Download - Konzepte und Methoden des Supply Chain Management · Supply Chain Planning umfasst alle strategischen, taktischen und operativen Planungsaufgaben zur Optimierung der Prozessausführung

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  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management

    Kapitel 4Supply Chain Planning

    Modul ProduktionslogistikW 2332-02SS 2017

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 2

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung

    � Definitionen� Planungsmethodik und Planungsprinzipien� Aufgabenmodell für das Supply Chain Planning

    � Demand Planning� Network Planning� Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

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    Definitionen

    � Definition „Planung“:Systematisches, zukunftsbezogenes Durchdenken und Festlegen von Zielen sowie der Wege und Mittel zur Erreichung dieser Ziele. Planung unterstützt die Entscheidungsfindung durch die Identifikation von Alternativen zukünftiger Aktivitäten sowie der Selektion guter oder sogar der besten dieser Alternativen.

    � Vorgehensweise bei der Planung (Planungsphasen):� Identifizierung und Analyse eines Entscheidungsproblems� Festlegung der Zielsetzung� Prognose zukünftiger Entwicklungen� Identifizierung und Evaluierung von Lösungsalternativen� Auswahl einer geeigneten bzw. der am besten geeigneten Lösung

    � Definition „Supply Chain Planning“:� Supply Chain Planning umfasst alle strategischen, taktischen und operativen

    Planungsaufgaben zur Optimierung der Prozessausführung eines oder mehrerer Unternehmen in einer Supply Chain.

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    Eigenschaften einer Supply Chain Planungsmethodik (I)

    Integrative Planung� Einbeziehung der Partner entlang der logistischen Kette� mindestens Integration der 1-tier Lieferanten und der Kunden� Erweiterung auf mehrstufiges Netzwerk als Herausforderung

    Optimierung� Definition von Zielgrößen und Einschränkungen für die Planungsprobleme� Generierung von Lösungsalternativen� Einsatz von Optimierungsmethoden

    Produzent Handel KundeZulieferer

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    Eigenschaften einer Supply Chain Planungsmethodik (II)

    Hierarchische Struktur� Es ist nicht möglich alle Planungsaufgaben simultan auszuführen.

    Deswegen muss entschieden werden, welche Aufgaben zuerst bearbeitet werden. Das Planungsergebnis der Aufgaben, die zuerst bearbeitet werden, dient dann als Entscheidungsrahmen für die nachfolgenden Planungsaufgaben

    � Die hierarchische Struktur legt die Abfolge der Abarbeitung der Planungsaufgaben fest.

    � Der Nachteil eines solchen sequentiellen Vorgehens nach einer hierarchischen Struktur ist, dass Interdependenzen zwischen den Planungsaufgaben nur schwer berücksichtigt werden können.

    Supply Chain Design

    Master Planning auf Netzwerkebene

    Beschaffungs-, Produktions-, und Distributionsplanung auf Werkebene

    Planungsergebnisse als Entscheidungsrahmen

    Planungsergebnisse als Entscheidungsrahmen

    Hierarchische Planungsstruktur im Supply Chain Plan ning:

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    Haupt- und Teilaufgaben im Supply Chain Aufgabenmodell

    Kollab.Bestands-

    planung

    Kollab.Kapazitäts-

    planung

    Kollab.Bedarfs-

    planung

    PLM

    Kollab.Bestands-

    planung

    Kollab.Kapazitäts-

    planung

    Kollab.Bedarfs-

    planung

    Netzwerkintegration

    PLM

    Netzwerk- &System-Design

    Verfügbar- und Machbarkeitsprüfung (ATP/CTP)

    Absatzplanung

    Netzwerkplanung

    Supply Chain Event Management

    Auf tragsmanagement

    SRM CRM

    Supply Chain Planning

    Kollaborative Planung

    Supply ChainExecution

    ErgänzendeAufgaben

    Langfrist

    Mittelfrist

    Supply Chain Design

    Kurzfrist

    Lager-

    management

    Transport-

    management

    Fertigungs-

    management

    Beschaf-fungs-

    planung

    Produktions-planung

    Distri-butions-planung

    Kurzf r.Beschaf fungs-

    planung

    Kurzf r.Produktions-

    planung

    Kurzf r.Distributions-

    planung E-ShopE-Shop

    E-Fulf illmentE-Fulf illment

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    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning (Bedarfsplanung)

    � Definition und Aufgabe des Demand Planning� Prognosearten� Messung der Prognosegüte� Der Peitschen-Effekt: Definition, Ursachen, Gegenmaßnahmen

    � Network Planning� Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

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    Definition des Demand Planning

    � Die Vorhersage eines zukünftigen Bedarfs (Demand Planning ) wird auch als Prognose oder Forecast bezeichnet.

    � Prognose (nach Gabler Wirtschaftslexikon):„Aussage über zukünftige Ereignisse, insbes. zukünftige Werte ökonomischer Variablen ..., beruhend auf Beobachtungen aus der Vergangenheit und auf theoretisch fundierten objektiven Verfahren. ... Grundlage jeder Prognose ist eine allgemeine Stabilitätshypothese, die besagt, dass gewisse Grundstrukturen in der Vergangenheit und Zukunft unverändert wirken.“

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    Modelle im Supply Chain Planning

    � Planungsmodelle:� Prognosemodelle:

    - Prognosemodelle bestimmen die Konsequenzen, falls bestimmte, in den Modellen vorgegebene Annahmen zutreffen.

    - Bieten eine Vorhersage der zukünftigen Entwicklung und erklären die Beziehungen zwischen Input und Output eines komplexen Systems.

    - Bieten keine Möglichkeit zur (automatischen) Bestimmung der am Besten geeigneten Lösung nach einem zuvor bestimmten Kriterium.

    � Entscheidungsmodelle- Entscheidungsmodelle erleichtern die Bestimmung optimaler

    Handlungsweisen durch Übertragung der in einem Erklärungsmodell gewonnenen Erkenntnisse auf einen Anwendungsbereich.

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    Aufgabe des Demand Planning

    � Aufgabe:� Prognose des Kundenbedarfs basierend auf Verkaufsplan,

    Finanzbudget und zukünftigem Produkt-Portfolio- Normalerweise ohne Abgleich mit den vorhandenen Prod.-kapazitäten

    � Aufgaben bei der Gestaltung und Durchführung der Prognose:� Festlegung der Größen, die vorhergesagt werden� Definition der Quellen für Vergangenheitswerte� Bestimmung von Prognoseverfahren� regelmäßige Überprüfung der Stabilitätshypothese (Validierung)

    � Planungsebene und -horizont:� strategisch, taktisch und operational (branchenabhängig)

    � verantwortliche Organisationseinheiten:� Vertrieb� Logistik

    � Herausforderung:� Beschaffen der notwendigen Informationen� Umgang mit Unsicherheit in der Supply Chain:

    � Prozessunsicherheit (z.B. unzuverlässige Produktionsprozesse, variierende Durchlaufzeiten (DLZ))

    � Nachfrageunsicherheit (Unterschiede zwischen geplantem und tatsächlichem Absatz)

    � Einbindung von unterschiedlichen Funktionsbereichen bzw. Supply Chain Partnern in die Prognose-Erstellung

    Supply Planning(short term)

    Distribution Planning (short t.)

    ProductionScheduling/Sequ.

    .

    SupplyPlanning

    DistributionPlanning

    SRM ProductionPlanning

    collab

    Network Information Management

    CRM

    Strat.NetworkDesign

    Order Promising (ATP/CTP)

    Demand Planning

    Network Planning

    Supply Chain Execution

    Event Management

    Order Management

    Track + Trace Alert-ManagementMonitoring

    Produktion

    Supply Planning(short term)

    Distribution Planning (short t.)

    ProductionScheduling/Sequ.

    .

    SupplyPlanning

    DistributionPlanning

    SRM ProductionPlanning

    collab

    Network Information Management

    CRM

    Strat.NetworkDesign

    Order Promising (ATP/CTP)

    Demand Planning

    Network Planning

    Supply Chain Execution

    Event Management

    Order Management

    Track + Trace Alert-ManagementMonitoring

    Produktion

    Genauigkeit der Nachfragevorhersage beeinflusst Qualität von nachfolgenden Entscheidungen

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    1st-tier supplier

    Werk 1

    Händler

    Schnittstellen zu anderen Planungsaufgaben

    � Strategic Network Design benötigt eine Prognose für strategische Produktkategorien, Geschäftsfelder und Märkte auf Monats-, Quartals- oder Jahresbasis

    � Network Planning benötigt eine Prognose für jede Produktgruppe, jedes Absatzgebiet auf Wochen-oder Monatsbasis

    � Supply, Production und Distribution Planning arbeitet mit produktweiser, täglicher oder wöchentlicher Prognose

    ProduktionBeschaffung Distribution

    Werk 1

    Werk 1

    Werk 2

    Werk 3

    Werk 4

    Je nach Planungsaufgabe müssen unterschiedliche Prognosegegenstände und unterschiedliche zeitliche und mengenmäßige Aggregationsstufen angewandt werden.

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    Dimensionen der Prognose

    � Produktdimension:Produkt � Produktgruppe � Produktfamilie � Produktlinie

    � geografische Dimension:Kunden � Absatzregion � Region Distributionseinheit

    � zeitliche Dimension des PlanungshorizontesTag � Woche � Monat � Jahr

    [Quelle: Stadtler, Kilger 2004]

    Die Prognose gliedert sich in mindestens drei Dimensionen mit jeweils unterschiedlichem Aggregationsgrad:

    Produktdimension geografische Dimension

    W32 W33 W34 W35 W36 W37 W38 W38 W40 W41August September

    zeitliche Dimension

    Geo

    graf

    ie

    Produkt

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    Planungsfrequenz

    Rollierende Planung (continuous planning)Revision des ursprünglichen Planes in regelmäßige Zeitabständen

    Jan FebMärz Dez JanFeb ... ...

    Plan 1/2017

    Plan 2/2017

    Plan 3/2017

    gesamter Planungs-horizont von einem Jahr unterteilt in monatlichen Perioden

    Ereignisgesteuerte Planung (event-driven planning)Die Revision des Planes wird durch ein wichtiges (zuvor definiertes) Ereignis ausgelöst (z.B. unerwarteter Absatzanstieg, wesentliche Veränderungen des Auftragseingangs, Maschinenausfall)

    Jan FebMärz Dez JanFeb ... ...

