmen der spanenden Fertigung
3.1.3.1 Beteiligungsmodell der Mitarbeiter
Ein wesentliches Kennzeichen des Modellvorhabens CeAFIS bestand in der Reali-
sierung der Unternehmensziele unter Beteiligung der Mitarbeiter. Sie waren an der
Gestaltung ihres eigenen erfahrungsförderlichen Umfeldes beteiligt. Die Beteiligung
bezog sich auf die
− die Reorganisation ihrer Arbeitsstrukturen (wie die Umgestaltung des Layouts für
die spanende Fertigung)
− die Anpassung der technisch-organisatorischen Lösungen (wie das Einbringen
und
von Benutzeranforderungen in den Rapid Prototyping Prozeß der Einrichteblatt-
verwaltung)
− die Schaffung der qualifikatorischen Voraussetzungen
Die Einbeziehung der Facharbeiterinnen und Facharbeiter fand in allen Phasen statt,
von der ersten Analyse, Pflichtenhefterstellung, Entwicklung und Realisierung von
Modellösungen bis hin zur Bewertung der Maßnahmen und Evaluation des entstan-
den Facharbeiter-Informations-Systems. Praktisch bedeutete dies, daß die Phasen
in Form eines fließenden Übergangs miteinander verknüpft waren. Vorschläge aus
der Analysephase flossen beispielsweise in den Gestaltungsprozeß des Informati-
onssystems ein.
Wesentliche Ergebnisse des Beteiligungsprozesses sind:
1. die Übernahmen der Fertigungsfeinsteuerung durch die Facharbeiter im Rahmen
der Reorganisation der Arbeitsstrukturen
2. die beteiligungsorientierte Entwicklung des rechnergestützten Facharbeiter-
Informations-Systems CeAFIS
3. die in Arbeit integrierte, prozeßorientierte Qualifizierung.
Ein Beispiel für eine sich selbst auf der Facharbeiterebene getragene Beteiligung
stellt die Gestaltung des neuen Layouts der spanenden Fertigung dar (siehe Abbil-

MODELLVORHABEN CEAFIS 30
dung 3). Durch den Umzug der Feinmechanik-Montage steht für die spanende Ferti-
gung mehr Fläche zur Verfügung. Die Facharbeiter konnten die Anordnung ihrer Ma-
schinen bzw. Arbeitsplätze eigenständig neu festlegen. Leitend war für sie dabei die
räumliche Zuordnung ihrer Fertigungsaufgaben und der erforderlichen Informations-
quellen.
Abbildung 3: Layout der spanenden Fertigung

MODELLVORHABEN CEAFIS 31
Die Umgestaltung führte zu einer Intensivierung der Kooperation innerhalb der Ferti-
gungsgruppen. In diesen erfolgt der Aufbau und die Weitergabe von Erfahrungswis-
sen sehr intensiv. Für den Transfer des personalisierten Erfahrungswissens an an-
dere Gruppen werden jetzt an die Kommunikation und Kooperation durch die räumli-
chen Bedingungen besondere Anforderungen gestellt.
3.1.3.2 Aufbauorganisation
In der spanenden Fertigung werden Werkstücke sowohl auf konventionellen als auch
auf CNC-Dreh- und Fräsmaschinen und auch gemischt, d.h. sowohl auf einer kon-
ventionellen als auch auf einer CNC-Maschine gefertigt. Die spanende Fertigung
umfaßt innerhalb des Meisterbereichs Feinwerktechnik die Bearbeitungsverfahren
Drehen und Fräsen. Zu diesem Meisterbereich gehören ebenfalls noch die Mecha-
nik-Bohrplätze und die Feinmechanik-Montage. Insgesamt arbeiten hier 20 Mitar-
beiter, davon 12 in der spanenden Fertigung. Die qualifizierten Facharbeiterinnen
und Facharbeiter haben alle eine Ausbildung in einem metallverarbeitenden Beruf,
z.T. verfügen sie auch über weiterführende Schulabschlüsse, wie Fachhochschul-
reife-Technik. Im angesprochenen Funktionsbereich kommen zur spanenden Ferti-
gung 15 Werkzeugmaschinen zum Einsatz (siehe Tabelle 2).
Maschinentyp Hersteller Steuerung Anzahl aktiver
Programme
Bearbeitungs-
verfahren
V3 VDF Drehen
18 RO VDF Drehen
21 RO VDF Drehen
LZ 140 Präwena Drehen
SV 18 RA TOS Trencin Drehen
MLZ 4 DTG Boleyleinen Drehen
NEF CT 20 Gildemeister EPL 2 20 Drehen
NEF CT 40 Gildemeister EPL 2 30 Drehen
FP 1 Deckel Fräsen
FP 2 NC Deckel Dialog 4 40 Fräsen
FP 3 A Deckel CNC 2101 40 Fräsen
FP 3 CC Deckel Dialog 11 30 Fräsen
FP 5 NC Deckel Dialog 4 40 Fräsen
Tabelle 2: Eingesetzte Werkzeugmaschinen in der spanenden Fertigung

MODELLVORHABEN CEAFIS 32
In der Fräserei sind jeweils eine FP 3 A, FP 5 NC, FP 2 NC, FP 3 CC sowie zwei
konventionelle FP 1 Fräsbänke vorhanden. Diese Maschinen sind zu einer Ferti-
gungsinsel zusammengefaßt (siehe Abbildung 3).
Die Dreherei liegt direkt neben der Fräserei. Sie besteht aus den CNC-
Drehmaschinen NEF CT 40 und NEF CT 20 sowie drei konventionellen großen
Drehmaschinen und zwei kleinen Drehmaschinen. Die Aufstellung der Werkzeugma-
schinen zeigt Abbildung 3.
3.1.3.3 Ablauforganisation
Die technischen und dispositiven Anforderungen an die zwölf Mitarbeiter der spa-
nenden Fertigung resultieren aus dem unternehmensspezifischen Werkstück- und
Auftragsspektrum. Der Anteil kundenspezifischer Fertigungsaufträge beträgt unge-
fähr 50%. Im Hinblick auf die in der spanenden Fertigung zu bearbeitenden Losgrö-
ßen ist eine ausgeprägte Einzelteil- und Kleinserienfertigung zu verzeichnen.
Die bearbeitungsgeometrische Komplexität der Werkstücke ist eher gering, da einfa-
che geometrische Konturen dominieren. Lediglich 15% der zu bearbeitenden Dreh-
bzw. Frästeile werden als schwierig eingeschätzt. In fertigungstechnologischer Hin-
sicht werden dagegen hohe Anforderungen an die Bearbeitung gestellt. Oft sind
mehrere Aufspannungen und hohe Oberflächengüten sowie hohe Lage- und Form-
toleranzen gefordert. Hinsichtlich der Werkstückgröße dominiert sowohl beim Bear-
beitungsverfahren Drehen als auch beim Fräsen die Bearbeitung kleiner und mittel-
großer Werkstücke.
In der mechanischen Konstruktion werden die Zeichnungen und Stücklisten für die in
der spanenden Fertigung zu bearbeitenden Einzelteile und Baugruppen erstellt. Auf-
bauend auf den Stücklisten, den Zeichnungsausdrucken bzw. -kopien und den Rah-
mendaten des jeweiligen Werkstattauftrags (z.B. Identnummer, zu fertigende Stück-
zahl, Fertigungsendtermin) werden in der Arbeitsvorbereitung die Fertigungsaufträge
erstellt. Diese setzen sich aus Teilefertigungs- und Montageaufträgen zusammen.
Erstere dienen in der spanenden Fertigung zur Herstellung von Dreh- und Frästeilen,
letztere in der Feinmechanik-Montage zum Zusammenbau der Anlagen.
Die Grobplanung und die bereichsbezogene Auftragsverarbeitung erfolgt also durch
die Arbeitsvorbereitung. Die Fertigungsfeinsteuerung und die technische Planung der
Fertigungsaufträge geschieht überwiegend durch die Facharbeiter. Der Meister wird
aufgrund technischer Probleme (z.B. Rüstzustand der Maschine), die zu einer Ände-
rung der vorgegebenen Auftragsreihenfolge führen, hinzugezogen.

MODELLVORHABEN CEAFIS 33
Die fertigungstechnischen Aufgaben führen die Facharbeiter weitgehend selbständig
durch, d.h. sie übernehmen u.a. die CNC-Programmierung, das Einrichten, die
Werkzeugvoreinstellungen, die Prozeßüberwachung sowie die Einrichteblatterstel-
lung und -verwaltung.
3.2 CeAFIS: Das Konzept für die Auftragsdisposition und
Arbeitsplanung
Zur Unterstützung der Arbeit von Werkzeugmaschinen-Facharbeiterinnen und
-Facharbeitern im CIM-Umfeld wurde das Konzept CeAFIS entworfen. Das Konzept
und die Grundsätze werden in den folgenden Abschnitten vorgestellt. Am Beispiel
der Auftragsdisposition und Arbeitsplanung wird erläutert, in welchem Umfeld sich
die Einrichteblattverwaltung als Informationssystem etabliert hat und wie sie unter
Nutzung des Erfahrungswissens der Beschäftigten zur Verbesserung von Termin-
treue und Kapazitätsnutzung beigetragen hat.
3.2.1 Rolle der Mitarbeiter bei der Auftragsdisposition und Arbeitsplanung
Die Planung und Steuerung von Fertigungsaufträgen stellt in einer Fertigung, die
durch kleine Lösgrößen und hohe Flexibiltätsanforderungen gekennzeichnet ist, eine
Aufgabe mit außerordentlichen hohen Kooperationsanforderungen dar. Dem Inter-
esse des Vertriebsbereichs nach hoher Termintreue und kurzen Lieferzeiten steht
das Interesse der Fertigung nach hoher und gleichmäßiger Kapazitätsausnutzung
gegenüber. Als Mittler zwischen diesen Interessen ist die Produktionsvorbereitung
für die Koordination und den Gesamtdurchlauf der zu einem Kundenauftrag gehöri-
gen Fertigungsaufträge verantwortlich. Der Interessensausgleich erfordert die Ko-
operation aller an der Auftragsabwicklung Beteiligten. Innerhalb des Fertigungsbe-
reichs ergeben sich zusätzliche Kooperationsanforderungen aus der Notwendigkeit,
das Auftragsvolumen auf die verfügbaren Arbeitsplätze zu verteilen und in eine Rei-
henfolge zu bringen, die einen möglichst reibungslosen Fertigungsablauf ergeben.
Zudem ist auf die vielfältigen Störungen des Produktionsgeschehens zu reagieren,
die in der Praxis mit ökonomisch vertretbarem Aufwand nicht vermeidbar sind.
Die in konventionellen Betriebsabläufen gegebene Beteiligung der Facharbeiterinnen
und Facharbeiter an dieser Dispositionsaufgabe hat nach Aussage von Meistern und
Disponenten hohe Bedeutung für eine gute Kapazitätsausnutzung. Die geschickte
Nutzung eines von der zentralen Grobplanung vorgegebenen Dispositionsspielraums
in der Fertigung beeinflußt den Nutzungsgrad der Werkzeugmaschinen nach Schät-

MODELLVORHABEN CEAFIS 34
zung der Disponenten in einer Größenordnung von ca. 30%. Bei der Verteilung und
Reihenfolgebildung der Fertigungsaufträge werden neben der Terminsituation vor
allem Rüstzustand, Materialart und Verfügbarkeit von Betriebsmitteln berücksichtigt.
Durch Werkzeug- oder Materialwechsel notwendige Umrüst- und Reinigungszeiten
werden durch gezielte Verteilung ebenso reduziert wie z.B. Wartezeiten wegen feh-
lender oder anderweitig gebundener Materialien und Werkzeuge. Die Facharbeite-
rinnen und Facharbeiter können zu diesem Optimierungsgeschehen wesentliche In-
formationen beitragen, die aus den bei der Arbeit an der Maschine und aus der ge-
samten Arbeitssituation gewonnenen Erfahrungen entstehen. Tabelle 3 verdeutlicht,
zu welchen Aspekten die Facharbeiterinnen und Facharbeiter aufgrund Ihres Erfah-
rungswissens Informationen in die Dispositionsentscheidungen mit einbringen kön-
nen.
Tabelle 3: Kenntnisse und Erfahrungen verschiedener Beschäftigtengruppen in
der Beurteilung von Dispositionsaspekten
Die Relevanz der Beteiligung von Facharbeiterinnen und Facharbeitern an der ko-
operativen Aufgabe Auftragsdisposition bilden die Grundlage der Anforderungen, die
im folgenden für das DV-System Einrichteblattverwaltung als Bestandteil des CeA-
FIS-Systems näher erläutert werden.
3.2.2 Anforderungen an die DV-Unterstützung der Auftragsdisposition
Die Auftragsdisposition umfaßt als gesamtbetriebliche Aufgabe drei Planungsebenen
(siehe Abbildung 4):

MODELLVORHABEN CEAFIS 35
Planungsebene 1: In der Vorausplanung erfolgt die Abstimmung mit dem Markt-
bedarf. Festgelegt werden Produktmengen für die kommenden
Betriebskalendermonate und Liefertermine für angefragte Auf-
träge.
Planungsebene 2: In dieser Ebene erfolgt die Überwachung des Kundenauftrags
und die Koordination der Fertigungsaufträge durch Erstellung
von Arbeitsplänen und Soll-Terminen.
Planungsebene 3: In dieser Ebene erfolgt die Feinplanung und die Festlegung der
verfügbaren Dispositionsspielräume durch Prüfung der Verfüg-
barkeit von Ressourcen, Personal, Material und Betriebsmitteln.
Abbildung 4: Das dreistufige Auftragssteuerungskonzept
Der Widerspruch zwischen dem Ziel einer möglichst exakten Vorausplanung
(Planungsebene 1) des Gesamtablaufs eines Auftrages und dem Erfordernis von
Dispositionsspielräumen vor Ort (Planungsebene 3) kann durch gemeinsame Ab-
sprachen und Abstimmungen aufgelöst werden.

