Planung und Betrieb von Logistiknetzwerken: Unternehmensübergreifendes Supply Chain Management

223 Pages·2003·10.325 MB·German

by  Dr.-Ing. habil. Knut Alicke (auth.)

Knut Alicke
Planung und Betrieb von Logistiknetzwerken
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
ONLINE LIBRARY
http:// www.springer.de/ eng ine-de/
Knut Alicke
Planung und Betrieb
von Logistiknetzwerken
Unternehmensübergreifendes
Supply Chain Management
Mit 57 Abbildungen und 15 Tabellen
Springer
Dr.-Ing. habil. Knut Alicke
Icon GmbH
AmalienbadstraBe 36
Raumfabrik Bau 31
76227 Karlsruhe-Durlach
email: [email protected]
ISBN 978-3-540-44370-4 ISBN 978-3-662-09370-2 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-09370-2
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©Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003
Urspriinglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2003
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Umschlaggestaltung: Struve & Partner, Heidelberg
Satz: Daten Yom Autor
Gedruckt auf saurefreiem Papier 68/3020/M -5 4 3 2 1 0
Vorwort
Die Zeit der Pilotanwendungen im Supply Chain Management ist vorbei - in
den vergangenen Jahren wurde allzuoft das schöne neue Softwaretool vor der
Gestaltung der Prozesse realisiert. Inzwischen hat sich die (eigentlich altbe
kannte) Erkenntnis des Business Process Reengineering "Erst die Prozesse,
dann die IT" durchgesetzt. Auch durch die wirtschaftliche Lage sind Unter
nehmen nun aufgefordert, die Potenziale der neuen Ideen und Konzepte des
Supply Chain Managements nachzuweisen. Die Ansätze sind teilweise bis zu
30 Jahre alt und werden heute aufgrund von deutlich verbesserter Daten
qualität der ERP-Systeme, der Verfügbarkeit des Internet und geändertem
Denken realisiert. Supply Chain Management ist nun keine Theorie mehr,
sondern entwickelt sich nach und nach zu einem festen Bestandteil der un
ternehmerischen Praxis.
Das vorliegende Buch entstand aus der Vorlesung "Supply Chain Mana
gement", die ich seit 2000 an der Universität (TH) Karlsruhe halte. Die große
Hörerschaft hat mich darin bestärkt, dieses Buch zu schreiben. Hierin finden
sich Konzepte, die sich in der praktischen Anwendung bewährt haben, deren
quantitative Darstellung sowie innovative Konzepte, deren Bewährungsprobe
in den nächsten Jahren noch ansteht.
Für Anregungen bin ich Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Dieter Arnold,
Herrn Prof. Dr. Hans-Otto Günther sowie den weiteren Mitgliedern meiner
Habilitations-Kommission, Herrn Prof. Dr.-Ing. Willibald Günthner, Herrn
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Hans Grabowski, Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Albert
Albers, Herrn Prof. Dr. Michael ten Hompel, dankbar. Herr Felix Lindemann
hat mich bei meiner Vorlesung tatkräftig unterstützt und zahlreiche Verbesse
rungsvorschläge in das Buch eingebracht. Weiterhin danke ich Herrn Stephan
Hofmann, Herrn Alban Baiker sowie allen Kollegen bei der ICON GmbH und
früheren Kollegen am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme für ihre
Beteiligung. Sie alle haben zum Gelingen dieses Buches beigetragen.
Besonderer Dank gilt meiner Frau Sabine Mühlenkamp sowie meinen Kin
dern Joshua und Stella, die sich einen Teil meiner Freizeit mit dem Supply
Chain Management teilen mussten. Ihnen ist dieses Buch gewidmet.
