Methoden und Anwendungsbereiche der Standortplanung

von Werkstätten, Maschinen, Transportwegen und Lagerbereichen innerhalb eines Produkti-onsstandorts [NEUM96, S. 228].

Zusätzlich zu den klassischen Problemstellungen gibt es Aufgaben, die nicht aus der Stand-ortplanung stammen, sich aber dennoch mit den gleichen beziehungsweise sehr ähnlichen Methoden und Modellen lösen lassen.

Der Erfolg eines Unternehmens hängt naturgemäß von vielen Faktoren ab. Einen großen Einfluss haben hier z. B. die Produktions-, Beschaffungs- und Absatzbedingungen, welche maßgeblich durch den Standort einer Betriebsstätte bestimmt werden können. Aus der geringen kurzfristigen Flexibilität bezüglich Standortveränderungen folgt also direkt die Notwendigkeit einer möglichst langfristigen und strategischen Standortplanung, um den Erfolg des Unternehmens sicherzustellen.

Typischerweise gibt es drei Auslöser, die eine neue Standortentscheidung veranlassen. Bei einem Kapazitätsüberbedarf kann wahlweise ein vorhandener Standort erweitert, ein neuer errichtet oder ein fremder erworben werden. Liegt dagegen Kapazitätsüberschuss vor, müssen entweder eine Betriebsstätte stillgelegt oder ggf. mehrere Werke innerbetrieblich umorganisiert werden, um die Kapazität zu verringern. Zuletzt können Unternehmensinterne oderexterne Standortunzulänglichkeiten eine Neuplanung erfordern. So kann z. B. eine Änderung des Produktionsprogramms eine neue Layoutplanung oder externe Einflüsse, wie neue behördliche Auflagen oder Probleme auf dem Beschaffungs- oder Absatzmarkt, eine neue Standortbetrachtung nach sich ziehen [ARNO08, S. 95].

2 Standortwahl

Mit dem Begriff Standort bezeichnet man innerhalb von Logistiksystemen üblicherweise allgemein Produktionswerke, Beschaffungslager, Distributionslager, Outlets und ggf. Sammelpunkte in Recycling-Kreisläufen. Je nach Anlass und Anforderung kann dabei auf verschiedenen Ebenen nach potentiellen Standorten gesucht werden. So kann z. B. weltweit, also in Ländern, Freihandelszonen und Kontinenten, landesweit in Städten und Regionen oder regional nach der besten Lage gesucht werden [VAHR05, S. 469]. Grundsätzlich gibt es eine Reihe von weichen Faktoren, die eher qualitativ bewertetet werden, sowie harte Faktoren, die sich meist quantitativ bemessen lassen.

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2.1 Einfluss von Standortfaktoren auf die Standortwahl

Mit Standortfaktoren bezeichnet man meist die qualitativen Faktoren. Das Unternehmen stellt an sie einerseits gewisse Anforderungen und findet andererseits gewisse Bedingungen vor. Ziel ist es, aus der Menge potentieller Standorte einen bzw. mehrere so auszuwählen, dass eine weitestgehende Übereinstimmung zwischen Standortanforderungen und Standortbedingungen mit dem Ziel der Maximierung des wirtschaftlichen Erfolgs gewährleistet wird [ARNO08, S. 96]. Eine Methode, um eine Vergleichbarkeit herzustellen und dieses Ziel zu erreichen, stellt die Nutzwertanalyse dar. Dabei gilt es im ersten Schritt, die für die jeweilige Entscheidung relevanten Faktoren zu identifizieren [GÜNT05, S. 71]. Bei einer globalen Suche werden die Standorte wesentlich heterogener sein als bei einer regionalen Auswahl und somit verändert sich auch die Wichtigkeit der verschiedenen Faktoren. So werden bei der weltweiten Suche z. B. die politische Stabilität des betrachteten Landes, Wechselkursrisiken, Erschließung eines Marktzugangs, Größe des Inlandsmarktes, Verfügbarkeit von Rohstoffen, klimatische Bedingungen, Lohnniveau, Verkehrsinfrastruktur sowie wirtschaftsfreundliche Gesetzgebung und Verwaltungen von großer Bedeutung sein [GÜNT05, S. 69].