MODELLVORHABEN CEAFIS 36
Als grundsätzliche Anforderungen an ein Konzept der DV-Unterstützung für die Dis-
position mit den zugrundeliegenden Planungsebenen ergeben sich deshalb:
1. Die gleichgewichtige Interessenabstimmung zwischen den Planungsebenen muß
erhalten bleiben. Dies kann nur durch ein bottom up Design erreicht werden, d.h.
der DV-Bedarf wurde direkt an den einzelnen Arbeitsplätzen (dritte Planungsebe-
ne), dann derjenige der zugehörigen Arbeitsgruppe berücksichtigt. Die Auswahl
der DV-Funktionen, der Datenbasen und die Ausgestaltung der Benutzerschnitt-
stelle ist damit schrittweise von den Facharbeiterinnen und Facharbeitern, in Ab-
stimmung mit den Disponenten der zweiten Planungsebene, vorzunehmen.
2. Es ist zu berücksichtigen, daß viele für die Dispositionsentscheidung wichtige In-
formationen zeitlich sehr eng mit der Fertigungssituation verknüpft sind und einen
individuellen an die Person gebundenen Charakter haben. Dadurch kommen sie
für eine DV-Verarbeitung in der Praxis kaum in Frage. Solche Informationen kön-
nen nur dann adäquat berücksichtigt werden, wenn die Facharbeiterinnen und
Facharbeiter direkt und verantwortlich an Dispositionsentscheidungen beteiligt
werden und ihnen dazu ein ausreichender Dispositionsspielraum und ausrei-
chende Möglichkeiten zur Abstimmung mit Kolleginnen, Kollegen und dem Dis-
ponenten gegeben sind.
3. Die Informationsunterstützung ist räumlich dort zu Verfügung zu stellen, wo sie im
Arbeitszusammenhang gebraucht wird. Diese Forderung steht im Widerspruch
zur gegensätzlichen Forderung nach einer ruhigen Arbeitsumgebung bei Pla-
nungs- und Dispositionstätigkeiten. Die Auflösung dieses Widerspruchs konnte
nur im Prozeß der Planung und des Aufbaus einer DV-Unterstützung durch die
Facharbeiterinnen und Facharbeiter selbst erfolgen, indem eine bewußte Ausein-
andersetzung der Betroffenen mit solchen widersprüchlichen Gestaltungszielen
stattfand.
4. Die Art und der Umfang der DV-Unterstützung muß auf verfügbare Informations-
quellen abgestimmt sein. Als Informationsquellen werden hier die nicht DV-
technischen Gegebenheiten der unmittelbaren Arbeitsumgebungen betrachtet
(z.B. Regal in dem anstehende Aufträge und Einrichteblätter gelagert sind), die
vermittelt über direkte sinnliche Wahrnehmung handlungsrelevant sind.
5. Informelle und direkte Gesprächsmöglichkeiten auf horizontaler Fertigungsebene
zwischen Kolleginnen und Kollegen gleichartiger und im Arbeitsablauf aufeinan-
derfolgender Arbeitsplätze dürfen durch die DV keinesfalls ersetzt werden. Die
DV-Unterstützung sollte so konzipiert sein, daß sie solche Kontakte im Gegenteil

MODELLVORHABEN CEAFIS 37
sogar fördert. Auch direkte Kontakte zu Beschäftigten in zentralen und entfernten
Bereichen (z.B. Konstruktion) sind durch die DV tendenziell eher zu unterstützen
als zu ersetzen. Allerdings eröffnet die DV gerade hier, durch die meist enge Bin-
dung der Facharbeiter an den Maschinenbereich, durchaus neue Möglichkeiten
zur Kooperation über das Medium Computer. Die Gestaltung dieser computer-
unterstützten Kooperationen darf sich jedoch nicht nur an der CIM-Philosophie
(durchgängige Datenflüsse, gemeinsame Datenbasen) orientieren, sondern muß
- neben den organisatorischen Möglichkeiten der Gestaltung von Fertigungsin-
seln - die derzeit in der Entwicklung begriffenen Ideen eines computer supported
cooperative work (CSCW) aufgreifen.
3.2.3 Anforderungen an die DV-Unterstützung der Arbeitsplanung
Erfahrungsgeleitete Arbeit an CNC-Werkzeugmaschinen beinhaltet neben der Auf-
tragsdisposition die technische Arbeitsplanung. Diese setzt sich zusammen aus:
− Bearbeitungsplanung: Es wird eine Fertigungsstrategie gewählt, das prinzipielle
Vorgehen wird geplant.
− NC-Programmierung: Sofern noch kein NC-Programm existiert, wird ein NC-
Programm erstellt, beim Einfahren wird das Programm getestet und gegebenen-
falls korrigiert und optimiert und für eine Wiederverwendung gespeichert und ver-
waltet (siehe auch /4/).
− Einrichten: Die Maschine wird für den Folgeauftrag vorbereitet, Späne werden be-
seitigt, Aufspannvorrichtungen werden eingebaut, Werkzeuge bei Bedarf gewech-
selt, Zusatzgeräte angebracht.
− Qualitätssicherung: Die produzierten Teile müssen kontrolliert werden, dazu muß
bestimmt werden, welche Anzahl von Teilen vermessen werden muß und welche
Maße kritisch sind (siehe auch /7/)
− Wartung und Fehler/Diagnose: Die Maschinen müssen in regelmäßigen Abstän-
den gewartet werden, diese Wartungsintervalle müssen bei der Bearbeitung der
Werkstattaufträge mit berücksichtigt werden. Maschinenausfälle mit einfachen Ur-
sachen können vom Maschinenführer gegebenenfalls selbst behoben werden
(siehe auch /12/ und /10/).
Die technische Arbeitsplanung ist mit der Auftragsdisposition am Arbeitsplatz, also
an der Maschine, eng verknüpft. Beide Aspekte sind in der direkten operativen Um-
setzung nicht voneinander zu trennen. Je größer dabei der Entscheidungs- und
Handlungsspielraum durch die Facharbeiterinnen und Facharbeiter an der Maschine
ist, desto besser können die notwendigen Aufgaben optimal aufeinander abgestimmt

MODELLVORHABEN CEAFIS 38
werden, um schneller auf Störeinflüsse reagieren zu können. Dabei setzt der Fach-
arbeiter neben seinem Anwendungs- und Übungswissen auch sein Erfahrungswis-
sen ein und kann durch die ständig variierenden Bedingungen und Einflußgrößen
neue Erfahrungen bilden.
Deshalb sollen die genannten Aufgaben der technischen Arbeitsplanung grundsätz-
lich durch die Facharbeiterinnen und Facharbeiter erfüllt werden. Wenn dies auf-
grund des Aufgabenumfangs nicht oder nur eingeschränkt möglich ist, sollte der
Facharbeiter in die Aufgabenerfüllung fest integriert werden, d.h., sie ist in kooperati-
ver Form durch mehrere Personen gemeinsam oder nach gemeinsamer Absprache
zu erfüllen. In jedem Fall ist eine technische Unterstützung möglich. Deshalb soll
CeAFIS auch Module beinhalten, die den Facharbeiter bei der technischen Arbeits-
planung unterstützen. Diese kann er dann kompetent ausfüllen, wenn er alle not-
wendigen Arbeitsmittel und Informationen am Arbeitsplatz zur Verfügung hat, wenn
er sich gezielt mit Kollegen aus nach-, neben- und vorgelagerten Bereichen abstim-
men kann und wenn ihn informationstechnische Arbeitsmittel mit angepaßten Funk-
tionen, wie CeAFIS, unterstützen.
3.2.4 Die Einrichteblattverwaltung als Modul im Facharbeiter-Informations-
System CeAFIS
Aus den oben formulierten grundsätzlichen Anforderungen an computergestützte
erfahrungsgeleitete Arbeit in der Auftragsdisposition und Arbeitsplanung ergibt sich
folgende Beschreibung der für CeAFIS zu fordernden technisch-organisatorischen
Funktionalitäten. Aus Sicht der Anwender muß ein DV-Informationssystem einem
jeweils individuellen Bedarf angepaßt sein. Die Beschreibung der DV-technischen
Funktionalitäten von CeAFIS ähnelt nur auf den ersten Blick einem klassischen Leit-
standskonzept. Es unterscheidet sich in seiner technisch-organisatorischen von die-
sem, durch Berücksichtigung der oben genannten Anforderungen, jedoch deutlich.
CeAFIS ist somit ein DV-technisches System und gleichzeitig als organisatorisch-
technisches Konzept zu begreifen.
CeAFIS enthält mehrere Module und Funktionalitäten. Sie unterstützen sämtliche am
Arbeitsplatz auftretenden Tätigkeiten, die außer dem unmittelbaren Produzieren an
der Maschine anfallen (siehe auch /6/). Im einzelnen stehen zur Verfügung:
− Ein Dispositionsmodul bestehend aus zwei Teilmodulen (Auftragsliste und Plan-
tafel)
− Ein Wartungsmodul

MODELLVORHABEN CEAFIS 39
− Ein Einrichteblattmodul
− Ein NC-Programm-Modul
− Ein Prüfplanmodul
Um die Funktionen dieser Module zu verwenden, sind Zugriffe auf Informationen aus
Zeichnungen, Arbeitspl‰nen, Stücklisten, Einrichteblättern etc. notwendig (siehe
Abbildung 5).
Abbildung 5: CeAFIS bei DV-technischer Realisierung
In Abbildung 6 ist die Dispositionsanwendung von CeAFIS dargestellt. Ein Zugriff
direkt vom Dispositionsmodul auf die jeweils anderen Module führt gezielt zu denje-
nigen Funktionen dieser Module, die als dispositionsrelevant erachtet werden. In
Abbildung 6 sind außerdem einige der oben entwickelten grundsätzlichen Anforde-
rungen an ein Facharbeiter-Informations-System nochmals in kurzer Form (schwarz
hinterlegt) benannt.

MODELLVORHABEN CEAFIS 40
Abbildung 6: Anwendung des Dispositionsmoduls im CeAFIS
Der Aufruf des direkt am Maschinenarbeitsplatz verfügbaren Dispositionsmoduls zur
tagesaktuellen Auftragsplanung erfolgt durch Eingabe der Maschinennummer oder
eines Passwortschutzes. Ebenfalls anzustreben ist die Nutzung des Moduls in Grup-
pensituationen, z.B. bei einer zusammen mit dem Grobplaner vorzunehmenden
Verteilung des für die kommende Woche anstehenden Auftragspools einer Produkti-
onsinsel (siehe /9/).
Im Dispositionsmodul Auftragsliste ist eine Liste aller Werkstattaufträge und Arbeits-
vorgänge (AVO) für jeden Arbeitsplatz und -bereich enthalten. Zur Reihenfolgebe-
stimmung stehen folgende Funktionen zur Verfügung: Einzelne oder alle nach Ar-
beitsplan für den AVO benötigte Betriebsmittel können reserviert werden. In einer
Reservierungsdatei wird eingetragen, ob, wann und von wem das Betriebsmittel für
die Bearbeitung bereits vorgesehen ist. Die Entscheidung, ob und wie dieses Modul
genutzt wird, muß gemeinsam erfolgen und gegen die Möglichkeit der informellen
Abstimmung abgewogen werden. Es sind die Erfahrungen zum Aufwand, der aus

MODELLVORHABEN CEAFIS 41
Störungen wegen nicht verfügbarer Betriebsmittel resultiert, dem absehbaren Auf-
wand zur Vermeidung solcher Störungen gegenüberzustellen. Gleiches gilt für das
Wartungsmodul /12/ und das Fehler-/Diagnosemodul /10/, die für die verwendeten
Betriebsmittel Hinweise geben soll, wie Schäden zu vermeiden bzw. zu beheben
sind. Da neben Hinweisen der Hersteller auch eigene Erfahrungen genutzt werden
sollen, müssen Eingaben möglich sein. Es wird somit das Erstellen und Modifizieren
der Informationsbasen, im Rahmen gemeinsam getroffener Vereinbarungen, unter-
stützt. Dem heutigen Stand der Technik entsprechend sind dazu Multimedia-
Werkzeuge eingesetzt worden, die neben Text- auch Bild-, Video- und Spracheinga-
be erlauben. Erste Erfahrungen in der Praxis mit dem Modul Einrichteblattverwaltung
zeigen hohes Interesse und Akzeptanz bei den Facharbeiterinnen und Facharbei-
tern.
Zu den in der Plantafel gezeigten AVO können somit auch technische Informationen
als Objekte der realen Welt (Bild des zu fertigenden Werkstücks oder der Aufspann-
situation) abgerufen werden. Insbesondere im Feinplanungsbereich sind viele für die
Auftragsdisposition benötigte Informationen aus diesen multimedialen Informationen
abzuleiten. Die informelle bzw. per DV unterstützte Prüfung, ob alle benötigten Res-
sourcen wie z.B. Maschinen- und Rüstzeiten zum vorgesehenen Termin verfügbar
sind, setzt die aus den bauteil- und bearbeitungstechnologischen Anforderungen
abzuleitende Kenntnis des entsprechenden Ressourcenbedarfs voraus. Grundlage
ist in jedem Fall die technische Zeichnung des Bauteils und der mehr oder weniger
detaillierte Arbeitsplan. Im Falle von Wiederholaufträgen kann meist auf vorhandene
NC-Programme und Einrichteblätter zurückgegriffen werden. Aus dem Dispositions-
modul, kann wie bereits erwähnt, direkt in die anderen Module (NC-Programmierung,
Einrichteblattverwaltung, Zeichnungen, Prüfpläne usw.) gesprungen werden, so daß
man sich eventuell vorhandene dispositionsrelevante Unterlagen ansehen kann.
An dieser Beschreibung wird deutlich, wie der bottom up Ansatz des CeAFIS-
Konzeptes von der DV-Unterstützung einzelner Arbeitsplätze ausgeht und auf die
DV-Unterstützung größerer Betriebsbereiche hin konzipiert ist. Ausgehend von die-
sem Ansatz ist auch die Einrichteblattverwaltung als Modul konzipiert und in das
CeAFIS-Gesamtkonzept integriert worden. Das Einrichten und Rüsten an CNC-
Werkzeugmaschinen nimmt also für die Feinplanung und die Dispositionstätigkeit
des Maschinenbedieners einen hohen Stellenwert ein.

MODELLVORHABEN CEAFIS 42
3.2.5 Einrichten als Tätigkeit der Auftragsdisposition und Arbeitsplanung
Bei der Auftragseinplanung in der CNC-Fertigung scheint in vielfacher Hinsicht das
Erfahrungswissen der Facharbeiterinnen und Facharbeiter zum Tragen zu kommen.
Bei der Feinplanung der Auftragsreihenfolge und der Maschinenbelegung werden
von den Facharbeiterinnen und Facharbeitern folgende Gesichtspunkte berücksich-
tigt:
− Aktuelle Aufspannvorrichtung (Schraubstock, Platte, Vorrichtung, usw.)
− Aktuelle Spannart (Stahl, Messing, Aluminium, usw.)
− Geschätzte und aktuelle Durchlaufzeiten an den Maschinen (Was kann wo am
schnellsten gefertigt werden?)
− Termindruck
− Maschinenmerkmale (Maximale Größe eines bearbeitbaren Werkstücks, Auf-
spannmöglichkeiten, technische Begrenzungen in der erreichbaren Maßhaltigkeit)
− Persönliche Vorlieben und subjektive Empfindungen für zu fertigende Teile
− Vorerfahrungen mit bestimmten Teilen
Darüber hinaus haben Absprachen eine hohe Bedeutung bei der Auftragsplanung.
Sie finden mündlich, aber auch stillschweigend in der Form statt, daß der eine die
spezifischen Maschinencharakteristiken, aber auch die persönliche Vorlieben des
Kollegen in die eigene Auftragsplanung miteinbezieht.
Diese Form der informellen Feinsteuerungsstruktur im Bereich Drehen und Fräsen
bei der Firma Rich. Seifert & Co. GmbH & Co. KG ist in wirtschaftlicher Hinsicht von
nicht zu unterschätzender Bedeutung. Die Rüstzeiten betragen zum Teil bis zu 50%
der Bearbeitungszeit und sind auch im Verhältnis zu den Programmierzeiten relativ
lang (2/3 der Programmierzeiten liegen unter, während 85% der Rüstzeiten über
zehn Minuten liegen).
3.2.5.1 Der Stellenwert des Einrichtens
Durchweg besteht Konsens darüber, daß für qualifizierte Einrichtetätigkeiten ein
Hochmaß konventioneller Erfahrung notwendig ist und diese zumeist von qualifizier-
ten Facharbeiterinnen und Facharbeitern mitgebracht werden muß. Entsprechende
Tätigkeiten sind in erster Linie an Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren vorzufin-
den, halten dar¸ber hinaus jedoch auch mehr und mehr Einzug in den Bereich der
Drehbearbeitung, wenn man hier an den Einsatz von angetriebenen Werkzeugen in
Verbindung mit einer vollgesteuerten C-Achse sowie an andere Zusatzeinrichtungen
denkt.

