Materialfluss
Materialfluss ist ein wesentlicher Bestandteil der Logistik und umfasst die gesamte Wertschöpfungskette von der Rohstoffgewinnung über die Be- und Verarbeitung bis hin zur Verteilung der Produkte an die Endverbraucher. Dies beinhaltet auch Prozesse, die den Transport, die Lagerung, den Aufenthalt und die Prüfung der Produkte betreffen. Prozesse innerhalb eines Unternehmens fallen in den Bereich des innerbetrieblichen Materialflusses. Der Transport von Material und Gütern kann mithilfe verschiedener Mittel wie Hubwagen, Gabelstapler, Regalbediengeräte oder Förderanlagen durchgeführt werden.
Inhaltsverzeichnis
Unterschied zwischen Logistik und Materialfluss
Obwohl Logistik und Materialfluss ähnliche Aufgabenbereiche haben, gibt es entscheidende Unterschiede. Während sich die Logistik mit der Planung, Steuerung und Kontrolle von Material- und Informationsflüssen sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Unternehmens befasst, beschäftigt sich der Materialfluss speziell mit dem technischen, wirtschaftlichen und organisatorischen Transport. Zu den Systemelementen des Materialflusses gehören die Steuerungstechnik, Informationsflussmittel und Fördertechnik.
Materialflussanalyse
Die Optimierung des Materialflusses in einem Unternehmen erfordert eine gründliche Materialflussanalyse. Dabei werden Transportvorgänge, Abläufe und Lagerung erfasst, um Schwachstellen im Materialfluss zu identifizieren. Auf dieser Grundlage können geeignete Maßnahmen zur Beseitigung von Mängeln ergriffen werden. Eine fundierte Analyse ermöglicht auch Kosteneinsparungen.
Schritte bei der Materialflussanalyse
- Ziele formulieren
- Systemgrenzen und Schnittstellen innerhalb des Materialflusses festlegen
- Erwartete Ergebnisse, Kennzahlen und Darstellungen festlegen
- Datenbasis erstellen
- System vor Ort untersuchen und Bestandsaufnahme durchführen
- Daten auswerten
- Ergebnisse dokumentieren und graphisch darstellen (z.B. mittels Sankey Diagramm)
- Ergebnisse präsentieren
Die Materialflussanalyse erfasst den Ist-Zustand des Materialflusses zwischen Lieferanten und Kunden und identifiziert Optimierungspotenziale zur Senkung von Durchlaufzeiten und zur Reduzierung überflüssiger Bestände. Durch die Analyse erhalten Unternehmen wichtige Erkenntnisse über Transport und Lagerung sowie die Identifikation von Schwachstellen, was letztendlich zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann.
Weitere Aspekte des Materialflusses
Der Materialfluss ist von entscheidender Bedeutung für Produktionsunternehmen, da er die Grundlage für die Herstellung von Produkten bildet. Die effiziente Bewegung von Material zwischen den verschiedenen Schritten der Wertschöpfungskette ist entscheidend für den Unternehmenserfolg. Eine Materialflussanalyse bietet eine umfassende Übersicht über die Prozesse und Abläufe im Materialfluss, was für die Optimierung von großer Bedeutung ist. Definitionen des Materialflusses aus verschiedenen Quellen betonen übereinstimmend, dass er die Verkettung von Prozessen darstellt. Dieser Prozess erstreckt sich von der Rohstoffgewinnung über die Be- und Verarbeitung bis hin zum fertigen Produkt und schließt die Lieferung an den Endverbraucher mit ein.
Unterschied zwischen inner- und außerbetrieblichem Materialfluss
Der Materialfluss kann grundsätzlich in einen innerbetrieblichen und einen außerbetrieblichen Materialfluss unterteilt werden, was Auswirkungen auf die Materialflussanalyse und -planung hat. Der außerbetriebliche Materialfluss wird oft von Logistikdienstleistern in Verbindung mit anderen Kundenaufträgen abgewickelt, während der innerbetriebliche Materialfluss in der eigenen Verantwortung liegt.
Materialfluss – Verschwendung oder Notwendigkeit?
In der ursprünglichen Lean Production Lehre nach Taiichi Ohno wird in sieben Arten der Verschwendung unterschieden. Sehr einprägsam lassen sich diese Arten (Transport, Inventory, Motion, Waiting, Over-production, Over-engineering und Defects) auch mit dem Akronym TIMWOOD merken.
