Materialflußrechnung

Materialflußsysteme sind Bindeglieder zwischen Beschaffung und Produktion, zwischen verschiedenen Produktionsstufen und zwischen Produktion und Absatz. Diese verbindende Funktion erfordert eine Integration der Technik und der Organisation des Materialflusses in die umgebenden Systeme, aus denen die Anforderungen an den Transport, die Lagerung, die Kommissionierung und den Umschlag von Gütern entstehen. Ein Materialflußsystem muß entsprechend diesen Anforderungen funktionell und wirtschaftlich optimal geplant und betrieben werden.

Für die Analyse und die Optimierung von Materialflußsystemen ist es erforderlich, die einzelnen Elemente mit ihren im Hinblick auf die Untersuchungsziele wesentlichen Eigenschaften zu beschreiben und zu bewerten. In der Regel müssen hierbei nur wenige Größen beachtet werden, die im folgenden in Anlehnung an /2.1/ zusammenfassend dargestellt sind. Hierbei kann man zwischen den Grundgrössen Maße, Menge, Weg und Zeit und den abgeleiteten Größen Geschwindigkeit und Beschleunigung, Stromstärke, Durchsatz, Arbeit und Leistung unterscheiden.

Entsprechend den Definitionen von (mittlerer) Stromstärke und Durchsatz ist die Fördermenge pro Zeiteinheit nach den klassischen Formeln der Fördertechnik zu berechnen. Derartige Berechnungen sind z.B. in den Lehrbüchern zur Fördertechnik (vgl. z.B. /3.1.1/) oder zusammengefaßt in /3.1.2/ dargestellt und zum Teil auch in DIN-Normen festgelegt.

Die Spielzeit ist die Zeitdauer, die für die Ausführung eines Arbeitsspieles benötigt wird.

In Kapitel 1.2 hatten wir Verbindungselemente, entlang derer bzw. durch die sich Objekte von Quellen zu Senken bewegen, als einen Typ von Elementen eines Materialflußsystems eingeführt. Beispiele für solche Verbindungselemente sind Strecken- bzw. Förderabschnitte, die jeweils eine Quelle und eine Senke miteinander verbinden sowie Weichen und Kreuzungen, durch die im allgemeinen Objekte von mehreren Quellen zu mehreren Senken fließen. An Weichen und Kreuzungen werden Objektströme verzweigt oder zusammengeführt.

Für die Berechnung von Warteschlangenlängen und Wartezeiten greifen wir auf das in Kapitel 1.2 eingeführte Modell des Bedienungssystems (Bild 6.1.1) zurück.

Als komplex soll im folgenden ein Materialflußsystem bezeichnet werden, wenn die für den Materialfluß erforderlichen Verbindungen zwischen Quellorten und Zielorten Netzstruktur aufweisen, d.h. mindestens zwei Verbindungen im Materialflußsystem existieren. Die Transporte sollen mit unstetigen Transportmitteln auf festen Fahrwegen (spurgebunden) ausgeführt werden. Beispiele hierfür sind Systeme von induktiv geführten Flurförderzeugen und Elektrohänge-bahnen. Derartige Systeme sind bisher vielfach durch Simulationsmodelle abgebildet worden (vgl. hierzu auch Kap. 8). Das nachfolgend beschriebene Vorgehen kann in vielen Fällen eine Simulation erübrigen und unterstützt die Analyse in der Grobplanungsphase. Nimmt man an, daß auch bei nicht spurgebundenen Transportmitteln die Fahrwege zwischen den einzelnen Stationen im Prinzip fest vorgegeben sind, können auch solche Systeme in die Betrachtung eingeschlossen werden.