MODELLVORHABEN CEAFIS 43
Auch bei sehr stark arbeitsteilig organisierter NC-Fertigung, bei der die zu verrich-
tenden Aufgaben mit der CNC-Maschine und in ihrem Umfeld auf verschiedene Per-
sonen verteilt sind, ist zumeist der sogenannte Einrichter sehr hoch qualifiziert.
Letzteres bezieht sich nicht nur auf die Erfahrungen im Umgang mit der jeweiligen
CNC-Maschine, sondern insbesondere auf konventionelle Vorerfahrungen, bei-
spielsweise im Bereich von realisierbaren Aufspannmöglichkeiten.
Der Aufgabenbereich des Einrichtens ist deutlich prozeßorientiert geprägt und damit
hinsichtlich der Gestaltung und dem Umfeld von Einzelaufgaben von der jeweiligen
Betriebs- bzw. Fertigungsorganisation abhängig. Dies hat zur Folge, daß der Ge-
samtumfang von Einrichteaufgaben von Betrieb zu Betrieb (vergleiche Abbildung 37
mit Abbildung 38 und Abbildung 27), ja von Abteilung zu Abteilung sehr unterschied-
lich angelegt sein kann. Dennoch lassen sich einige typische und wiederkehrende
Einzelaufgaben benennen, die in der Regel dem Einrichten zuzuordnen sind.
Wie durch alle anderen Aufgabenfelder ziehen sich auch durch das Einrichten dis-
positive Aufgabenanteile und sind an vielen Stellen von Bedeutung. Insbesondere
geht es dabei um die Verfügbarkeit notwendiger Werkzeuge, einzusetzender
Spannmittel oder Vorrichtungen und ähnlichem.
3.2.5.2 Einzelaufgaben des Einrichtens
Bei den Einzelaufgaben des Einrichtens geht es nicht in erster Linie um eine voll-
ständige Auflistung, sondern um die Benennung derjenigen Aufgaben, die im Zu-
sammenhang mit der Verwendung von Erfahrungswissen von Bedeutung sind.
− Aktivieren des NC-Programms
− Zusammenstellung und -bauen des Werkzeuges
− Vermessen des Werkzeuges
− Bestücken der Maschine mit Werkzeugen
− Aufspannen des Werkstückes
− Verrichten sonstiger Aufgaben (Eingriff in Maschinenvorrichtung, Umrüsten von
Bearbeitungszentren)

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 44
4 Gestaltung technischer Unterstützungskomponenten
4.1 Das technische Basiskonzept
Das CeAFIS-Konzept will die organisatorische Gestaltung von Aufbau- und Ab-
laufstrukturen mit der Entwicklung und Nutzung konventioneller und DV-technischer
Hilfsmittel integrieren. Die Anforderungen an Aufgaben- und Arbeitsverteilung,
Kommunikation und Kooperation, Zuständigkeit und Verantwortung, räumliche
Aspekte und personelle Zuordnungen sind in einem Sollkonzept festgesetzt
(vergleiche Abbildung 6). Die technische Unterstützung des Facharbeiters bei der
Erfüllung seiner Aufgaben schließt ausdrücklich konventionelle und DV-Instrumente
ein. Konventionelle Informationsmittel können also durch die DV-Technik ergänzt
werden (siehe Abbildung 7).
Abbildung 7: Technische Hilfsmittel und Werkzeuge

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 45
Obwohl die Bedeutung der konventionellen Informationsmittel für erfahrungsgeleite-
tes Arbeiten immer wieder betont wird, nimmt die Beschreibung der DV-technischen
Informationsmittel von CeAFIS einen breiten Raum ein. Dies hat folgende Gründe:
− Bislang gibt es keine DV-technischen Unterstützungsinstrumente, die hier ge-
stellten Anforderungen erfüllen.
− Klassische top down Ansätze für rechnerintegrierte Produktionsstrukturen dringen
zunehmend in den Entscheidungs- und Handlungsbereich des Facharbeiters ein.
Ein DV-Konzept mit bottom up Ansatz muß entgegengestellt werden, das sich mit
dem klassischen CIM-Bausteinen auch technisch verbinden läßt.
− Kooperatives Arbeiten ist nur möglich, wenn Informationen allen Beteiligten im
Team in gleicher Form und konsistent vorliegen. Es muß eine gemeinsam nutzba-
re Informationsbasis geben, die teilweise mit DV-Unterstützung am effektivsten zu
realisieren ist.
− Im turbolenten Umfeld der Produktion kommt den Informationen und dem Infor-
mationsaustausch eine enorme Bedeutung zu. Dabei müssen räumliche und zeit-
liche Beschränkungen überwunden werden. Dies ist teilweise nur durch einen ge-
zielten Einsatz der DV-Technik möglich.
Das CeAFIS-Konzept beinhaltet in seiner DV-technischen Ausprägung einzelne Mo-
dule, die wiederum einzelne Funktionen und Funktionalitäten, sowie eine individuelle
und eine gemeinsame Datenbasis (siehe Abbildung 8) beinhalten und die Möglich-
keit, klassische CIM-Bausteine anzubinden.
Letztlich muß die Facharbeiterin oder der Facharbeiter, selbst bestimmen, welche
der folgenden Module, Funktionen und Datenzugriffsmöglichkeiten am Arbeitsplatz
genutzt werden möchten:
− Anwendungsmodule sollen den Facharbeiter unmittelbar bei der Erfüllung der
oben beschriebenen Aufgaben unterstützen. Sie sind handlungsorientiert. Die
Funktionen und Funktionalitäten, die sie beinhalten, sind auf die jeweiligen Aufga-
ben abgestimmt. Im einzelnen sind dies: Das Dispositionsmodul, das Program-
miermodul, das Einrichteblattmodul, das Prüfmodul, das Wartungsmodul und das
Instandsetzungsmodul. Diese Module greifen auf unterschiedliche Datenbestände
zurück. Die meisten Daten werden als Gruppendaten auf dem Werkstattserver
verwaltet. Dort sind einzelne Bereiche mit individuellen Daten dem einzelnen
Facharbeiter vorbehalten, worauf nur er Zugriff hat. Wenn er einen eigenen Ar-
beitsplatzrechner mit lokalem Speichermedium hat, kann er individuelle Daten mit
Unternehmensdaten verbinden.

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 46
Abbildung 8: Datenstruktur CeAFIS und Zugriffsrechte für den Facharbeiter
− Sogenannte Hilfsmodule sollen den Facharbeiter prinzipiell bei seiner Arbeit und
allen Teilaufgaben unterstützen:
⇒ Mit dem Kommunikationsmodul kann er beliebige Informationen (als Text, Wort
oder Bild) an andere Stellen im Unternehmen übermitteln oder von dort emp-
fangen.
⇒ Mit dem Datenmanagementmodul hat der Facharbeiter Zugriff auf definierte
Unternehmensdaten, und er kann Daten zwischen seinem individuellen und
dem Gruppenbereich verschieben, kopieren oder übertragen.
⇒ Mit dem Funktionsauswahlmodul kann er die Module und die Funktionen aus-
wählen, die er innerhalb der Module anwenden möchte.
− Die einzelnen Module können bei Bedarf mit klassischen CIM-Bausteinen verbun-
den werden. Diese Schnittstellen-Anbindung kann beispielsweise durch Daten-
austausch erfolge, durch die gemeinsame Nutzung einer Datenbank, aber auch
durch Funktionsintegration: So kann der Facharbeiter zum Beispiel aus der Ein-
richteblattverwaltung in ein eigenständiges NC-Programmiersystem springen und

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 47
dort sein NC-Programm erstellen und die rüstspezifischen Daten wieder in die Ein-
richteblattverwaltung übernehmen.
In jedem Fall muß analysiert werden, wo und wie eine DV-Unterstützung möglich ist,
ohne erfahrungsgeleitete Arbeit einzuschränken. Hier können nur allgemeine Anfor-
derungen an die DV-Technik angeführt werden:
1. Alle DV-Funktionen oder -Programme müssen soweit wie möglich modular aufge-
baut sein. Es sollen keine - komplexen, die Anforderungen übersteigende - Kom-
plettsysteme eingesetzt werden.
2. Die einzelnen Module müssen sich leicht zusammensetzen lassen. Jede Stelle
oder Person muß selbst definieren können, welche Module sie benötigt. Das Zu-
sammenspiel der Module muß gewährleistet sein.
3. Die Module müssen leicht auf veränderte Anwenderanforderungen und auf neue
Einsatzbedingungen anzupassen sein.
4. Die DV-Funktionen müssen transparent sein, d.h. der Anwender muß erkennen
können, was in welcher Form bearbeitet, berechnet oder eingeben werden muß.
Beispiel Einrichteblattverwaltung:
− Als Hilfsmittel zur Dokumentation von Rüstinformationen - wie Auftrag, Maschine,
NC-Programm, Materialien, Aufspannung, Arbeitsplan - muß die Einrichteblatt-
verwaltung direkt an der Maschine verfügbar sein, um bei Wiederholteilen
schnellen Zugriff auf die benötigte Information zu gewährleisten.
− Durch einheitliche Datenmasken, kann eine Standardisierung bei der Erstellung,
Archivierung der Rüstinformationen zur transparenten Informationsübermittlung
und Vorgehensweise beim Einrichten/Rüsten zwischen den Mitarbeitern genutzt
werden. Auch andere Kolleginnen und Kollegen müssen mit den Informationen
arbeiten können.
− Durch Anbindung der Einrichteblattverwaltung an das Dispositionsmodul bzw. NC-
Programmiermodul, können Informationen zwischen den Modulen ausgetauscht
oder abgerufen werden.
− Die Einbindung neuer Medien (Text, Grafik, Ton) gewährleisten, ein an die reale
Bearbeitungssituation anpaßbares und nachvollziehbares Erfahrungswissen zu
dokumentieren.
Aus den allgemeinen Anforderungen des Basiskonzeptes, die oben beschrieben
wurden, lassen sich konkrete Gestaltungsanforderungen für die technische Realisie-
rung der Benutzerschnittstelle, sowie der Datenorganisation - in sogenannten offe-
nen Systemumgebungen - ableiten.

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 48
4.2 Technische Gestaltungsanforderungen an offene Systemumgebungen
Die CNC-Technologie - wie in Kapitel 2 beschrieben - ist die im Bereich der industri-
ellen Fertigung am weitesten verbreitete Computertechnologie. CNC-Werkzeug-
maschinen sind heute der meistgenutzte und ausgereifteste CIM-Baustein. Der
technologische Sprung von der konventionellen zur computergestützten Technik war
groß. An die Stelle der direkten mechanischen Manipulation der Werkstücke mit Hilfe
der Werkzeugmaschine trat die Form der Symbolmanipulation des programmge-
steuerten Zerspanungsablaufs.
Diese veränderte Situation erfordert neue Konzepte für eine benutzerfreundliche und
ergonomische Gestaltung von CNC-Systemumgebungen sowohl auf der Hardware-
wie auf der Software-Seite. CNC-Systemumgebungen müssen u.a. in der Art ge-
staltet sein, daß die Arbeitenden auch ihre Erfahrung, die sie im Umgang mit dem
System Werkzeugmaschine gemacht haben, aktiv ein- und umsetzen können und
entsprechend ihren Fähigkeiten geeignete Funktionalitäten angeboten bekommen.
Es erscheint deshalb sinnvoll aus der Perspektive erfahrungsgeleiteter Arbeit, Krite-
rien für die Gestaltung von Benutzungsoberflächen und Datenbasen zu formulieren,
um die Notwendigkeit der Anforderungen an die technische Gestaltung offener CNC-
Systemumgebungen aufzuzeigen.
4.2.1 Benutzerschnittstelle
Die DV-Benutzungsoberfläche ist dann für erfahrungsgeleitete Arbeit förderlich,
wenn:
− neben visuellen auch andere Wahrnehmungsarten und Sinne des Menschen an-
gesprochen werden (Ton, Sprache, Tastsinn),
− die Informationsdarstellung sich sehr stark an originäre Informationsvermittlungen
anlehnt,
− nicht viele unterschiedliche oder nur ähnliche DV-Oberflächen beherrscht werden
müssen und
− die Nutzer in die Gestaltung der DV-Oberfläche mit einbezogen werden.
Daneben sind die ergonomischen Anforderungen an Hard- und Softwaretechnik
auch für erfahrungsgeleitete Arbeit sehr wichtig. Gute, benutzergerechte DV-
Oberflächen verbessern den effektiven und effizienten Einsatz der DV-Systeme. Die

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 49
Gefahren einer fehlerhaften Benutzung und daraus resultierenden fehlerhaften Er-
gebnissen sind geringer.
Abbildung 9: Forderungen an die Benutzungsoberfläche
Weitergehende Anforderungen an DV-Systeme sind eng verknüpft mit den allgemei-
nen technischen Anforderungen. Hier sollen für noch nicht existierende Systeme all-
gemeine Anforderungen genannt werden:
1. Der Einsatz von Benutzungsoberflächen sollte nicht nur neuesten technischen
Möglichkeiten folgen (Fenstertechnik, Grafik, Mausbedienung), viel wichtiger ist,
daß die unterschiedlichen Systeme dieselbe Benutzungsoberfläche haben. Der
Einsatz neuer Versionen von Software sollte aufeinander abgestimmt sein.
2. Benutzungsoberflächen sollten so konzipiert sein, daß der Anwender erkennen
kann, welche automatischen Abläufe wann erfolgen. Das System sollte anzeigen,
wenn es arbeitet.
3. Nicht nur Tastatur und Bildschirm sollten als Mensch-Maschine-Schnittstelle die-
nen, sondern auch Sprachein- und -ausgabemodule, Bildeingabe und Bildnach-
bearbeitung usw. Damit sollen die Dateneingabe, die Bearbeitung und die Daten-
aus- und -weitergabe ähnlich einfach und komfortabel gestaltet werden, wie kon-
ventionelle Methoden auf Papier.
4. Alle Informationen müssen bei Bedarf auch auszudrucken sein. Die Ausgabe auf
Papier muß eine bessere Übersicht erlauben (Druckausgabemasken müssen

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 50
übersichtlich sein, die Schrift sollte nicht zu klein und gedrängt sein) und es kön-
nen Notizen für die Druckausgabe gemacht werden.
Kooperative Aufgaben sind technisch zu unterstützen, daß der kooperative Charak-
ter (gegenseitige Abstimmung) nicht verloren geht. Funktionalitäten müssen bei ko-
operativen Aufgaben entweder gemeinsam genutzt werden können oder die infor-
melle (face-to-face) Kooperation verbessern und anregen.
5. Dazu sollte die Größe der Ausgabemediums (z.B. Bildschirm) gegebenenfalls
auch für eine gemeinsame Nutzung durch mehrere Personen geeignet sein. Alle
Beteiligten sehen oder hören für ihre Abstimmung und Absprachen die notwendi-
gen Daten und Ergebnisse des DV-Systems.
Der Umgang mit DV-Systemen wird oft dadurch erschwert, daß eine Vielfalt von Be-
nutzungsoberflächen eingesetzt wird. Jeder Wechsel, insbesondere bei sehr ähnli-
chen Systemen, fällt den Facharbeiterinnen und Facharbeitern sehr schwer, bindet
ihre Konzentration, ist Fehlerquelle und kann zu Mehrfacharbeit führen. Mit der allei-
nigen Forderung nach ergonomischen Anforderungen ist es deshalb nicht getan.
Wichtiger als die Umsetzung der neuesten ergonomischen Anforderungen ist die
sehr genaue Abstimmung der unterschiedlichen Teilsysteme aufeinander, eine wirk-
lich einheitliche Oberfläche. Außerdem gehen die Gestaltungsanforderungen für er-
fahrungsförderliche Strukturen über die klassischen Anforderungen hinaus, weil sie
die Bedeutung aller Wahrnehmungsmöglichkeiten (Sehen, Hören, Fühlen) betonen
und deshalb bei der Gestaltung der Benutzungsoberfläche den ergänzenden Cha-
rakter der DV berücksichtigen. Die Benutzungsoberfläche kann nur unter Beachtung
und in Verknüpfung mit weiteren originären Informationen in einer Arbeitssituation
optimiert werden.
4.2.2 Datenorganisation
Erfahrungsgeleitete Arbeit ist dann möglich, wenn die Datenzugriffsmöglichkeiten für
Facharbeiterinnen und Facharbeiter durch technische oder durch formelle Restriktio-
nen nicht eingeschränkt sind. Wenn Facharbeiter die Möglichkeit haben, individuelle
Daten anzulegen und zu nutzen. Der Verzicht auf eine vollständige Abbildung von
Informationen in DV-Systemen oder Datenbanken reduziert den notwendigen DV-
Aufwand (low cost DV) für die Datenhaltung. Die notwendigen Systeme sind einfa-
cher, weniger störanfällig und flexibler.

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 51
Abbildung 10:Datenhaltung und Datenzugriffe für den Facharbeiter
Die Datenzugriffsrechte für den Facharbeiter dürfen also nicht restriktiv bestimmt
sein. Er muß die technische und formelle Möglichkeit haben, auf die Daten zugreifen
zu können (lesen und ändern), die für die optimale Nutzung seiner Entscheidungs-
und Handlungsspielräume wichtig sind. Darüber hinaus muß er eigene individuelle
Daten bzw. Informationen festhalten können und sie bei Bedarf - der von ihm selbst
bestimmt wird - weitergeben und wiederverwenden zu können (siehe Abbildung 10).
Die Nutzung umfangreicher Datenbestände darf nicht dazu führen, daß Kommunika-
tion überflüssig erscheint. Daraus leiten sich folgende Anforderungen ab:
1. Gemeinsam mit der Facharbeiterin und dem Facharbeiter muß entwickelt wer-
den, auf welche zentralen oder dezentralen Daten und Informationen bzw. Infor-
mationssysteme er lesend oder ändernd zugreifen darf. Diese Datenzugriffs-
rechte müssen abgestimmt sein auf die für ihn notwendigen Entscheidungs- und
Handlungsspielräume.