Die 7 Arten der Verschwendung (Muda)
Allein zwei Arten der Verschwendung, Transport und Motion, hängen sehr stark von der Gestaltung des Layouts ab, und die Verschwendungsart Transport bezieht sich direkt auf den Materialfluss. Da in einer Fabrik mehrere Prozesse an verschiedenen Arbeitsplätzen ausgeführt werden, sind Transporte definitiv notwendig. Ob sie im jeweiligen Umfang notwendig sind, hängt von der Gestaltung des Layouts ab. Oft gehen Materialflüsse quer durch die Produktion, und die Teile legen unzählige Kilometer von Beginn der Bearbeitung bis zum fertigen Produkt zurück. Durch eine Umgestaltung des Layouts lassen sich die Materialflüsse sehr gut optimieren und der Transportaufwand um ca. 10-30% senken. Es ist also nicht die Frage, ob Verschwendung oder Notwendigkeit, sondern: "Wie kann ich den Materialfluss gestalten, um Verschwendung zu vermeiden?"
Wie wird der Materialfluss erfasst?
Die Erfassung der Materialflüsse ist im Grunde sehr einfach, stellt sich jedoch in der Praxis meist als größere Herausforderung dar. Theoretisch hat jedes Unternehmen über sein ERP-System und die entsprechenden Arbeitspläne die Prozesse definiert und weiß, von wo nach wo die Materialien, Teile bzw. Produkte transportiert werden müssen. Über entsprechende Logistikmodule sind auch die Transportmittel und Transportlosgrößen hinterlegt. Schaut man sich jedoch dann die realen Transportprozesse an, stellt man häufig fest, dass die geplanten Prozesse mit den realen Prozessen meist nicht übereinstimmen.
Durch den zunehmenden Einsatz von Staplerleitsystemen und fahrerlosen Transportsystemen kann diese Differenz natürlich weitestgehend geschlossen werden. Aber was ist mit all den anderen Prozessen, die häufig ereignisbezogen durchgeführt werden?
Vorgehen bei der Datenerfassung
Bei diesen Prozessen sollte man Schritt für Schritt vorgehen:
- Für eine erste Erfassung der Materialflüsse reicht eine Abbildung auf Basis der im ERP-System geplanten Prozesse bzw. nimmt man sich die vorhandenen Arbeitspläne.
- Fehlen nun noch Informationen oder sind die Werte nicht plausibel, kann dies durch eine manuelle Aufnahme oder auch Befragung der Mitarbeiter präzisiert werden.
- Will man es ganz genau wissen, gibt es mittlerweile auch schon Indoor-Trackingsysteme, die die Wege von Paletten oder auch Staplern aufzeichnen.
Für die Planung der Prozesse und Layouts reichen in der Regel die ersten beiden Schritte.
Wichtige Informationen für die Erfassung von Materialflüssen
- Angabe der Quelle und der Senke für den Materialfluss (Drehen -> Fräsen)
- Angabe der Anzahl an Transporten pro Zeit (14.200 Transporte pro Jahr)
- Angabe des Transportmittels (Gabelstapler)
- Anzahl der Transporthilfsmittel pro Transport (eine Palette pro Transport)
- Anzahl der Teile pro Transporthilfsmittel (100 Teile pro Palette)
Stehen nur die Informationen zur Quelle und Senke zur Verfügung, spricht man von einer qualitativen Erfassung der Materialflüsse. Wenn die anderen Angaben analog miterfasst werden, können die Materialflüsse auch quantifiziert werden. Man spricht in diesem Fall auch von Transportlosen.
Methoden zur Darstellung des Materialflusses
Bei der Darstellung von Materialflüssen gibt es je nach Zielstellung verschiedene Möglichkeiten:
- Prozessgraph: Die einfachste Variante ist, den Materialfluss in einem Prozessgraph abzubilden. Dies geht sehr einfach und schnell, kann aber auch recht komplex werden. Vorteilhaft hierbei ist es die Materialflüsse nach Produkten oder Produktionsbereichen zu unterteilen. Da es sich jedoch bei dieser Art der Darstellung um ein formales Modell handelt, kann nur schwer ein Bezug zum tatsächlichen Layout hergestellt werden.
- Transportmatrix: Noch abstrakter, aber dafür datentechnisch gut verarbeitbar ist die Darstellung des Materialflusses in einer Transportmatrix. In dieser werden alle Transporte zwischen den jeweiligen Quellen und Senken zusammengerechnet, erfasst und abgebildet. Einen Bezug zum Layout hierdurch darzustellen ist fast unmöglich, jedoch bietet diese Art der Abbildung von Materialflüssen eine ideale Voraussetzung, um durch entsprechende Methoden und Algorithmen die Transporte zu optimieren.
- Flussdiagramm: Ein Flussdiagramm ist eine grafische Darstellung des Materialflusses und kann detaillierte Informationen über die Prozessschritte, Lagerorte und Transportwege liefern. Es ist besonders nützlich, um den Materialfluss innerhalb eines Werks oder einer Anlage zu visualisieren.
- Sankey-Diagramm: Ein Sankey-Diagramm ist eine spezielle Art von Flussdiagramm, das den Material- oder Energiefluss in einem System aufzeigt. Es ermöglicht eine einfache Visualisierung der Verluste und des Energieverbrauchs in einem Materialflussprozess.
