Dynamische Kapazitätssteuerung bei kundenindividueller Auftragsproduktion in der stahlverarbeitenden Industrie: Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Thomas S. Spengler PDF
Preview Dynamische Kapazitätssteuerung bei kundenindividueller Auftragsproduktion in der stahlverarbeitenden Industrie: Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Thomas S. Spengler
Produktion und Logistik Herausgegeben von B. Fleischmann, Augsburg M. Grunow, München H.-O. Günther, Berlin S. Helber, Hannover K. Inderfurth, Magdeburg H. Kopfer, Bremen H. Meyr, Hohenheim Th. S. Spengler, Braunschweig H. Stadtler, Hamburg H. Tempelmeier, Köln G. Wäscher, Magdeburg Diese Reihe dient der Veröffentlichung neuer Forschungsergebnisse auf den Gebieten der Produktion und Logistik. Aufgenommen werden vor allem herausragende quantitativ orientierte Dissertationen und Habilitationsschriften. Die Publikationen vermitteln innovative Beiträge zur Lösung praktischer Anwendungsprobleme der Produktion und Logistik unter Einsatz quantitativer Methoden und moderner Informationstechnologie. Herausgegeben von Professor Dr. Bernhard Fleischmann Professor Dr. Herbert Meyr Universität Augsburg Universität Hohenheim Professor Dr. Martin Grunow Professor Dr. Thomas S. Spengler Technische Universität München Technische Universität Braunschweig Professor Dr. Hans-Otto Günther Professor Dr. Hartmut Stadtler Technische Universität Berlin Universität Hamburg Professor Dr. Stefan Helber Professor Dr. Horst Tempelmeier Universität Hannover Universität Köln Professor Dr. Karl Inderfurth Professor Dr. Gerhard Wäscher Universität Magdeburg Universität Magdeburg Professor Dr. Herbert Kopfer Universität Bremen Kontakt Professor Dr. Hans-Otto Günther Technische Universität Berlin H 95, Straße des 17. Juni 135 10623 Berlin André Hintsches Dynamische Kapazitätssteuerung bei kundenindividueller Auftragsproduktion in der stahl- verarbeitenden Industrie Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Thomas S. Spengler RESEARCH André Hintsches Lüdenscheid, Deutschland Dissertation Technische Universität Braunschweig, 2011 ISBN 978-3-8349-4207-4 ISBN 978-3-8349-4208-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-8349-4208-1 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National- bibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Gabler © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden 2012 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zu- stimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Über- setzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Einbandentwurf: KünkelLopka GmbH, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Gabler ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.springer-gabler.de V Geleitwort Die kundenindividuelle Auftragsproduktion ist heutzutage in vielen Industriebranchen an der Tagesordnung. Zunehmender Wettbewerb sowie eine steigende Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten erfordern zunehmend die Integration von Kun- denbedürfnissen in die industrielle Produktion. Die Hersteller kundenindividueller Er- zeugnisse sehen sich einerseits mit einer Vielzahl volatiler Kundenaufträge und an- dererseits mit einem weitgehend inflexiblen Kapazitätsangebot in vernetzten Produk- tionssystemen konfrontiert. Aus diesem Spannungsfeld erwächst die Notwendigkeit, die betriebswirtschaftliche Vorteilhaftigkeit von Kundenaufträgen vor dem Hinter- grund einer unsicheren, zukünftigen Auftragslage zu ermitteln und bei der Entschei- dung über deren Annahme oder Ablehnung geeignet zu berücksichtigen. Vergleich- bare Problemstellungen in der Dienstleistungsbranche werden mit Methoden des Revenue Managements, insbesondere der Bid-Preis basierten Kapazitätssteuerung erfolgreich gelöst. Eine Übertragung dieser Methoden auf die Sachgüterindustrie steht trotz zahlreicher Forschungsarbeiten und Publikationen allerdings noch am An- fang. Das Ziel der von Herrn Hintsches vorgelegten Dissertation besteht daher in der Ent- wicklung eines Verfahrens zur dynamischen Kapazitätssteuerung bei kundenindivi- dueller Auftragsproduktion. Nach einer aussagekräftigen Einleitung in Kapitel 2 wer- den die Charakteristika der kundenindividuellen Auftragsproduktion in der stahlverar- beitenden Industrie herausgearbeitet. Im Einzelnen konkretisiert Herr Hintsches sei- ne Überlegungen anhand der Situation der ThyssenKrupp VDM GmbH, die ihm im weiteren Verlauf seiner Arbeit als Referenzunternehmen dient. Im sich anschließen- den Kapitel 3 benennt Herr Hintsches die wesentlichen Defizite der in der Literatur publizierten Verfahren, wie etwa die fehlende Systematik zur dynamischen Entwick- lung von Bid-Preisen im