    Plan 1/2017

    Plan 2/2017

    Plan 3/2017plötzlicher Absatzanstieg

    Insolvenz Lieferant

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    Anwendungsfälle für Prognosen

    � Nachfrageprognose für Endprodukte

    � Bedarfsermittlung für geringwertige Produkte- z.B. Hilfsstoffe, Betriebsstoffe, C-Produkte- programmorientiertes Verfahren zu aufwändig

    � untergeordnete Erzeugnisse, die in sehr viele unterschiedliche übergeordnete Baugruppen und Endprodukte eingehen- Der Bedarf nimmt in diesem Fall oft einen gleichmäßigen Verlauf an, der mit

    geeigneten Verfahren bei geringen Aufwand vergleichsweise genau prognostiziert werden kann

    � programmorientierte, deterministische Verfahren nicht anwendbar- z.B. weil die zum Einsatz dieser Verfahren notwendigen Informationen nicht

    verfügbar sind (z.B. Ersatzteilbedarf)

    [Quelle: Tempelmeier 2005]

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    Beispiel Demand Planning – Computerindustrie

    Absatzprognose:� Dimension: Endproduktgruppen, Regionen, monatlich� Die Vertriebsmitarbeiter schätzen die Absatzmenge für ihre Vertriebsregion auf Endproduktbasis.

    Diese Prognose wird zu Endproduktgruppen (z.B. High-End Business PC) aggregiert, weil die genauen Spezifikationen des angebotenen Produkts erst später festgelegt werden.

    Prognose der Unternehmensleitung:� Dimension: Endprodukt, alle Regionen, monatlich� Die Prognose der Unternehmensleitung addiert die einzelnen Prognosen der Regionen auf

    (Aggregation) und verfeinert sie auf einzelne Endprodukte. Dies ist möglich, weil die Prognose der Unternehmensleitung ein kollaborativer Prozess zwischen Vertretern verschiedener Funktionsbereiche (Vertrieb, Marketing, Materialwirtschaft etc.) ist.

    Komponentenprognose:� Dimensionen: alle Regionen, Komponentenebene, wöchentlich� Bedarfsermittlung kann nicht über Stücklistenauflösung durchgeführt werden

    - Stücklisten verändern sich in dieser Branche sehr schnell- Produktlebenszyklus bestimmter Computerkomponenten (z.B. Festplatte) ist kürzer als der Produktlebenszyklus des

    Computer- Computer sind konfigurierbare Produkte � Optionen müssen eingeplant werden

    � Planer prognostiziert den prozentualen Anteil zu dem eine spezifische Komponente in ein Endprodukt eingebaut wird

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    Beispiel Demand Planning –Lebensmittelindustrie

    Absatzprognose:� Dimensionen: Fertigprodukte, Regionen, wöchentlich� Zusätzliche Nachfrage durch Werbeaktivitäten in Vertriebsregionen wird berücksichtigt

    Kollaborative Prognose:� Dimensionen: Fertigprodukte, alle Regionen, wöchentlich� Einbeziehung zusätzlicher Informationen über Marketingaktivitäten (z.B. Fernsehwerbung), die

    Markteinführung eines neuen Produktes oder das Verhalten von Wettbewerbern� Beteiligung von verantwortlichen der Funktionsbereiche Vertrieb, Produktion, Marketing und

    Beschaffung

    Bedarfsprognose (Beschaffung):� Dimensionen: alle Regionen, Komponenten, wöchentlich� Berechnung durch Stücklistenauflösung (hier: Rezepturen) ausgehend von der kollaborativen

    Prognose

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    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning

    � Definition und Aufgabe des Demand Planning� Prognosearten

    (Qualitative Prognose, Kausalprognose, Zeitreihenprognose)� Messung der Prognosegüte� Der Peitschen-Effekt: Definition, Ursachen, Gegenmaßnahmen

    � Network Planning� Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

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    Prognosearten (I)

    � Die Meinungen mehrerer Personen werden zu einer Prognose zusammengefasst.

    � Methodische Vorgehensweisen zur Erstellung einer qualitativen Prognose sind beispielsweise Vertriebsschätzungen, Kundenbefragungen, Einholen von Expertenmeinungen oder die Delphi-Methode.

    � Gründe für die Anwendung:� Es liegen keine historischen Nachfragedaten zur Anwendung von quantitativen

    Methoden vor (z.B. Einführung eines neuen Produkts).� Es sind Strukturbrüche in der zukünftigen Nachfrageentwicklung zu erwarten (z.B.

    Beeinflussung der Nachfrage durch Entwicklung neuer Technologien, Veränderung von politischen Rahmenbedingungen).

    Verfahren Teilnehmer Aufwand Zeithorizont Anwendung

    Vertriebsschätzung Vertriebsmitarbeiter Niedrig bis mittel Kurz- bis mittelfristig Nachfrageprognose

    Kundenbefragung Kunden Mittel bis hoch Kurz- bis mittelfristig Nachfrageprognose

    ExpertenbefragungExperten verschiedener Funktionen

    Mittel Mittel- bis langfristigNachfrageprognosen neuer Produkte

    Delphi MethodeExperten verschiedener Institutionen

    Hoch LangfristigPotential- und Technologieprognosen

    Qualitative Prognose:

    [Quelle: Thonemann 2005]

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    Prognosearten (II)

    � Zählt ebenfalls zu den quantitativen bzw. statistischen Verfahren. � Die Zeitreihenprognose wird auf Basis von historischen Nachfragedaten

    vorgenommen.� Unter dem Begriff Zeitreihe ist hier die Aufschreibung von historischen

    Nachfragewerten über die Zeit zu verstehen, die mittels statistischer Methoden in die Zukunft extrapoliert werden.

    � Die Zeit wird als einzige unabhängige Variable angesehen, die die Nachfrage in der Zukunft bestimmt. Aus diesem Grund spricht man auch von einem univarianten Verfahren.

    ˆ ( )y f x=

    � Ziel der kausalen Prognose ist es, eine Funktion zu ermitteln, die die Abhängigkeit der Nachfrage von einer bekannten Größe abbildet.

    � Die Nachfrage wird dann auf Basis einer bekannten Größe geschätzt.� Zählt zu den quantitativen bzw. statistischen Verfahren.� Umsetzung mittels Verfahren der Regressionsanalyse� Beispiel: Verkauf von Mineralwasser in Abhängigkeit von der Temperatur� Im Fall der Kausalprognose kann auch das Zusammenwirken von

    mehreren, unabhängigen Variablen untersucht werden. Man bezeichnet diese Methode daher auch als multivariante Methode.

    Kausalprognose:

    Zeitreihenprognose:

    [Quelle: Thonemann 2005]

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    Vorgehensschritte einer 3-stufigen zeitreihenbasierten Prognose

    1. Schritt: Statistische PrognosePrognose durch Einsatz statistischer MethodenErmittelt charakteristische Merkmal der Prognosegröße auf Basis von Vergangenheitsdaten (Zeitreihen).

    2. Schritt: Einbindung des manuellen/subjektiven Fo recastsKorrektur der statistischen Prognose durch Berücksichtigung zusätzlicher Informationen (z.B. Informationen über Werbeaktionen, Marketing-Kampagnen, Erschließung neuer Märkte), die in den historischen Daten nicht enthalten sein können.

    3. Schritt: Kollaborative AbstimmungErlangen einer von allen Funktionsbereichen bzw. Partnern der Supply Chain akzeptierten Prognose durch Abstimmungsprozess.Ergebnis dieses Planungsschrittes ist eine abgestimmte, einheitliche Prognose, die für alle Planungsschritte in der gesamten Supply Chain verwendet werden kann.

    [in Anlehnung an: Stadtler, 2005]

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    Zeitreihenmodelle (Nachfragemodelle)

    Konstant Modell: xt = xt´ + xt´´=b0 + xt´´

    mit xt´= b0b0 : fixer Nachfragelevel

    Trend Modell: xt = xt´ + xt´´=b0 + b1·t + xt´´

    mit xt´=b0 + b1·t Linearer Trend mit konstantem Faktor b1

    Saison Modell: ohne Trend:xt = xt´ + xt´´=b0·ct+ xt´´mit Trend:xt = xt´ + xt´´=(b0 + b1·t) · ct+ xt´´ct = Saison-Faktor (berücksichtigt beispielsweise Abweichung der beobachteten Nachfrage vom Mittelwert der Nachfrage)

    Die Periodennachfrage schwankt um einen konstanten Wert� Konstant-Modell

    Kontinuierlicher Anstieg (oder Abfall) der Nachfrage:�Trend-Modell

    Möglich wäre auch ein quadratischer Verlauf des Trends mit xt´=b0 + b1 · t+ b1 · t2

    Annahme: ein bestimmtes Muster wiederholt sich alle T Perioden � Saison-Modell

    Beinhaltet auch die Fälle von ab- oder zunehmendem Saisoneffekt (Amplitude der Abweichung)

    Bedarf

    Zeit

    Bedarf

    Zeit

    Bedarf

    Zeit

    Bedarf

    Zeit

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    Prognoseverfahren & ihre Definition

    Prognoseverfahren sind mathematische Berechnungsvorschriften, mit denen aus historischen Daten zukünftige Werte errechnet werden.

    mGleitender Mittelwert

    Methode Formel für Berechnung Eigenschaften

    Einfacher Mittelwert

    Gewichtetergleitender Mittelwert

    ExponentielleGlättung

    1. Ordnung

    • wachsender Einfluß nicht mehr aktueller Daten

    • große Datenmenge bzw. hoher Speicherbedarf

    • bessere Reaktion auf Bedarfs-schwankungen (wenn n klein)

    • kleinere Datenmenge bzw. geringerer Speicherbedarf

    • höhere Gewichtung des Einflusses aktueller Daten

    • aufwendigere Berechnung• laufende Kontrolle der

    Gewichtung erforderlich

    • einfache Berechnung • niedriger Speicherbedarf• Reaktion über α einstellbarα klein = träge Reaktionα groß = nervöse Reaktion

    Vn+1 = Vorhersage für Periode n+1Ti = Nachfragewert der Periode in = Periodennummer

    i=1+n-mVn+1 = ∑ Ti

    m = BetrachtungszeitraumVn+1, Ti, n = wie oben

    Gj = Gewichtungsfaktor

    Vn = Vorhersagewert für lfd. Periode nTn = Nachfragewert für lfd. Periode nα = Glättungsfaktor 0 ≤ α ≤ 1

    Vn+1 = Vn + α (Tn - Vn)

    Vn+1 = Gj∑

    j=1

    m ∑i=1+n-m,j=1

    i=n, j=m

    Gj · Tj1

    ·

    1 n

    n i=1Vn+1 = ∑ Ti

    1 n

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    Prognoseverfahren - Wirkung von Parametereinstellungen -

    Beispiel: Gleitender Mittelwert

    beobachtete Nachfrage

    Gleitender Mittelwert n=3

    Gleitender Mittelwert n=5

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Periode

    Nac

    hfra

    ge

    Beispiel: Exponentielle Glättung

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Periode

    Nac

    hfra

    ge

    Die Beispiele zum gleitenden Mittelwert und zur exponentiellen Glättung basieren jeweils auf den gleichen Vergangenheitsdaten!

