Materialfluss
Inhaltsverzeichnis
Aufgaben des Materialflusses
Es gibt einige Aufgaben des Materialflusses, die berücksichtigt werden müssen, um den Prozess so reibungslos wie möglich zu gestalten. Grundsätzlich werden bei der Materialflussplanung drei Hauptaufgaben abgedeckt.
Zuerst ist sicherzustellen, dass alle Materialien verbucht und korrekt gekennzeichnet sind. Dies gilt sowohl für eingehende als auch für ausgehende Sendungen sowie für alle bei der Produktion anfallenden Abfälle.
Die zweite Aufgabe besteht darin, dass die Materialien effizient und ohne Engpässe durch den Prozess bewegt werden. Dies erfordert oft eine sorgfältige Planung und Koordinierung mit anderen Teams.
Der dritte Punkt ist die ordnungsgemäße Entsorgung von anfallenden Abfällen. Dies umfasst sowohl gefährliche als auch nicht gefährliche Abfälle.
Insgesamt betrachtet ist der Materialfluss ein wichtiger Bestandteil eines jeden Herstellungs- oder Produktionsprozesses.
Ziele der Materialflussplanung
Die Analyse des Materialflusses kann zur Untersuchung einer Vielzahl von Problemen eingesetzt werden, darunter:
- Auswirkungen einer Produktionsänderung auf die Umwelt
- Minimierung von Abfällen
- Auswirkungen einer Umweltveränderung auf die Produktion
- Optimierte Nutzung von Ressourcen
- Verringerung der Emissionen
Besonders in Anbetracht von sozialen und politischen Situationen und im Zuge des zunehmenden Umweltbewusstseins und der strengen Umweltvorschriften ist die effiziente Nutzung von Ressourcen zu einem der wichtigsten Ziele der Materialflussanalyse geworden.
Auch die Abfallminimierung ist aufgrund der negativen Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit ein wichtiges Ziel. Durch das Verständnis, wie sich Produktionsänderungen auf die Umwelt auswirken, können Unternehmen fundierte Entscheidungen darüber treffen, wie sie ihren ökologischen Fußabdruck verringern können.
Das Verständnis über Umweltauswirkungen auf die Produktion kann dabei Unternehmen helfen, ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber aktuellen Themen wie dem Klimawandel zu stärken.
Materialflussanalysen helfen, diese Ziele zu erreichen, indem sie quantitative Daten über Ressourcenverbrauch, Abfallerzeugung und Emissionen liefern. Diese Daten dienen als Basis zur Entscheidungsfindung und letztlich zur Erreichung der gesetzten Ziele.
Methoden der Materialflussplanung
Die Materialflussplanung ist ein Werkzeug, mit dem sich die Bewegung von Materialien und Artikeln von einem Ort zum anderen untersuchen und optimieren lässt. Es gibt eine Reihe von Instrumenten, die verwendet werden können, um den Materialfluss zu entwickeln. Diese Werkzeuge umfassen:
- Materialflussanalyse
- Materialflussdiagramme
- Materialbilanzen
- Materialflussmatrizen
Materialflussanalyse
Die Materialflussanalyse kann verwendet werden, um den Materialfluss abzubilden, Ineffizienzen zu ermitteln und Verbesserungsmöglichkeiten der Materialbewegung vorzuschlagen.
Die Analyse des Materialflusses kann zur Untersuchung einer Vielzahl von Fragen verwendet werden, einschließlich der Auswirkungen von Produktionsänderungen, Ressourcennutzung, Abfallminimierung und Emissionsreduzierung.
Materialflussdiagramme
Mithilfe von Materialflussdiagrammen lässt sich veranschaulichen, wie sich Materialien durch ein System bewegen. Sie können zeigen, woher die Materialien kommen, wohin sie gehen und wie sie verwendet werden. Materialflussdiagramme können einfach oder komplex sein, je nach dem erforderlichen Detaillierungsgrad.