betrachteten volatilen Umfeld. In Kapitel 4 erstellt er einen regelungstechnisch basierten Bezugsrahmen und ordnet die in der Literatur veröf- fentlichten Forschungsarbeiten zur "Bid-Preis-Dynamik" dort ein. Unter Zugrundele- gung regelungstechnischer Konzepte bewertet er diese und identifiziert so Ansatz- punkte für die Konzeption seines Verfahrens in Kapitel 5. Die Verfahrensvalidierung erfolgt mittels einer umfangeichen Simulationsstudie mit realen Datensätzen des Re- ferenzunternehmens. Zusätzlich legt Herr Hintsches ein Konzept zur Implementie- rung des Verfahrens im Rahmen eines Advanced-Planning-Systems (APS) dar. Die Dissertation schließt mit einer kritischen Würdigung und Handlungsempfehlungen für Forschung und Praxis (Kapitel 6) sowie einer Zusammenfassung in Kapitel 7. VI Die von Herrn Hintsches vorgelegte Dissertation deckt eine sowohl unter theoreti- schen als auch praxisorientierten Gesichtspunkten äußerst anspruchsvolle Thematik ab, und dies auf hohem Niveau. Der akademische Neuheitsgrad ergibt sich zum ei- nen aus dem regelungstheoretisch fundierten Bezugsrahmen, der Einordnung und Bewertung existierender statischer und dynamischer Verfahren zur Bid-Preis basier- ten Kapazitätssteuerung in der kundenindividuellen Auftragsproduktion sowie insbe- sondere aus der eigenständigen Entwicklung, Implementierung und Validierung ei- nes neuartigen Verfahrens. Sowohl der Vergleich der Performance des neuartigen Verfahrens mit existierenden Verfahren als auch der für die Praxis erzielte Nutzen zur Verbesserung der Entscheidungsunterstützung der Auftragsannahme sind als äußerst positiv hervorzuheben und qualifizieren die vorgelegte wissenschaftliche Ar- beit in besonderem Maße. Insgesamt ist es Herrn Hintsches gelungen, eine über- zeugende Arbeit an der Schnittstelle zwischen Theorie und Praxis sowie Betriebs- wirtschaftslehre, Operations Research und Regelungstechnik anzufertigen. Univ.-Prof. Dr. Thomas Stefan Spengler VII Vorwort Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftli- cher Mitarbeiter am Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion der Technischen Universität Braunschweig. Während dieser Zeit habe ich im beruflichen und persönlichen Umfeld weitreichende Unterstützung erfahren und möchte die fol- genden Zeilen dazu nutzen, einigen besonderen Personen meinen Dank auszuspre- chen. Zuallererst möchte ich meinem Doktorvater, Herrn Prof. Dr. Thomas S. Spengler, Leiter des Instituts für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion (AIP), meinen Dank aussprechen. Die fachlichen Anregungen und konstruktiven Diskussionen in einem exzellenten und kreativen Umfeld haben mich nicht nur fachlich sondern auch persönlich geprägt. Ohne die umfangreiche Unterstützung von Prof. Dr. Spengler vom Zeitpunkt der Themenfindung bis hin zur Abgabe der Arbeit hätte ich meine Promotion in der vorliegenden Form nicht realisieren können. Neben Prof. Dr. Spengler möchte ich zudem Herrn Prof. Dr. Dirk Mattfeld für die zeit- nahe Erstellung des Korreferats danken. Außerdem möchte mich bei Prof. Dr. David Woisetschläger für die Übernahme des Vorsitzes der Prüfungskommission und bei Herrn Prof. Dr. Heinz Ahn bedanken. Ein herzliches Dankeschön gehört auch dem Kollegenkreis am AIP für eine ange- nehme Arbeitsatmosphäre, die wesentlich zum Gelingen der Dissertation beigetra- gen hat. Mein besonderer Dank gilt Matthias Wichmann für die zahlreichen Diskus- sionen und konstruktiven Gespräche im Rahmen der Erstellung dieser Arbeit. Im Rahmen der Arbeitsgruppe POM-Stahl möchte ich mich bei Dr. Niklas Labitzke, Christoph Meyer und Karen Puttkammer bedanken. Frau Birgit Haupt danke ich für ihre Unterstützung bei den vielfältigen administrativen Aufgaben. Natürlich möchte ich mich für die ereignisreichen letzten vier Jahre auch bei den übrigen, teilweise schon ausgeschiedenen Kollegen Prof. Dr. Grit Walther, Dr. Thomas Volling, Dr. Eberhard Schmid, Dr. Anne Schatka, Britta Engel, Jörg Wansart, Kerstin Schmidt, Dr. Jenny Steinborn, Karsten Kieckhäfer, Kai Wittek, Claas Hoyer, Martin Grunewald, Andreas Matzke, Philipp Zeise, Katharina Wachter und Christian Huth bedanken. Einen großen Teil meiner Arbeiten führte ich im Rahmen eines Forschungsprojekts mit der ThyssenKrupp VDM GmbH durch. Diese Konstellation prägte die Ausrichtung der vorliegenden Arbeit und führte zu einer engen Verknüpfung der Forschungsarbei- ten mit der unternehmerischen Praxis. Stellvertretend für die Bereiche „Unterneh- menscontrolling“ und „Produktionscontrolling“ möchte ich Herrn Wolfgang Schüttler, VIII Herrn Ulf Steinberg und Frau Beate Meyerding meinen Dank für die Unterstützung, wertvollen Diskussionen und Anregungen aussprechen. Die offene