    beobachtete Nachfrage

    Exp. Glättung mit α = 0,2

    Exp. Glättung mit α = 0,6

    Exponentielle Glättung 2.Ordnung (mit Trend)

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    Eignung Prognoseverfahren

    Eignung der Prognoseverfahren nach Art des Nachfrag everlaufs

    Nachfrage-verlauf

    Kostant-modell

    Prognose-verfahren konstant linearer Trend

    progressiverTrend saisonal

    saisonalmit Trend sporadisch Strukturbruch

    Einfacher Mittelwert �

    Gleitender Mittelwert� � � �

    Gewichteter gleitender Mittelwert �

    Einfache Regression � �

    Multiple Regression � � � �

    Exp. Glättung1. Ordnung �

    Exp. Glättung2. Ordnung � �

    Exp. Glättung3. Ordnung � � � � �

    � geeignet

    � bed. geeignet

    Trendmodell Saisonmodell

    geeignet, aber nicht sinnvoll

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    Prognose – Grundsätze für ihre Erstellung

    � Prognosen sind immer falsch!� Der Fehler von Prognosen, die auf aggregierten Daten aufbauen, ist kleiner, da die

    Variabilität durch die Aggregation abnimmt (� Risk Pooling!)� Je weiter der zu prognostizierende Wert in der Zukunft liegt, umso ungenauer wird die

    Prognose.� Prognosen sollten in regelmäßigen Abständen (rollierend) aktualisiert werden.� Prognosen sollten nur für unabhängige Bedarfe erstellt werden, abhängige Bedarfe

    können über die Stückliste ermittelt werden.

    [Quelle: Tempelmeier 2005]

    Start

    20%40%

    +10%-10%

    16 Wochen26 Wochen

    Prognosetrichter

    Zeit-Effekt

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    Einbindung manuelle/ subjektive Prognose- Motivation & Voraussetzung -

    Motivation:� Der menschliche Planer kann auch Informationen über die Zukunft berücksichtigen

    � Beispiele für Einflussfaktoren auf manuelle Prognose:- Gesamtwirtschaftliche Entwicklung- Gesetzgebung (z.B. Mehrwertsteuererhöhung 2007 verursachte Nachfrageanstieg im

    letzten Quartal 2006)- Verhalten der Konkurrenz (z.B. Wettbewerber bringt innovatives Produkt auf den Markt)- Informationen über die eigenen Werbeaktivitäten

    � Im Gegensatz dazu basiert die statistische Prognose ausschließlich auf Vergangenheitsdaten

    Voraussetzung:Die Integration der statistischen und der manuellen Prognose ist nur sinnvoll, wenn Informationen, die bereits in der statistischen Prognose enthalten sind, im manuellen Prognoseprozess nicht betrachtet werden.

    � Vermeidung der doppelten Bewertung von Information� Vermeidung von (systematischer) Nachfrageüberschätzung� � daher ist eine detaillierte Prozessbeschreibung für die Einbindung des manuellen

    Forecasts notwendig

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    Kollaborative Abstimmung

    � Um eine möglicht hohe Prognosesicherheit zu erlangen, ist es notwendig möglichst alle verfügbaren Informationen zu nutzen:� Absatzvorhersage (Vertrieb)� Marketingaktivitäten (Vertrieb, Marketingabteilung)� Produktmanagement (Unternehmensführung, Produktmanager)� Geschäftsentwicklung (Unternehmensführung, Marktforschung)� Managementperspektive (Unternehmensführung)� Produktions- und Logistikperspektive (Produktionsleitung, Logistikplaner)

    � Derartige Informationen werden oft dezentral verwaltet� Subjektive Informationen von verschiedenen Personen können widersprüchlich sein� Um die Einbindung aller verfügbaren Informationen in die Prognosebildung zu

    gewährleisten und Konflikte durch widersprüchliche Einschätzungen unterschiedlicher Planungsbereiche aufzulösen, ist die Festlegung eines kollaborativen Prozesses zwischen den betroffenen Planern notwendig.

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    Beispiele für Prognoseprozesse

    Bestim-mung des Prognose-

    ziels

    Festle-gung des

    Zeit-horizonts

    Auswahl des

    Prognose-verfahrens

    Erhebung der

    Daten

    Erstellung der

    Prognose

    Über-wachung

    der Prognose

    Bestimmung der Flottenkapazität

    Jährliche Nachfrage nach Personen-kilometern über 20 Jahre

    Qualitative Prognose

    Historische Nachfrage und Expertenmeinung

    Experten-schätzung

    Jährliche Überprüfung und Plausibilisierung

    Ermittlung des Mitarbeiter-bedarfs im Bereich Service

    Monatlicher Reparaturbedarf in Mitarbeiter über 1 Jahr

    Kausalprognose Anzahl installierter Systeme und Ausfallraten der Systeme

    Lineare Regression

    Monatliche Überprüfung

    Ermittlung Bestellmengen

    Tägliche Nachfrage in Stück über 30 Tage

    Zeitreihen-prognose

    Point-of-Sale Daten

    Einfache Exponentielle Glättung

    Tägliche Überwachung

    Fluggesellschaft

    Telekommunikationsunternehmen

    Lebensmittelhändler

    [Quelle: Thonemann 2005]

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    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning

    � Definition und Aufgabe des Demand Planning� Prognosearten� Messung der Prognosegüte� Der Peitschen-Effekt: Definition, Ursachen, Gegenmaßnahmen

    � Network Planning� Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

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    Lieferbereitschaft und Fehlerwahrscheinlichkeit

    Zeit

    x⋅MAD

    Häufigkeit(Anzahl der Nachfragefälle)

    50,00%

    -3,75

    84,13%

    97,72%

    99,87%

    Nachfragedaten (Nachfragewert pro Fall)

    -2,50 -1,25 0 +1,25 +2,50 +3,75Standard-abweichung

    -3 σ -2 σ -1 σ +1 σ +2 σ +3 σ

    84,13%: 1 σ = 1,25 MAD97,72%: 2 σ = 2,50 MAD99,87%: 3 σ = 3,75 MAD

    Bei Normalverteilung gilt: σ = 1,25 MAD

    Gesamtvorhersage:Li = Vi + r ⋅ MADi

    Fehlervorhersage MAD bei gleitendem Mittelwert:

    MADi +1 = ∑ ITi - Vi li=1n

    Lieferbereitschaft:

    n1

    MAD: medium absolute deviationTi: tatsächliche NachfrageVi: Bedarfsvorhersage über n Periodenn: konstante Anzahl an Periodeni: laufende PeriodeLi: Gesamtvorhersager: Faktor für die gewünschte

    Lieferbereitschaft

    2,15% 13,59% 34,13% 34,13% 13,59% 2,15%

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 31

    Messung der Prognosegüte

    � Mittlere absolute Abweichung (mean absolute deviatio n)

    � Verwendet lineare Gewichtung bei der Berechnung� Einfach zu interpretieren (Vergleichbarkeit zu Nachfragewerten), bietet

    für die betriebliche Praxis ein hohes Maß an Verständlichkeit (da absolute Werte in der Einheit des Prognosegegenstandes)

    � Eingeschränkte Vergleichbarkeit (z.B. zwischen verschiedenen Produkten ) durch Verwendung absoluter Werte

    � Mittlere quadratische Abweichung (mean square error)

    � MSE ist die Varianz der Prognosefehlers im Betrachtungszeitraum� Große Abweichungen werden durch die Quadrierung schwerer

    gewichtet als kleine� Eingeschränkte Vergleichbarkeit (z.B. zwischen verschiedenen

    Produkten )durch Verwendung absoluter Werte� Verwendung bei der Dimensionierung von Sicherheitsbeständen

    � Mittlerer absoluter prozentualer Fehler (mean absolut e percentage error)

    � MAPE gibt die mittlere prozentuale Abweichung der Prognose vom tatsächlichen Wert wieder

    � Standardisierung der Werte (Prozentwerte)� Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Produkten gegeben

    KennwerteDie hier vorgestellten Kennwerte zur Messung der Prognosegüte sind ein Maß für die Streuung der Prognosefehler. Die Streuung erlaubt eine Aussage über die Zuverlässigkeit mit der sich die prognostizierten Bedarfe in der Zukunft auch tatsächlich realisieren:

    n

    ii 1

    1MAD

    n == ∑ e

    n2

    i 1

    1MSE

    n == ∑ ie

    ni

    i 1 i

    1MAPE 100

    n =

    = ⋅ ∑

    e

    y

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 32

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning

    � Definition und Aufgabe des Demand Planning� Prognosearten� Messung der Prognosegüte� Der Peitschen-Effekt: Definition, Ursachen, Gegenmaßnahmen

    � Network Planning� Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 33

    Der Peitscheneffekt (Bullwhip Effekt)

    � Eine kleine Veränderung in der Konsumentennachfrage resultiert in sehr großen Bedarfsschwankungen entlang der gesamten Lieferkette.

    � Die Bandbreite von Schwankungen in den Bestellmengen nimmt kontinuierlich zum „Rohstofflieferanten“ zu.

    � Bestellrückstände provozieren zu große Bestellmengen, welche zusätzlich noch mehr zu unzuverlässigen Lieferungen und Nachfrageverzerrungen beitragen.

    � Diese Unsicherheit wird durch hohe Sicherheitsbestände in der Supply Chain kompensiert.

    KonsumentHändlerHerstellerLieferant

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 34

    Empirische Untersuchung des Peitscheneffekts bei Procter&Gamble

    � Nachfrage an Pampers ist konstant� Schwankungen werden größer, je weiter man sich vom Verbraucher entfernt

    (upstream)� Nachfrage korreliert ab 1. Stufe nicht mehr mit Verbrauch;

    Planbarkeit ist nicht gegeben

    HandelDistributorP&G

    ICON GmbH, Germany

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

    400

    300

    200

    100

    0

    ICON GmbH, Germany

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

    700

    600

    500

    400

    300

    200

    100

    0

    ICON GmbH, Germany

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

    1,600

    1,400

    1,200

    1,000

    800

    600

    400

    200

    0

    ?

    [Quelle: Alicke, 2001]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 35

    Gründe für den Peitscheneffekt im Überblick

    � lokale Planung, Prognose + Lagerhaltung� verzögerte Informationsweitergabe� Batching: Losbildung (Produktion/Transport), Preise

    (Mengendegression, Promotionaktivitäten)� Mengenkontingentierung (Engpasspoker)

    [nach: Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 36

    Gründe für den Peitscheneffekt:Lokale Bedarfsprognosen

    � Jede Stufe erstellt eine eigene Bedarfsprognose basierend auf den vergangenen Bedarfszahlen der folgenden Stufe, zumeist mit inadäquaten Prognosemethoden.

