Einführung eines Stoffstrommmanagementsystems
Für die Optimierung der betrieblichen Produktionsprozesse ist die Kenntnis der Energie- und Materialströme sowie der damit verbundenen Kosten wesentlich. Ziel der Stoffstromanalyse ist es, die innerbetrieblichen Stoffflüsse den einzelnen Prozessschritten zuzuordnen. Damit können für jeden Prozess Einzelbilanzen erstellt und prozessbezogene Material- und Energieverluste erkannt werden. Es können weiterhin einzelne Stoffströme durch den gesamten Produktionsprozess verfolgt und damit stoffbezogene Verluste und Kosten analysiert werden.Eine Stoffstromanalyse besteht im Wesentlichen aus 5 Schritten:
- Ziel der Untersuchung und Systemgrenzen festlegen
- Erstellung des Betriebsmodells (Verfahrensfließbild)
- Datenerhebung der Material- und Energiemenge für die Prozesse bezogen auf einen einheitlichen Zeitraum (z.B. Jahresverbrauchszahlen) und Zuordnung der Material- und Energieströme zu den Einzelprozessen
- Datenanalyse und -bewertung, z.B. mit Kennzahlen
- Entwicklung und Bewertung von Optimierungspotenzialen.
Ziel und Systemgrenzen
Die erstmalige Einführung eines Stoffstrommanagementsystems ist meist mit einem hohen Aufwand verbunden, insbesondere bei der Datenerhebung und der Systemmodellierung. Es ist daher sinnvoll im ersten Schritt Schwerpunkte zu setzen und nicht alle Prozesse und Daten auf einmal zu erfassen. Schwerpunkte können einzelne Prozesslinien oder bestimmte Einsatzstoffe (z.B. Kühlschmierstoffe) sein.
Bei der Festlegung der Untersuchungsziele und der Systemgrenzen wird z.B. entschieden, welche Bereiche des Unternehmens untersucht werden, welche Stoffströme speziell betrachtet werden und mit welchem Ziel die Untersuchung durchgeführt werden soll (z.B. Kostensenkung, Verbesserung der Arbeitssicherheit, Ausschleusen von Gefahrstoffen).
Betriebsmodell
Der Folgeschritt bei der Einführung eines betrieblichen Stoffstrommanagements ist die Analyse und transparente Darstellung des innerbetrieblichen Prozessablaufs in Form eines Verfahrensfließbildes oder eines Betriebsmodells.
Grafik: Verfahrensfließbild einer Druckerei (GROßES BILD)
Quelle: ifeu-Institut, 2000
Es ist sinnvoll, in ersten Schritt nicht sämtliche Einzelprozesse zu erfassen, da hiermit ein erheblicher Modellierungs- und Datenerhebungsaufwand verbunden ist. Entsprechend des Untersuchungsziels können einzelne Prozesse als Blackbox zusammengefasst betrachtet werden. Eine andere Vereinfachungsmöglichkeit besteht darin nicht alle Material- und Energieströme zu erfassen sondern Schwerpunkte zu setzen.
Zuordnung der Stoffströme
Im nächsten Schritt werden für jeden Prozess die zu- und abgeführten Material- und Energieströme erhoben. Je nach Fragestellung und aktueller Datenlage können die Mengenströme in aggregierter Form, z.B. als Summe aller Hilfsstoffe, Rohmaterialen, Halbfertig- oder Fertigprodukte, erhoben oder detailliert als Einzelstoffströme ausgewiesen werden.
Grafik: Zuordnung der Material und Energieflüssen zu den einzelnen Prozessen
Quelle: ABAG-itm, 2004
Modellierung der Mengenströme
Als Datenquellen werden ERP-Systeme (Enterprise-Ressource-Planing) genutzt. Hinsichtlich der prozessbezogenen Materialströme sind die hierin enthalten Daten jedoch meist unpräzise oder aggregiert (z.B. liegt der Energieverbrauch von Maschinen oft nicht einzelnen vor, sondern nur der gesamte Energieverbrauch einer Abteilung). In diesem Fall müssen die Daten vor Ort erhoben oder gemessen werden. Insbesondere das Erfahrungswissen der Mitarbeiter ist eine wertvolle Datenquelle.
Datenanalyse und Optimierungspotenzial
Zur Auswertung und Bewertung der Daten kommen verschiedene, speziell entwickelte Softwareprogramme zum Einsatz. Mit ihnen wird das Verfahrensfließbild meist grafisch erstellt und die Material-- und Energieströme den einzelnen Prozessen zugeordnet. Der Stoffumsatz oder die Umwandlung innerhalb der Produktionsprozesse kann über Berechnungsvorschriften in den Programmen abgebildet werden.
Die speziellen Stoffstromanalysetools erfordern immer eine Einarbeitung. Sie kommen daher in den kleinen und mittleren Betreiben (KMU) oft nicht zum Einsatz. Eine Stoffstromanalyse mit einer Standard Tabellenkalkulation ist für KMU meist ausreichend.
Die darauf folgende Schwachstellenanalyse zeigt Einsparpotenziale und Optimierungsmöglichkeiten auf. Eine integrierte, ganzheitliche Betrachtungsweise sucht das Gesamtoptimum des Unternehmens und versucht nicht, nur einzelne Teilaspekte zu verbessern. Dies stellt sicher, dass es nicht zu einer einfachen Verschiebung von Belastungen, etwa vom Abwasser- in den Luft- oder Abfallpfad kommt.
Durch Berechnung verschiedener fiktiver und realer Szenarien können die Auswirkungen von Verfahrensänderungen auf die Umwelt, auf die Prozessabläufe und auf die Kosten ermittelt werden. Aus dieser Betrachtungsweise ergeben sich wertvolle Anstöße zur Neugestaltung von Verfahrensabläufen und zu Innovationen.
Eine Zusammenstellung und Beschreibung der gängigen Software-Tools ist in der LUBW-Broschüre "
Glossar
ERPERP-Systeme sind EDV-Tools zur Erfassung und Kontrolle unternehmerischer Bewegungsdaten, wie der Logistik, der Materialwirtschaft oder des Personalwesens. Die bekanntesten Vertreter sind z. B. SAP oder Navision.
Gefahrstoffe
Werk-, Betriebs- oder Hilfsstoffe, die ein besonderes Gefahrenpotenzial aufweisen. Gefahrstoffe sind gefährliche Stoffe und Zubereitungen, die bestimmte Eigenschaften wie beispielsweise giftig, ätzend oder reizend haben. Zu erkennen sind sie am Gefahrensymbol: orangenes Feld mit schwarzem Piktogramm, z.B. Flamme für entzündlich, Totenschädel für giftig etc.. Die Gefahrensymbole mit Beispielen sind im Bereich Recht > Gefahrstoffe und Gefahrgut > Gefahrstoffe > Umgang > Kennzeichnung aufgeführt. Die Kriterien für die Zuordnung gefährlicher Eigenschaften legt die Gefahrstoffverordnung in Verbindung mit der EU-Richtlinie 67/548 fest.
Ab dem 1. Dezember 2010 gelten für Stoffe geänderte Einstufungs- und Kennzeichnungsvorschriften. Für Gemische sind die neuen Regelungen ab dem 1. Juni 2015 anzuwenden. Die altbekannten Symbole und Begriffe werden nahezu komplett ersetzt. Die neuen Vorgaben werden durch die neue europäische Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen (auch GHS-Verordnung genannt) festgelegt.