und freundliche Atmosphäre in der Abteilung hat vieles sehr erleichtert. Des Weiteren gilt mein Dank Frau Ulrike Meiritz, Herrn Mathias Rist und Herrn Dr. Peters, die das Projekt als Ab- teilungsleiter konstruktiv begleitet und damit zum Gelingen beigetragen haben. Zu- dem möchte ich Herrn Burkhard Becker danken, der als damaliger Geschäftsführer das Forschungsprojekt initiierte und auch nach seinem Fortgang meine Arbeiten durch anregende Gedanken beeinflusste. Jeder, der sich dem Schreiben einer Dissertation gestellt hat, weiß um die Bedeu- tung des Rückhalts durch Familie und Freunde. Mein besonderer Dank gilt daher meinen Eltern Bernd und Marga Hintsches und meiner Schwester Nicola. Ihr Ver- ständnis, ihre uneingeschränkte Unterstützung sowie ihre Ermutigungen haben mir den notwendigen familiären Rückhalt zur Durchführung dieser Arbeit gegeben. Zu- dem möchte ich meinen Großeltern für die fortwährende Ermutigung und Unterstüt- zung danken. Daneben danke ich meinem Freundeskreis für den Rückhalt, die Motivation und die notwendigen Ablenkungen während der gesamten Zeit danken. Insbesondere möch- te ich Michael und Claudia Davis, Armin und Marianne Heimlich, Markus und Bettina Missall, Stefan und Sybille Fenner sowie Mbachi und Ofelia Halle meinen großen Dank aussprechen. Ein ganz besonderer Dank gilt meiner Frau Inna. Sie hat mich in der intensiven Ab- schlusszeit der Promotion begleitet und sämtliche Höhen und Tiefen miterlebt. Ob- wohl sie oftmals auf mich verzichten musste, war sie stets mein Rückhalt, hat mir viel Kraft gegeben und mich daran erinnert, dass es ein Leben neben der Dissertation gibt. Für ihre Zuneigung, große Geduld und Unterstützung bin ich ihr sehr dankbar. André Hintsches IX Inhaltsverzeichnis Geleitwort .................................................................................................................. V Vorwort .................................................................................................................... VII Abbildungsverzeichnis ......................................................................................... XIII Tabellenverzeichnis ............................................................................................. XVII Abkürzungsverzeichnis ........................................................................................ XIX Symbolverzeichnis .............................................................................................. XXIII 1 Einleitung ............................................................................................................. 1 1.1 Ausgangslage und Problemstellung ............................................................. 1 1.2 Zielsetzung und Lösungsweg ....................................................................... 4 2 Charakteristika der kundenindividuellen Auftragsproduktion in der stahlverarbeitenden Industrie ............................................................................ 7 2.1 Charakteristika kundenindividueller Auftragsproduktion konkretisiert am Beispiel der ThyssenKrupp VDM GmbH ................................................. 7 2.1.1 Kundenindividuelle Auftragsproduktion .................................................... 7 2.1.2 ThyssenKrupp VDM GmbH .................................................................... 11 2.1.3 Unsicherheitstreiber in der kundenindividuellen Auftragsproduktion ...... 14 2.2 Analyse und Klassifikation des Auftragsannahmeprozesses ...................... 22 2.2.1 Auftragsannahmeprozess ....................................................................... 22 2.2.2 Klassifikation der Entscheidungssituation ............................................... 24 2.3 Potenzial einer effizienten Entscheidungsunterstützung am Beispiel der ThyssenKrupp VDM GmbH .................................................................. 30 3 Entscheidungsunterstützung der Auftragsannahme mittels Revenue Management ...................................................................................................... 34 3.1 Einführung und historische Entwicklung des Revenue Managements ........ 34 3.1.1 Definition und Anwendungsgebiete ........................................................ 35 3.1.2 Potenziale und Risiken einer Anwendung .............................................. 40 3.1.3 Einordnung in die Planungsebenen ........................................................ 42 3.1.4 Segmentorientierte Preisdifferenzierung ................................................ 45 3.1.5 Überbuchungsteuerung .......................................................................... 48
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