    � Effekt der lokalen Bedarfsprognosen:- Der Bedarf der Endkunden sinkt auf 90 %.- Der Handel erfüllt den Bedarf, der Sicherheitsbestand ist aber noch vorhanden,

    daher werden zur Kompensation beim Distributor nur 80 % bestellt und der Sicherheitsbestand gesenkt.

    - Der Distributor nimmt eine Bedarfssenkung auf 80 % an, erfüllt den Bedarf aus dem Bestand und gibt eine kompensierte Bestellung bei Produzenten von 60 % ab.

    - Der Produzent nimmt eine Bedarfssenkung auf 60 % an, erfüllt den Bedarf aus dem Bestand und produziert nur noch 30 %.

    � Die Reduktion der Bestellungen/Aufträge steigt in der Supply Chain an.

    Zielbestand

    Produzent Distributor Handel[nach Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 37

    Gründe für den Peitscheneffekt:Zeitverzögerung der Informationsweitergabe

    ProduzentZuliefererSystem-lieferant

    Handel Kunde

    Upstream Downstream

    InformationsflussMaterialfluss

    Woche 20(Systeml.)

    Woche 19(Produzent)

    Woche 18(Handel)

    Woche 17(Kunde)

    Woche 20(Produzent)

    Woche 19(Handel)

    Woche 18(Kunde)

    Woche 20(Handel)

    Woche 19(Kunde)

    Woche 20(Kunde)

    [nach: Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 38

    Gründe für den Peitscheneffekt: Anwendung EOQ -Modell

    � Anwendung des EOQ-Modells (Economic Order Quantity) bei allen Unternehmen in der Supply Chain führt in Richtung Upstream zur- Steigerung der Bestellmenge, damit des Bestellintervalls- Erhöhung des Sicherheitsbestandes

    2 K dQ

    h⋅ ⋅= 2 K dQ h

    ⋅ ⋅=

    A.k.a. Andlersche Losgrößenformel

    Q BestellmengeK mengenunabhängige Fixkostenh variable Lagerhaltungskosten, konstant pro Stück und Perioded Nachfrage in Stück pro Periode

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 41

    Gründe für den Peitscheneffekt:Preisschwankungen

    � Promotionsmaßnahmen sind ein übliches Marketing-Instrument.� Sonderpreise und Rabatte führen dazu, dass Kunden mehr kaufen als sie benötigen.� In der Folge wird nach der Promotion das Produkt weniger nachgefragt, aber in der

    Supply Chain noch überschüssig produziert.

    [Nach: Alicke 2001]

    Bestand

    Produktpromotion

    ZeitDauer der Promotion

    Bestellungen/Absatz

    im Falle erhöhter Kapazitäten

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 42

    Gründe für den Peitscheneffekt:Mengendegression

    � Kauf von Sonderangeboten� Wie ist der Effekt auf den Bedarf?� Welche Auswirkungen haben Sonderangebote auf das Netzwerk?� Was geschieht, wenn die Supply Chain nicht lieferfähig ist?

    � Mengendegression: Preis (0

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 43

    Gründe für den Peitscheneffekt: Kontingentierung – Engpasspoker

    � Die Nachfrage übersteigt das Angebot (z.B. aufgrund einer Promotion, die sehr gut angenommen wird � Nachbestellung nötig):

    - dges = 1400, x = 700, Aufteilung?

    � Kontingentierung:- Priorisierung: Wichtige Kunden zuerst

    x1 = 500, x2 = 200, x3 = 0- Statisch: Jeder Kunde erhält gleichen

    Anteilx1 = x2 = x3 = 700/3

    - Dynamisch: Entsprechend Auftragseingangx1 = x * d1 / dges = 700 * 500 / 1400 = 250x2 = x * d2 / dges = 700 * 300 / 1400 = 150x3 = x * d3 / dges = 700 * 600 / 1400 = 300

    Kunde1 Kunde2 Kunde3

    Zulieferer

    d1 = 500d2 = 300

    d3 = 600

    Maximale Menge:x = 700

    x1 = ?

    x2 = ? x3 = ?

    [nach: Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 44

    Gründe für den Peitscheneffekt: Kontingentierung – Engpasspoker (II)

    Kunde antizipiertKontigentierung bei

    Hersteller

    Überhöhung der Bestellung auf

    d = 400

    d = 200

    Hersteller wendetKontingentierung an

    x = 180Hoher Bestelleingang,Aufbau von Kapazität

    x = 320

    Kunde storniert Teilder Bestellung d = 200

    Hersteller hat Überbestände

    Engpass-poker

    [nach: Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 45

    Gegenmaßnahmen: „Real-time“ Information und prozessorientierte Planung

    � Bereitstellung von Daten in „real-time“ (zeitnah): Mehrstufige Zusammenarbeit

    � Koordination und Synchronisation von Prozessen

    � Moderne Planungsverfahren� Prozessorientierte, ganzheitliche

    Organisation

    Steigerung der � Reaktionsfähigkeit� Flexibilität� Planbarkeit� geringere Kosten bei höherem Service-Level

    HandelProduzent1.tier

    ICON GmbH, Germany

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

    400

    300

    200

    100

    0

    ICON GmbH, Germany

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

    400

    300

    200

    100

    0

    ICON GmbH, Germany

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

    400

    300

    200

    100

    0

    InformationsflussMaterialfluss

    [nach: Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 46

    Gegenmaßnahmen: Synchronisation der Belieferung

    Produ-zenten

    ZuliefererEinzel-handel

    KundenGroß-handel

    Bes

    tand

    (La

    ger)

    Mo Di Mi Do Fr Mo Di Mi Do Fr0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    Bes

    tand

    (La

    ger)

    Mo Di Mi Do Fr Mo Di Mi Do Fr0

    20

    40

    60

    80

    100

    120nicht synchronisiert synchronisiert

    Lieferung Dienstag(Zulieferer)

    Bestellung Montag(Kunde)

    Lieferung Montag(Zulieferer)

    Bestellung Dienstag(Kunde)

    [Nach: Alicke 2003]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 47

    Collaborative Planning, Forecasting, and Replenishment

    � Initiative zur Leistungsverbesserung und Freisetzung des Potenzials, das auf der Zusammenarbeit zwischen Großhändlern (u.U. Einzelhändlern) und Produzenten beruht

    � Kundenorientierung

    � Gemeinsame Prognosen

    � Austausch relevanter Informationen zwischen Kooperationspartner

    � Entwicklung und Standardisierung von Geschäftsprozessen sowie Anleitungen zu unterstützender Technologie, die kooperative Prognose und Planung ermöglichen.

    � CPFR ist keine Technologie, sondern ein konzeptionelles Modell

    � www.cpfr.org

    „CPFR ist eine branchenübergreifende Initiative, die das Verhältnis Vorlieferant-Hersteller-Händler durch gemeinsam gemanagte Planungsprozesse und geteilte Informationen verbessern soll.“ [ECR Europe in Seifert 2002]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 48

    Gegenmaßnahmen: Order Batching / Periodisches Bestellen

    � Ziel: Kleinere Aufträge häufiger bestellen � kontinuierlicher Fluss

    � Internet/ EDI reduziert Bestellkosten und Bestellaufwand, Anpassen der Bestell-Prozesse notwendig

    � Transportkosten: Anpassen auf Produkt (innovativ/ funktional), Verwenden von Mischpaletten, Nutzen von Logistikdienstleistern, Transport-Flotte ändern (Beispiel Frisch- und Kühlware zusammen)Anpassen Kommissionier-, Pack-Prozesse, Touren, etc. nötig

    � Koordination der Bestellzyklen mit Kunden/ Zulieferern - Nivellierung der Mengen

    � Reduzieren Lieferzeiten/ Erhöhen Frequenz

    [nach: Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 49

    Gegenmaßnahmen: Kontingentierung

    � Kontingentierung abhängig von historischen Bestellungen

    � Anreize für „realistisches“ Bestellen (d.h. keine Änderungen, etc.)

    � Information-Sharing:Kunde erhält Einblick in Kapazitäts- und Bestandssituation (schwierig umsetzbar)

    � Zusätzlich: Höhere Preise ab 100%iger Auslastung �mehr produzieren ist möglich, für einen höheren Preis

    � Definition von Mengenkanälen - obere Schranke für Bestellungen, Dekomposition Problem - Erhöhen Planungssicherheit

    � Bereitstellen von planbaren Kapazitäten - Produkte werden nicht bestellt, sondern die Kapazität des Zulieferers wird im Planungssystem des Abnehmers aufgesetzt

    [nach: Alicke 2004]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 50

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning

    � Definition und Aufgabe des Network Planning� Planungsoptionen und Strategien des Network Planning� Methoden der Netzwerkplanung

    � Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 51

    Aufgabe des Network Planning (I)

    Network Planning:� lang- und mittelfristige Kapazitätsplanung auf der Ebene des

    Netzwerks

    � Optimierung von Bedarfsanforderungen und Kapazitätsangebot

    � Planung der Bestandshöhen für alle Stufen und Partner der Supply Chain

    � Ressourcenplanung von In- und Outbound-Logistik sowie Produktion

    Interaktion mit anderen Aufgaben:� Marktbedarf wird durch das Demand Planning bestimmt

    � Kapazitäts- und Materialanforderungen werden an die Produktionsplanung weiter gegeben

    Planungsebene und -horizont:� strategisch, taktisch

    Verantwortliche Organisationseinheiten:� Produktionsmanagement

    � Unternehmenslogistik[Quelle: IML]

    Supply Planning(short term)

    Distribution Planning (short t.)

    ProductionScheduling/Sequ.

    .

    SupplyPlanning

    DistributionPlanning

    SRM ProductionPlanning

    collab

    Network Information Management

    CRM

    Strat.NetworkDesign

    Order Promising (ATP/CTP)

    Demand Planning

    Network Planning

    Supply Chain Execution

    Event Management

    Order Management

    Track + Trace Alert-ManagementMonitoring

    Produktion

    Supply Planning(short term)

    Distribution Planning (short t.)

    ProductionScheduling/Sequ.

    .

    SupplyPlanning

    DistributionPlanning

    SRM ProductionPlanning

    collab

    Network Information Management

    CRM

    Strat.NetworkDesign

    Order Promising (ATP/CTP)

    Demand Planning

    Network Planning

    Supply Chain Execution

    Event Management

    Order Management

    Track + Trace Alert-ManagementMonitoring

    Produktion

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 52

    Aufgabe des Network Planning (II)

    � Aufgabe der Netzwerkplanung ist die werks- oder standortübergreifende Koordinierung der einzelnen Partner (unter-nehmensintern als auch unternehmensübergreifend) in der Wertschöpfungskette oder dem Wertschöpfungsnetz.