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 52
2. Es kann zunächst selbst bestimmt werden, welche der eigenen Daten wann und
wie an andere Kollegen weitergegeben werden. Der Meister kann dabei eine Mo-
deratorenrolle einnehmen (kommunikationsfördernd). Die Weitergabe kann di-
rekt, durch Kommunikation erfolgen oder indirekt, indem die Informationen in ei-
nem dezentralen DV-System abgelegt werden. Dann können gezielt ausgewählte
Daten oder Informationen an andere Stellen oder Datenbanken weitergegeben
werden. Das betrifft z.B. technische Daten wie Einrichteblätter, die für eine ferti-
gungsgerechte Konstruktion von der Fertigung an die Konstruktionsabteilung
übergeben werden könnten.
3. Alle individuellen, gruppenbezogenen und unternehmensweiten Datenbestände
sind in jeweiligen gemeinsamen Prozessen zu definieren und Zugriffsrechte müs-
sen entsprechend verteilt werden können.
4. Die individuellen Daten der Facharbeiter müssen auf einer eigenen Festplatte
oder auf einem Gruppenserver abgelegt sein. Der Datenbereich muß abschließ-
bar sein (Paßwort oder Schlüssel vom PC).
5. Die Zugriffsrechte auf zentrale oder dezentrale Unternehmensdaten müssen
leicht änderbar sein. Es können getrennt nur lesende oder lesende und schrei-
bende Zugriffsrechte verteilt werden. Der Zugriff darf sich nicht nur auf Masken
oder Datenblöcke beziehen, sondern muß für jedes Einzelobjekt gelten.
6. An verwaltete Daten müssen bei Bedarf an beliebiger Stelle Freitexte anzuhän-
gen sein, die für Notizen, Bemerkungen verwendet werden können. Hierbei sollte
auch die Eingabe und Ausgabe von Skizzen, Bildern und Sprache möglich sein.
Ein mehr an Entscheidungs- und Handlungskompetenz in rechnerintegrierten Pro-
duktionsstrukturen ist nur möglich, wenn die Facharbeiterin und der Facharbeiter
auch Zugriffe auf alle dafür notwendigen Daten und Informationen erhält, um qualifi-
zierte und für das Unternehmen vorteilhafte Entscheidungen zu treffen. Der Fachar-
beiter braucht darüber hinaus die Möglichkeit, eigene, individuelle Datenbestände
anlegen zu können, auf die auch zunächst nur er zugreifen kann. Dabei handelt es
sich um sehr spezifische, arbeitsplatzbezogene technische Daten (z.B. Einrichte-
blätter), die individuelle Erfahrungen enthalten. Diese Daten sind bislang auch meist
auf konventionellen Datenträgern abgelegt (Papier, Ordner, Mappen, Karteikasten-
system). Nur durch die eigene Entscheidung des Facharbeiters, der nur freiwillig sein
explizites Erfahrungswissen an andere Personen weitergeben kann, können diese
Daten in ein allgemein zugängliches Informationssystem übernommen werden, wenn
sich dadurch eindeutige Vorteile ergeben. Die gemeinsame Nutzung von Datenbe-
ständen in Informationssystemen darf nicht dazu führen, daß Kommunikation zwi-
schen Personen überflüssig wird. Diese Systeme müssen eine gewisse Transparenz
und Offenheit an den Tag legen.

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 53
4.2.3 Offene CNC-Systemkonzepte
Offenheit von CNC-Systemen bedeutet Offenheit für die Werkstatt, Offenheit für
ganzheitliche Arbeitsinhalte und Maschinenbenutzungskonzepte, Offenheit für die
Integration in die Gesamtbenutzungsoberfläche der Werkzeugmaschine, Offenheit
zum Zugriff auf gemeinsame Informationsdatenbasen, also insgesamt Offenheit für
erfahrungsgeleitete Arbeit.
Dazu muß man sich von der zentralistischen und hochspezialisierten Strukturkon-
zeption befreien und dem Werker vor Ort, optional und frei positionierbar verteilte
Intelligenz an die Hand geben:
− Verteilte Funktionalität am Maschinensystem
− Offene Struktur mit freier Kommunikation der Subsysteme und Komponenten
− Drahtlose Kommunikation und freie Plazierbarkeit von Prozeßmodulen
− Externe Kommunikation mit Umfeldsystemen, die den Zugriff des Maschinenfüh-
rers auf Informationssysteme ermöglichen
Abbildung 11: Offenheit und Schnittstellen zu anderen Techniksystemen am
Beispiel der Steuerung2000 /14/
Um dem Maschinenführer darüber hinaus den gesamten Prozeß ganzheitlich wahr-
nehmbar zu machen, ist eine systemtechnische Einbindung von sinnlichen Wahr-
nehmungsarten und -mustern in die offene Systemumgebung gefordert. Damit ist die
technische Anforderung nach einer Multimediafähigkeit des CNC-Systems gestellt,

GESTALTUNG TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNGSKOMPONENTEN 54
die als Multimedia-Plattform neben den bisher genutzten konventionellen Darstel-
lungsformen wie
1. Schriftzeichen zur Repräsentation von Texten und Daten sowie
2. graphischen Elemente und Animationsverfahren
zusätzlich
3. Standbilder (z.B. technische Zeichnungen, Photographien),
4. Bewegtbilder (z.B. Videosequenzen bzw. -konferenzen)
5. Audio-Informationen (z.B. Geräusche, Sprache)
ermöglicht. Schließlich sei darauf verwiesen, daß eine dem ganzheitlichen menschli-
chen Wahrnehmungsverhalten adäquate multimediale Unterstützung nur durch ein
aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel von Text, Bild und Ton realisiert werden
kann. D.h. ein auf die Unterstützung des Maschinenführers gerichtetes multimediales
System sollte die verschiedenen Darstellungsformen ohne Handhabungs- und Me-
dienbrüche integrieren, jedem Darstellungsobjekt sollen Graphik-, Text-, Daten-, Bild-
und Tonobjekte frei zugeordnet werden können.
Womit man bei einer weiteren und wesentlichen gestaltungstechnischen Anforde-
rung an eine offene Systemumgebung wäre, das ist eine objektorientierte Hard- und
Softwarearchitektur. Dabei geht es um ein strukturelles Grundkonzept einer objekt-
orientierten Gesamtarchitektur des Systems, bei der die unterschiedlichen Darstel-
lungsformen wie Graphiken, Bilder, Videos, Tonfolgen und Daten einheitlich als Ob-
jekte behandelt und auch in gleicher Weise von der Logik der Benutzeroberfläche
her angesprochen werden können.
Die technischen und organisatorischen Rahmenbedingungen für die Konzeption und
Implementation des Moduls Einrichteblattverwaltung sind nunmehr aufgezeigt. Im
nächsten Kapitel kann nun näher auf die sozio-technische Umsetzung der gestellten
Anforderungen eingegangen werden.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 55
5 Die Einrichteblattverwaltung
Erfahrungsförderliche Arbeitsstrukturen sind zunächst Ausdruck der jeweiligen Ge-
staltung der Organisationsstruktur, der damit verbundenen technischen Hilfsmittel für
die Mitarbeiter und der personalen Entwicklungsmaßnahmen. Die nächsten Ab-
schnitte beschreiben den durchlaufenen Entwicklungsprozeß der Einrichteblattver-
waltung, der von der Analysephase über die Konzeptionsphase bis hin zur Imple-
mentationsphase reicht, um diese erfahrungsförderlichen Anforderungen an ein DV-
System umzusetzen. Die Vorgehensweise zur Erstellung dieses multimedialen In-
formationssystems zeigt anschaulich Abbildung 12.
Abbildung 12: Vorgehensweise zur Erstellung eines multimedialen Informations-
systems
5.1 Analysephase
Mit der Einführung neuer Arbeitsorganisationen im Fertigungsbereich hatte die Firma
Rich. Seifert & Co. GmbH & Co. KG bereits die wesentlichen Voraussetzungen für
erfahrungsförderliche Arbeitsstrukturen geschaffen und damit die Grundlage für die

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 56
Konzeption und Implementation der Einrichteblattverwaltung als DV-technisches
Unterstützungswerkzeug für die Facharbeiter. Mit neuen Formen der Arbeitsorgani-
sation sind hier Arbeitsstrukturen gemeint, wie man sie unter den Stichpunkten
Schlanke Produktion bzw. Lean Production einordnen würde.
Mit dem Ziel ein möglichst optimales Gesamtsystem zu gestalten ergaben sich die
Hauptanforderungen der Firma Seifert an eine neue Arbeitsorganisation aus dem
sozio-technischen Systemansatz /3/. Die neue Arbeitsorganisation muß
− menschengerecht (humanzentriert)
− effektiv
− ökonomisch
− zukunftsgerecht
sein. Zukunftsgerecht bedeutet dabei, daß auch weitreichenden und gesellschaftli-
chen Zielen Rechnung getragen werden muß. In Abbildung 13 sind diese Ziele wei-
ter untergliedert. Es wurde versucht, nach unternehmensbezogenen und mitarbeiter-
bezogenen Zielen zu trennen, und die Verflechtung zwischen beiden Zielgruppen
anzudeuten, wobei die Grenzen hier fließen.
Mit den vier Hauptansätzen Arbeitserweiterung, Arbeitsanreicherung, Arbeitsplatz-
wechsel und Hierarchieabbau sollen die Methoden beschrieben werden, die zur Er-
reichung der o.g. Ziele eingesetzt wurden. Aus arbeitswissenschaftlicher Sicht han-
delt es sich dabei um die Veränderung der Ablauf- und Aufbauorganisation. Dieser
Zusammenhang soll in Abbildung 14 verdeutlicht werden.
Arbeitserweiterung (job enlargement): Hier wurden mehrere strukturell gleichartige
Arbeitsaufgaben in einer größeren Gesamtaufgabe zusammengefaßt. Dadurch er-
folgte für die Mitarbeiter eine quantitative Erweiterung des Tätigkeitsspielraums. Es
wurden vorwiegend Arbeitsaufgaben für ein (Teil-)Produkt zusammgefaßt, um den
Mitarbeitern die Identifikation mit dem Ergebnis zu erleichtern.
Arbeitsplatzwechsel (job rotation): Durch diese Methode führen die Mitarbeiter meh-
rere strukturell gleichartige Tätigkeiten im zeitlichen Wechsel aus. Der Wechsel kann
geplant oder ungeplant, fremd- oder selbstbestimmt werden.
Arbeitsbereicherung (job enrichment): Hier wurde die Zusammenfassung von struk-
turell gleichen und verschiedenen Arbeitsinhalten durchgeführt. Mit dieser qualitati-
ven Bereicherung des Arbeitsinhaltes wurde der Dispositions- und Handlungsspiel-
raum der Mitarbeiter vergrößert. Sie bekommen damit mehr Entscheidungs-, Durch-

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 57
führungs-, Kontroll- und Verantwortungskompetenzen. Als Möglichkeit für Arbeitser-
weiterungsmaßnahmen ist besonders auf die
− Auftrags- und Materialdisposition
− Verteilung der Arbeit in einer Gruppe
− Selbstprüfung
− Koordination und Kommunikation mit anderen Stellen
− Mitarbeiterpartizipation an Problemlösungen
geachtet worden. Durch die Aufgabenerweiterung war deshalb nicht nur eine Verän-
derung der Ablauforganisation, sondern auch der Aufbauorganisation des Unter-
nehmens in den Hierarchieebenen notwendig.
Abbildung 13: Ziele bei der Gestaltung und Einführung neuer Formen der Arbeits-
organisation

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 58
Hierarchieabbau (deverticalisation): Der Abbau von hierarchischen Stufungen und
Differenzierung der Aufbauorganisation durch Übertragung von Vorgesetztenfunktio-
nen auf Mitarbeiter im direkten Produktionsprozeß wurde durchgeführt. Ziel war die
Motivation der Mitarbeiter durch Übertragung von Verantwortung und Verbesserung
des Informationsflusses, um die Flexibilität der Organisation zu erhöhen.
Abbildung 14: Arbeitsgestaltung mit sozio-technischem Ansatz
Direkte Auswirkungen bei dieser Vorgehensweise zur Schaffung erfahrungsförderli-
cher Arbeitsstrukturen zeigte z.B. die Neugestaltung des Fertigungsbereichs in der
Firma Seifert durch die Zusammenfassung von vier CNC-Fräsmaschinen zu einer
Fertigungsinsel (vgl. Abbildung 3). Nicht mehr die Arbeitsaufteilung von komplexen
Aufgaben steht im Vordergrund sondern interdisziplinäre Tätigkeiten mit einem brei-
ten Arbeitsspektrum. Dieses Fertigungsinselkonzept ist durch einen eigenverantwort-
lichen Bereich, der in Gruppenarbeit organisiert ist, gekennzeichnet. Ziel ist die
Komplettbearbeitung in der Fertigungsinsel an einer CNC-Maschine, wobei der Ar-
beiter neue Umfeldaufgaben zugeteilt bekommt. Er ist jetzt verantwortlich für Auf-
tragsdisposition und -abwicklung, Materialdisposition, Koordination und Kommunika-
tion mit anderen Stellen. Selbstorganisation und Selbstverantwortung kennzeichnet
diese neu entstandenen, dezentralen Arbeitsstrukturen mit ganzheitlichen Arbeitsin-

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 59
halten. Die Gruppenbildung ist als bewußter und langfristiger Prozeß organisiert
worden, und selbst vereinbarte Spielregeln der Mitarbeiter untereinander müssen
sich erst in der Alltagserfahrung entwickeln. Deshalb darf ein auf die DV-
Unterstützung basierendes Konzept die Entwicklung von Nutzungsspielregeln nicht
einschränken, sondern muß hierfür Freiräume ermöglichen.
Die Einbeziehung der Werkstattmitarbeiter in die Dispositionsaufgaben ermöglicht
auf Werkstattebene eine größtmögliche Nutzung der Fertigungskapazitäten und des
Personals. Die Rüstzeiteinsparungen durch diese Art der Feinplanung beträgt im
Hause Seifert ca. 25%. Um diese Aufgabe erfüllen zu können, benötigen die Mitar-
beiter speziell auf sie zugeschnittene Informationen, wobei sich schnell herausstellte,
daß Artikelnummern und Bezeichnungen nicht viel aussagten. Der Wunsch nach
einer Zeichnung oder einem Bild stand immer ganz oben auf der Anforderungsliste.
Die Möglichkeit, diese Zeichnung der Werkstatt zur Verfügung zu stellen, erwiesen
sich jedoch als nicht so einfach (Schnittstellenprobleme, komplizierte Handhabung).
Zur Unterstützung der NC-Programmierung und Auftragsdispositionsaufgabe wurde
eine Datenübernahme aus dem CAD-System diskutiert. Der Realisierung einer da-
tentechnischen Kopplung von CAD und NC-System wurde eine geringe Priorität bei-
gemessen. Wesentliche Gründe für diese Entscheidung waren:
1. Die in der mechanischen Fertigung zu bearbeitenden Dreh- und Frästeile sind
überwiegend durch eine geringe bearbeitungsgeometrische und hohe fertigungs-
technische Komplexität ausgezeichnet. Diese Kombination von Komplexitätsdi-
mensionen läßt keine nennenswerten Zeitvorteile durch eine Geometriedaten-
übernahme bei der Programmerstellung erwarten.
2. Für den überwiegenden Teil der zu bearbeitenden Werkstücke können die ent-
sprechenden NC-Programme mit einem Zeitaufwand unter 45 Minuten erstellt
werden. Die zeitlichen Einsparungspotentiale für eine Geometrieübergabe sind
daher vergleichsweise gering.
3. Schnittstellenprobleme trotz Standardisierungsbemühungen.
4. Eine effiziente Datenübernahme aus dem CAD-System ins NC-System stellt spe-
zifische Anforderungen an die Zeichnungserstellung, wie z.B. NC-gerechte Bema-
ßung, differenziertes Ablegen von Werkstückinformationen auf CAD-Layern,
Zeichnen von Werkstückansichten von jeder Bearbeitungsseite.
5. Zu hohe Kosten. Es ist zu erwarten, daß diesen Kosten kein ausreichender Nut-
zen gegenübersteht.
Diese Möglichkeit der visuellen Datendarstellung schied also aus.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 60
Die meisten der hergestellten Werkstücke werden allerdings nicht nur einmal gefer-
tigt, sie kommen später als Wiederholteile vor. Dementsprechend sollen auch die
NC-Programme erneut verwendbar sein. Gerade bei aufwendig herzustellenden
Teilen, mit entsprechend langen Programmlistings, genügt es den Facharbeitern
nicht, nur diese nackten Programme im NC-Programmodul zu dokumentieren und zu
verwalten. Die Programme stellen für die Facharbeiter nicht das Produkt dar, das sie
sich erarbeitet haben. Statt dessen haben sie sich Gedanken über die Fertigungs-
technologie der Teile gemacht, haben die Spannsituation mitberücksichtigt, dieses
alles beim Einfahren überprüft, gegebenenfalls revidiert und der realen Bearbei-
tungssituation angepaßt. Dieser Prozeß ist nur zum Teil im Programm niedergelegt.
Die Schritte, die eben zu diesem Programm geführt haben, sind nicht zu erkennen.
Das Programm gibt z.B. keine Auskunft darüber, wie die Werkstücke gespannt wur-
den, was dabei zu beachten war, wo die Nullpunkte gesetzt wurden usw.. Diesen
Zweck erfüllen die Einrichteblätter.
Die Facharbeiter erstellen und verwalten neben den NC-Programmen auch die Ein-
richteblätter. Diese Aufgabe erfolgt eigenständig oder in Zusammenarbeit mit dem
Meister oder m+it Kollegen (siehe Abbildung 15 und Abbildung 16).
Abbildung 15: Abstimmung mit dem Meister