Karlsruhe, im Februar 2003 Knut Alicke
Inhaltsverzeichnis
Symbolverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIII
1. Warum Supply Chain Management - Eine Einführung . . . . 1
1.1 Erfahrungen und Probleme bei der Einführung von Supply
Chain Management Konzepten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Der Aufbau dieses Buches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Lokale Planung- ein Blick in die Vergangenheit . . . . . . . . . . 7
2.1 Die Bedeutung von Information in der (lokalen) Planung . . . . 7
2.2 Lokale Ziele- lokale Planung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 MRP - Material Requirement Planning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.1 Stückliste- Bill of Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3.2 Brutto- und Nettobedarfsermittlung . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.3 Vorlaufverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.4 Kritik an MRP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4 MRP II- Manufacturing Resource Planning . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4.1 Einfaches LP-Modell für MRP II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.4.2 Erweiterung um kundenspezifische Aufträge . . . . . . . . . 21
2.4.3 Erweiterung um Splitmöglichkeit von Aufträgen . . . . . . 22
2.4.4 Erweiterung um alternative Produktionsressourcen . . . 23
2.5 Zusammenfassung von Kapitel 2.......................... 24
3. Beschaffung, Analyse und Aufbereitung der Planungsdaten 25
3.1 Statistische Größen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2 Klassifikation nach ABC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3 Klassifikation nach XYZ S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.4 Nutzen der Klassifikation für die Planung. . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.5 Zeitreihen mit Nullbedarfen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.6 Zusammenfassung von Kapitel 3.......................... 34
4. Prognose-Verfahren und Demand Planning . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.1 Gleitender Durchschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2 Exponentielles Glätten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2.1 Das Verfahren von Holt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
VIII Inhaltsverzeichnis
4.2.2 Das Verfahren von Winters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.3 Methode der linearen Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4 Die Methode von Croston für Zeitreihen mit Nullwerten . . . . . 39
4.5 Prognosefehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.6 Collaborative Demand Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.6.1 Aggregation und Disaggregation-Verteilungsproblem. 42
4.6.2 Featureliste Demand Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.7 Zusammenfassung von Kapitel 4.......................... 45
5. Versorgungssicherheit durch Lagerhaltung................ 47
5.1 Logistische Produktionsprinzipien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.2 Deterministische Nachfrage- und Zuliefer-Prozesse . . . . . . . . . . 51
5.2.1 Die optimale Bestellmenge- EOQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.2.2 Sensitivität der bestellfixen Kosten und Lagerh altungs-
kosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.2.3 Bewertung des EOQ-Modells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.3 Stochastische Nachfrage- und Zuliefer-Prozesse . . . . . . . . . . . . . 54
5.3.1 Kennzahlen zur Bestimmung des Servicelevels........ 55
5.3.2 Klassische Lagerhaltungsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.3.3 Stochastische Nachfrage- deterministische Reaktionszeit 58
5.3.4 Stochastische Nachfrage- stochastische Reaktionszeit . 61
5.3.5 Sicherheitsbestände bei diskret verteilten Reaktions-
zeiten........................................... 62
5.3.6 Sicherheitsbestände bei Mehrfachverwendung (Stück
listen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.3. 7 Sicherheitsbestände bei nicht normalverteilten Nach
frageverteilungen - Ersatzteile/Langsamdreher . . . . . . . 64
5.3.8 Sonderaktionen der Zulieferer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.3.9 Sicherheitsbestände bei Verwendung von Prognosen. . . 67
5.4 Mehrstufige Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.4.1 Problemstellungen in mehrstufigen Systemen. . . . . . . . . 68
5.4.2 Sicherheitsbestände in mehrstufigen Systemen. . . . . . . . 69
5.5 Verfahren zur Bestimmung des Sicherheitsbestandes in der
Praxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.5.1 Mindestbestand fix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.5.2 Reichweitenorientierter Zielbestand . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.6 Zusammenfassung von Kapitel 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5. 7 Anhang zu Kapitel 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6. Strategisches Supply Chain Management . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.1 Die Wahl des richtigen Distributionskanals................. 75
6.2 Planung von Standorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.2.1 Standortbestimmung in der Ebene (Steiner-Weber) . . . 77
6.2.2 Standortauswahl auf Netzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.2.3 Standortauswahl auf Basis qualitativer Daten . . . . . . . . 78
Inhaltsverzeichnis IX
6.3 Zusammenfassung von Kapitel 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
7. Operatives Supply Chain Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.1 Grundlagen, Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
7.2 Abbildung der Stückliste auf das Logistiknetzwerk . . . . . . . . . . 83
7.3 Plan-by-Exception. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
7.4 Bi-directional Change Propagation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.5 Eigenschaften der Produkte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.6 Verknüpfung von Knoten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.7 Berücksichtigung von Leergut/Ladehilfsmitteln............. 90
7.8 Dynamische Stücklisten - Zeitabhängige Gültigkeit. . . . . . . . . . 91
7.9 Zusammenhalten von Aufträgen/Positionen................ 92