Einfache Materialflussdiagramme zeigen die Bewegung eines einzelnen Materials, während komplexe Diagramme die Bewegung mehrerer Materialien und deren Wechselwirkung miteinander darstellen können. Materialflussdiagramme können darüber hinaus zeigen, wie Materialien auf ihrem Weg durch das System umgewandelt werden.
Materialbilanzen
Bei Materialbilanzen wird der Fluss von Materialien in und aus einem System berechnet. Diese Informationen können verwendet werden, um die Menge eines vorhandenen Materials im System zu verfolgen sowie die Geschwindigkeit, mit der es sich durch das System bewegt, darzustellen. Die Verfolgung dieser Informationen kann in vielen verschiedenen Zusammenhängen nützlich sein – unter anderem in der Umwelttechnik, dem Chemieingenieurwesen und der Fertigung.
Es gibt zwei Haupttypen von Materialbilanzen: geschlossene und offene Systeme. In einem geschlossenen System tritt keine Materie in das System ein oder verlässt es. Daher muss die Gesamtmasse des Systems konstant bleiben. In einem offenen System kann eine Materie eintreten oder das System verlassen. Daher kann sich die Gesamtmasse des Systems ändern.
Materialbilanzen können verwendet werden, um den Fluss einer Vielzahl von Stoffen zu verfolgen – einschließlich Wasser, Luft, Chemikalien und Abfällen.
Die Bilanzen werden häufig in Verbindung mit anderen Arten von Berechnungen – wie Energiebilanzen und chemischen Reaktionen – durchgeführt, um das Verhalten eines Systems besser zu verstehen.
Materialflussmatrizen
Materialflussmatrizen sind ein Instrument zur Visualisierung von Materialflüssen zwischen Produktionsprozessen und Verbrauchsstellen. Sie ermöglichen die Identifizierung von Engpässen und Unwirtschaftlichkeiten im Materialfluss und können als Entscheidungshilfe für die Neugestaltung oder Verbesserung von Prozessen dienen. Des Weiteren können Materialflussmatrizen die Bewertung von Umweltauswirkungen auf ein Produkt oder einen Prozess veranschaulichen.
Die Matrizen werden erstellt, indem der Materialfluss von seinem Ursprungsort bis zu seiner Endbestimmung verfolgt wird. Die Spur wird als Matrix dargestellt, wobei der Ursprung und das Ziel des Materialflusses in den Zeilen bzw. Spalten angegeben sind. Diese kann als gerichteter oder ungerichteter Graph dargestellt werden.
Die Materialflussmatrix kann zur Beantwortung von folgenden Fragen verwendet werden:
- Wie ist der Weg des Materialflusses?
- Wie viele Schritte umfasst der Materialfluss?
- Was sind die potenziellen Engpässe im Materialfluss?
- Wie lautet die Materialbilanz für das Produkt?
- Welche Umweltauswirkungen hat der Materialfluss?
Um eine Materialflussmatrix zu erstellen, werden folgende Informationen benötigt:
- Daten zu den Materialflüssen zwischen Prozessen und Verbrauchsstellen
- Prozessdaten, die am Materialfluss beteiligt sind
- Daten zu den beteiligten Verbrauchsstellen
Die Materialflussmatrix kann manuell oder mithilfe von Software erstellt werden.
Vorteile der Materialflussplanung
Indem die Materialflussplanung die Bewegung von Materialien durch den Produktionsprozess berücksichtigt, hilft sie, Bereiche zu identifizieren, in denen Verbesserungen möglich sind.
Die Materialflussplanung bringt eine Reihe von Vorteilen, unter anderem:
- Verbesserte Bestandskontrolle und Lagerverwaltung
- Rationalisierte Produktionsprozesse
- Kostenminimierung für das Materialhandling
- Optimierte Lagerbestände
- Höhere Kundenzufriedenheit
Bereiche der Materialflussplanung
Die Planung des Materialflusses ist eine Herausforderung, denn es müssen viele Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Die größte Herausforderung bei der Materialflussplanung besteht darin, sicherzustellen, dass der Materialfluss von Anfang bis Ende wirtschaftlich ausgerichtet ist.
