Rückgewinnungsplanung in geschlossenen Supply Chains

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INHALTSVERZEICHNIS

1  Einleitung  1

2  Geschlossene Supply Chains in der Elektronikindustrie  2

2.1  Hintergrund  2

2.2  Planungsprobleme  4

3  Informationsmanagement  6

3.1  Anforderungen an Informationen  6

3.2  Das Recycling Passport Konzept  7

3.3  Informationsbereitstellung über Kommunikationsplattformen  8

4  Modellierung von Supply Chains anhand von Tätigkeitsanalysen  11

4.1  Grundidee  11

4.2  Modellierung des Zerlegungsprozesses  12

4.3  Rückgewinnungsplanung in geschlossenen Supply Chains  13

5  Fallstudie: Elektronikschrottrecycling  16

5.1  Überblick  16

5.2  Modell  17

5.3  Planungsdaten  18

5.4  Ergebnis  19

6  Kritik  20

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  ABBILDUNGS- UND TABELLENVERZEICHNIS  

  Abbildung 2 1: Geschlossene Supply Chain mit angehängter Umweltkette  

  Abbildung 2 2: Modell für den Aufbau und den Betrieb des SCM in einem  

  Unternehmensnetzwerk  

  Abbildung 3 1: Informationsfluss zwischen Herstellungs- und after-use Phase  

  Abbildung 4 1: Struktur eines auf einer Tätigkeitsanalyse basierenden Modells  

  Abbildung 4 2: Benötigte Planungsdaten für Verwertungsgesellschaften  

  Abbildung 5 1: Materialfluss in der Rückgewinnung  

  Abbildung 5 2: Verarbeitungsoperationen  

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

EEE Elektrische und elektronische Geräte (electrical and electronic equipment) WEEE Elektronikschrott (waste electrical and electronic equipment) RoHS Restriction of the use of certain hazardous substances SCM Supply Chain Management ALP Advanced logistic partnership EICTA European Information Communications and Consumer Electronics Technology Industry Association CAD Computer Aided Design MILP Mixed integer linear programming

1 Einleitung

„Supply Chain Management ist die Koordination einer strategischen und langfristigen Zusammenarbeit von Ko-Herstellern im gesamten Unternehmensnetzwerk zur Entwicklung und Herstellung von Produkten - sowohl in Produktion und Beschaffung als auch in Produkt- und Prozessinnovation“ ¹ .

Im Hinblick auf die jüngsten europäischen Umweltgesetzgebungen müssen die Supply Chains in den meisten großen Industriezweigen geschlossen werden, d.h. über ein Recyclingsystem müssen wieder verwertbare Bestandteile der Abfallprodukte erneut in die Produktion eingehen. Dabei sind die Produzenten sowohl für das Einsammeln der nicht mehr benötigten Produkte als auch für deren korrekte Sortierung und Entsorgung verantwortlich. Jüngstes Beispiel ist das in Deutschland zum Jahresbeginn 2003 eingeführte und zum Teil heftig diskutierte Getränke- bzw. Dosenpfand.

Vor diesem Hintergrund wird es nötig sein, Kooperationen zwischen Recyclingunternehmen und Produzenten zu bilden und die Entsorger in deren Supply Chains zu integrieren. Ein kosteneffektives Management des Materialflusses zwischen Lieferanten, Produzenten, Konsumenten und Entsorgern erfordert neben einem integrierten Informationsmanagement auch ein fortschrittliches, übergreifendes Planungssystem.

Diese Arbeit behandelt auf der Grundlage des Textes von Spengler et al. (2003) das Design und die Implementierung eines Entscheidungsunterstützungssystems für Elektronikschrottverwerter in geschlossenen Supply Chains. Das vorgestellte System wurde in einer großen deutschen Elektronikschrottverwertungsgesellschaft eingesetzt und durch reale Daten validiert.

¹ Schönsleben/Hieber (2000), S. 18.

