Materialfluss: Definition, Darstellung, Steuerung

Was ist Materialfluss?

Der Materialfluss ist die Verkettung aller Vorgänge beim Gewinnen, Be- und Verarbeiten sowie bei der Verteilung von Gütern innerhalb festgelegter Bereiche. Er beschreibt, wie Güter von einer Quelle zu einer Senke gelangen, etwa vom Wareneingang über das Lager bis zum Versand. Zum Materialfluss gehören diese Vorgänge:

• Transportieren und Fördern
• Umschlagen, also der Wechsel zwischen Transportmitteln
• Lagern und Puffern
• Handhaben, etwa Greifen, Stapeln und Wenden
• Kommissionieren und Verpacken
• Prüfen und Zählen

Der Materialfluss kann zwischen Unternehmen und Standorten betrachtet werden oder innerhalb eines Betriebs. Den innerbetrieblichen Materialfluss mit seiner Technik behandelt die Intralogistik. Im Handel ist auch der Begriff Warenfluss gebräuchlich.

Was ist der Unterschied zwischen Materialfluss und Informationsfluss?

Der Materialfluss ist die physische Bewegung der Güter. Der Informationsfluss umfasst die Daten, die diese Bewegung auslösen, steuern und dokumentieren, etwa Aufträge, Avise, Lieferscheine und Buchungen. Der Informationsfluss läuft dem Materialfluss voraus, begleitet ihn und folgt ihm nach. Fehlen Daten, stockt die Ware. In einer Spedition beginnt der Informationsfluss mit der Auftragserfassung: Erst wenn ein Auftrag im System steht, kann die Sendung disponiert, abgeholt und im Lager zugeordnet werden.

Wie wird ein Materialfluss dargestellt?

• Materialflussdiagramm als Sankey-Diagramm: Die Breite der Pfeile ist proportional zur bewegten Menge. Hauptströme und Nebenströme werden auf einen Blick sichtbar.
• Von-Nach-Matrix: Die Tabelle zeigt, welche Mengen zwischen welchen Quellen und Senken bewegt werden. Sie ist eine Grundlage für die Layoutplanung, weil Bereiche mit starkem Austausch nah beieinander liegen sollten.
• Layoutdarstellung: Die Wege werden in den Grundriss eingezeichnet. So fallen Kreuzungen, Rückflüsse und lange Wege auf.
• Wertstromdiagramm: Die Methode aus dem Lean Management stellt Materialfluss und Informationsfluss gemeinsam dar.

Gemessen wird der Materialfluss unter anderem mit dem Durchsatz, also der Menge je Zeiteinheit, mit der Durchlaufzeit und mit den Beständen in Puffern und Lagern.

Wie wird der Materialfluss gesteuert?

Bei der Steuerung werden zwei Prinzipien unterschieden. Beim Push-Prinzip wird Material nach Plan in den nächsten Prozessschritt gegeben. Beim Pull-Prinzip fordert der nachfolgende Prozess Material erst an, wenn er es braucht. Ein Beispiel für das Pull-Prinzip ist Kanban.

Technisch ist die Steuerung in Ebenen aufgebaut. Das ERP-System verwaltet Aufträge und Bestände des Unternehmens. Die Lagerverwaltung führt Lagerplätze und Bewegungen. In automatisierten Lagern gibt eine Materialflusssteuerung die Fahraufträge an die Fördertechnik weiter, deren Anlagen über speicherprogrammierbare Steuerungen laufen. Für Kommissionierer bestimmt die Wegstrategie die Reihenfolge der Entnahmen.

Wie lässt sich der Materialfluss im Lager optimieren?

• Engpässe finden: Die Stelle mit der geringsten Leistung begrenzt den Durchsatz des ganzen Systems.
• Wege verkürzen: Bereiche mit starkem Austausch liegen nah beieinander, häufig bewegte Artikel nah am Ein- und Ausgang.
• Kreuzungen vermeiden: Getrennte Wege für Wareneingang und Warenausgang und klare Verkehrsregeln für Stapler senken Wartezeiten und Unfallrisiken.
• Stufen einsparen: Jeder Umschlag und jede Zwischenlagerung kostet Zeit. Beim Cross-Docking wird Ware ohne Einlagerung direkt vom Eingang in den Ausgang geleitet.
• Passende Fördertechnik: Wo große Mengen gleichförmig fließen, entlasten Förderer das Personal.

Materialfluss in der Spedition: ein Beispiel

In einem Stückgut-Umschlaglager kommen am Abend die Nahverkehrsfahrzeuge mit abgeholten Sendungen an. Die Packstücke werden entladen, gescannt und nach Empfangsrelationen auf Bereitstellflächen verteilt. Von dort werden sie in die Fahrzeuge für den Hauptlauf verladen. Damit der Materialfluss in diesem Umschlaglager funktioniert, müssen die Sendungsdaten vor der Ware im System sein. Fehlt ein Auftrag, bleibt das Packstück als ungeklärte Sendung auf der Fläche stehen.

Häufige Fragen

Was ist ein Materialflussdiagramm?

Ein Materialflussdiagramm zeigt, welche Mengen zwischen welchen Bereichen eines Betriebs bewegt werden. Es kann als Sankey-Diagramm gezeichnet werden, bei dem die Breite der Pfeile der Menge entspricht. Es dient als Grundlage für Layoutplanung und Optimierung.

Was ist eine Materialflussanalyse?

Eine Materialflussanalyse erfasst die bestehenden Ströme eines Betriebs: Mengen, Wege, Transportmittel, Bestände und Durchlaufzeiten. Aus den Ergebnissen werden Engpässe, Umwege und überflüssige Stufen abgeleitet. Sie ist der erste Schritt vor einer Neuplanung von Lager oder Fertigung.

Was gehört nicht zum Materialfluss?

Reine Daten- und Geldbewegungen gehören nicht dazu. Aufträge, Buchungen und Rechnungen sind Teil des Informationsflusses, Zahlungen Teil des Finanzflusses. Alle drei Flüsse sind aber eng miteinander verbunden.