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 61
Abbildung 16: Abstimmung mit Kollegen
Wichtige Anforderungen dabei sind, daß Einrichteblätter nicht nur für gleiche, son-
dern auch für ähnliche Teile wiedergefunden werden, damit andere Kollegen mit den
Einrichteblättern selbst arbeiten können und die entsprechenden Kniffe & Tips nach-
vollziehbar sind (Vermittlung von Erfahrungswissen). In der Firma Rich. Seifert & Co.
GmbH & Co. KG war die Möglichkeit gegeben, daß die Facharbeiter Einrichtedaten,
Einstell- und Aufspanndaten in einem Datenverarbeitungssystem eingeben, ablegen
und wieder aufrufen konnten, wie in Abbildung 17 ersichtlich. Dieses System wurde
von den Facharbeitern jedoch kaum genutzt. Ursachen dafür sind: Umständliche
Menüführung, wenig übersichtliche Masken, umständliches Handling, wichtige Infor-
mationen können nicht abgelegt werden, Abbildungen über Aufspannskizzen konn-
ten nicht eingegeben werden. Hinzu kommt die Tatsache, daß das DV-System nicht
direkt verfügbar ist oder von Kollegen besetzt ist. Deshalb wurden konventionelle
Methoden bevorzugt. Einrichteblätter werden auf Papier erstellt und direkt am Ma-
schinenarbeitsplatz in einem Regalsystem abgelegt. Dabei werden handschriftlich
kurze Notizen, Anmerkungen oder schnelle Skizzen der Aufspannsituation angefügt.
Die Papieraufzeichnungen konnten allerdings leicht verschmutzen, Kopien waren
teilweise nicht vollständig und die Unterlagen somit für Kollegen nicht lesbar.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 62
Abbildung 17: Beispiel eines konventionell erstellten Einrichteblattes

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 63
Einrichteblätter dienen also zur technischen Dokumentation und zur Dokumentation
von Erfahrungswissen der Facharbeiter, das sich vor allem auf die Fertigungstech-
nologie bezieht:
− Spannsituation, Spannmittel
− Setzen der Nullpunkte
− Einfahren
− Anpassen an die reale Bearbeitungssituation
− Fertigungsschritte
− Werkzeuge
− Werkstückskizzen aus verschiedenen Sichten
Die Rüstzeiten nehmen oft 50% des Fertigungsprozeßes - bei komplexen Bauteilen
und aufwendigen Aufspannsituationen - ein. Hieraus resultiert ein enormes Erfah-
rungspotential der Mitarbeiter, die schon einmal ein solches Bauteil bearbeitet ha-
ben. Aber wie erhält man Zugriff auf die so dringend benötigte Information, wenn auf
Erfahrungswissen von anderen Kollegen nicht zurückgegriffen werden kann? Das
war die alles entscheidende Frage bei der Konzeption und Implementation des Soft-
waremoduls Einrichteblattverwaltung. Gerade in der Zeit der Konzeption des Soll-
Zustandes und der Systemimplementierung der Einrichteblattverwaltung hat ein Mit-
arbeiter den Betrieb verlassen. Durch die Methode Rapid Prototyping beim ange-
wandten Software Engineering Prozeß konnte aber gleichzeitig mit dem ausschei-
denden Mitarbeiter noch ein Konzept ausgearbeitet werden, das es ermöglichte die
Dokumentation seiner vorhandenen Erfahrung beim Einrichten/Rüsten mit in den
laufenden Gestaltungsprozeß einfließen zu lassen. Dieser Mitarbeiter hat letztendlich
- noch vor seinem Ausscheiden aus der Firma - seine Erfahrungen mit dem ersten
Prototypen der Einrichteblattverwaltung dokumentiert, d.h. auch nach seinem Aus-
scheiden steht das Erfahrungswissen über die Rüst- und Aufspannsituationen den
anderen Mitarbeitern noch zur Verfügung. Man kann deshalb die Konzeption und
Systemimplementierung der Einrichteblattverwaltung als einen sich selbst steuern-
den Regelkreis betrachten, der zu jedem Zeitpunkt die Anforderungen der Mitarbeiter
aufzunehmen, zu evaluieren und zu verarbeiten vermochte (vgl. Versionsprototypen
1.0 - 1.4 in Abschnitt 5.2.1 dieses Kapitels).
Zusätzlich zu den organisatorischen Voraussetzungen, die durch die Fertigungsinsel
und die daraus abgeleitete Gruppenarbeit im Unternehmen Seifert bereits bei Auf-
nahme der Anforderungen an die technische Systemunterstützung gegeben waren,
mußte die Einrichteblattverwaltung mit bereits bestehenden Konzepten zur techni-
schen Unterstützung bei Gruppenarbeit in Einklang gebracht werden.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 64
Ein Konzept beschreibt dabei ein neues Steuerungssystem für CNC-Maschinen /14/,
das mit seinen unterschiedlichen Funktionsmodulen den Arbeiter an der Maschine in
seinen neuerlangten Umfeldaufgaben unterstützt. Bezüglich der Forderung nach
ganzheitlichen Arbeitsinhalten sind dies die Module Auftragsvorbereitung, Produzie-
ren, Programmieren, Prüfen, Wartung und Fehler/Diagnose, wie in Abbildung 18 er-
sichtlich.
Abbildung 18: Die Module der Steuerung2000
Ein zweites Konzept beschreibt ein Inselinformationssystem /9/, das technisch-
organisatorische Aspekte zur Auftragsdisposition berücksichtigt und in das die Ein-
richteblattverwaltung als ein Modul integriert (Abbildung 19) werden sollte. Dieses
Konzept steht als low cost Lösung in Konkurrenz zu konventionellen Leitstand- und
PPS-Lösungen.
Eine mögliche Technikunterstützung wie sie als abgestimmtes Gesamtkonzept mit
Modulstruktur umgesetzt werden könnte zeigt dann Abbildung 20.
Wobei man eigentlich schon bei der Konzeption des Soll-Zustandes der Einrichte-
blattverwaltung wäre. Dieser wird im nächsten Kapitel beschrieben, der die Einbin-
dung und Abstimmung der Einrichteblattverwaltung in den konzeptionellen Gesam-

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 65
trahmen beschreibt. Wie bereits oben gezeigt besteht dieser Gesamtrahmen aus
folgenden Rahmenbedingungen:
− Konzept Computergestützter erfahrungsgeleiteter Arbeit (CeA) /6/
− Konzept des CeA-Facharbeiter-Informationssystems (CeAFIS) /6/
− Konzept der technischen Gestaltungsanforderungen (offene Systeme) /11/
− Konzept für eine CNC-Steuerung (Steuerung2000) /14/
− Konzept des Insel-Informationssystems (IIS) /9/
Abbildung 19: Integration der Einrichteblattverwaltung in ein Insel-
informationssystem
5.2 Konzeptionsphase
Eine EDV-gestützte Eingabe und Speicherung der in den Einrichteblättern enthalte-
nen Informationen und Aufspannskizzen in die CNC-Steuerung der Maschinen am
Arbeitsplatz war aufgrund der vorhandenen Steuerungssysteme nicht möglich. Dies
war letztendlich Motivation dieser Diplomarbeit, mit der eine rechnergestützte Ein-
richteblatterstellung und -verwaltung prototypisch realisiert, am Arbeitsplatz aufge-
stellt und getestet werden sollte.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 66
Konstruktion
CAD
Programmierung Prüfplanstelle
WOP
Werkstatt
Koordinationsleitstand
Programmierplatz Feinsteuerung
CNC-Maschine
WOP
Maschinensteuerung
mit Einrichteblattverwaltung
CNC-Maschine
WOP
Maschinensteuerung
mit Einrichteblattverwaltung
LAN - Umgebung
CNC-Maschine
Steuerung 2000
PPS
Inselinformationssystem
IIS
WOP
Maschinensteuerung
mit Einrichteblattverwaltung
Abbildung 20: Mögliche Technikunterstützung bei Gruppenarbeit in der Werkstatt
Die Einrichteblattverwaltung ist ein Softwaresystem, das auf einem PC vor Ort die
Erstellung, Verwaltung und das Drucken von Einrichteblättern unterstützt. Die Ein-
richteblätter beinhalten bearbeitungsrelevante Informationen zum Auftrag, dessen

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 67
Betriebsmitteln und dessen Bearbeitung. Dieses Softwaresystem verwaltet die Ein-
richteblätter maschinenspezifisch und ist deshalb als persönliches System für den
Facharbeiter zu sehen, in dem er seine bearbeitungsrelevanten Daten, Informatio-
nen und Erfahrungen festhalten kann. Es sind vorwiegend (siehe Abbildung 27,
Abbildung 28 und Abbildung 29)
− Allgemeine Informationen zum Auftrag, zur Maschine, zu NC-Programmen und zu
Materialien
− Informationen zur Aufspannung (Spannmittel, Spannmaße, Werkzeugnullpunkte,
Nullpunktsverschiebungen, usw.) und
− Informationen zum Arbeitsplan (Werkzeuge, Arbeitsgänge, Unterprogramme, Be-
merkungen, usw.)
Neben alphanumerischen Informationen, die der Facharbeiter in freien Feldern über
die Tastatur eingeben kann, können in der Einrichteblattverwaltung auch Bilder (z.B.
Rüst-/Aufspannsituation) und natürlichsprachliche Informationen (z.B. verbaler Hin-
weis beim Schichtwechsel von Müller zu Meier über zu beachtende Werkzeugverän-
derungen) abgelegt und verwaltet werden, so daß es sich insgesamt um ein multi-
mediales Softwaresystem handelt (siehe auch Abschnitt 5.3.3 in diesem Kapitel).
5.2.1 Design
Das Pflichtenheft enthält nach VDI/VDE-Richtlinienentwurf 3694 das Lastenheft. Das
Lastenheft entspricht dabei den vom Anwender definierten Anforderungen an das
Softwareprojekt. Im Falle dieser Diplomarbeit sind dies die folgenden grundlegenden
Anforderungen:
1. Die konventionellen Einrichteblätter sollen auf ein elektronisches Medium übertra-
gen werden
2. Bislang schon dokumentierte Informationen sollen miterfaßt werden können
3. Eine Ausgabe der Einrichteblätter auf Papier muß möglich sein
4. Möglichkeit zur Erfassung von Videobildern mit Nachbearbeitungsmöglichkeit soll
geschaffen werden ohne die Einrichteblattverwaltung zu verlassen
5. Möglichkeit zur Erfassung von Audio-Anmerkungen soll integriert werden
Weitere Anforderungen wurden im Pflichtenheft an die Einrichteblattverwaltung ge-
stellt. Es wurden allerdings nur die Anforderungen definiert, die sich in der zur Verfü-
gung stehenden Projektlaufzeit realisieren liesen. Die Anforderungen die zur Weiter-
entwicklung der Einrichteblattverwaltung gestellt werden, findet man in Kapitel 7.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 68
1. Leichte Erlernbarkeit und Bedienerfreundlichkeit des Programms, sowie Anpas-
sung an internationale Standards und Styleguides
2. Vollständige Bedienung durch Maus und Tastatur auf einer graphischen Benut-
zeroberfläche
3. Software-ergonomische Gestaltung der Eingabemasken
4. Unterstützung von Hypertext- und Hypermedia-Navigationsstrukturen
5. Individualität der Datenhaltung, des Datenzugriffs und der Datenweitergabe
6. Anpaßbare Bedienungsoberfläche für eventuelle Anpassung an andere Betriebs-
bereiche oder Firmen
Aufgrund der anfänglichen Unkenntnis über die wahren Anforderungen, die durch
Mitarbeiter selbst an die Einrichteblattverwaltung gestellt wurden bedurfte es einer
ständigen Überarbeitung der Programmplanung im Verlauf der Implementation. Die-
se ist im Software Engineering aber ein durchaus gängiger und gewünschter Vor-
gang. Durch die Methode des Rapid Prototyping konnten die wahren Anforderungen
der Mitarbeiter zu jedem Zeitpunkt aufgenommen werden und in den Gestaltungs-
prozeß einfließen. Dies soll an den vier unterschiedlichen Versionsprototypen - neu
hinzugekommene Funktionen wurden kursiv markiert - näher erläutert werden bis
letztendlich ein Lösungskonzept für die Programmstruktur der Einrichteblattverwal-
tung festgeschrieben werden konnte, wie Abbildung 21 zeigt.
Im ersten Versionsprotoypen wurde lediglich eine Umsetzung des konventionellen
Karteikartensystems auf ein elektonisches Medium angestrebt. Diese rein DV-
gestützte Lösung ermöglichte somit die Übertragung der bestehenden Informationen
von den bestehenden konventionellen Einrichteblättern in das elektronische System.
Standardfunktionen des Computers konnten genutzt werden um somit die Erstellung,
Verwaltung und Archivierung der Informationen zu rationalisieren. Als großen Nutzen
stellte sich schnell heraus, das die vorgesehenen Datenfelder für Textinformationen
sich nicht nur für die Einrichtedaten eigneten, sondern mit der Einrichteblattverwal-
tung auch ein Editor zur Verfügung stand mit dem zusätzlich Erfahrungswissen do-
kumentiert werden konnte.
Versionsprototyp 1.0: + Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Hauptprogramme als Karteikartensystem ohne
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Funktionalität: - Hauptprogramm Neu
- Hauptprogramm Kopieren
- Hauptprogramm Löschen