2 Geschlossene Supply Chains in der Elektronikindustrie

2.1 Hintergrund

Aufgrund der - zumindest über längere Sicht gesehen - steigenden Verkaufszahlen elektrischer und elektronischer Geräte (EEE) kann angenommen werden, dass die Menge an Elektronikschrott (WEEE) ebenfalls steigen wird ² . Da die meisten Haushalte bereits Geräte dieser Art besitzen, werden sie diese zu einem bestimmten Zeitpunkt durch neue, modernere und leistungsfähigere Geräte ersetzen wollen, z.B. wenn sie kaputt gehen oder einfach nicht mehr zufrieden stellende Leistungen erbringen. Für Deutschland besteht momentan eine Prognose in Höhe von 2 Millionen Tonnen anfallenden Elektronikschrotts pro Jahr ³ .

Die Situation wird zusätzlich durch den Umstand verkompliziert, dass die Schrotte zum Teil gefährliche und möglicherweise giftige Substanzen beinhalten, welche die Umwelt nicht nur belasten, sondern auch dauerhaft schädigen können. In Abbildung 2.1 ist eine geschlossene Supply Chain mit angeschlossener Umweltkette dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Rückführung von Rohstoffen durch Wiederaufbereitung sowohl für neue Produkte als auch als Wiederverkaufsgut möglich ist. Durch eine Endlagerung allerdings wird die Umwelt belastet und damit u.U. auch die primären Rohstoffe.

Daneben enthalten diese Elektronikabfälle aber auch wertvolle Materialien und unter Umständen auch ohne besondere Bearbeitungsanforderungen wieder verwendbare Komponenten, die jedoch heutzutage aufgrund der üblichen Entsorgung - d.h. Endlagerung auf einer Mülldeponie - verloren gehen.

² Spengler et al. sprechen sogar von „konstant steigenden Verkaufszahlen“ (vgl. Spengler et al.

2003, S. 2). In Anbetracht der zurückliegenden, durchaus negativen Entwicklungen insbesondere im Bereich der Unterhaltungselektronik, Handys und Computerkomponenten entspricht das jedoch nicht der Realität.

³ Vgl. BVSE 1999.

Um diese unbefriedigende Situation zu verbessern, wurden bereits auf europäischer Ebene zwei Vorschläge erarbeitet, die in Zukunft in nationales Recht umgesetzt werden: Die WEEE

- Direktive und die RoHS - Direktive ⁵ . Da nun die Produzenten für ihre Produkte über den gesamten Lebenszyklus hinweg gesehen verantwortlich sind, muss die traditionelle Supply Chain um eine Phase erweitert werden, die sich mit den Produkten nach ihrer Benutzung beschäftigt, der sog. after-use Phase. Es ist zu erwarten, dass die Akteure in dieser Kette mit dem Ziel zusammenarbeiten, die Anforderungen effizient zu erfüllen und Synergieeffekte auszunutzen ⁶ . Ein Unternehmen muss innerhalb der strategischen Planung entscheiden, welche Möglichkeit des Recyclings für jedes einzelne ihrer Produkte genutzt werden soll. Man kann die folgenden Strategien unterscheiden:

Recycling, um neue Rohmaterialien zu gewinnen,

Wiederbenutzung von Teilen und Komponenten als Ersatzteile oder für die Produktion neuer Geräte,

⁴ Entnommen aus Krikke et al. 2003, S. 3, eigene Übersetzung.

⁵ Vgl. Spengler et al. 2003, S. 2 f.

⁶ Inderfurth et al. differenzieren im Unterschied zu Spengler et al. bei der Rückführung von Rohstoffen in Rückflüsse von außerhalb der Kette, also direkt vom Verbraucher, und von innerhalb der Ket- te, also z.B. Nebenprodukte, defekte Produkte etc. (Vgl. Inderfurth et al. 2001, S. 1).