    � Es wird eine Zuordnung von Produkten bzw. Produktionsvolumina zu einem Standort durchgeführt, wodurch für die Werke das für sie geltende Produktionsprogramm bestimmt wird. Optimierungskriterien sind Kapazitätsauslastung, Nähe zum Absatzmarkt, Produktionsquoten oder Materialverfügbarkeit.

    � Teil der Netzwerkplanung ist ebenfalls die Planung und Einstellung von Reichweiten und Bestandsniveaus über die einzelnen Stufen der logistischen Kette. Wesentlicher Bestandteil der Netzwerkplanung ist auch die Allokation und Dimensionierung der Transport- und Logistikkapazitäten innerhalb des Netzwerks.

    � Die Ergebnisse der Netzwerkplanung werden in einem Master Plan festgehalten, der die Aufteilung der gesamten Produktionsmenge auf die jeweiligen Lieferwerke, die geplanten Bestandshöhen je Lagerort sowie die daraus resultierende Transportintensität zwischen den einzelnen SC-Partnern enthält und als Planungsrahmen an die Produktionsplanung, die Beschaffungsplanung und die Distributionsplanung übergeben wird.

    erstellt

    Master Plan

    Produktionsstandorte

    Lager

    Logistikkapazitäten

    Netzwerkplanung

    1st-tier supplier

    Werk 1Regional-lager

    Absatz-regionen

    Werk 2 Werk 3

    koordiniert

    koordiniert

    koordiniert

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 53

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning

    � Definition und Aufgabe des Network Planning� Planungsoptionen und Strategien des Network Planning� Methoden der Netzwerkplanung

    � Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 54

    Planungsoptionen und Strategien der Netzwerkplanung

    Der Netzwerkplanung stellt sich die Herausforderung eine möglichst kostenoptimale Abstimmung zwischen den folgenden Größen vorzunehmen:

    � Kapazität : - technische Kapazität- personelle Kapazität (Arbeitszeit, Überstunden, Schichtsystem)

    � Bestand : - Bestandshöhe- Ort, an dem der Bestand gehalten wird

    � Liefertreue : - Rückstellungen- Verluste durch entgangenen Absatz

    Innerhalb dieses Abstimmungsprozesses ist der Umgang mit Engpässen (d.h. eine temporäre Knappheit einer Ressource) eine wesentliche Schwierigkeit. Das Auftreten von Engpässen verhindert, dass auftretende Bedarfe termingerecht befriedigt werden.Mögliche Maßnahmen bei Engpässen:

    � Reduzierung des Kapazitätsbedarfs durch - zeitliche Verlagerung von Aufträgen / Arbeitsgängen - örtliche Verlagerung von Aufträgen / Arbeitsgängen- Mengenänderung bei Aufträgen

    � Anpassung des Kapazitätsangebots durch- Erhöhung der technischen Kapazität an einem Standort- Fremdbeschaffung anstelle von Eigenfertigung- Anordnung von Überstunden bzw. Veränderung des Schichtmodells

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 55

    Strategien der Netzwerkplanung- Maßnahmen zur Kapazitätsanpassung -

    Kap

    azitä

    tsva

    riatio

    n

    � Prinzip: Synchronisation der Produktionsrate mit der Nachfrage durch Variation der technischen Kapazität oder durch Einstellen / Entlassen von Personal (Variation der personellen Kapazität)

    � Vorteile: ermöglicht niedrige Bestände

    � Nachteile: Kurzfristige Umsetzung von Veränderungen der Kapazität und des Personalbestandes sind oft nicht oder nur sehr schwer möglich. Personalpolitik hoher Fluktuation hat negativen Einfluss auf die Moral der Belegschaft.

    � Eignung: bei hohen Lagerhaltungskosten und geringen Kosten für die Kapazitätsanpassung

    Kapazität der Produktionfolgt dem Nachfrageverlauf

    0

    200400

    600

    8001000

    1200

    Nac

    hfra

    ge

    1 Schicht

    Zusatz-schicht

    Überstunden

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    Nac

    hfra

    ge

    Produktion auf Lager

    0200400600800

    10001200

    Nac

    hfra

    ge Überschuss wird eingelagert

    Bes

    tand

    svar

    iatio

    nA

    rbei

    tsze

    itvar

    iatio

    n � Prinzip: Konstanter Personalbestand, jedoch Variation der Anzahl Arbeitsstunden, um Produktion und Nachfrage zu synchronisieren (z.B. Überstunden, Variation der Schichtpläne),

    � Vorteile: ermöglicht niedrige Bestände

    � Nachteile: führt zu niedriger Auslastung der technischen Kapazität, erfordert flexible Arbeitszeitregelungen

    � Eignung: Eignung bei hohen Lagerhaltungskosten und verhältnismäßig geringen Kosten für die Kapazitätsvorhaltung

    � Prinzip: Gleichbleibende technische Kapazität und konstanter Personaleinsatz. Nachfragebefriedigung erfolgt durch Lagerbestände, die im Hinblick auf zukünftige Nachfrage (z. B. Saisonalität) aufgebaut werden. Rückstände werden entsprechend von Perioden hoher Nachfrage in Perioden geringer Nachfrage übertragen

    � Vorteile: ermöglicht eine gleichmäßige Auslastung

    � Nachteile: Gefahr der Anhäufung von Beständen und Rückstellungen

    � Eignung: bei geringen Lagerhaltungskosten

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 56

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning

    � Definition und Aufgabe des Network Planning� Planungsoptionen und Strategien des Network Planning� Methoden der Netzwerkplanung

    � Supply Planning� Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 57

    Methoden des Network Planning

    Lösung der Netzwerkplanungsaufgabe mit verschiedenen Methoden

    Abstraktion

    ModellRestriktionen

    Variablen

    Reales Netzwerk

    Entscheidungsvariablen:� Produktionsmengen für jedes Produkt, Standort und Periode� Transportmengen für jeden Transportweg zwischen Produktionsstandort und Regional-

    /Zentrallager für jedes Produkt und Periode� Bestandsniveau für jedes Produkt, Periode und Lager� Mehrarbeit/Überstunden für jeden Produktionsstandort und Periode

    Zielgrößen:� Produktionskosten� Lagerkosten� Transportkosten� Kosten für zusätzliche Überstunden

    [Quelle: Kilger 2004]

    Netzwerkheuristik fasst Bedarfe pro Netzwerkknoten zu periodenweisen Gesamtbedarfen zusammen und bestimmt auf Basis vordefinierter Bezugsregeln die Bedarfe für die vorgelagerte Netzwerkebene

    Capable-to-Match Ansatz (Heuristik)

    orientiert sich an der Auftragsfertigung. CTM betrachtet Auftragsprioritäten und Ressourcenverfügbarkeiten bei der Suche nach einem realisierbaren Plan (stufenübergreifend)

    Optimierung Anwendung der linearen oder gemischt-ganzzahligen Programmierung.

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 58

    Notwendige Daten zur Modellformulierung

    Kundenstruktur

    � Verkaufsprognose für jede Region, jedes Produkt und Periode

    � Kosten für Termin-überschreitungen

    � Kosten für nicht gedeckte Nachfrage

    DC Region 2

    Produktionsstruktur

    � Verfügbare technische Kapazität für jeden Produktionsstandort und Periode

    � Maximale Überstunden für jeden Produktionsstandort

    � Arbeitszeitmodell / Schichtmodell

    � Produktionsraten für jedes Produkt an jedem Standport

    Kosten für Bestände

    DC Region 2

    Demand Planninggeplante Absätze

    � Transport-kosten

    � Transport-mengen

    � Transport-kapazitäten

    Transport-struktur

    � vorhandene Bestände in jeder Einrich-tung des Distributions-netzes für jedes Produkt

    � Minimalbestand in jeder Einrichtung des Distributions-netzes für jedes Produkt

    � Lagerkapazität

    Distributions-struktur

    � Transport-kosten

    � Transport-mengen

    � Transport-kapazitäten

    Transport-struktur

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 59

    Netzwerkplanungsheuristik

    � Plant den durchgängigen Materialfluss durch das ganze Netzwerk

    � Plant infinit, d.h. die Machbarkeit der erzeugten Lasten (Kapazitätsbedarfe) ist nicht garantiert

    � Eignet sich für die Langfristplanung, bietet Übersicht über zu beschaffende oder zu produzierende Produkte an jedem Standort

    � Heuristik fasst für ein Produkt an einem Standort alle Bedarfe, unter Berücksichtigung evtl. vorhandener und frei verfügbarer Bestände, zu einem Gesamtbedarf pro Periode zusammen

    � Heuristiklauf ermittelt anschließend die gültigen Bezugsquellen und die Bezugsmengen auf Basis von Quotierungen und Losgrößen

    � Die Bedarfe werden dann durch das Liefernetzwerk sukzessive weitergeleitet

    2. Bedarf „Produkt XY“ -> Kein Bestand

    3. Bedarf „Produkt XY“ -> Kein Bestand

    4. Kein Bestand „Produkt XY“-> Eigenfertigung anstoßen:- Prod.-auftrag für „XY“ gemäß

    Dispo-Regeln auflegen- Kompon.-bedarfe ermitteln

    (Netto-Bedarfe gemäß Regeln)

    5. Verteilung der Komponentenbedarfe gemäß Quotierung oder Priorität.

    6. Bestellung an Rohstofflieferanten

    1. Start Heuristik

    30%

    70%

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 60

    Capable-to-Match (CTM) Netzwerkplanungsheuristik

    � Mehrstufige, finite Planung der Bedarfe im Netzwerk� CTM nimmt keine Optimierung nach Kosten vor. Verteilung der Bedarfe im Netzwerk kann über

    Prioriäten und Entscheidungsregeln gesteuert werden.� Einzelne Stufen des Netzwerks werden nicht nacheinander (wie bei der Netzwerkheuristik),

    sondern gleichzeitig betrachtet.� Termingerechter, durchführbarer Plan wird erstellt� CTM arbeitet auftragsbezogen, jeder Auftrag wird exakt terminiert und seine Beziehungen zu

    seinen Bedarfsdeckern festgehalten (Pegging).� Rückverfolgbarkeit der Bedarfe im Netzwerk

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 61

    Prinzip des Capable-to-Match

    � CTM-Planungslauf gleicht Bedarfe (entsprechend ihrer Priorität) mit verfügbaren Beständen und anderen Bedarfsdeckern (z.B. Planaufträge in der Produktion, Bestellungen) ab