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 69
Schnell kam jedoch die Anforderung, Daten aus dem NC-Programmiersystem in die
Einrichteblattverwaltung zu übernehmen um die Arbeit bei der Erstellung weiter zu
automatisieren. Dies sparte Zeit bei der Dokumentation ein (vergleiche Kapitel 6.1.).
Nicht nur die Zeiteinsparung bei der Erstellung, sondern auch die Zeiteinsparung
beim Rüstvorgang spielten eine Rolle weshalb das schnelle wiederfinden von Haupt-
programmen mit dazugehörigen Unterprogrammen durch eine Suchfunktion erwei-
tert wurde. Die erste multimediale Komponente lieferte den letzten Beitrag zur Rüst-
zeiteinsparung. Durch die Möglichkeit mit einer Videokamera Bilder der Aufspannung
zu erstellen, konnten sich die Mitarbeiter einen schnellen Überblick über die Rüstsi-
tuation verschaffen und hatten weniger Probleme die Aufspannsituation zu rekon-
struieren.
Versionsprototyp 1.1: + Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Hauptprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Unterprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Funktionalität: - Haupt- und Unterprogramm Neu
- Haupt- und Unterprogramm Kopieren
- Haupt- und Unterprogramm Löschen
- Haupt- und Unterprogramm Suchen
+ Multimedial: - Erstellen und Einrichten von Bildern
manuell über die ScreenMachine-
Software
- Scrollen durch mehrere Ansichten
Das manuelle erstellen und einrichten der Bilder mit der ScreenMachine-Software
bereitete den Benutzern des Systems jedoch Probleme, weil nicht ausreichende
Windowskenntnisse vorlagen. Mit dem im nächsten Versionsprotoypen entwickelten
Videomodul konnten diese Schwierigkeiten beseitigt werden, weil das System der
Einrichteblattverwaltung nicht mehr verlassen werden mußte und darüber hinaus
durch dieses multimediale Zusatzmodul mehrere Bilder aus verschiedenen Perspek-
tiven automatisch eingerichtet werden konnten.
Versionsprototyp 1.2: + Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Hauptprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 70
der NC-Unterprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Funktionalität: - Haupt- und Unterprogramm Neu
- Haupt- und Unterprogramm Kopieren
- Haupt- und Unterprogramm Löschen
- Haupt- und Unterprogramm Suchen
- Haupt- und Unterprogramm Weiter-
suchen
+ Multimedial: - Erstellen und Einrichten von Bildern
automatisch über das Videomodul
ScreenMachine-Regie
- Scrollen durch mehrere Ansichten
Durch die spielend einfach und schnelle Aufnahme der Bilder haben die Beteiligten
sehr schnell gefallen an der Art und Weise zur Dokumentation der Rüstsituationen
gefunden, da nicht mehr aufwendige Skizzen der Aufspannung auf Papier gemacht
werden mußten. Da aber zu den Skizzen der Aufspannung auf Papier zusätzlich In-
formationen eingetragen wurden, mußte diese Möglichkeit der Einbringung von Er-
fahrungswissen durch eine Nachbearbeitung der Bilder auf dem Computer ermög-
licht werden. Dies geschah über ein einfaches Zeichenprogramm mit der Möglich-
keiten Text und Grafik im Bild editieren zu können. Die zusätzlichen eingebrachten
Informationen waren von nun an auch durch den Zoom zu einer großen Darstellung
der Rüstsituation jederzeit durch den Bediener aufrufbar.
Versionsprototyp 1.3: + Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Hauptprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Unterprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Funktionalität: - Haupt- und Unterprogramm Neu
- Haupt- und Unterprogramm Kopieren
- Haupt- und Unterprogramm Löschen
- Haupt- und Unterprogramm Suchen
- Haupt- und Unterprogramm Weiter-
suchen
+ Multimedial: - Erstellen und Einrichten von Bildern
automatisch über das Videomodul
ScreenMachine-Regie

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 71
- Scrollen durch mehrere Ansichten
- Nachbearbeitung des großen Bildes
einer Ansicht mit dem Zeichenmodul
Windows-Paintbrush
- Zoom zum einem großen Bild der
Ansicht
Im letzten Prototypen wurde eine Druckausgabe der in den Einrichteblättern enthal-
tenen Informationen realisiert, um den Mitarbeitern die Möglichkeit zu geben mit Ih-
ren Informationen mobil zu bleiben. Dies war z.B. für fertigungstechnische Gegeben-
heiten nützlich, wenn ein Erfahrungsaustausch nicht direkt in der Werkstatt vonstat-
ten ging, sondern z.B. im Meisterbüro oder in der Konstruktionsabteilung.
Versionsprototyp 1.4: + Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Hauptprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Einrichteblätter zur Erstellung, Verwaltung, Archivierung
der NC-Unterprogramme als Karteikartensystem mit
Schnittstelle zum NC-Programmiersystem
+ Funktionalität: - Haupt- und Unterprogramm Neu
- Haupt- und Unterprogramm Kopieren
- Haupt- und Unterprogramm Löschen
- Haupt- und Unterprogramm Suchen
- Haupt- und Unterprogramm Weiter-
suchen
- Haupt- und Unterprogramm Drucken
+ Multimedial: - Erstellen und Einrichten von Bildern
automatisch über das Videomodul
ScreenMachine-Regie
- Scrollen durch mehrere Ansichten
- Nachbearbeitung des großen Bildes
einer Ansicht mit dem Zeichenmodul
Windows-Paintbrush
- Zoom zum einem großen Bild der
Ansicht
- Sprachein- und -ausgabe mit dem
Sprachmodul Windows-Klangrekorder

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 72
Bedienungsoberfläche
Programmsteuerung
Editor Datenbank
Verplichtungen
- Datensatz einfügen
- Datensatz ändern
- Datensatz kopieren
- Datensatz löschen
- Datensatz laden
- Datensatz speichern
- Datensatz drucken
Verplichtungen
- Individualität der
Datenhaltung des
Datenzugriffs der
Datenweitergabe
Menüstruktur
- Archivierung
- Retrieval
Abbildung 21: Lösungskonzept der Programmstruktur
Verplichtungen
- Ausgabeschnittstelle
- Kommunikationsschnittstelle
- Arbeitsmittel
- Karteikartensystem mit
Menüstruktur
Verplichtungen
- zentrale Steuerung
des Programms
- Fensterverwaltung
- Navigation durch
Hierarchiestruktur
Schnittstelle
Verplichtungen
- Schnittstellen zu
CIM-Bausteinen

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 73
Begleitet wurde die Designphase durch die geeignete Auswahl einer Navigations-
und Menüstruktur die sich auf vier Hierarchieebenen beschränkt wie in Abbildung 22
deutlich wird.
Abbildung 22: Die Navigation durch die vier Hierarchieebenen

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 74
5.3 Implementationsphase
Wie schon in Kapitel 4.2 beschrieben muß man die technischen Gestaltungsanforde-
rungen und ergonomischen Gestaltungsgesichtspunkte bei der Entwicklung von DV-
Komponenten berücksichtigen. Insbesondere muß der Programmsteuerung und der
Benutzungsoberfläche (Menüsteuerung, Fenstertechnik, Funktion der Bildschirmo-
berfläche, Mausbedienung, usw.) besondere Bedeutung zugemessen werden. Wei-
tergehende Ansätze, die andere menschliche Sinne mit einbeziehen (Hören, Sehen,
Sprechen, usw.) sind in diesem Multimedia-Konzept angedacht, aber leider im Pro-
duktionsbereich bisher nur zu einem sehr geringen Teil realisiert, weil sie eine er-
höhte Anforderung an die einzusetzende und auszuwählende Technik des DV-
Systems stellen. Die grundsätzlichen Aufgaben von DV-Systemen beschränken sich
für multimediale Systeme nicht nur auf die
1. Textwiedergabe
2. Grafikdarstellung und Animation
3. Speicherung und Verwaltung der Daten auf Datenträgern
4. Interaktion mit dem Benutzer
5. Steuerung von Hardware oder auch Maschinen
sondern auch auf neue Aufgaben wie
1. Mischen von Text, Grafik und Animation, sowie Einbindung von digitalem oder
analogem Video
2. Hinterlegen von Audioinformationen
Da also neue Anforderungen an die Hard- und Software gestellt werden, mußte eine
gezielte Auswahl der verwendeten Arbeitsumgebung für die Programmerstellung
(Autorensystem und Plattform), für die Medienauswahl (Text, Bild, Ton, Video, usw.)
und die eingesetzten Techniken (Hypertext, Hypermedia, usw.) durchgeführt werden.
5.3.1 Produktion
Die für die Produktion der Einrichteblattverwaltung benötigte Produktionsplattform
wurde nachhaltig durch die zu integrierenden Medien bestimmt. Bei der Medienaus-
wahl kamen für die Einrichteblattverwaltung nur der Text, das Bild und der Ton in
Frage. Die Anforderungen Bewegtbilder (digitales Video) in die Einrichteblätter zu
integrieren wurde nicht gestellt, da auch komplexe Aufspannungen nur statische
Rüstsituationen darstellen.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 75
Im Hinblick auf die bislang schon erfaßten und dokumentierten Informationen im NC-
Programmiersystem, das bereits auf einem IBM kompatiblen PC installiert war und
der bestehenden Rechnerinfrastruktur im Hause Seifert, fiel die Entscheidung für die
Produktionsplattform auf einen multimediafähigen PC, der den Mindestanforderun-
gen der MPC-Spezifikation nach Level 1 genügte.
Dieser PC umfaßte folgende Ausstattung:
CPU • 80386DX-Prozessor mit 25 Mhz Taktfrequenz.
Hauptspeicher • 8 MByte
Grafikkarte • 16Bit VGA-Adapter mit 256 Farben bei einer Auflösung
Schnittstellen • Seriell
von 640x480
• Parallel für Druckeranschluß
• SCSI-Anschluß für Scanner
Massenspeicher • 3,5"-Diskettenlaufwerk mit 1,44MByte Kapazität
• SCSI-Festplatte mit 100MByte
• CD-ROM/XA Laufwerk
Eingabegeräte • 101-Tasten MF-Tastatur
• Maus
• Scanner
• Videokamera mit S-VHS Standard für gute Bildqualität
Ausgabegeräte • Bildschirm mit 14“ für Auflösung 640x480
• Nadel- und Tintenstrahldrucker
• Aktivboxen
Multimedia-Peripherie • ScreenMachine als Framegrabberkarte
• Soundkarte
Tabelle 4: Plattform für die Produktion
Durch die Schaffung von Schnittstellen zum NC-Programmiersystem konnten Infor-
mationen, d.h. Text ohne weiteres in die elektronischen Einrichteblätter übernommen
werden und bislang dokumentierte Informationen gingen somit nicht verloren.
Die Möglichkeit zur Erfassung von Bildern mit einer Videokamera wurde über die
ScreenMachine als Framegrabberkarte realisiert. Damit konnten Bilder über das Vi-
deomodul der Einrichteblattverwaltung auf Festplatte abgespeichert werden, die
dann für eine Nachbearbeitung (ergänzende Kommentare, Nulltpunkte, etc.) zur
Verfügung standen, ohne die Einrichteblattverwaltung verlassen zu müssen.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 76
Für die Ein- und Ausgabe von Ton wurde eine Soundblasterkarte eingesetzt, um
über ein Mikrophon Audioanmerkungen in die Einrichteblätter integrieren zu können.
Dies geht schneller als die Eingabe über Tastatur, die durch verschmutzte Hände
sehr schnell in Mitleidenschaft gezogen wird.
5.3.2 Programmierung
Heutige Hardware braucht leistungsfähige Software zum Ausschöpfen aller Res-
sourcen. Da der Steuerungsaufwand mit der Anzahl der Multimedia-Komponenten
steigt, werden auch die Anforderungen an die Software größer. Es wird also eine
Software gesucht, die eine Programmierung zur Verfügung stellt, die es auf einfache
Weise ermöglicht, oben genannte Multimedia-Komponenten ins System zu integrie-
ren.
Softwareanforderungen für Programmiersysteme zum erstellen von Multimedia-
Applikationen:
− leichte Erlernbarkeit und Handhabung
− einfache Schnittstellengestaltung
− Datenbankanbindungsmöglichkeit
− interaktiv und ereignisgesteuert (Software muß Trennung von Steuerung und
Dialogablauf unterstützen)
− Flexibilität bezüglich unterschiedlicher Anwendungsbereiche
− objektorientierte Programmierung die von vornherein Objekt-Bibliotheken, Quell-
dateien, Debugging-Tools und Treiber zur Verfügung stellt
− Bereitstellung von Multimedia-Erweiterungen zur leichten Einbindung von Multi-
media-Komponenten
− Unterstützung graphischer Oberfläche mit Fenstersystemen und Mausbedienung
− leichte und schnelle Aktualisierbarkeit
− leichte Portierung auf andere Anwendungsarchitekturen
− Unterstützung von Hypertextfunktionen
− Unterstützung einer schnellen Prototypenerstellung (Rapid Prototyping) zur Ak-
zeptanzprüfung des Programmes
Mit der Entscheidung für das Autorensystem Multimedia Toolbook 1.52 stand ein
Entwicklungswerkzeug zur Verfügung, das den oben genannten Anforderungen zum
größten Teil gerecht werden konnte. Es wurde unter dem Fenstersystem Windows
3.1 eingesetzt, welches als Aufsatz für das Betriebssystem DOS hinlänglich bekannt
ist. Aufgrund der positiven Erfahrungen mit Toolbook und seiner erwiesenen Eignung

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 77
für den Prozeß des Rapid Prototyping konnten schnelle Aktualisierungsmöglichkei-
ten genutzt und frühzeitige Evaluationen des Programms durchgeführt werden.
Wichtig ist es zu erkennen, daß mit Hilfe von Toolbook die geforderten Integration
der Medien Text, Bild und Ton auf einfachste Weise realisiert werden kann. Mit
Toolbook war es auch möglich die Benutzungsoberfläche losgelöst von der Steue-
rungs- bzw. Funktionsebene zu gestalten, was den Rapid Prototyping Prozeß zu-
sätzlich unterstützt hat.
An dieser Stelle soll allerdings angemerkt werden, daß auf eine ausführliche Be-
schreibung der Arbeitsumgebung mit Toolbook verzichtet werden soll, da sie zum
einen den Rahmen der Diplomarbeit sprengen würde, zum anderen in der Literatur
/1/, /2/ ausführlich beschrieben ist und weil multimediale Lernprogramme für dieses
Autorensystem für den PC zusätzlich vorhanden sind.
5.3.3 Dokumentation
Die Einrichteblattverwaltung ist als Arbeits- und Kommunikationsmittel direkt am Ar-
beitsplatz, d.h. an der CNC-Maschine verfügbar, damit Informationen dort abgerufen
werden können wo sie am dringendsten benötigt werden, am Ort der Wertschöp-
fung: Der spanenden Fertigung. Damit unterscheidet sich die Einrichteblattverwal-
tung als Modul des CeAFIS-Systems von traditionellen Softwaresystemen in der
Hinsicht, das sie den Menschen nicht nur als unerwünschtes Anhängsel betrachtet,
sondern die neueren Entwicklungen, die den Computer das werden lassen wozu er
eigentlich gebraucht werden sollte - als Hilfsmittel und Werkzeug denkender und tä-
tiger Menschen - unterstützt.
Die Entwicklung der Einrichteblattverwaltung ging von der grundlegenden Option
aus, durch frühzeitige Beteiligung den Beschäftigten Entscheidungen zuzugestehen,
die den Arbeitsablauf und die Fragen wie eine Aufgabe zu lösen ist betreffen. Zum
anderen sind die Beschäftigten an der entsprechenden Entscheidungsbefugnis be-
teiligt worden, wo es um die Gestaltung und die Auswahl des Arbeitsmittels ging,
insbesondere wenn es sich um Computer und die entsprechende Software handelte.
Es waren die Mitarbeiter des Fertigungsbereiches Fräsen, die eine computerge-
stützte Einrichteblatterstellung direkt an ihrem Arbeitsplatz forderten, die sie besser
in ihrem Arbeitshandeln unterstützt. Diese Lösung ist gemeinsam erarbeitet worden
und mit der Einrichteblattverwaltung steht von nun an ein Hilfsmittel zur Verfügung,
das wie jedes Werkzeug ständig zur Verfügung stehen muß und gepflegt sein will.
Vergleicht man die Einrichteblattverwaltung mit einem Hammer, so kann man auch

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 78
mit einfachen Werkzeugen - klopft man sich z.B. mit dem Hammer auf den Finger -
die zu erzielende Wirkung verfehlen, wenn das Werkzeug nicht richtig beherrscht
wird. Im folgenden soll darum eine Programmbeschreibung der Einrichteblattver-
waltung die Handhabung dieses Softwarewerkzeuges erleichtern.
A. Artikelnummernkonzept
Alle Artikel die in den Einrichteblättern verwaltet werden, haben Artikelnummern, die
nach einem hauseigenen Identnummernsystem vergeben werden. Der Personal-
ausweis eines Artikels, der Artikelstamm, wird bereits im PPS erfaßt. Mit der Festle-
gung des 2-stelligen Charakterschlüssels eines Artikels werden generelle Merkmale
gekennzeichnet, wie:
− Einzelteil oder Baugruppe
− Eigenfertigungsteil oder Kaufteil
− Standardartikel oder Sonderartikel
− gesperrter Artikel bzw. Änderung des Artikels steht an
− konstruktive Bearbeitung noch nicht abgeschlossen
Die ersten 6-7 Stellen einer Artikelnummer werden, sofern erforderlich, auch für die
Arbeitsplan-, die Stücklisten-, die Zeichnungs- oder die NC-Hauptprogramm- bzw.
NC-Unterprogrammnummer verwendet.
Beispiel einer Artikelnummer:
8 123 456/13
1 123 456/13
2 123 ...
3 ...
2-stelliger Charakterschlüssel
Arbeitsplan-, Stücklisten-, Zeichnungs- und Hauptprogrammnummer
8 steht für das Fertigungsverfahren 'Fräsen'
Fortlaufende Unterprogrammnummer zu 8 123 456/13
Mit Hilfe der Artikelnummer werden charakteristische Merkmale des Auftrages ver-
mittelt. Entscheidender ist jedoch, daß sie mit der Arbeitsplan-, Stücklisten-, Zeich-
nungs- und NC-Programmnummer identisch ist. Diese Durchgängigkeit ermöglicht

