Komplexer innerbetrieblicher Materialfluss unter der Lupe

Spezialchemie im Trend: Silikone vom Feinsten weltweit stark gefragt

Spezialchemie-Produkte finden in fast jedem Bereich des Lebens Verwendung: im Auto, in elektronischen Geräten, in der Papierherstellung, in der Medizintechnik, in der Pharmazie und Kosmetik sowie als Einsatzstoffe in vielen anderen Industriezweigen.

Wegen ihrer vielseitigen Eigenschaften sind sie aus dem Alltag kaum wegzudenken. Nachvollziehbar, dass die Nachfrage weltweit zulegt. Einer der global führenden Silikonhersteller beauftragte LogistikPlan damit, die Produktionslogistik seiner deutschen Betriebsstandorte zu optimieren sowie strategische Vorschläge zur Erweiterung und Optimierung des Produktionslayouts und der damit zusammenhängenden Materialflüsse auszuarbeiten. Das Knifflige daran: Alles muss innerhalb gewachsener, noch vernetzter Strukturen realisierbar sein.

Im konkreten Fall ging es um Anlagen zur Produktion von Silikonen, die bei Raumtemperatur vernetzen und beispielsweise in der Baubranche als Dichtmasse dienen. Hier das Produktionsverfahren in Kurzform: Zunächst wird eine Grundmasse hergestellt, zwischengelagert, in einer anderen Anlage gewogen und mit Additiven gemischt. Es folgen Einlagern, Abfüllen, Reinigen und Rücktransport von Behältern. Die Produktionsprozesse sind jedoch mehrstufig und nicht linear, zwischen vielen Arbeitsschritten erfolgen Transporte von Rohstoffen und Halbfertigprodukten in beide Richtungen, darüber hinaus existieren zahlreiche atypische Zwischenformen. Eine Herausforderung für jeden Planer. LogistikPlan übernahm für das Unternehmen die Erstellung eines Masterplans mit speziellen Machbarkeitsstudien (Feasibility Studies), um Entwicklungsschritte der Fabrik für die nächsten zehn Jahre festzuschreiben.

Drei Schwerpunkte kristallisierten sich heraus:

• Aufbau eines anspruchsvollen Planungsmodells
• Erweiterung der bestehenden Fabrikstruktur in mehreren Ausbaustufen
• Optimierung der Materialflüsse und des Produktionslayouts

Chemische Industrie – eine Kernkompetenz von LogistikPlan

Ihren Fokus richten Chemieunternehmen meist auf Verfahrenstechnik – und weniger auf die logistische Optimierung des physischen Materialtransports. Generell sind Planungen für Chemiebetriebe durch vielfältig verwobene Abhängigkeiten von Werksgelände, Stoffverbund und Infrastruktur geprägt. Standardlösungen, wie sie in anderen Branchen mitunter noch funktionieren, sind kaum realisierbar. Hinzukommen erhöhte Anforderungen an den Umgang mit Gefahrstoffen, auch Explosionsschutz und Arbeitsschutz unterliegen strengsten Vorgaben und Sanktionen des Gesetzgebers. Hier zählt Branchen-Know-how doppelt: Der Chemiebereich ist ein Kernkompetenzfeld von LogistikPlan. In bewährter Weise unterbreiten die LogistikPlaner ihre Optimierungsvorschläge dem Kunden – im gemeinsamen Projektteam kann so das Wissen von Planern, Prozessingenieuren, Chemikern und Verfahrenstechnikern zusammenfließen.

Planning Model: Ein Blick in die Zukunft

Eine herausfordernde Planungsaufgabe im Chemiebereich besteht darin, ein langfristiges Mengengerüst aufzubauen. Das individuell für jeden Betriebsstandort erstellte Planning Model ist stets elementarer Planungsschritt und damit wesentliche Basis des Projekterfolges.