    � CTM prüft sukzessive eine machbare Einplanung der Bedarfe über alle Lieferstufen hinweg ab� Die Reihenfolge der Prüfung ist über Priorisierungsregeln steuerbar (z. B. Kunden, Termine,

    Produkte)� CTM akzeptiert die erste machbare Lösung

    1. Bedarf höchster Priorität. Kein Bestand

    2. Transportrelation höchster Priorität.

    3. Suche Bestand �kein Bestand verfügbar

    4. Suche Bestand �Bestand verfügbar

    5. Bestand umlagern

    Prio 1

    Prio 2

    1. Bedarf höchster Priorität.

    4. Komponenten in anderem Werk im Bestand verfügbar. Umlagerung rechtzeitig möglich.

    3. Fertigung der Komponenten nicht rechtzeitig möglich. 2. Endmontage im Werk

    kapazitiv möglich

    Prio 1

    Prio 2

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 62

    Kategorisierung der Bedarfsdecker

    � Alle Bedarfsdecker, d.h. Bestände, geplante Zugänge in Form von Lieferungen, Planaufträge in der Produktion werden Kategorien zugeordnet

    � In einer Suchstrategie wird festgelegt in welcher Reihenfolge in den Kategorien gesucht werden soll, um die priorisierten Bedarfe zu decken

    � Möglichkeiten der Kategorisierung

    � Sicherheitsbestände, Bestandsreichweiten oder Bestandslimits können bei der Planung berücksichtigt werden

    ATP-Kategorie CTM-Kategorie

    Lagerbestand 1

    Fertigungsauftrag (bereits eingelastet)

    2

    Planauftrag (geplant)

    3

    Kategorisierung über Available-to-Promise Kategorie n

    Beispielsweise soll der CTM-Lauf zunächst aus verfügbarem Lagerbestand Bedarfe decken. Danach bereits eingelastete Fertigungsaufträge heranziehen. Zuletzt werden geplante Produktionsmengen verwendet.

    Bestandslimits CTM-Kategorie

    5000 3

    Kategorisierung über Bestandslimits

    In der Suchstrategie kann zum Beispiel eine bestimmte Bestandskategorie ausgeschlossen werden, d.h. die festgelegte Menge darf der CTM-Lauf nicht verbrauchen.

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 64

    Supply Network Optimierung

    � ermöglicht kostenbasierte Planung� Finden des optimalen zulässigen Plans hinsichtlich

    der Gesamtkosten� Simultane Optimierung über alle Bedarfe und alle

    Netzwerkknoten über den gesamten Planungshorizont, d.h. Material- und Ressourcenverfügbarkeit wird simultan betrachtet

    � Optimierung entscheidet für alle betrachteten Produkte nach Kosten welche Mengen wann produziert, transportiert, beschafft, gelagert und ausgeliefert werden.

    � Es werden machbare Planaufträge für die Produktion, Umlagerungen zwischen Standorten und Lieferabrufe/Bestellungen an Lieferanten als Ergebnis der Optimierung erzeugt

    � Optimierung unter finiten (harten) und weichen Randbedingungen möglich- Transport-, Lager-, Produktions- und Handlingkapazitäten (harte

    Randbedingungen) müssen in einer gültigen Lösung berücksichtigt sein- Fälligkeitstermine und Sichereitsbestände (weiche Randbedingungen).

    Verletzung dieser Randbedingungen kann Mehrkosten verursachen.

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 65

    Berücksichtigung von Kosten I

    � Durch die Wahl/Bestimmung der Kosten wird das Ergeb nis der Optimierung gelenkt

    Strafkosten für verspätete Lieferungund nicht befriedigte Bedarfe

    Produktionskosten für Enderzeugnisse

    Lagerkosten

    Transportkosten

    Produktionskosten Komponenten

    Beschaffungskosten für Rohstoffe

    Optimierung der realen Kosten

    Voraussetzung ist gute Kenntnis/Schätzung der realen Kosten

    Realistische Kosten für Beschaffung, Produktion, Transport und Lagerung

    Nichtlieferkosten = Deckungsbeitrag + Kosten für Lost Sales

    Beispiel – Mögliche Kostenprofile in der Optimierung

    Orientierung am Service-Level

    Verwendung von Lenkkosten anstelle von realen Kosten

    Nichtlieferkosten = hoch

    Lagerkosten =>0,

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 66

    Berücksichtigung von Kosten II

    � höhere Strafen für Nichtlieferung � höhere Produktionskosten

    � Unterschiedliche Transportkosten auf eingehenden Relationen priorisieren quasi eine Bezugsquelle gegenüber der anderen

    � Geringere Produktionskosten in einem Standort priorisieren diese gegenüber anderen

    � Hohe Verspätungskosten im Vergleich zu Lagerkosten � präferiert frühe Produktion anschließende Lagerung gegenüber verspäteter Auslieferung

    � Höhere Kosten für Lagerung im Werk als für Lagerung im Distributionszentrum� frühestmöglichste Umlagerung des Bestands ins Distributionszentrum

    Strafkosten für nicht oder zu spät befriedigte Bedarfe

    Festlegung kann standortabhängig sein

    Strafkosten für Nichtlieferung

    Strafkosten für Verspätung pro Tag

    Maximal zulässige Verspätung

    Priorisierung nach Bedarfstyp

    Kundenaufträge haben höchste Priorität

    Prognosen haben unterste Priorität

    Bedarfe resultierend aus Auffüllung von Sicherheitsbeständen, zur Befriedigung von Sekundärbedarfe etc. variabel festlegbar

    Modellierung von Kosten und Prioritäten zur Befriedi gung von Bedarfen

    Das richtige Verhältnis der Kosten zueinander ist entscheidend für das Planungsergebnis

    TK1

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 67

    Optimierungsverfahren

    � Optimierer vergleicht sozusagen alternative Lösungen mit Hilfe einer Zielfunktion, die über die entsprechenden Kostenpar ameter spezifiziert ist

    � Lineare Programmierung� erzeugt eine nicht ganzzahlige Lösung (z.B. Produktion von 103,75 ME) und kann auch nur solche

    Randbedingungen verwenden

    � Gemischt-ganzzahlige Programmierung (Mixed Integer Pr ogramming)� wenn Diskretisierung gewünscht oder notwendig, muss auf MIP zurück gegriffen werden� Diskretisierung notwendig zur Abbildung folgender Eigenschaften

    � Losgrößen in Transport oder Produktion� diskrete Kapazitäten in Transport (z.B. Paletten, Güterwaggon) oder Produktion� Mindestlosgrößen in Transport oder Produktion� Kostenfunktionen für Transport, Beschaffung oder Produktion mit Fixkostenanteilen oder

    Fixkostensprüngen

    � Methoden der Dekomposition� beschleunigen die Problemlösung durch Zerlegung des gesamten Planungsproblems in Teilprobleme.

    Balance zwischen Optimalität und Laufzeitverhalten (und Speicherbedarf). Dekomposition liefert i.d.R. geringere Lösungsqualität.� Zeitdekomposition: zerlegen und lösen in zeitlich aufeinander folgenden Teilproblemen� Produktdekomposition: Optimierung erfolgt sukzessive nach Produktgruppen� Ressourcendekomposition: Zerlegung nach einzelnen Ressourcen, die nacheinander belastet werden

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 68

    Vergleich der Verfahren

    � Laufzeitverhalten: Heuristik ist das schnellste Verfahren, CTM liegt in der Mitte, die Optmierung ist zeitaufwändig und komplex.

    � Heuristik plant auf infiniter Basis ohne Berücksichtigung von Material- und Ressourcenverfügbarkeit. CTM bestimmt die erste zulässige Lösung unter Einhaltung der Randbedingungen, ohne Kostengesichtspunkte zu betrachten. Insbesondere wird innerhalb eines Planungslaufes keine Umplanung von bereits zugewiesenen Aufträgen erwogen � nicht optimale Verteilung der Bedarfe im Netzwerk ist möglich

    � In der Optimierung werden alle Randbedingungen simultan betrachtet und die beste Lösung gefunden.� Produktionsressourcen können bei der Optimierung und beim CTM global berücksichtigt werden. Das

    Planungsergebnis der Heuristik muss möglicherweise durch einen manuellen (lokalen) Kapazitätsabgleich nachbearbeitet werden.

    � Transport- und Handlingressourcen können in der Optmierung und mit dem CTM-Ansatz berücksichtigt (global und finit) werden. Lagerressourcen können nur in der Optimierung berücksichtigt werden.

    � Alle Verfahren können ein mehrstufiges Netzwerk durchplanen.

    Eigenschaft Optimierung CTM Heuristik

    Laufzeit - + OLösungsqualität + O -Randbedingungen + O InfinitBerücksichtigung vonProduktionskapazitätenanderen Kapazitäten

    + (global)+ (global)

    + (lokal) + (lokal)

    Nur manuell in zweitem Schritt lokal

    Berücksichtigung von Prioritäteninsb. für

    Materialien

    Insb. für Standorte, Materialien

    -

    Berücksichtigung von Quotierungen werden optimiert Ja JaImplementierungsaufwand - O + (vgl. Knolmeyer 2000)

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 69

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning� Supply Planning

    � Definition und Aufgabe des Supply Planning� Versorgungskonzepte� Verfahren zur Bestandsanalyse� Bestandsmanagement

    � Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 70

    Aufgabe des Supply Planning (I)

    Supply Planning:� optimierte Beplanung der Materialversorgung

    (termingerecht bei minimalen Beständen)� optimierte Bestimmung der Bestände bei mehrstufigen

    Lagerstrukturen mit der Bestimmung der Sicherheitsbestände

    � Bewertung von Versorgungsszenarien� Bestimmung der optimierten Anliefermengen

    Interaktion mit anderen Aufgaben:� Marktbedarf wird durch das Demand Planning bestimmt� Berücksichtigung der Ergebnisse des Network Planning

    Planungsebene und –horizont:� mittel- bis kurzfristig

    verantwortliche Organisationseinheiten:� Logistik

    Supply Planning(short term)

    Distribution Planning

    ProductionScheduling/Sequ.Proc

    collab.Capacity

    collab.Demand

    Planning

    SupplyPlanning

    DistributionPlanning

    SRM ProductionPlanning

    Network Information Management

    Strat.NetworkDesign

    Order Promising (ATP/CTP)

    Demand Planning

    Network Planning

    Supply Chain Execution

    Event Management

    Order Management

    Track + TraceMonitoring

    Produktion

    Kommunikation

    Supply Planning(short term)

    Distribution Planning

    ProductionScheduling/Sequ.Proc

    collab.Capacity

    collab.Demand

    Planning

    SupplyPlanning

    DistributionPlanning

    SRM ProductionPlanning

    Network Information Management

    Strat.NetworkDesign

    Order Promising (ATP/CTP)

    Demand Planning

    Network Planning

    Supply Chain Execution

    Event Management

    Order Management

    Track + TraceMonitoring

    Produktion

    Kommunikation

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 71

    Aufgabe des Supply Planning (II)

    Mittelfristige Aufgaben:� Aufgabe der mittelfristige Beschaffungsplanung ist die optimierte Planung der Materialversorgung

    der Produktion sowie im Anforderungsfall die Planung einer mehrstufigen Beschaffungskette, basierend auf den Ergebnissen der Bedarfsplanung und der Netzwerkplanung.