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 79
ein schnelles Finden des entsprechenden Einrichteblattes und der dazugehörigen
Informationen.
B. Installation des Programms (Programmaufbau und Verzeichnisstruktur)
Zur Installation der Einrichteblattverwaltung benötigt man zwei Disketten mit folgen-
dem Inhalt:
Installationsdiskette
Programmdiskette
Für die Installation des Programms müssen folgende Hard- und Softwarevorausset-
zungen erfüllt sein:
− IBM kompatibler 386PC
− Bildschirmauflösung 640x480 mit 256 Farben
− 4 Mbyte freier Festplattenplatz
− Windows 3.x
− ScreenMachine I als Framegrabberkarte mit Treibersoftware
− Soundkarte mit Treibersoftware
Von der DOS-Kommandozeile startet man die Datei install.bat mit der Angabe des
Windows-Verzeichnis als Parameter:
Das Installationsprogramm kopiert die Runtime-Version von Toolbook

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 80
in das angegebene Windows-Verzeichnis und startet die benutzergeführte Installati-
on (instebl.tbk) der Einrichteblattverwaltung unter Windows (siehe Abbildung 23).
Abbildung 23: Benutzergeführtes Installationsprogramm

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 81
Die Einrichteblattverwaltung kann in einem frei wählbaren Verzeichnis auf der Fest-
platte installiert werden. Dabei wird folgende Verzeichnisstruktur angelegt
und Änderungen an der Datei win.ini vorgenommen
[extensions]
tbk=tbook.exe^.tbk
[fonts]
TBKWidgets 12,24 (VGA Res)=TBKMMWID.FON
Im hier gewählten Beispielverzeichnis ebl werden die Programmdateien
abgelegt, die zur Ausführung der Einrichteblattverwaltung notwendig sind. Im Ver-
zeichnis anmerk werden sprachliche Annotationen abgespeichert und im Verzeichnis
bilder die für jede Einrichteblatt aufgenommenen Rüstsituationen der zu fertigenden
Teile. Mit der Datei tbkmmwid.fon wird eine neue Schriftart im System installiert, die
für bestimmte Sonderzeichen (z.B. ) notwendig ist.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 82
Nachdem die Programmdateien auf die Festplatte kopiert wurden legt das Installati-
onsprogramm noch eine neue Programmgruppe mit einem Icon für die Einrichte-
blattverwaltung an. Die Installation ist beendet und Windows muß neu gestartet wer-
den, damit die Änderungen am System wirksam werden.
C. Programmbeschreibung
Durch Doppelklick auf das Programmicon startet man die
Einrichteblattverwaltung und gelangt in den Eröffnungsbildschirm
(siehe Abbildung 24)
Das System überprüft beim Laden im Rechner die benötigten Optionen und erkennt
automatisch, ob Hardware fehlt - ScreenMachine z.B. nicht vorhanden - oder Pro-
gramm- bzw. Systemdateien fehlen. Es werden entsprechende Hinweise und Hilfe-
stellungen gegeben, wie man diese Fehler beheben kann um das System dennoch
in den Ausgangszustand zu bringen.
Abbildung 24: Der Eröffnungsbildschirm der Einrichteblattverwaltung
Im Eröffnungsbildschirm hat man die Möglichkeit über die entsprechenden Schaltflä-
chen das Fertigungsverfahren auszuwählen, um zur Maschinenauswahl (Fräs-,

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 83
Dreh-, Schleif- bzw. Biegemaschinen) zu gelangen (siehe Abbildung 25). Exempla-
risch soll das für das Fertigungsverfahren Fräsen gezeigt werden, das auch als ein-
zigstes Verfahren in diesem Prototypen hinterlegt ist.
Arbeitsorganisatorisch sind die vier dargestellten Fräsmaschinen zu einer Ferti-
gungsinsel zusammengefaßt. Jeder Maschine ist ein Maschinenbediener zugeord-
net, wobei die Grenzen hier fließen, weil jeder Mitarbeiter jede Maschine bedienen
kann. Durch die Mitarbeiter und deren informellen Kontakten und Absprachen ge-
schieht die Feindisposition der Aufträge, in der aktuelle Zustand - Rüstzustand, Stö-
rung , Reparatur- oder Wartungsarbeiten - der Maschine eine entscheidende Rolle
spielt. Die Mitarbeiter nehmen diese Informationen mit in ihre Feindispositionsaufga-
ben mit auf und können wenn nötig die Maschinen wechseln, weil sie ihre Teile auf
jeder Maschine komplett fertigen können. Um zuzüglich den Rüstaufwand abschät-
zen zu können bedienen sie sich der Einrichteblätter in denen der Rüstzustand aus-
führlich dokumentiert ist.
Abbildung 25: Die Maschinenauswahl der Einrichteblattverwaltung

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 84
Abbildung 26: Liste der verfügbaren Einrichteblätter an einer Maschine
Es bieten sich nun zwei Möglichkeiten an aus dem Auswahlmenü für die Maschinen
ein Einrichteblatt zu finden. Erstens kann man eine Maschine über die entsprechen-
de Schaltfläche selektieren und bekommt die komplette Liste der verfügbaren Ein-
richteblätter angezeigt (siehe Abbildung 26).
Zweitens kann man über die Funktion Suchen mit Hilfe der Artikelnummer, der Be-
zeichnung oder des Erstellungsdatums ein Einrichteblatt suchen und über die Funk-
tion Weitersuchen einen weiteren Suchlauf starten, wenn ein Einrichteblatt an Ma-
schine 1 gefunden wurde, aber das entsprechende Bauteil auf Maschine 3 gefertigt
werden soll. Ein Einrichteblatt kann also in den Listen für jede Maschine eingetragen
sein und durch den weiteren Suchlauf wählt man sich die Maschine aus an der ge-
fertigt wird.
Die Aufgabe der Einrichteblattverwaltung beschränkt sich nicht nur auf das Wieder-
finden von Einrichteblättern, sondern stellt eine standardisierte Vorgehensweise dar,
um neue Einrichteblätter mit vielen nützlichen Informationen zu erstellen. Die Vorteile
einer standardisierten Vorgehensweise liegen auf der Hand:
− geringer Zeitaufwand um ein Einrichteblatt zuzüglich Bildern zu erstellen
− qualitativ gleichbleibende Dokumentation

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 85
− wichtige Zusatzinformationen stehen zur Verfügung
− ansprechendere Papierversion durch Laserausdruck im Vergleich zu vorher
− gleichzeitige Dokumentation von Erfahrungswissen zu den Rüstinformationen
Mit der Funktion Neu können neue Einrichteblätter angelegt werden. Dazu muß eine
eindeutige Artikelnummer nach dem Identnummernsystem vergeben werden. Das
System legt vorab eingestellte Informationen - Datum, Ersteller, Abteilung - an und
generiert aus der Artikelnummer die entsprechenden Zeichnungs-, Arbeitsplan-,
Stücklisten- und NC-Programmnummern.
Die Einrichteblätter sind als Karteikartensystem organisiert. Der Maschinenbediener
hat die Möglichkeit auf der Karte A: Allgemeines (Abbildung 27) Informationen zum
Werkstück hinzuzufügen, auf der Karte B: Aufspannung (Abbildung 28) Informatio-
nen zur Rüstsituation eintragen und er kann sich auf Karte C: Arbeitsplan (Abbildung
29) den notwendigen Arbeitsplan zusammenstellen.
Abbildung 27: Karteikarte Allgemeines

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 86
Abbildung 28: Karteikarte Aufspannung
Abbildung 29: Karteikarte Arbeitsplan

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 87
Durch die Gegebenheit bei der Firma Seifert mit Unterprogrammen Variationen der
Teile zu den Hauptprogrammen fräsen zu können, mußte eine Unterprogrammver-
waltung mit an die Verwaltung der Hauptprogramme angehängt werden (siehe
Abbildung 30).
Abbildung 30: Die angehängte Unterprogrammverwaltung
Die Unterprogrammnummern generieren sich dabei aus der Hauptprogrammnum-
mer, indem die erste Stelle der Hauptprogrammnummer (8 123 456) durch eine
fortlaufende Numerierung ersetzt wird (1 123 456, 2 123 456, ...). In der Liste auf
Karte A: Allgemeines sind alle verfügbaren Un-
terprogramme aufgelistet und können über die-
ses Feld aufgerufen werden. Soll ein neues Un-
terprogramm angelegt werden, so muß der
Menüpunkt Unterprogramm hinzufügen aus der
Menüleiste Bild ausgewählt werden.
An dieser Stelle soll noch näher auf die einzel-
nen Menüpunkte und Schaltflächen eingegangen werden, die für eine multimediale
Nutzung der Einrichteblattverwaltung unerläßlich sind.
Durch den Menüpunkt Info aus dem Menü Ebl erhält man Informationen zur Ein-
richteblattverwaltung.
Über die Menüleiste Bild kann der Facharbeiter Bilder zu den Einrichteblättern hin-
zufügen. Möglichkeiten zum Einrichten von Bildern sind allerdings nur auf den Karten
A für Bilder vom Werkstück bzw. auf Karte B für Bilder von der Aufspannsituation
gegeben. Für die Menüpunkte zum Menü Bild gelten folgende Konventionen:

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 88
Bilder einrichten: Kann nur ausgewählt werden, wenn noch kein Bild
eingerichtet ist. Über das Videomodul (Abbildung 33)
können maximal 9 Bilder pro Karte eingerichtet werden.
Bilder anzeigen: Über diesen Menüpunkt wird ein Dialogfenster angezeigt,
das die Dateinamen und das Verzeichnis enthält unter
dem die Bilder abgespeichert sind.
Bilder löschen: Es können nur alle Bilder gleichzeitig gelöscht werden
Bild nachbearbeiten: Mit dem Windows-Programm Paintbrush (Abbildung 31)
können Bilder nachbearbeitet werden. Zusätzliche
Informationen wie Text, Grafik, usw. können somit in das
Bild integriert werden.
Bild hinzufügen: Wenn die maximale Anzahl von 9 Bildern noch nicht über-
schritten ist kann, können über das Videomodul
(Abbildung 33) zusätzlich Bilder eingerichtet werden.
Bild ändern: Das im Scrollfenster durch die Thumbnail Darstellung
angezeigte Bild kann über das Videomodul
(Abbildung 33) geändert werden.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 89
Abbildung 31: Nachbearbeitung von Bildern über Paintbrush
Um die Bilder über das Videomodul in das System aufzunehmen, nutzen die Fach-
arbeiter eine Kamera, mit der sie beispielsweise eine komplexe Aufspannsituation
fotografieren oder filmen (siehe Abbildung 32).
Im Videomodul werden verschiedenste Funktionalitäten zur Quelleneinstellung und
Nachregulierung der Bildqualität geboten. Über die Funktion Klick wird, wie bei ei-
nem Fotoapparat, ein Bild gemacht und automatisch im Scrollfeld der entsprechen-
den Karteikarte eingerichtet.

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 90
Abbildung 32: Fotografieren oder Filmen der Aufspannsituation
Abbildung 33: Das Videomodul der Einrichteblattverwaltung

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 91
Es wird empfohlen die Werkstücke oder Aufspannsitua-
tionen aus unterschiedlichsten Perspektiven zu filmen,
um sich mit dem Scrollbar einen schnellen Überblick
über die Gesamtsituation zu verschaffen. In den
Thumbnails des Scrollfeldes sind die Informationen, die
durch eine Bildnachbearbeitung hinzugefügt worden
sind, nicht vorhanden. Über die Schaltfläche kann
das aktuelle Thumbnail auf die gesamte Bildschirmgröße gezoomt werden, um die
zusätzlichen Informationen lesen zu können (siehe Abbildung 31).
Sprachliche Annotationen können über die Schaltfläche hinzugefügt werden,
welche das Windows-Programm Klangrecorder (Abbildung 34) startet.
Abbildung 34: Aufnahme von sprachlichen Annotationen
Letztendlich stehen in der Einrichteblattverwaltung auch die Funktionen zur Verfü-
gung, die den Computer so effizient machen, weil er die Routineaufgaben über-
nimmt:

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 92
Abbildung 35: Auszug aus einem Einrichteblatt

DIE EINRICHTEBLATTVERWALTUNG 93
... erstellt ein neues Einrichteblatt
... kopiert das aktuelle Einrichteblatt
... löscht das aktuelle vorhandenes Einrichteblatt
... sucht nach einem vorhandenen Einrichteblatt
... druckt das aktuelle Einrichteblatt
Am Ende stand also doch das Medium Papier, als eine der wesentlichsten Anforde-
rungen, die durch die Mitarbeiter im Software-Entwicklungsprozeß an die Einrichte-
blattverwaltung gestellt wurden. Mit dem Ausdruck eines Einrichteblattes gemäß
Abbildung 35 ist nunmehr auch der letzte Schritt für die Handhabung des computer-
gestützten, erfahrungsgeleiteten Softwarewerkzeuges beschrieben, der nur noch die
Integration der eingerichteten Bilder vermissen läßt.

BEWERTUNG 94
6 Bewertung
Die betriebswirtschaftliche Behandlung bereichsübergreifender Informationsstruktu-
ren verlangt nach einer integrierten Betrachtung von Kosten und Leistungswirkun-
gen. Die einseitig kostenorientierte Betrachtung birgt die Gefahr in sich, daß Auf-
wendungen pauschal als zu minimierende Größe angesehen werden. Eine leistungs-
bzw. nutzenorientierte Betrachtung hat dagegen nach dem Beitrag von Investitionen
zum Unternehmenserfolg zu fragen. Für die Beurteilung der Vorteilhaftigkeit bzw.
Wirtschaftlichkeit sowohl technischer wie auch organisatorischer Gestaltungsalterna-
tiven der Informationskette erscheinen zwei Beurteilungsdimensionen von zentraler
Bedeutung:
− Zum einen der Leistungs- bzw. Nutzenbeitrag der Maßnahme (Effektivitätsaspekt)
zu den jeweiligen Unternehmenszielen wie beispielsweise der Flexibilität, die Ver-
kürzung der Rüstzeiten usw.
− Zum anderen die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes betrieblicher Ressourcen
(Effizienzaspekt)
Da Maßnahmen, die auf die Verbesserung der Effizienz ausgerichtet sind, nicht not-
wendigerweise einen Einfluß auf die Effektivität eines Unternehmens besitzen und
umgekehrt ist zunächst der Nutzenbeitrag zu prüfen. Erst im Anschluß daran steht
die Frage der Wirtschaftlichkeit einer sowohl in zeitlicher wie qualitativer Hinsicht ad-
äquaten Bereitstellung von Produktionsinformationen zur Durchführung der einzel-
nen Tätigkeiten. Im Hinblick auf eine bereichsübergreifende Betrachtungsweise der
Gestaltungswirkungen sind hierbei insbesondere Kosten der Informationsbeschaf-
fung, -übertragung, des Einarbeitens bzw. Eindenkens in einen Vorgang, der Koordi-
nation, der Kontrolle sowie der Bereitstellung von Kapazitäten zu berücksichtigen. Es
gilt also zu überlegen, wieviel Aufwand eine Facharbeiterin oder ein Facharbeiter
betreiben muß, um fehlende Informationen zu erhalten. Bei der Bestimmung des
effizienten Ressourceneinsatzes steht an erster Stelle die Überlegung: Was ist zu
tun, damit die richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort sind?

