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ReiMaFlu

Reinheitsgerechte Materialflusssysteme - Ent­wick­lung eines Leitfadens zur reinheitsgerechten Gestaltung von Materialflüssen entlang des Wertstroms (ReiMaFlu)

(Projektlaufzeit: April 2012 bis März 2014)

Problemstellung

Die Reinheitsanforderungen an industriell gefertigte Bauteile haben in den letzten Jahren sehr stark zugenommen und wer­den auch in Zukunft weiter steigen. Un­ter­neh­men müssen heute nicht nur in der Lage sein, qualitativ hochwertige sondern auch saubere Teile zu produzieren.

Zurzeit wird die Bauteilsauberkeit häufig erst spät und zudem unsystematisch bei der Planung der Wertströme berücksichtigt. Um eine effiziente und reinheitsgerechte Planung zu ermöglichen sowie einmal erreichte Reinheitszustände zu er­hal­ten und damit Verschwendung zu reduzieren, ist der Fokus von der reinen Betrachtung des Reinigungsprozesses auf den gesamten Wertstrom zu erweitern. Diese ganzheitliche Betrachtung führt zu einer Reduzierung des Reinigungsaufwands und somit zur Einsparung von Kosten, Energie u. Ressourcen.

Zielsetzung

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ent­wick­lung von Kon­zep­ten zur Gewährleistung der Werkstücksauberkeit bei innerbetrieblichen Materialflussoperationen (Fördern, Lagern, Kommissionieren, etc.) Ausgerichtet an den An­for­der­ungen von Un­ter­neh­men soll ein webbasierter Auswahlleitfaden für Planer und Logistiker erstellt wer­den, welcher die Auswahl von Materialflussoperationen und korrespondierenden Packmitteln für spezifische Reinheitsanforderungen im gesamten Wertstrom un­ter­stützt.

Standardisierte und strukturierte Auswahlmethoden in Form eines Leitfadens bieten die Möglichkeit, schnell bedarfsgerechte Lö­sun­gen zu entwickeln und eine nachhaltige Wissensbasis zur reinheitsgerechten Materialflussgestaltung aufzubauen. Ferner kön­nen innerhalb des Wertstroms Reinigungsschritte eingespart wer­den, wenn sichergestellt wird, dass Bauteile nicht durch Materialflussoperationen rückverschmutzt wer­den.

Forschungsziel © IPS​/​TU Dort­mund
Forschungsziel

Vorgehensweise

Ausgangspunkt der Forschungsaktivitäten ist die Identifikation und Klassifizierung der ver­schie­de­nen tech­nisch­en Mittel, die im Rah­men der innerbetrieblichen Logistik Anwendung finden. Aufbauend auf dieser Kategorisierung wer­den die An­for­der­ungen an technische Mittel im Materialfluss identifiziert, welche in Bezug auf die Erhaltung zuvor erreichter Reinheitszustände zu stellen sind. Dabei wer­den mehre Kernfragen in Betracht gezogen:

• Welche Charakteristik hat das zu transportierende Gut und welchen Umweltbedingungen wird es entlang des Materialflusses ausgesetzt?

• Wie sehen die An­for­der­ungen hinsichtlich der Sauberkeit aus?

• Welche Verschmutzungen dürfen auf­tre­ten und welche müssen verhindert wer­den?

Generelle Vorgehensweise © IPS​/​TU Dort­mund
Generelle Vorgehensweise

Aufbauend auf dem Anforderungskatalog wird zur präventiven Analyse und qualitativen Bewertung der un­ter­schied­lichen Verschmutzungsmöglichkeiten innerhalb von innerbetrieblichen Materialflüssen die allgemeine Vorgehensweise der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) auf Verschmutzungsrisiken adaptiert. Insbesondere sollen sauberkeitskritische Schwachstellen und Risiken im Wertstrom aufgedeckt sowie Mög­lich­keiten zu deren Vermeidung identifiziert wer­den.