Ein mäßiger, oder gar schlechter Materialfluss kann zu einer Verschwendung von Ressourcen und einem Anstieg der Emissionen führen. Dazu gehört die Art der Materialien, die Menge der Materialien, der Materialstandort, der Materialtransport und die Entsorgung der Materialien.
Materialtransport
Der Materialtransport ist der Prozess der Materialhandhabung von einem Ort zum anderen. Dies kann manuell oder mithilfe von Maschinen geschehen. Die Optimierung durch den Materialtransport findet vorwiegend durch die Geschwindigkeit, mit der die Materialien bewegt werden, und durch die Verringerung der Anzahl der Arbeitsschritte statt.
Materialsortierung
Die Materialsortierung ist der Prozess der Trennung von Materialien in verschiedene Gruppen. Durch die gezielte Gruppierung von Rohstoffen werden Arbeitsschritte- und -wege reduziert, wobei die Komplexität der Sortierung mit der Anzahl von Produkten zunimmt. Beispielsweise sind Gruppierungen nach Produktionsschritten, Materialarten oder Produktzugehörigkeit denkbar.
Materiallagerung
Unter Materiallagerung versteht man die Lagerung von Material an einem Ort, an dem es leicht zugänglich ist. Das Materiallager hat direkten Einfluss auf die Zeit, die für die Suche nach Materialien verwendet wird. Die Lagerung steht zusätzlich in einem direkten Zusammenhang mit der Materialsortierung.
Materialverpackung
Die Verpackung kann zum Schutz, zur Verbesserung des Transports oder zur Lagerung eingesetzt werden. Die richtige Auswahl des Verpackungsmaterials wirkt sich auf Handhabungsschritte, die Schadensminimierung und den Schutz vor Verunreinigungen aus. Unternehmen müssen sorgfältig abwägen, wie sich unterschiedliche Materialen auf diese teils entgegengesetzten Faktoren auswirken.
Materialrecycling
Das Materialrecycling ist der Prozess der Wiederverwendung von Materialien. Das Recycling trägt dazu bei, dass weniger neue Materialien transportiert werden müssen, was sich durch die Verringerung der Emissionen positiv auf die Umwelt auswirkt. Für Unternehmen stellt sich oftmals die Frage, ob sich recycelte Materialen auf die Qualität von Produkten auswirken, sodass vorab ausführliche Recherchen notwendig sind.
Die Optimierung des Materialflusses
Die Materialflussoptimierung ist ein Prozess zur Verbesserung Materialbewegung durch ein Produktions- oder Vertriebssystem. Dies kann durch die Reduzierung der Arbeitsvorgänge, Minimierung der Materialhandhabungszeit oder Verringerung der Entfernung, über die das Material bewegt wird, erreicht werden. Die Optimierung des Materialflusses kann genutzt werden, um folgende Aspekte zu verbessern:
- Materialausnutzung
- Raumnutzung
- Energieeinsatz
- Arbeitseinsatz
- Abfallreduzierung
Dabei gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Optimierung des Materialflusses. Einige gängige Methoden sind:
- Just-in-Time-Lieferung
- Kanban-Systeme
- Zellulare Fertigung
- Automatisierung des Materialtransports
- Softwareeinsatz
Just-in-Time-Lieferung
Just-in-Time ist ein System, bei dem Materialien nur dann an die Produktionslinie geliefert werden, wenn sie benötigt werden, statt auf Halde zu liegen. Dies kann die Materialhandhabungszeit minimieren und den Platzbedarf für die Lagerung verringern.
Für ein erfolgreiches Just-in-Time-Liefersystem ist eine gute Kommunikation zwischen Lieferanten und Produktionsstätten wichtig. Die Vorteile dieser Methode liegen in der Reduzierung von Abfällen, verringerten Lagerbeständen und verbesserten Produktivität.