BEWERTUNG 95
6.1 Wirtschaftlichkeit
Die effiziente Erstellung und Verwaltung von Einrichteblättern ist angesichts des vor-
handenen hohen Anteils an Wiederhol- und Variantenteilen wirtschaftlich notwendig.
Dies gilt insbesondere für Werkstücke, deren Bearbeitung einer komplexen Auf-
spannung bedarf. Dabei ist dann der Aufwand für das Erstellen, Archivieren und Su-
chen von Einrichteblättern geringer als das erneute Entwickeln einer praktikablen
Aufspannlösung. Als Investitionsalternativen können drei unterschiedliche technische
Optionen der Einrichteblattverwaltung unterschieden werden:
1. Hängeregistersystem (A1)
2. Herkömmliche computergestützte Archivierung (A2)
3. Multimediale computergestützte Archivierung (A3)
A1
Hängeregister
A2
DV-gestützte Lösung
A3
Multimedia-Lösung
Kosten • ca. 500DM • ca. 3000DM • ca. 10.000DM
Nutzen • systematische Ver-
waltung von Einrich-
teblättern
• erleichtert ein ein-
heitliches und kom-
plettes Ausfüllen der
Einrichteblätter
• gute Lesbarkeit der
Arbeitsergebnisse
• schnelle Zugriffs-
möglichkeiten bei
großen Datenmen-
gen
Tabelle 5: Kosten und Nutzen der Einrichteblattverwaltung
• bei komplexen
Spannaufgaben
• schnelleres Erstellen
der Einrichteblätter
• Kombination aus
Text, Sprache und
Bildern bietet quali-
tativaussagekräftige- re Dokumente
• Reduzierung von
Einrichtezeiten infol-
ge aussagekräftiger
Einrichteblätter
Tabelle 5 zeigt, daß diese Investitionsalternativen mit unterschiedlichen Kosten, aber
auch mit verschiedenen Nutzenpotentialen verbunden sind. Eine konventionelle
Hängeregisterablage (A1) ist bezüglich der Anschaffungs- und Unterhaltungskosten
mit Abstand die kostengünstigste Option. Sie kann im Prinzip eine systematische
Erstellung und Verwaltung der Einrichteblätter gewährleisten. Nachteilig hat sich bei
dieser Lösung gezeigt, daß die handschriftlich erstellten Unterlagen oft schlecht les-
bar und unvollständig waren. Zudem verzichteten einige Mitarbeiter wegen des damit

BEWERTUNG 96
verbundenen Aufwandes - ca. 30 - 40 Minuten pro Aufspannung - nicht selten ganz
auf die Erstellung von Einrichteblättern. In Verbindung mit einem Einrichteblattfor-
mular und dem Appell einer konsequenten, gut lesbaren und vollständigen Anferti-
gung von Einrichteblättern könnten diese Schwachpunkte aber ausgeglichen wer-
den.
Eine herkömmliche DV-Unterstützung bei der Erstellung und Archivierung der Ein-
richteblätter (A2) verbessert die Lesbarkeit der Unterlagen gegenüber den hand-
schriftlich erstellten Einrichteblättern in Alternative A1. Darüber hinaus verspricht die
Verwendung von Eingabemasken eine standardisierte und vermutlich auch vollstän-
dige Dokumentation aller relevanten Informationen. Bei großen Datenmengen ge-
währleistet der Rechnereinsatz zudem die Reduzierung des Suchaufwandes bei
Wiederhol- oder Variantenaufträgen. Eine nennenswerte Veränderung des Erstel-
lungsaufwandes ist gegenüber der konventionellen Lösung (A1) allerdings nicht zu
erwarten.
Der Vorteil der Multimedia-Lösung (A3) ergibt sich insbesondere bei komplexen
Spannaufgaben. Hier kann die Kombination aus Text, Sprache und Bildern den Auf-
wand - ca. 10-15 Minuten pro Aufspannung - für das Erstellen der Einrichtblätter er-
heblich reduzieren. Darüber hinaus bietet diese Option qualitativ aussagekräftigere
Dokumente als die beiden anderen Alternativen (A1 und A2).
6.2 Erfahrungswissen
Während der Bearbeitung von Fertigungsaufträgen erwerben die Facharbeiterinnen
und Facharbeiter ein auftragsspezifisches Erfahrungswissen. Dieses Erfahrungswis-
sen wird in den Einrichteblättern dokumentiert. Es werden Hinweise zu den Auf-
spannungen, Werkzeugen, Programmen, zum Vorgehen und besonders zu beach-
tenden Bearbeitungsschritten gegeben. Die anderen Gruppenmitglieder können zu
einem späteren Zeitpunkt von den dokumentierten Erfahrungen partizipieren und sie
in ihrer Dispositionsentscheidung und Bearbeitungsstrategie berücksichtigen. Sowohl
die Erstellung als auch der Zugang zu den tätigkeitsrelevanten Daten ist individuell.
Besondere Anforderungen sind für die Erstellung kollektiv genutzter Unterlagen vor-
handen.
Die Einrichteblattverwaltung als Medium unterstützt den Zugriff und den Transfer
auftragsbezogener technologischer Informationen. Gefördert wird der Informations-
zugang durch die Kooperation zwischen den Facharbeitern.

BEWERTUNG 97
Angesichts des im Unternehmen Seifert vorhandenen hohen Anteils an Wiederhol-
und Variantenteilen erweist sich eine systematische Verwaltung von Einrichteblättern
aus erfahrungsgeleiteten und wirtschaftlichen Gesichtspunkten als notwendig. Zum
einen reduziert die Möglichkeit, bei Wiederholaufträgen auf bereits vorhandene Ein-
richteblätter zurückgreifen zu können, generell die Einrichtezeiten. Eine gut lesbare
und vollständige Dokumentation aller Informationen sowie eine systematische Ver-
waltung vorhandener Einrichteblätter trägt darüber hinaus zur Reduzierung von Ein-
richte- und damit auch Maschinenstillstandszeiten bei. Dies gilt insbesondere für sol-
che Werkstücke, deren Bearbeitung einer komplexen Aufspannung bedarf. In sol-
chen Fällen ist erfahrungsgemäß davon auszugehen, daß der Aufwand für Erstellen
und Wiederfinden der Einrichteblätter geringer ist als das Entwickeln einer prakti-
kablen Lösung.
Der zur textlichen Dokumentation entsprechender Einrichteinformationen ergänzen-
de Einsatz einer Videokamera erwies sich insbesondere bei sehr zeitaufwendigen
und komplexen Spannaufgaben als zweckmäßig. Im Unternehmen ist die quantitati-
ve Bedeutung solcher Spannsituationen allerdings sehr gering. Der Großteil der
Werkstückaufspannungen erfolgt mit Hilfe eines Spannstocks, so daß dies kein Pro-
blem bei der textlichen Dokumentation im Einrichteblatt darstellen. Lediglich 5% aller
Aufträge erfüllen die Bedingungen einer wirtschaftlichen, bildlichen Dokumentation
der Aufspannsituationen, d.h. sehr komplexe Aufspannung und Wiederholteilferti-
gung.
Aufgrund der vorliegenden Erfahrungen und der Bedeutung von Einrichteblättern, in
denen technologische Erfahrungswissen dokumentiert wird, ist auch eine Erstellung
für Aufträge und Dispositionsentscheidungen sinnvoll, die an einer konventionellen
Maschine gefertigt werden.
6.3 Mitarbeiterpartizipation
Die Denkweise und das Verhalten der Facharbeiter, die am Rapid Prototyping Pro-
zeß direkt beteiligt waren, hat sich insofern geändert, daß diese Facharbeiter ein an-
deres Wertgefühl bekommen haben. Durch die Beteiligung haben sie gemerkt, daß
sie genauso wichtig für den betrieblichen Ablauf sind wie Konstrukteure oder Abtei-
lungsleiter. Sie haben festgestellt, daß sie über ein enormes dispositives und techni-
sches Erfahrungswissen verfügen und daß andere Personen aus dem Betrieb dieses
Potential brauchen und anzapfen können. Die Facharbeiter haben durch verbesserte
Organisationsformen, durch ihr einbeziehen in die Organisation der Werkstatt einen
erweiterten Überblick über die Gesamtstruktur des Betriebs erhalten. Durch das

BEWERTUNG 98
Übertragen von dispositiven Aufgaben und planerisches Vorrausdenken ist die Arbeit
für die beteiligten Facharbeiter vielseitiger und interessanter geworden und durch
mehr Verantwortungsübernahme und emotionales Engagement, sowie Rückmel-
dungen aus dem Betrieb an die Facharbeiter konnte das Kostendenken verstärkt
werden. Somit ist das Verständnis für Termindruck und Kundensonderwünsche ge-
wachsen und die gesamte Einstellung zur Arbeit ist positiver geworden.

ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 99
7 Zusammenfassung und Ausblick
Die Beschreibung der DV-Funktionalitäten des Facharbeiter-Informationssystems
CeAFIS ist Ausgangspunkt für einen Technikentwicklungsprozeß dessen wesentli-
che Anforderungen die Modularität und Offenheit des Gesamtsystems sind und von
jedem Anwender einen schrittweise zu leistenden Aneignungsprozeß fordern, der es
erlaubt, Erfahrungen darüber zu sammeln, wo das Optimum zwischen direkten und
DV-Informationen liegt. Das hier als organisatorisch-technisches Konzept vorge-
stellte CeAFIS hat seinen Nutzen dann unter Beweis gestellt, wenn sich schließlich
neue Arbeitsformen einstellen, die innerhalb einer CIM-Struktur eines Unternehmens
die Bildung und Nutzung von Erfahrungswissen in jedem Fall unterstützen und för-
dern. Wesentlich für erfahrungsgeleitete Arbeit im CIM-Umfeld ist eine kooperative
Zusammenarbeit der verschiedenen Betriebsbereiche, insbesondere auch eine di-
rekte, nicht über Planungshierarchien unterbrochene Kooperation der Beschäftigten
entlang der Wertschöpfungskette. Ebenso wichtig ist die Berücksichtigung auch der
nicht DV-technischen Informationsressourcen. CeAFIS und speziell die Einrichte-
blattverwaltung als ein Modul bieten neue Ansätze auch zu computer supported co-
operative work (siehe CSCW in Abbildung 36) und low cost DV, um nur zwei der
derzeit in der Praxis in Verbindung mit erfolgreichem Computereinsatz diskutierte
Schlagworte zu nennen.
Der probeweise Einsatz des Einrichtemoduls von CeAFIS hat gezeigt, daß die Fach-
arbeiter bei guter Unterstützung durch angepaßte Funktionen, Funktionalitäten und
ansprechenden Benutzungsoberflächen, DV-technische Hilfsmittel in ihre Arbeit ein-
beziehen und nutzen. In kürzester Zeit waren die Facharbeiterinnen und Facharbei-
ter sehr motiviert im Umgang mit dem Einrichteblattmodul, obwohl im Prototyp nicht
alle Anforderungen abgedeckt werden konnten. Noch immer war die Möglichkeit zum
Ausdrucken sehr wichtig. In der Erprobungsphase konnte nicht festgestellt werden,
daß konventionelle, bekannte Informationsmedien durch neue elektronische Medien
vollständig ersetzt wurden. Allerdings hat sich gezeigt, daß sich beide sehr wohl
sinnvoll ergänzen können.
Das Erstellen der Einrichteblätter erfolgt anhand einer Eingabemaske, in der die
meisten wichtigen Punkte erfaßt werden. So werden mit Text Nullpunktlage und

ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 100
Spannmittel usw. aufgezeichnet. Auch Besonderheiten kann man so verhaften und
festhalten.
Abbildung 36: Kooperatives Organisationskonzept
Beim Erstellen der Einrichteskizzen gab es die Möglichkeit, in Kopien von Original-
zeichnungen mit farbigen Stiften etwas einzutragen, z.B. wie die Spanneisen liegen
sollen. Dieses Vorgehen war jedoch aufwendig und wurde aus diesem Grunde weg-
gelassen, zumal diese Skizzen nach mehrmaliger Benutzung in ihrer Qualität sehr
litten und man außerdem fest an die Zeichnungsebenen der Konstruktion gebunden
war.
Die zweite Möglichkeit waren von Hand hergestellte Skizzen auf der Rückseite der
Einrichteblätter. Der Zeitaufwand, eine aussagekräftige Skizze zu erstellen, war
hoch. So wurde oft nur eine Skizze angefertigt, obwohl mehrere sinnvoll gewesen
wären. Um diese beiden Möglichkeiten zu erweitern, wurde eine visuelle Aufnah-
memöglichkeit in das Einrichteblatt integriert. Damit ist es möglich, das Rohteil, die
Spannsituation und die Besonderheiten bei der Bearbeitung zu erfassen.
Mit einer Videokamera werden die fertigungstechnisch wichtigen Situationen aufge-
nommen. Die Fertigungsmomente, die dem Facharbeiter wichtig sind, werden an-
schließend ins Einrichteblatt eingebunden. Die Nachbearbeitung dieser Bilder mit
ergänzenden Kommentaren, Nullpunktlagen usw. sind in diesem Modul integriert

ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 101
und einfach zu handhaben. Von dieser Möglichkeit wird bei Bedarf rege Gebrauch
gemacht, da der Zeitaufwand, ein Einrichteblatt zu erstellen, relativ gering ist.
Die akustische Ergänzung der Videobilder durch Zusatzinformationen, wurde durch
die Facharbeiter nicht weiter genutzt und bei den Einrichteblättern für die spanende
Bearbeitung als nicht notwendig angesehen.
In einem weiteren Schritt sind die Videoaufnahmen den Mitarbeitern auch für die
Auftrags- und Reihenfolgeplanung zur Verfügung gestellt worden. Anhand der Arti-
kelnummer kann jederzeit das Videobild ausgegeben werden und eine Einordnung
der Aufträge wird so schnell und ohne großen Aufwand ermöglicht. Hier trifft das
Sprichwort zu: Ein Bild sagt mehr als tausend Worte.
Durch das positive Ergebnis der Einrichteblattverwaltung als Mutlimediaanwendung
im Fertigungsbereich, wurde dieses System auch im Montagebereich versuchsweise
eingesetzt. Dort stellte sich aber sehr rasch heraus, daß mit Momentaufnahmen die
Anforderungen der Montagebereiche nicht ausreichend befriedigt werden können.
Eine Forderung aus diesem Bereich ist es, längere Videoabschnitte speichern und
wiedergeben zu können. Hier wird auch der akustischen Ergänzung von Bildern mit
Ton eine größere Rolle zugeordnet.
Als wichtigstes Ergebnis dieser Diplomarbeit bleibt jedoch festzuhalten, daß in die-
sen Bereichen noch größere Anwendungsgebiete vorhanden sind, die Anforderun-
gen an Hard- und Software aber um einiges höher liegen (Verbesserung der Bild-
qualität, Bereitstellung der Information über Netzwerke und Einbettung in ein umfas-
sendes Werkstattinformationssystem) und zusätzliche Anforderungen an die Mitar-
beiter gestellt werden (richtige Beleuchtung zur Erstellung von Videomaterial, Wei-
tergabe von Fertigungserfahrung an vorgelagerte Bereiche wie AV und Konstrukti-
on).
Nach diesen letztgenannten Punkten kann diese Diplomarbeit nur Ausgangspunkt
für weitere Forschungsaktivitäten in Studien- und Diplomarbeiten sein, die sich mit
der informationstechnischen Umsetzung von Informationsflüssen im CIM-Umfeld
beschäftigen müssen.
Abgeänderte Versionen der Einrichteblattverwaltung sind hier ein Beispiel für die
Anpassung und Umsetzung des Konzeptes an die Bedürfnisse anderer Firmen. Für
die Firma Jung (Abbildung 37) wurde in Nachfolgeprojekten die Einrichteblattver-
waltung auf das Fertigungsverfahren Schleifen, für das Unternehmen Kodak
(Abbildung 38) auf das Fertigungsverfahren Biegen, angepaßt.

ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 102
Abbildung 37: Einrichteblätter für das Schleifen bei der Firma Jung
Abbildung 38: Einrichteblätter für das Biegen bei der Firma Kodak

ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 103
Die unterschiedlichen Oberflächen erfüllen dabei unterschiedliche Informationsauf-
gaben, die darunterliegenden Steuerungs- und Navigationskomponenten sind aller-
dings in allen drei Varianten der Einrichteblattverwaltung gleich.

LITERATURVERZEICHNIS 104
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ANHANG 107
Anhang
A Bucheigenschaften und -skripte
B Hintergrundeigenschaften und -skripte
C Seiteneigenschaften und -skripte
D Objekteigenschaften und -skripte