Betriebsstättenplanung und Ergonomie (eBook)

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
0 Einführung 14
1 Grundlagen und Begriffe 16
2 Betriebsstättenplanungals Systemplanung 20
2.1 Strukturierung durch Systematisierung 20
2.2 Planungsablauf 23
2.3 Analyse 24
2.3.1 Datenerhebung 24
2.3.2 Datenauswertung 25
2.4 Planungsregeln 30
2.5 Bewertung 31
2.5.1 Bewertung monetär nicht quantifizierbarer Kriterien 31
2.5.2 Monetäre Bewertung 33
3 Standortplanung 35
3.1 Standortfaktoren 35
3.2 Informationsquellen 37
3.3 Vorgehensweise zur Standortplanung 38
4 Werks-Layout – Generalbebauungsplanung 40
4.1 Definition und Zielsetzung 40
4.2 Rahmenbedingungen des Baurechts 40
4.3 Vorgehensweise (Überblick) 41
4.4 Überprüfen der Ausgangssituation 42
4.5 Zonenplanung 44
4.6 Transportachsenbestimmung 46
4.6.1 Externe Transportachsen 46
4.6.2 Interne Transportachsen 46
4.7 Rasterplanung 50
4.8 Bebauungsplanung 53
4.8.1 Bebauungsart 53
4.8.1.1 Offene Bebauung 53
4.8.1.2 Geschlossene Bebauung 54
4.8.2 Gebäudetypen 55
4.8.2.1 Geschossbauten 56
4.8.2.2 Hallenbauten 57
4.8.2.3 Flachbauten 59
4.8.2.4 Kombinationen 60
4.9 Etappenplanung 61
4.9.1 Erweiterungsplanung 62
4.9.2 Ver- und Entsorgung 63
4.9.3 Dokumentation 64
4.10 Industrieparkkonzepte 65
4.10.1 DaimlerChrysler Werk Rastatt (A-Klasse) 65
4.10.2 Micro Compact Car France Werk Hambach (Smart) 67
4.11 Checklisten 70
4.11.1 Checkliste Generalbebauungsplanung 70
4.11.2 Checkliste Bauzonen und Baukörper 71
5 Layout-Planung 73
5.1 Definition und Zielsetzung 73
5.2 Wesentliche Aufgaben und Vorgehensweise 73
5.3 Methodische Schritte mit Beispielen 77
5.3.1 Bestimmung der Flächen nach Art 77
5.3.1.1 Grundstücksfläche 78
5.3.1.2 Unbebaute Fläche 78
5.3.1.3 Bebaute Fläche 78
5.3.1.4 Nutzfläche 79
5.3.1.5 Nebenfläche, Funktionsfläche und Sozialfläche 80
5.3.2 Bestimmung der Beziehungen der Flächen 80
5.3.2.1 Ableitung der Beziehungen 80
5.3.2.2 Ideales Funktionsschema 80
5.3.3 Bestimmung der Flächengröße 82
5.3.3.1 Probe-Layout 83
5.3.3.2 Kennzahlenverfahren 83
5.3.3.3 Rechnerische Verfahren 87
5.3.3.4 Flächenmaßstäbliches Funktionsschema 90
5.3.4 Bestimmung der Beziehungsintensitätder Flächen und Optimierung des Layouts 90
5.3.4.1 Darstellung der Materialflussintensität 92
5.3.4.2 Block-Layout 95
5.3.4.3 Grob-Layout 95
5.3.4.4 Fein-Layout 96
5.3.5 Wegbreite undWeghöhe 97
5.4 Verfahren zur Layout-Erstellung 99
5.4.1 Übersicht über Verfahren zur Layout-Erstellung 99
5.4.2 Konventionelle, grafische Verfahren 100
5.4.2.1 Schiebeverfahren 100
5.4.2.2 Kreisverfahren 101
5.4.3 Mathematische Verfahren 102
5.4.3.1 Analytische Verfahren 102
5.4.3.2 Heuristische Verfahren 103
5.4.3.3 Modifiziertes Dreieckverfahren 105
5.5 Pflege des Anordnungsplans 107
6 Fertigungsstruktur 109
6.1 Technologieorientierte Fertigungsstrukturen 109
6.1.1 Fertigungsanlage 109
6.1.2 Werkstattfertigung 110
6.2 Durchlauforientierte Fertigungsstrukturen 111
6.2.1 Flexible Fertigungszelle 111
6.2.2 Fertigungsinsel 113
6.2.3 Fließfertigung 114
6.3 Auswahl der Fertigungsstruktur 116
7 Technische Logistik 118
7.1 Lager 118
7.1.1 Aufgaben des Lagers 118
7.1.2 Lagergüter 119
7.1.3 Raumnutzung und Umschlagleistung 120
7.1.4 Block- oder Zeilenlagerung 120
7.1.5 Lagertechnik für Stückgutlager 121
7.1.6 Bestandsverwaltung und Auftragssteuerung 128
7.1.7 Kommissionierung 130
7.1.8 Lagerplanung 135
7.2 Fördertechnik 136
7.2.1 Planungsvorgehen 136
7.2.2 Flurfreie Fördersysteme 139
7.2.3 Flurgebundene Fördersysteme 144
7.2.4 Steuerung der Fördertechnik 154
7.2.5 Kosten und Investitionen von Fördersystemen 155
7.3 Behälter und Förderhilfsmittel 157
7.3.1 Funktionen von Förderhilfsmitteln 157
7.3.2 Systematisierung von Förderhilfsmitteln 158
7.3.3 Auswahlregeln 161
8 Arbeitswissenschaft und Ergonomie 163
8.1 Begriffe und Definitionen 163
8.2 Produktionsfaktor Mensch 167
8.2.1 Physiologische Grundlagen zur Ermittlung der Beanspruchung 167
