Der Materialfluß zwischen den Arbeitsstationen innerhalb der Produktion ist ein wichtiger Baustein zur "Weltklasse-Produktion" denn er fördert "schlanke" Produktionsmethoden und die Just-in-Time-Philosophie.
Je einfacher der Materialfluß zwischen den Arbeitsgängen gestaltet ist, desto geringer ist die Menge der laufenden Bestände (Work In Progress, WIP) und desto niedriger werden auch die Kosten für Bestände sein. Mit einem einfachen Materialfluß kann die Effizienz maximiert werden, denn es sinkt die Wahrscheinlichkeit, daß Teile überaltern oder beschädigt werden. Darüber hinaus werden Logistikkosten drastisch reduziert und das Qualitätsniveau erhöht.
Es gibt 4 Grundstufen für den Ablauf interner Materialflüsse:
Bei dem herkömmlichen Materialfluß der "Isolierten Inseln" (siehe Abbildung 1) basiert die Höhe der Bestände zwischen den Prozeßschritten auf Produktions- und Logistiksystemen und deren Layouts.
Abbildung 1: Die Prozeßschritte in einem traditionellem Produktionslayout
Jeder einzelnen Bereiche baut eigene Bestände auf und benötigt dadurch einen großen Planungaufwand für Ressourcen und Materialbewegung innerhalb des Unternehmens. Diese Vorgehensweise ist eine Verschwendung an Material und Ressourcen, die gleichzeitig enorme Kosten verursacht.
Um diese negativen Begleitfaktoren zu umgehen wurde beim Toyota-Produktionssystem ein sogenanntes "Zugsystem" eingeführt. Allein die Einführung eines vergleichsweise einfachen 2-Behälter-Systems (ein interner Kanban-Ablauf) kann die Menge der durchlaufenden Bestände und Baugruppen beträchtlich verringern. Die Höhe der Bestände im System (oder die Anzahl der Kanbans) ist abhängig von:
Druchlaufzeit (Transport und Fertigung) + Sicherheitslagerbestand
Dieses Zugsystem ermöglicht es in isolierten Arbeitsgängen nur die Menge zu produzieren, die der nächste Prozeß auch benötigt, und so die durchlaufenden Bestände auf die Größe von 2 Behälter zu reduzieren. Komplexere Kanban-Systeme können eingeführt werden, um noch weitere Einsparungen zu erreichen.
Eine noch bessere Möglichkeit stellt die Einführung von Produktionszellen dar; welche alle für die Herstellung eines Produktes notwendigen Vorgänge in einem fest abgegrenzten Bereich kombinieren bzw. zusammenfassen. Nach einer Ausballancierung der individuellen Arbeitsgänge in der Zelle und der Einführung der Ein-Stück-Fluß Methode, kann der WIP-Level theoretisch auf 1 Einheit zwischen den einzelnen Operationen reduziert werden (siehe Abbildung 2).
Abbildung 2: Beispiel von Produktionsprozesses in einem Ein-Stück-Fluß Layout
Wenn die Bestände im Prozeß reduziert werden, reduzieren sich die Anzahl der Transporte oder Bewegungen dramatisch. Die Gesamtdurchlaufzeit kann in vielen Fällen, um das Zehnfache gesenkt werden.
Die erfolgreicher Materialflußssysteme beinhalten das Ein-Stück-Fluß System. Diese Systeme basieren auf der Grundlage eines Layouts in U Form (siehe Abbildung2) und die Mitarbeiter folgen dem Prozeß. Durch die Reduzierung der Bestände im Prozeß, auf ein Teil pro Mitarbeiter, wird Qualität der Produkte gesteigert, da die Mitarbeiter für das komplette Produkt oder die Baugruppe verantwortlich sind und ein direktes Feeback der produzierten Qualität erhalten.