Der Nachteil von Just-in-Time sind mögliche Produktionsverzögerungen bei Problemen in der Lieferkette, welche sich negativ auf das Kundenerlebnis auswirken können.
Kanban-Systeme
Das System ist eine Art von Bestandskontrollsystem, bei dem die Produktion auf der Grundlage der Kundennachfrage erfolgt und nicht im Voraus geplant wird. Dadurch können die Menge an Material, die auf dem Lager benötigt wird und die Zeit, die für die Herstellung jedes Artikels benötigt wird, reduziert werden.
Kanban-Systeme werden am häufigsten in der Fertigungs- und Produktionsindustrie eingesetzt mit vielen Vorteilen. Dazu zählen:
- Verringerung der Lagerbestände
- Erhöhte Flexibilität
- Verkürzte Durchlaufzeiten
- Erhöhte Kundenzufriedenheit
Das Kanban System ist jedoch nicht für alle Unternehmen geeignet und gestaltet sich unflexibel in Bezug auf eine schnell ändernde Nachfrage.
Zellulare Fertigung
Die zellulare Fertigung ist eine Art von Fertigungslayout, in dem Arbeitsstationen in Zellen organisiert sind. Die Arbeitsstationen sind in der Regel so angeordnet, dass die für ein bestimmtes Produkt benötigten Materialien nahe beieinander liegen. Der Hauptvorteil des Systems liegt in dem reduzierten Zeit- und Energieaufwand für den Materialtransport zwischen den Arbeitsplätzen.
Zellulare Fertigungssysteme werden häufig in der schlanken Fertigung oder in Kombination mit der Just-in-Time-Produktion eingesetzt, da sie dazu beitragen, Abfall zu reduzieren und die Effizienz zu steigern.
Der größte Nachteil der zellularen Fertigung ist die Inflexibilität in der Anordnung von Arbeitsplätzen, dies erschwert ein Neuordnen oder das Hinzuzufügen von neuen Plätzen.
Automatisierter Materialtransport
Die Automatisierung des Materialtransports kann den Zeit- und Arbeitsaufwand für den Transport durch ein System reduzieren. Derzeit bevorzugte Methoden sind der Einsatz von Förderbändern und Roboterarmen.
Die Materialflussautomatisierung kann in Produktions-, Vertriebs- und Lagereinrichtungen eingesetzt werden. Die Vorteile des automatisierten Materialtransports können zusammengefasst werden als:
- Erhöhte Produktivität
- Geringere Arbeitskosten
- Verbesserte Genauigkeit
- Reduzierte Materialschäden
Einer der größten Nachteile des automatisierten Materialtransports und die größte Hemmschwelle sind die hohen Anfangsinvestitionskosten und ein fortlaufendes hohes Maß an Wartung.
Außerdem kann die Automatisierung zur Minimierung von Arbeitsplätzen führen. Dies bedeutet für Unternehmen einerseits ein Kostenersparnis, auf der anderen Seite könnte sich dies jedoch negativ auf das Arbeitsklima auswirken.
Software zum Materialflussmanagement – SAP MM
Neben den eigentlichen Methoden zur Optimierung spielt auch die heutige IT-Landschaft und eingesetzte Software eine große Rolle für den optimalen Materialfluss. Die Software für das Materialflussmanagement wird dabei hauptsächlich eingesetzt, um die Bewegung von Materialien durch ein Produktions- oder Vertriebssystem zu verfolgen und zu optimieren.
Diese Art von Software kann helfen, Folgendes zu ermitteln:
- Effizienteste Route für ein Material
- Verfolgung von Engpässen im System
- Verringerter Aufwand für die Dateneingabe
- Unterstützung bei der Verwaltung von Arbeitsaufträgen
SAP MM ist ein Beispiel für eine solche Software, mit der eine Vielzahl von Aufgaben für die Materialflussplanung übernommen werden können. Die Software stellt nicht nur Materialinformationen bereit, sondern liefert zudem Informationen zu Wareneingängen, Warenentnahmen oder Rückgaben. Weiterhin können viele Prozesse wie Umlagerungen oder Inventurzählungen vereinfacht werden.