    � Ziel der Planung ist es, ausreichende Materialien bzw. Teile, Baugruppen, Rohstoffe etc. zur termingerechten Befriedigung der Produktionsbedarfe bereitzustellen und dabei gleichzeitig die Bestände minimal zu halten. Die hier betrachteten Zeiträume liegen im taktischen Bereich, d.h. zwischen Monaten, Wochen bis Tagen.

    � Funktionen:

    � Generierung von Bestellungen

    � Ermittlung von Bestelllosgrößen

    � verbrauchs- und plangesteuerte Disposition

    � Ggfs. Lieferantenauswahl

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 72

    Aufgabe des Supply Planning (III)

    Kurzfristige Aufgaben (Beschaffungsfeinplanung):

    � Ermittlung des Brutto- und Netto-Sekundärbedarf, d.h. Ermittlung der zu beschaffenden Mengen an Rohstoffen, Teilen, Komponenten, Baugruppen, die für die Herstellung des Endproduktbedarfes (Primärbedarf) benötigt werden. Nach Berücksichtigung der noch verfügbaren Lagerbestände spricht man von Netto-Sekundärbedarf (ohne Berücksichtigung der Lagerbestände: Brutto-Sekundärbedarf).

    � Funktionen

    � Bedarfsrechnung: Brutto- und Nettobedarfsrechnung durch Stücklistenauflösung und Abgleich mit Beständen

    � Losgrößenberechnung

    � Bestimmung von Beschaffungsterminen mittels fester Durchlaufzeiten

    � ggf. Berücksichtigung von Lagerkapazitäten

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 73

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning� Supply Planning

    � Definition und Aufgabe des Supply Planning� Versorgungskonzepte� Verfahren zur Bestandsanalyse� Bestandsmanagement

    � Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 74

    Versorgungskonzepte mit Zielsetzung „Bestandsminimierung“ und „Fertigungssynchronisierung“

    Versorgungs-konzept

    Einsatzbereiche Grundidee

    JIS - Just-in-Sequence -

    • hohe Teilevarianz• hoher Umschlag• begrenzte

    Materialbereitstellfläche

    Bei der Bereitstellung nach dem JIS-Verfahren sorgt der Zulieferer nicht nur dafür, dass die benötigten Module rechtzeitig in der notwendigen Menge angeliefert werden, sondern auch, dass die Reihenfolge (engl. sequence) der benötigten Module stimmt. JIS wird vor allem in der Automobilindustrie eingesetzt.

    JIT - Just-in-Time -

    • hohes Mengenvolumen• geringe Varianz (< 10 Var.)• geringe Lieferantenentfernung

    Die JIT-Belieferung ist ein logistisches Abruf- und Anlieferungsverfahren, bei dem das Material vom Zulieferbetrieb erst bei tatsächlichem Bedarf direkt in die Fertigung des Abnehmers geliefert wird.

    VMI - Vendor-managed-inventory (auch: SMI)

    • hohes Mengenvolumen• geringe Varianz (< 10 Var.)• geringe Lieferantenentfernung

    � Kunde gibt keine Bestellungen auf, sondern überlässt die Entscheidung über Liefermenge und -zeitpunkt seinem Zulieferer.

    � Lieferant disponiert selbstständig, wann das Lager seines Kunden mit neuen Produkten aufzufüllen ist.

    � Im Gegenzug versorgt der Kunde den Lieferanten mit besseren Informationen, wie PoS-Daten, geplanten Aktionen, eigenen Prognosen, Marktanalysen etc.

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 75

    Einstufige Lagerabwicklung

    Lieferant

    Lieferant

    Lager LagerKunde

    Produktion

    KundeProduktion

    Lokale Optimierung Lokale Optimierung

    Steuerung/Optimierung Lieferant Optimierung Kunde

    Lager

    Versandpuffer

    Zweistufige Lagerhaltung

    � Bestands- und Steuerungsverantwortung liegt beim Lieferanten� Material im Lager gehört dem Lieferanten� Eigentumsübergang erfolgt bei Entnahme aus dem Lager� Entfall der Disposition und Bestellung� Steuerung über vereinbarte Mindestbestände und Bedarfsinformationen� Transportkosten bleiben unverändert

    Vendor Managed Inventory (VMI)

    konventio-nelle Kunde-Lieferanten-Beziehung

    Kunde-Lieferanten-Beziehung

    mit VMI

    Anstelle des Lagers kann der Lieferant auch direkt in den Waren-eingangspuffer des Kunden liefern.

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 76

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning� Supply Planning

    � Definition und Aufgabe des Supply Planning� Versorgungskonzepte� Verfahren zur Bestandsanalyse� Bestandsmanagement

    � Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 77

    Verfahren der Bestandsanalyse

    � Häufig werden Verfahren zur Analyse des Bestandsniveaus zur Analyse des Ist-Zustandes in frühen Phasen eines Bestandsoptimierungsprojekten eingesetzt.

    � Mit diesen Verfahren können Schwachstellen und Probleme aufgedeckt werden, sie liefern aber keine konkreten Abhilfemaßnahmen.

    � Folgende Verfahren werden vorgestellt:- ABC-Analyse- XYZ-Analyse- Bestandsreichweitenanalyse- Lagerumschlagshäufigkeit- Durchlauf-Diagramm- Wiederbeschaffungszeitenanalyse- Bodensatzanalyse

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 78

    Bestandsanalyse – ABC -Analyse (I)

    � Ziel der ABC-Analyse ist es herauszufinden, welchen Artikeln besondere Aufmerksamkeit bei der Planung und Steuerung der Bestände zukommen soll.

    � Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Bestandswert als Ordnungskriterium herangezogen werden. Das heißt die Artikel werden gemäß ihres jeweiligen Bestandswerts in eine Reihenfolge abnehmender Bedeutung gebracht. (Der Artikel mit dem höchsten Bestandswert steht an erster Position, der mit dem geringsten an letzter Position).

    � Nach einem festgelegten Schema können die geordneten Artikel nun klassifiziert werden, d.h. den Klassen A, B, C, etc. zugeordnet werden

    � Empirische Studien bestätigen, dass auf ca. 20% der Artikel 80% des Gesamtwertes entfallen

    Klasse A: hohe Bedeutung - Klasse umfasst ein kleine Anzahl an Elementen, die einen hohen Anteil am Gesamtergebnis erbringen (z.B. 10-20% Artikel � 60-80% Bestandswert)

    Klasse B: durchschnittliche Bedeutung - Klasse trägt in etwas proportional zum Ergebnis bei. (15-25% Artikel � 15-25% Bestandswert)

    Klasse C – geringe Bedeutung - Verhältnismäßig große Anzahl an Elementen liefert geringen Anteil am Gesamtergebnis (z.B. 50-75% Artikel � 5-10% Bestandswert)

    Klasse D – nicht aktive Artikel - Artikel ohne Bestand oder keine Bestandsbewegungen [Quelle: Kuhn 2005]

    Artikel

    Bes

    tand

    swer

    t

    0% 20% 40% 60% 80%0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%

    A B C (D)

    100%

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    Bestandsanalyse – ABC -Analyse (II)

    Bestimmung bedeutsamer Artikel und

    aussagekräftiger Maßstäbe

    Sortierung der Artikel nach

    abnehmender Bedeutung

    Summierung der einzelnen

    Artikelwerte (absolut oder prozentual)

    graphische Darstellung von A-, B- und C-Artikeln

    Kriterien für die ABC-Analyse(Bestandsmanagement):

    � Warenausgangsbewegungen

    � Artikelumsatz [€]

    � Bestandswert [€]

    � Bestandsmenge [ME]

    � Artikelwert [€]

    � Artikelvolumen [Pal./m³]

    � Absatzmenge [ME]

    � Deckungsbeitrag [€]

    Kriterien für die ABC-Analyse(Sonstige Bereiche):

    � Kundenumsatz [€]

    � Kundenabsatz [ME]

    � Kundenlieferungen

    � Kunden-Bestellpositionen

    � …

    [Quelle: Kuhn 2005]

    A B C

    100%

    80%

    95%100%

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 80

    Bestandsanalyse – XYZ-Analyse (I)

    � Das Ziel der XYZ-Analyse ist es herauszufinden, welche Vorhersagegenauigkeit ein Material bzw. Gut in seinem Verbrauch aufzeigt. Die XYZ-Analyse nimmt dazu eine Differenzierung nach dem Verbrauchsverhalten und der Prognosefähigkeit vor.

    � Die Information über die Vorhersagegenauigkeit ist ein wichtiger Baustein bei der Auswahl der Bestandsplanungs- und –steuerungsmethode, denn die Analyse des Artikelspektrums hinsichtlich der Menge-Wert-Anteile durch die ABC-Analyse allein reicht im Allgemeinen nicht zur Ableitung der Bestandsplanungs-und -steuerungsmethode aus.

    Z-Teile: unregelmäßiger Verbrauch, niedrige Vorhersagegenauigkeit.

    X-Teile: konstanter Verbrauch, nur gelegentlich Schwankungen, hohe Vorhersagegenauigkeit

    Y-Teile: mäßige Verbrauchs-schwankungen, mittlere Vorhersagegenauigkeit

    tVer

    brau

    ch regelmäßiger Verbrauch

    unstetiger Verbrauch

    tVer

    brau

    ch

    [Quelle: Kuhn 2005]

    tVer

    brau

    ch

    sporadischer Verbrauch

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 81

    Bestandsanalyse – XYZ-Analyse (II)

    Die Standard XYZ-Analyse misst Verbrauchsschwankungen mittels Berechnung des Variationskoeffizienten .