Es projiziert die Produktstrukturen, die Ressourcenauslastung und resultierende Logistikmengen auf verschiedene Planungsszenarien. Was sich einfach anhört, setzt umfangreiche Datenerhebungen vor Ort, ein gerütteltes Maß an Erfahrung und komplexe mathematische Modelle voraus. Denn stoffverarbeitende Prozesse erlauben unzählige Behälterformate und Puffermöglichkeiten, zum Beispiel durch Silos, Vorlagebehälter oder Faltbags. LogistikPlan hat eine vereinfachte Methode zur Dimensionierung und Optimierung der Kapazitäten in der spezifischen Produktionslogistik entwickelt: Das Planning Model fundiert als professionelles Werkzeug die Kalkulation der künftigen Materialfluss- und Behältermengen in Ramp up-Szenarien. Als Ausgangsgröße dient die jeweilige Absatzmengenvorhersage (Forecast) eines Unternehmens.

Pareto lässt grüßen, aus Prinzip

Der Artikelmix, mit dem der Silikonhersteller seine Produktionsanlagen belegt, ist breit gefächert. Es gibt mehrere tausend Rohstoffe, aus denen ebenso vielfältige Kundenprodukte entstehen.

LogistikPlan analysierte auf Basis von Daten aus der Vergangenheit die auf allen Anlagen hergestellten Produkte. Dabei lautet die Devise: Nicht so viel wie möglich, sondern so viel wie nötig analysieren. Das Pareto-Prinzip – die 80-zu-20-Regel – gilt auch hier. Dazu belegte LogistikPlan simulativ etwa 50 unterschiedliche Produktionsanlagen mit einem Artikelmix und analysierte differenzierte Szenarien im Zeitverlauf. Das Planning Model „übersetzt“ dabei Zahlen aus dem Vertriebs-Forecast in Produktions- und Logistikmengen. Sprich: Die zukünftige Auslastung von Arbeitsplätzen, Produktionsanlagen und Logistikflächen während eines definierten Zeitraums lässt sich schon heute betrachten. Damit ist das gesamte Logistiksystem innerhalb der Betriebsstandorte quantifizierbar – Machbarkeit und Kapazitätsbedarf werden über alle Ausbaustufen in Form von Szenarien sichtbar.

Wachstum trotz begrenzter Fläche machbar

Chemische Betriebe sind zumeist innerhalb eines größeren Produktionsstandortes integriert, gemeinsame Stoffverbünde und eng verzahnte Gebäudestrukturen, voll belegte Baufelder und Infrastruktur auch unter der Erdoberfläche sind typisch. Dabei müssen die Fabrikplaner die komplizierten räumlichen Bedingungen innerhalb bestehender Produktionshallen ebenso berücksichtigen wie die Interessen benachbarter Betriebe des Chemiestandortes. Da flächenmäßiges Wachstum nur bedingt möglich ist, gilt es, das Produktionslayout im Inneren der meist mehrstöckigen Gebäude zu optimieren. Was sich wiederum erheblich auf Transportbewegungen auswirkt, weil diese dann zusätzliche Ressourcen (Fahrstuhl, Vertikallift, Paternoster, Rohrleitung) erfordern. Das anspruchsvolle Ziel: Neben Reduzierung von Transportbewegungen sind auch die Verringerung von Gefahren-/ Kreuzungspunkten sowie die materialflussgerechte Anordnung der Funktions- und Prozessbereiche gefordert.

Strategische Weichenstellungen

Sollen Anlagen und Flächen wachsen, existieren verschiedenste Ansätze zur Optimierung, so etwa die als „innerbetriebliches Outsourcing“ bezeichnete Ausgliederung innerbetrieblicher Lagerflächen. Manche Verbesserungen durch die Einführung intralogistischer Systeme rechnen sich erst ab einem bestimmten Mengendurchsatz. Deshalb muss frühzeitig definiert werden, wie sich Produktionsanlagen anderer Sparten eines Unternehmens auf dem gemeinsamen Werksgelände entwickeln, um zukünftige Flächenkonflikte zu vermeiden. Bei strategischen Weichenstellungen gehen insbesondere Konzernunternehmen nach stark strukturierten Entscheidungsprozessen vor. So auch in diesem Fall. Die gemeinsam mit Führungskräften des Kunden präferierte Vorzugslösung wurde kostenmäßig untersetzt, um die künftigen Kapazitätsbelastungen in Form von machbaren Szenarien auch monetär zu bewerten.

Fazit:

Der Auftraggeber ist hochzufrieden mit der Qualität aller prognostizierten Produktions- und Logistikdaten, die jetzt eine Grundlage für weitere Investitionsentscheidungen darstellen.