Letztlich ist die Optimierung des Materialflusses ein wichtiger Bestandteil der schlanken Produktion und kann zu einer erheblich verbesserten Wirtschaftlichkeit des Produktionsablaufs führen.
Digitalisierung des Materialflusses
Die Digitalisierung des Materialflusses ist der Prozess der Übertragung von Materialien und Waren durch digitale Netzwerke und Systeme. Dies kann den Einsatz von Sensoren, Barcodes, RFID-Etiketten sowie andere Nachverfolgungsgeräte umfassen, um die Bewegung von Artikeln zu verwalten. Die Digitalisierung des Materialflusses kann für Unternehmen viele Vorteile bieten.
Einer der wichtigsten Vorteile ist die verbesserte Genauigkeit. Wenn Materialien digital nachverfolgt werden, können Unternehmen sicher sein, dass sie die richtigen Artikel erhalten und dass die Lagerbestände korrekt sind. Dies ist besonders wichtig für Unternehmen, die große oder komplexe Lieferungen verwalten.
Ein weiterer Vorteil der Digitalisierung ist die verbesserte Produktivität. Durch die Automatisierung der Materialverfolgung können Unternehmen Zeit und Geld sparen, sowie Fehler reduzieren und die Gesamtgenauigkeit verbessern.
Schließlich kann die Digitalisierung die Transparenz verbessern. Wenn Materialien nicht ordnungsgemäß nachverfolgt werden, können Unternehmen sie völlig aus den Augen verlieren. Dies kann zu einer Verschwendung von Zeit und Ressourcen bei der Suche nach verlorenen Gegenständen führen.
Fazit
Der Materialfluss ist ein wichtiges Konzept für die Wirtschaft und die Nachhaltigkeit. Die Materialflussanalyse hilft Unternehmen zu verstehen, wie Ressourcen genutzt werden und wie Abfall erzeugt wird.
Es ist ein leistungsfähiges Instrument zur Verbesserung der Ressourceneffizienz und zur Verringerung von Umweltauswirkungen. Die Materialflussanalyse hilft vorrangig dabei, bessere Entscheidungen über Produktdesign, Herstellungsverfahren, Abfallmanagement und nachhaltigere Geschäftsmodelle zu treffen.
FAQ
Was versteht man unter einem Materialfluss?
Der Materialfluss bezeichnet die Bewegung von Materialien und Gegenständen von einem Punkt zum anderen in einem Produktions- oder Vertriebssystem.
Was ist der Informationsfluss?
Der Informationsfluss kann verschiedene Beziehungen zum Materialfluss haben. Dabei können Informationen dem Materialfluss zeitlich vorauseilen, mit ihm synchronisiert sein oder ihm nachlaufen. Diese Bewegung der Informationen wird als Informationsfluss bezeichnet.
Was ist der Unterschied zwischen Materialfluss und Informationsfluss?
In der Regel geht der Materialfluss mit einem begleitenden Informationsfluss einher. Dieser Informationsfluss beinhaltet die Erfassung, den Transport, die Verarbeitung und die Ausgabe von Daten. Unternehmen können den Informationsfluss zur Steuerung oder zur Überwachung des Materialflusses verwenden.
Was ist die Materialflussanalyse?
Die Materialflussanalyse ist ein Instrument zur Untersuchung und Optimierung der Materialbewegung. Sie dient dazu, den Materialfluss zu verstehen, Umweltauswirkungen zu identifizieren und Verbesserungsmöglichkeiten aufzuzeigen.
Wenn Sie weitere Fragen zum Informationsfluss haben, dann kommen Sie gerne auf uns zu.
