Wie man den Personalbedarf einer Linie ermittelt
Der Personalbedarf in der Fertigung beantwortet, wie viele Werker eine Linie braucht, um den Bedarf in der verfügbaren Zeit zu erfüllen. Die Grundrechnung ist einfach: Anzahl Werker = Summe der Arbeitszeiten je Stück ÷ Takt, aufgerundet.
Nach der Grundrechnung kommen die Anpassungen, die die tatsächliche Besetzung bestimmen: Verteilung der Arbeitsinhalte auf die Personen, Leistungsgrad und Fehlzeiten. Der Takt gibt den Rhythmus vor, der Arbeitsinhalt kommt aus der Zeitaufnahme.
Visuelle Karte der Personalbedarfsrechnung
Die Karte zeigt die Formel, das Beispiel mit 252 s und die Tabelle der Bedarfsszenarien, mit denselben Zahlen wie der Beitrag.
Formel und Eingangsdaten
Werker = Σ Arbeitszeiten ÷ Takt
Takt = verfügbare Zeit ÷ Bedarf
Drei Eingangsgrößen müssen stimmen:
- Verfügbare Zeit: Schicht minus geplante Unterbrechungen (Pausen, Gymnastik, Schichtbeginn-Besprechung). Verwenden Sie die Nettozeit.
- Bedarf: Stück pro Tag, die die Linie liefern muss, nicht die Maschinenkapazität.
- Arbeitszeiten: Handzeit je Arbeitsgang, am Arbeitsplatz per Zeitaufnahme gemessen und bereits als Vorgabezeit. Automatische Maschinenzeit, in der der Werker frei ist, wird nicht addiert.
Gerechnetes Beispiel: 420 Stück pro Tag
Illustratives Beispiel mit erfundenen Daten. Eine Montagelinie hat 8 manuelle Arbeitsgänge mit 30, 28, 32, 26, 34, 22, 40 und 40 Sekunden, zusammen 252 s je Stück. Die Schicht dauert 8 h mit 60 min geplanten Unterbrechungen, es bleiben 25.200 s verfügbar. Der Bedarf liegt bei 420 Stück pro Tag.
Takt = 25.200 s ÷ 420 = 60 s/Stück
Werker = 252 s ÷ 60 s = 4,2, also 5 Werker
Abrunden auf 4 würde jeden über den Takt zwingen. Mit 5 werden die Arbeitsgänge so verteilt:
| Werker | Arbeitsgänge | Rechnung | Zyklus (s) |
|---|---|---|---|
| 1 | AG1 + AG2 | 30 + 28 | 58 |
| 2 | AG3 + AG4 | 32 + 26 | 58 |
| 3 | AG5 + AG6 | 34 + 22 | 56 |
| 4 | AG7 | 40 | 40 |
| 5 | AG8 | 40 | 40 |
Der längste Zyklus beträgt 58 s, unter dem Takt von 60 s. Die Linie hat also eine Kapazität von 25.200 ÷ 58 = 434 Stück pro Tag, mehr als die geforderten 420. Die Auslastung beträgt 252 ÷ (5 × 60) = 84%. Die übrigen 16% sind Taktverlust (Balance-Verlust), den das Taktabstimmen (Linienabgleich) verringern soll.
Was sich mit dem Bedarf ändert
Gleicher Arbeitsinhalt (252 s) und gleiche verfügbare Zeit (25.200 s), bei unterschiedlichem Bedarf:
| Bedarf (Stück/Tag) | Takt (s) | Werker (252 ÷ Takt) | Eingesetzte Werker | Auslastung |
|---|---|---|---|---|
| 360 | 70,0 | 3,6 | 4 | 252 ÷ (4 × 70) = 90% |
| 420 | 60,0 | 4,2 | 5 | 252 ÷ (5 × 60) = 84% |
| 480 | 52,5 | 4,8 | 5 | 252 ÷ (5 × 52,5) = 96% |
| 540 | 46,7 | 5,4 | 6 | 252 ÷ (6 × 46,7) = 90% |
| 600 | 42,0 | 6,0 | 6 | 252 ÷ (6 × 42) = 100% |
Bei 480 Stück arbeitet dieselbe Mannschaft von 5 Personen wie bei 420, nur mit höherer Auslastung. Die Besetzung wächst nicht stetig, sondern springt um eine ganze Person, wenn das Ergebnis eine ganze Zahl überschreitet. Eine Grenze gilt in jedem Szenario: Kein einzelner Arbeitsgang darf länger als der Takt dauern. Ist das der Fall, muss der Arbeitsgang geteilt oder der Arbeitsplatz doppelt ausgeführt werden.
Anpassungen: Leistungsgrad und Fehlzeiten
Die Grundrechnung unterstellt, dass die Personen zu 100% der Zeit im Normalleistungstempo arbeiten. Zwei übliche Anpassungen:
- Leistungsgrad: Liegt das tatsächliche mittlere Tempo bei 90% der Normalleistung, teilen Sie den wirksamen Takt durch 0,90. Im Beispiel: 252 ÷ (60 × 0,90) = 4,67, was weiterhin 5 Werker ergibt.