8.2.1.1 Bau und Funktion von Skelett und Muskeln 168
8.2.1.2 Stoffwechsel 170
8.2.2 Belastung, Beanspruchung und menschliche Arbeitsleistung 173
8.2.2.1 Belastung und Belastungsmessung 174
8.2.2.2 Leistungsangebot des Menschen 179
8.2.2.3 Physische Beanspruchung durchmuskuläre Belastung und Beurteilungsgrößen 186
8.2.2.4 Mentale Beanspruchung durch informatorische Belastung und Beurteilungsgrößen 189
8.2.3 Ermüdung und Erholung 190
8.3 Ergonomie als Wirtschaftsfaktor 191
8.3.1 Bewertungsdimensionen 192
8.3.2 Kosten-Nutzen-Analysen 193
8.4 Verhältnis- und Verhaltensergonomie 197
9 Angewandte Ergonomie 200
9.1 Anthropotechnik 200
9.1.1 Anthropometrie 201
9.1.2 Funktionsräume 203
9.1.2.1 Wirkraum des Hand-Arm-Systems (Greifraum) 204
9.1.2.2 Wirkraum des Fuß-Bein-Systems 206
9.1.2.3 Bewegungsbereich des Rumpf- und Kopfsystems 207
9.1.2.4 Sehraum 208
9.1.3 Körperhaltung 209
9.1.4 Körperkräfte 211
9.2 Mensch-Maschine-Schnittstellen 218
9.2.1 Menschliches Systemverhalten 219
9.2.2 Stellteile,Werkzeuge 226
9.2.3 Tastaturen, Eingabegeräte 229
9.2.4 Anzeigen 231
9.2.5 Bildschirme 232
9.2.6 Auditive Kommunikation 233
9.2.7 Software 235
9.3 Arbeitsumgebung 238
9.3.1 Klima 238
9.3.1.1 Physikalische und physiologische Grundlagen 239
9.3.1.2 Bewertungsgrundsätze 244
9.3.1.3 Gestaltungsempfehlung 246
9.3.2 Lärm 248
9.3.2.1 Physiologische und physikalische Grundlagen 249
9.3.2.2 Bewertungsgrundsätze 252
9.3.2.3 Gestaltungsempfehlung 264
9.3.3 Beleuchtung 265
9.3.3.1 Physiologische und physikalische Grundlagen 266
9.3.3.2 Gestaltungsempfehlung 280
9.3.4 Vibrationen 283
9.3.4.1 Physiologische und physikalische Grundlagen 283
9.3.4.2 Bewertungsgrundsätze 286
9.3.4.3 Gestaltungsempfehlung 289
9.3.5 Gefahrstoffe 291
9.3.5.1 Rechtliche Grundlagen 291
9.3.5.2 Kennzeichnung, Wirkung und Bewertung der Gefahrstoffe 293
9.3.5.3 Schutzmaßnahmen 295
10 Arbeitssystemgestaltung 296
10.1 Analyse von Arbeitssystemen 296
10.1.1 Wissenschaftliche Arbeitssystemanalysen 297
10.1.2 Belastungs-/Gefährdungsanalysen 298
10.1.2.1 Gesetzlicher Rahmen 300
10.1.2.2 Betriebliche Umsetzungsvarianten 302
10.1.2.3 Checklisten 304
10.1.3 Somatographieverfahren 307
10.2 Gestaltungskonzepte 308
10.2.1 Allgemeine Gestaltungsgrundsätze 308
10.2.2 Bürostühle/Arbeitssitze 312
10.2.2.1 Sitzgestaltung 314
10.2.2.2 Sitzbenutzung 317
10.2.3 Heben und Tragen 317
10.2.4 Bildschirmarbeit 320
10.2.5 Arbeitsorganisation 324
10.2.5.1 Erholzeitermittlung 325
10.2.5.2 Erholzeitermittlung für physische Arbeiten 326
10.2.5.3 Erholzeitermittlung für mentale Arbeiten 329
10.2.5.4 Schichtarbeit 329
10.2.5.5 Arbeitsstrukturierung 331
10.2.5.6 Telearbeit 333
10.3 Arbeitsschutzmanagement 336
11 Fallbeispiele und Übungsaufgaben 341
11.1 Fallbeispiel zu Kapitel 6 und 7: Fertigungsstruktur und Lagerplanung 341
11.1.1 Aufgabenstellung 341
11.1.2 Lösungsvorschlag 345
11.2 Fallbeispiel zu Kapitel 7: Lageroptimierung 359
11.2.1 Aufgabenstellung 359
11.2.2 Lösungsvorschlag 361
11.3 Fallbeispiel zu Kapitel 7: Auswahl einer Getränkeverpackung 364
11.3.1 Aufgabenstellung 364
11.3.2 Lösungsvorschlag 364
11.4 Anwendungsbeispiel zum Abschnitt 9.1: Anthropotechnik 367
11.4.1 Aufgabenstellung: Dimensionierung von Arbeitsplätzen 367
11.4.2 Lösungsansätze 367
11.5 Anwendungsbeispiel zum Abschnitt 9.3.1: Klima 378
11.5.1 Aufgabenstellung: Büro im Sommer 378
11.5.2 Lösungsvorschlag 378
11.6 Anwendungsbeispiel zu Abschnitt 9.3.1: Arbeitskleidung 379
11.6.1 Aufgabenstellung 379
11.6.2 Lösungsansatz 380
11.7 Anwendungsbeispiel zum Abschnitt 9.3.2: Lärm 382
11.7.1 Aufgabenstellung: Lärmberechnungen 382
11.7.2 Lösung 382
11.8 Anwendungsbeispiel zu Abschnitt 10.2.5.1: Erholzeitermittlung 385
11.8.1 Aufgabenstellung und Lösung: dynamische Muskelarbeit 385
11.8.2 Aufgabenstellung und Lösung: statische Muskelarbeit 386
Literaturverzeichnis 387
Kapitel 1 bis 7 387
Abschnitte 8.2, 9.1, 9.3 388
Abschnitte 8.1, 8.3, 8.4, 9.2, 10 390
Sachwortverzeichnis 393