    Standardabweichung [ME]Variationskoeffizient

    Mittelwert [ME]=

    σν

    µ=

    [Quelle: Kuhn 2005]

    Vorgehensweise:

    Aufstellung der Produkte

    Ermittlung der Variations-

    koeffizienten für jedes individuelle

    Produkt

    Sortierung der Produkte nach aufsteigenden

    Variations-koeffizienten

    graphische Darstellung,

    unterteilt in X-, Y-und Z-Bereiche

    20% 50% 100%

    Var

    iatio

    nsko

    effiz

    ient

    % der Artikel

    X

    Y

    Z

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 82

    Bestandsanalyse – Bestandsreichweite + Lagerumschlagshäufigkeit

    Kenngrößen [in Tagen, Wochen, Monaten], die Auskunft darüber geben wie lange der vorliegende Materialbestand noch ausreicht um die (erwarteten) Bedarfe zu decken, bzw. wie häufig er umgeschlagen wird.

    aktueller LagerbestandReichweite [ZE]

    Verbrauch pro Zeiteinheit=

    [Quelle: in Anlehnung an Kuhn 2005]

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    1400

    bis 7 Tage

    8 bis 14 Tage

    15 bis 21 Tage

    22 bis 28 Tage

    29 bis 56 Tage

    57 bis 84 Tage

    85 bis 140 Tage

    mehr als 140 Tage

    371

    945

    1277

    225160

    29 20 6

    Anz

    ahl A

    rtik

    el

    Lagerbestands- und Reichweitenzuordnung für jeden Artikel im Lager

    Lagerumschlag = Verbrauch pro Zeiteinheitmittlerer Lagerbestand

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 83

    Bestandsanalyse - Durchlaufdiagramm -

    [Quelle: IFA, Hannover]

    : Bestandsfläche FB

    Rm: mittlere Reichweite Bm: mittlerer Bestand Lm: mittlere Leistung AB: Abgang im

    Bezugszeitraum PBKT: Betriebskalendertag

    Arb

    eit [

    Std

    ]

    Zugangskurve

    Abgangskurve

    Bezugszeitraum P

    Rm

    Bm

    Lm

    B (T)

    T1T0

    AB

    Zeit [BKT]

    Lm = AB

    PBm =

    FB

    P

    Rm = FB

    AB=

    BmLm

    Kennzahlen

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 84

    Bestandsanalyse –Wiederbeschaffungszeitanalyse

    � Wiederbeschaffungszeit ist die Zeitspanne von der Bestellung bis zur Wiederauffüllung des Lagers.

    � Wiederbeschaffungszeiten sind als Planzeiten für jeden Lieferanten und Artikel im Planungssystem hinterlegt.

    � In der Praxis findet sich jedoch häufig eine große Gruppe von Artikeln für die diese Daten nicht gepflegt werden.

    [Quelle: Kuhn 2005]

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    5000

    bis 7 Tage

    8 bis 21 Tage

    22 bis 56 Tage

    57 bis 84 Tage

    85 bis 112 Tage

    113 bis 140 Tage

    141 bis 365 Tage

    mehr als 365 Tage

    479

    1370

    1104

    516

    189 125 119

    4381

    Anz

    ahl A

    rtik

    el

    keine Daten

    4500

    4000

    3500

    610

    14

    4228

    56

    70

    98

    140

    WB

    Z [T

    agen

    ]

    126

    112

    84

    154

    168182

    196

    0 500 1000 1500 2000 2500 3000

    3500Artikel

    WBZ Bestellung

    WBZ Stammdaten

    Die Wiederbeschaffungszeit (WBZ) ist die Zeit von der Bestellung bis zur Auffüllung des Lagerbestandes.

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 85

    Bestandsanalyse – Bodensatzanalyse

    � Als Bodensatz wird die Bestandsmenge eines Artikels bezeichnet der innerhalb eines definierten Zeitraumes nicht unterschritten wurde

    � Betrachtungszeitraum sollte > 1 Jahr sein� Differenz zwischen Bodensatz und Sicherheitsbestand kann als Potenzial für Verbesserungen

    angesehen werden� Es lassen sich jedoch aus der Bodensatzanalyse unmittelbar keine konkreten Maßnahmen

    ableiten, um das Bestandspotenzial zu realisieren

    [Quelle: Kuhn 2005]

    Bodensatz

    Sicherheitsbestand

    Bestand

    Zeit

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 86

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning� Supply Planning

    � Definition und Aufgabe des Supply Planning� Versorgungskonzepte� Verfahren zur Bestandsanalyse� Bestandsmanagement

    � Production Planning� Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 87

    Bestandsmanagement – Lagerbestandsmodell

    Bestand

    Zeit

    Bes

    tand

    sniv

    eau

    (S)

    s

    Q

    Lager-bestandLB = ƒ(t)

    Bestell-Punkt

    Sicherheitsbestand (SB)

    It

    s = MeldebestandQ = BestellmengeIt = Wiederbeschaffungszeit

    (= Auftragsvorbereitungszeit + Lieferzeit + Prüf- und Einlagerungszeit)

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 88

    Bestandsmanagement – Begriffe und Notation

    Bestellmenge Q:fixe Menge, die bestellt wird

    Meldebestand/Bestellpunkt s:Lagerbestand, bei dem eine neue Bestellung aufgegeben wird. Der entsprechende Zeitpunkt wird Bestellpunkt genannt

    Bestandsniveau S:Das Bestellniveau wird verwendet, um den Lagerbestand wieder auf eine gewünschte Bestandmenge aufzufüllen. Dazu wird in die Differenz zwischen aktuellem Lagerbestand und Bestandsniveau S bestellt.

    Sicherheitsbestand SB:Schwankungsreserve zur Sicherung der Lieferfähigkeit während der Wiederbeschaffungszeit

    Wiederbeschaffungszeit lt:Zeit zwischen Aufgabe einer Bestellung und Anlieferung der Waren.

    Bestellzyklus t B:Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Bestellungen

    Kontrollzeit t kZeit zwischen zwei Kontrollzeitpunkten zu denen der Lagerbestand kontrolliert wird

    Fehlmengen:Warenmengen, welche bei Eingang einer Bestellung nicht unmittelbar aus dem Lagerbestand gedeckt werden können, werden entweder nachgeliefert (Auftragsrückstand, backlog) oder verfallen.

    [Quelle: Nickel, Dangelmaier]

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    Bestandsmanagement - Dispositionsverfahren

    � Aufgabe des Bestandsmanagements ist die Festlegung von Bestellmengen und -zeitpunkten, um die mengen- und termingerechte Versorgung mit Materialien und Erzeugnissen sicherzustellen.

    � Zu diesem Zweck werden Dispositionsverfahren eingesetzt, die sich grob nach folgendem Schema einteilen lassen:

    Beschreibung Zeit Menge Verfahren

    Bestellrhythmus-systeme

    Alle tB Zeitabschnitte wird unabhängig vom Bestand eine Bestellung ausgelöst

    fixvariabel/

    fixEOQ-Politik

    Bestellpunkt-systeme

    Nach jedem Zeitabschnitt wird überprüft, ob ein definierter Bestellpunkt s erreicht wurde. Ist dies der Fall, wird eine Bestellung ausgelöst

    variabelvariabel/

    fix(s,Q)-Politik

    Kontrollrhythmus-systeme

    Alle tk Zeitabschnitte wird überprüft, ob der Bestellpunkt s erreicht wurde. Ist dies der Fall,

    wird eine Bestellung ausgelöst.variabel variabel -

    Dynamische Disposition

    Kann als eine Sonderform der Bestellpunktsysteme aufgefasst werden. Der Bestellpunkt s ist über die Zeit veränderlich (z.B. in Abhängigkeit der mit dem aktuellen

    Bestand erzielbaren Reichweite). Die Bestellmenge Q ist ebenfalls über die Zeit

    variabel.

    variabel variabeldynamische,

    reichweitenorientierte Disposition

    [vgl.: Dangelmaier]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 90

    Bestandsmanagement - Dispositionsverfahren

    � Bestellrhythmussysteme:

    Q

    tB

    Auffüllung auf Bestandsniveau S

    tB

    SAlle tB Perioden wird unabhängig vom aktuellen Bestandniveau eine Bestellung in Höhe Q (linkes Modell) bzw. eine Bestellung in Höhe der Differenz zum gewünschten Bestandsniveau S (rechtes Modell) veranlasst.

    � Bestellpunktsysteme:

    Q Auffüllung auf Bestandsniveau S

    tB

    SIn jeder Periode wird überprüft, ob der Bestellpunkt s erreicht wurde. Wurde der Bestellpunkt erreicht oder sogar unterschritten wird eine Bestellung in Höhe von Q Einheiten (linkes Modell) bzw. eine Bestellung in Höhe der Differenz zum gewünschten Bestandsniveau S (rechtes Modell) veranlasst.

    (T,Q)-Politik (T,S)-Politik

    ss

    (s,Q)-Politik (s,S)-Politik

    [vgl.: Dangelmaier]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 91

    Bestandsmanagement - Dispositionsverfahren

    � Kontrollrhythmussysteme:

    tk

    Auffüllung auf Bestandsniveau S

    SAlle tB Perioden wird überprüft ob der Bestellpunkt s erreicht ist. Falls ja wird eine Bestellung in Höhe Q (linkes Modell) bzw. eine Bestellung in Höhe der Differenz zum gewünschten Bestandsniveau S (rechtes Modell) veranlasst.

    (T,s,S)-Politik

    Q

    s

    tk

    s

    (T,s,Q)-Politik

    tk tk

    [vgl.: Dangelmaier]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 92

    Bestandsmanagement –Unsicherheiten der Bestandsplanung

    � Verbrauchs- oder Bedarfsabweichungen :Der tatsächliche Bedarf pro Periode weicht von dem geplanten Bedarf ab

    � Liefermengenabweichung :Verursacht durch unvollständige oder (teilweise) fehlerhafte Lieferungen

    � Bestandsabweichung :Differenz zwischen Buchwert und tatsächlich vorhandenem Bestand

    � Lieferterminabweichung :Schwankungen in der Wiederbeschaffungszeit

    mitt

    lere

    r B

    esta

    nd

    M/2

    Bes

    tellm

    enge

    M

    Sicherheits-bestand

    Bestell-punkt

    Bestands-abweichung

    Liefermengen-abweichung

    Bedarfs-abweichung

    Liefertermin-abweichung

    WBZ Sicherheitszeit

    Bestand

    Zeit

    [Quelle: Kuhn 2005]

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 96

    Inhalt

    4. Supply Chain Planning� Einführung� Demand Planning� Network Planning� Supply Planning� Production Planning

    � Aufgabe des Production Planning� Ablauf der Produktionsplanung� Aufgabe des Production Scheduling

    � Distribution Planning� Order Promising

  • Konzepte und Methoden des Supply Chain Management – SS 2017 – Dipl.-Ing. U. Mussbach-Winter Folie 97

    Supply Planning(short term)

    Distribution Planning (short t.)

    ProductionScheduling/Sequ.

    .

    SupplyPlanning

    DistributionPlanning

    SRM ProductionPlanning

    collab

    Network Information Management

    CRM

    Strat.NetworkDesign

    Order Promising (ATP/CTP