7.10 Beachtung von regionalen Arbeitskalendern . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.11 Kontingentierung....................................... 94
7.12 Anforderungen einer rollierenden Planungsumgebung........ 94
7.13 Zusammenfassung von Kapitel 7.......................... 95
8. Der BuHwhip-Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.1 Historie des BuHwhip-Effektes............................ 98
8.2 Gründe für die Entstehung des BuHwhip-Effektes . . . . . . . . . . . 99
8.2.1 Lokale Verarbeitung der Nachfrageinformationen ..... 100
8.2.2 Auftragsbündelung - Zusammenfassen von Bestellun-
gen/Losbildung .................................. 103
8.2.3 Preisschwankungen, Mengendegressionseffekte ........ 106
8.2.4 Mengenkontingentierung und Engpasspoker .......... 106
8.3 Ansätze zur Reduktion des BuHwhip-Effektes .............. 107
8.3.1 Lokale Verarbeitung der Nachfrageinformationen ..... 107
8.3.2 Auftragsbündelung - Zusammenfassen von Bestellun-
gen/Losbildung .................................. llO
8.3.3 Preisschwankungen ............................... l12
8.3.4 Mengenkontingentierung und Engpasspoker .......... 113
8.3.5 Quantifizierung der Einsparpotenziale ............... l14
8.3.6 Zusammenfassung der Gründe und Gegenmaßnahmen. l15
8.4 Kurzfristiges und langfristiges Überschwingen der Bestell-
mengen ............................................... 116
8.4.1 Der BuHwhip-Effekt vom Typ 1 .................... l16
8.4.2 Der BuHwhip-Effekt vom Typ 2 .................... 116
8.4.3 Quantifizierung des BuHwhip-Effektes ............... l17
8.5 Glättung der Nachfrage zur Reduktion des BuHwhip-Effektes 120
8.6 Das Beer Distribution Game ............................. 121
8.7 Case: ICON-SCC Supply Chain Control ................... 124
8.8 Zusammenfassung von Kapitel 8 .......................... 128
X Inhaltsverzeichnis
9. Logistikorientierte Konzeption der Supply Chain ......... 129
9.1 Die Lage des Order Penetration Point (OPP) .............. 130
9.1.1 Die richtige Produktionsstrategie in Abhängigkeit von
dem Order Penetration Point ...................... 131
9.1.2 Anpassen der Lage des Order Penetration Point ...... 132
9.2 Späte Variantenbildung - Postponement ................... 133
9.2.1 Realisierung durch Modularisierung der Produkte und
Prozesse ......................................... 135
9.2.2 Quantifizierung der Einsparpotenziale ............... 138
9.2.3 Weitere Beispiele und Anregungen für Postponement . 139
9.3 Kundenindividuelle Massenprodukte - Mass Customization .. 141
9.4 Die richtige Supply Chain für das richtige Produkt .......... 143
9.4.1 Funktionale und innovative Produkte ............... 144
9.4.2 Effiziente und responsive Supply Chains ............. 144
9.4.3 Zuordnung - die richtige Supply Chain für ein Produkt 146
9.4.4 Kritische Anmerkungen zu Prognosen bei innovativen
Produkten ....................................... 148
9.5 Case - Sport Obermeyer ................................. 149
9.6 Zusammenfassung von Kapitel 9 .......................... 150
9.7 Anhang zu Kapitel 9 .................................... 151
10. Die Bedeutung der Struktur für Logistiknetzwerke ....... 153
10.1 Vergleich der Distributionsstrukturen von (klassischen) Han-
delsunternehmen und Internetshops ....................... 153
10.2 Zentral vs. dezentral organisierte Distributionsstrukturen .... 155
10.2.1 Einsparpotenziale durch Zusammenfassen von Stand-
orten ........................................... 156
10.2.2 Produkt-Zuordnung (zentral/dezentral) ............. 158
10.3 Case: VergleichE-Shop mit lokalem Buchhandel ............ 161
10.4 Distributionsstrategien .................................. 162
10.4.1 Direktbelieferung ................................. 162
10.4.2 Crossdocking .................................... 163
10.4.3 Lagerhaltung .................................... 165
10.5 Zusammenfassung von Kapitel 10 ......................... 165
10.6 Anhang zu Kapitel 10 ................................... 165
11. Logistische Partnerschaft ................................. 167
11.1 Just in Time- JiT ...................................... 167
11.2 Quick Response- QR ................................... 168
11.3 Efficient Consumer Response- ECR ...................... 168
11.4 Continous Replenishment - CR ........................... 169
11.5 Vendor Managed Iuventory- VMI ........................ 169
11.6 Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment- CPFR171
11.7 Realisierung eines logistischen Partnerschaftskonzeptes . . . . . . 173
11.8 Mehrstufige Partnerschaft - multi-tier collaboration ......... 175
Inhaltsverzeichnis XI
11.9 Beispiel einer Realisierung von CPFR und VMI ............ 175
11.10Die Evolution vom Spediteur zum 3PL und 4PL - Enabler
der logistischen Partnerschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
11.11Zusammenfassung von Kapitelll ......................... 178
12. Kennzahlen zur Verbesserung der Supply Chain Prozesse. 179
12.1 Prozessmodeliierung mit dem SCOR Modell ............... 181
12.1.1 Prozesse des SCOR Modells ....................... 182
12.1.2 Ebenen des SCOR-Modells ........................ 182
12.2 Kennzahlen-System für Supply Chain Management ......... 184
12.2.1 Charakteristik einer Kennzahl ...................... 184
12.2.2 Kennzahlen zur Bewertung von Supply Chains ....... 186
12.2.3 Die Auftragsdurchlaufzeit als Kennzahl ............. 186
12.2.4 Flexibilität als Kennzahl .......................... 188
12.3 Balanced Scorecard im SCM ............................. 189
12.4 Vergleichbarkeit mit Data Envelopment Analysis erreichen ... 191
12.4.1 Probleme klassischer Messtechniken ................. 192
12.4.2 Grundidee der Data Envelopment Analysis .......... 194
12.4.3 Die CCR-Formulierung des Problems ............... 195
12.4.4 Die Berücksichtigung von variablen Skalenerträgen in
der additivien BCC-Formulierung .................. 196
12.4.5 Anwendung von DEA-Modellen .................... 197
12.5 Zusammenfassung von Kapitel 12 ......................... 198
13. Zukünftiges Supply Chain Management .................. 199
Literaturverzeichnis .......................................... 201
A. Webressourcen - Verbände ................................ 211
Sachverzeichnis ............................................... 213