- Fehlzeiten und Urlaub: Die Besetzung je Schicht muss Abwesenheiten abdecken. Bei 8% Fehlzeit (Beispielwert): 5 ÷ (1 − 0,08) = 5,43 Personen je Schicht. Das sind 5 Stammkräfte plus rund 0,43 Reserve, die mit mehrfach qualifizierten Werkern gelöst wird, die mehrere Linien abdecken.
Bei zwei oder drei Schichten wird die Besetzung mit der Schichtzahl multipliziert. Die Auslastung der Maschinen je Schicht behandelt der Beitrag zur Kapazitätsberechnung.
Schritt für Schritt zur Besetzung
- Nettozeit je Schicht festlegen.
- Tagesbedarf festlegen und Takt berechnen.
- Manuelle Arbeitsgänge auflisten und jeden zeitlich erfassen.
- Zeiten addieren und durch den Takt teilen; aufrunden.
- Arbeitsgänge verteilen und prüfen, dass kein Zyklus den Takt überschreitet.
- Leistungsgrad und Fehlzeiten anwenden, um die Einstellungsbesetzung zu erhalten.
- Bei jeder Änderung von Bedarf oder Methode neu prüfen. Eine Linie, die als Zelle aufgebaut ist, gewinnt Flexibilität, wie im Beitrag zur Fertigungszelle im U-Layout beschrieben.
Die aggregierte Personalplanung gehört zusammen mit Material und Maschinen zur Produktionsplanung und -steuerung.
Häufige Fehler und Grenzen
- Die Gesamtzeit durch die volle Schichtlänge teilen, ohne die geplanten Unterbrechungen abzuziehen.
- Die Maschinenkapazität statt des Bedarfs für den Takt verwenden.
- Abrunden und erwarten, dass die Leute dauerhaft mit Überstunden zurechtkommen.
- Zeiten addieren, die an Werkern außerhalb der Normalleistung gemessen wurden, ohne zu normieren.
- Zeiten einrechnen, in denen die Maschine allein läuft und der Werker frei ist.
- Vergessen, dass das theoretische Ergebnis unteilbare Arbeitsgänge nicht berücksichtigt; 100% Auslastung ist selten.
Häufige Fragen
Wie lautet die Formel für die Zahl der benötigten Werker?
Anzahl Werker = Summe der Arbeitszeiten je Stück ÷ Takt, aufgerundet.
Wie berechne ich den Takt?
Die verfügbare Nettozeit durch den Bedarf teilen. Im Beispiel: 25.200 s ÷ 420 Stück = 60 s je Stück.
Warum aufrunden?
Mit weniger Werkern als dem Ergebnis liegt der mittlere Zyklus jeder Person über dem Takt, und die Linie liefert den Bedarf nicht. Im Beispiel hätten 4 Werker im Mittel 63 s Last bei 60 s Takt.
Wie berücksichtige ich Fehlzeiten?
Die Zahl der Arbeitsplätze durch (1 − Fehlzeitquote) teilen. Bei 8% Fehlzeit und 5 Arbeitsplätzen: 5 ÷ 0,92 = 5,43 Personen je Schicht.
Was tun, wenn ein Arbeitsgang länger als der Takt ist?
Den Arbeitsgang in kleinere Teile zerlegen, die Methode verbessern, um die Zeit zu senken, oder den Arbeitsplatz doppelt besetzen, wobei zwei Werker die Stücke abwechselnd bearbeiten.
Ist 100% Auslastung das Ziel?
Nicht unbedingt. Nahe 100% bleibt kein Puffer für Schwankungen und Kleinstörungen. Üblich ist das Ziel, den Taktverlust zu senken, ohne die Mitarbeiter zu überlasten.
Quellen
- REFA: Methodenlehre des Arbeitsstudiums. Hanser.
- SLACK, N. et al. Operations Management. Pearson.
- ROTHER, M.; HARRIS, R. Creating Continuous Flow. Lean Enterprise Institute, 2001.
- BARNES, R. M. Motion and Time Study. Wiley.
- OHNO, T. Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production. Productivity Press, 1988.
Möchten Sie eine Kurzübersicht zum Nachschlagen in der Fertigung?
Laden Sie das kostenlose E-Book Taschenführer herunter, mit den Lean-Werkzeugen, zusammengefasst auf je einer Seite.
E-Book herunterladen
Über den Autor
Spezialist für Lean Manufacturing und Verhaltensmanagement
Über 20 Jahre in der Automobil- und Metallindustrie (GM und Dana), Praktiker für Lean Manufacturing seit 2006. SENAI-Dozent und Mentor im brasilianischen Programm Brasil Mais Produtivo, mit Beratung, Schulung und Audits für über 50 Unternehmen. Er verbindet Qualität, Produktivität und Personalentwicklung.