3 Standortplanung (S. 34-35)

In dieWahl des Betriebsstandortes gehen soziale, strukturpolitische, wirtschaftliche und logistische Faktoren ein. Da diese Entscheidung langfristig wirksamist, darf nicht nur die gegenwärtige Situation berücksichtigt werden, sondern es muss auch die zukünftige Entwicklung abgeschätzt werden. Die Aufgabe der Standortplanung ist auch auf die betriebsinterne Auswahl eines Standorts für eine Abteilung übertragbar.

3.1 Standortfaktoren

Standortfaktoren sind die Kriterien und Eigenschaften, die bei der Auswahl eines geeigneten Standorts für die Betriebsstätte beachtet werden müssen. Diese Faktoren gelten global im internationalen Vergleich, regional und auch lokal.

Die Haupt-Standortfaktoren sind die Nähe

• zu Kunden
• zu Arbeitskräften oder
• zu Lieferanten und Dienstleistern.

Diese Hauptfaktoren sind die wesentlichen Motivatoren, einen Standort für eine Betriebsstätte zu suchen. So hat z. B. die Kundennähe die Automobilfirmen BMW und Mercedes- Benz veranlasst, eigene Werke im größten Automarkt der Welt, in den USA, zu bauen. Ebenso siedeln sich Zulieferbetriebe der Autoindustrie in der Nähe der Endmontagewerke an, um ihre Kunden just in time (JIT) beliefern zu können.

Die Nachbarschaft zur Universität und zur Max-Planck-Gesellschaft begünstigt den Standort Martinsried bei München, an dem sich viele Biotechnologiefirmen ansiedeln. Qualifiziertes Personal kann von diesen Forschungseinrichtungen übernommen werden. Gleichzeitig stehen diese Einrichtungen mit ihren Laboren auch als Dienstleister zur Verfügung, um bei der Entwicklung innovativer Produkte mitzuwirken. Diese Hauptfaktoren können teilweise durch Verkehrs- und Kommunikationswege ersetzt werden. Die klassischen Standorte der Stahlindustrie im Ruhrgebiet entstanden durch die Nähe zu Kohle und Erz (Nähe zu Lieferanten). Durch billige Importkohle und Importerze sind Lieferanten jetzt weit entfernt; trotzdem bleiben die Standorte erhalten, weil Seetransport und Wasserstraßen billige Transporte bis Duisburg ermöglichen.

Gesetzliche Rahmenbedingungen können schließlich den Wettbewerb zwischen Standorten entscheiden. Dazu zählen z. B.
• die politische Stabilität, d. h. die Bedeutung und Einhaltung von Gesetzen
• Eigentumsrecht
• Handels- und Zollrecht
• Steuergesetze
• Fördermaßnahmen und Subventionen.