Im Anschluss an die Identifikation und Kategorisierung der auf die Bauteilsauberkeit bezogenen An­for­der­ungen an innerbetriebliche Materialflüsse sowie die inhärenten Verschmutzungsrisiken, wird der Einfluss der tech­nisch­en Mittel zur Durchführung von Materialflussoperationen auf die Bauteilsauberkeit durch Versuche bewertet. Damit kön­nen Rück­schlüsse auf die zu erwartende Rückverschmutzung gezogen wer­den. Jedes technische Mittel be­ein­flusst in Wechselwirkung mit dem Bauteil und in der Kombination mit anderen tech­nisch­en Mitteln den Reinheitszustand des Bauteils.

Nachdem die wesentlichen Wirkzusammenhänge erkannt wurden, kön­nen in wei­te­ren Versuchen unterschiedliche Verpackungskonzepte, wie sie in der Industrie branchen- und produktspezifisch im Ein­satz sind, hinsichtlich der Bauteilsauberkeit quantitativ un­ter­sucht wer­den. Die Sauberkeitsuntersuchungen wer­den im Restschmutzanalyselabor des Instituts für Pro­duk­tions­sys­te­me durch­ge­führt.

Die Er­geb­nisse der vorangegangenen Untersuchungen fließen in der Ent­wick­lung eines strukturiert aufgebauten Bausteinsystems zur Gestaltung reinheitsgerechter Materialflüsse zu­sam­men. Mit Hilfe einer solchen Systematik, kön­nen verschieden geartete Materialflüsse nach tech­nisch­en Aspekten und unter Berücksichtigung des möglichen Rückverschmutzungsrisikos und der wirkenden Umwelteinflüsse praxistauglich abgebildet, analysiert oder neu konfiguriert wer­den. Abschließend wird das entwickelte Bausteinsystem, in Form eines Praxisleitfadens umgesetzt.

Darüber hinaus wird ein interaktives internetbasiertes Softwaretool ent­wi­ckelt, mit dem Un­ter­neh­men in die Lage versetzt wer­den, eigenständig ih­re Materialflussoperationen abzubilden und im Hinblick auf die Erhaltung einmal erreichter Reinheitszustände zu überprüfen und zu optimieren.

Ver­öf­fent­lichun­gen

  • Zwinkau, R.; Krebs M.: Schlussbericht: Reinheitsgerechte Materialflusssysteme (ReiMaFlu), Herausgegeben von Jochen Deuse (Institut für Pro­duk­tions­sys­te­me, Pro­fes­sur für Ar­beits- und Pro­duk­tions­sys­te­me), Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund. Dort­mund, Juli 2014
  • Krebs, Matthias; Zwinkau, Ronny (2014): Sauberkeitsplanung als Erfolgsfaktor bei der Auslegung von Wertströmen. In: 5. Fachtagung Technische Sauberkeit in Montage- und Produktionsprozessen. Stuttgart, Germany, 19.-20.05.2014
  • Zwinkau, R.; Krebs, M: ReiMaFlu– Reinheitsgerechte Materialflusssysteme. Vor­trag auf dem ersten Kolloquium (Sitzung des projektbegleitenden Aus- schusses) zum IGF-Forschungsvorhaben. Dort­mund, 27.02.2013.
  • Krebs, M.; Zwinkau, R.: Systemische Un­ter­su­chung von Einflussfaktoren der Technischen Sauberkeit (TecSa) auf den Wertstrom. Vor­trag auf dem zweiten Kolloquium (Sitzung des projektbegleitenden Ausschusses) zum IGF-Forschungsvorhaben. Dort­mund, 27.03.2014.
  • Krebs, M.; Zwinkau, R.: Sauberkeitsplanung als Erfolgsfaktor bei der Auslegung von Wert- strömen. In: 5. Fachtagung Technische Sauberkeit in Montage- und Produktionsprozessen. Stuttgart, Germany, 19.-20.05.2014
  • Krebs, M.; Zwinkau, R.: Me­di­en und Energie bei der Teilereinigung effizient einsetzten, in: Nachhaltige Pro­duk­tion, Interview, Jahrgang 3, Ausgabe 1, April 2013
  • Zwinkau, R.; Krebs, M: Leit­fa­den zur reinheitsgerechten Gestaltung von Materialflüssen entlang des Wertstroms, Interview durch das Onlinemagazin Sauberkeit und Reinraum; 22.05.2014 URL: www.sauberkeit-und-reinraum.com/leitfaden-zur-reinheitsgerechten-gestaltung-von-materialfluessen-entlang-des-wertstroms/

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