Dagegen werden bei einer späteren regionalen Festlegung eher die Verfügbarkeit von Arbeitskräften mit speziellem Know-How, Grundstücken und Gebäuden eine große Rolle spielen. Hinzu kommen Faktoren wie Verkehrsanbindung, Netzwerkeffekte durch Branchencluster, leistungsfähige Zulieferer, Steuern, Subventionen sowie die Lagegunst zum Absatzgebiet hinsichtlich Betriebskosten, Transportkosten und Serviceniveau [VAHR05, S. 469]. Zusätzlich wird die Bedeutung der einzelnen Faktoren auch vom Wirtschaftszweig beeinflusst. So sind im High-Tech Bereich möglicherweise das Lohnniveau und die Verfügbarkeit von Rohstoffen weniger von Interesse und dafür die politische Stabilität, Rechtssicherheit und eine entsprechende Gesetzgebung umso mehr [GÜNT05, S. 70].

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Sind die relevanten Faktoren gefunden, gilt es die jeweiligen Ausprägungen an den verschiedenen Orten zu ermitteln und, wenn möglich, auf einer Skala einzuordnen. Danach können anhand von Mindestwerten bzw. Anspruchsniveaus all diejenigen Orte, die diese Anforderun-

GE

200

250 300 350 400

Preis Größe Lage

gen nicht erfüllen, ausgeschlossen werden. Auch dominierte Lösungen werden eliminiert, wenn sie im Vergleich zu einem anderen Standort nur schlechtere bzw. gleiche Werte aufweisen. Zu diesem Zweck bietet sich eine grafische Lösung, bei der die Faktoren auf der X-Achse und die Werte in Y-Richtung aufgetragen werden, an. Wie in Abbildung 1 zu sehen, würde Ort 1 aufgrund der Nichterfüllung des Anspruchsniveaus bezüglich des Preises bereits ausscheiden und Ort 3 wird von Ort 2 dominiert und somit auch ausgeschlossen. Um aus den verbleibenden Orten die beste Lösung zu finden, werden die einzelnen Faktoren gewichtet und somit eine Gesamtwertung erstellt, auf deren Basis dann die Standortentscheidung gefällt werden kann.

2.2 Kostenminimale Lösung durch Modellbildung

Der beste Standort im Vergleich zu den übrigen ist derjenige, der alle bewertbaren und nichtbewertbaren Anforderungen des Betriebes optimal erfüllt. Somit sind außer der Rentabilität auch die Unternehmensziele wichtige Kriterien. Dennoch stellen meist die Kosten den aus-

schlaggebenden Faktor dar, vor allem wenn die übrigen Ziele standortunabhängig oder die verbleibenden Standorte homogen genug sind, um diese Faktoren im Modell unberücksichtigt zu lassen [GIEN07, S. 341]. Somit lässt sich die Entscheidung in den meisten Ansätzen lediglich durch Berechnung der Kosten und ggf. der Erlöse fällen. Um die vorher erarbeiteten Standortfaktoren auch in die mathematischen Modelle einfließen lassen zu können, ist es

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möglich diese bei den Total Cost of Ownership eines Standorts zu berücksichtigen. Im Folgenden sollen nun die am meisten verbreiteten mathematischen Modelle zur Standortfindung erläutert und auf ihren praktischen Nutzen untersucht werden.

2.2.1 Lineare Optimierung

Gemeinsamkeit aller Modelle ist, dass es lineare Optimierungsprobleme sind. Das bedeutet, trotz ihrer Unterschiede ist die Methode zur Lösungsfindung im Wesentlichen die gleiche. Zuerst müssen alle benötigten Größen bzw. Variablen spezifiziert werden. Anschließend werden eine Reihe linearer Gleichungen oder Ungleichungen als Nebenbedingungen aufgestellt. Im letzten Schritt wird die Zielfunktion aufgestellt, die üblicherweise entweder die Kosten oder den Gewinn beinhaltet. Diese Zielfunktion wird dann unter den bekannten Nebenbedingungen minimiert bzw. maximiert [NEUM04, S. 35]. Zur Lösung solcher Problemstellungen gibt es sowohl grafische als auch analytische Verfahren. Die einfachste Möglichkeit bieten in der Praxis Werkzeuge -In, um ein

solches standardisiertes Problem computergestützt zu lösen. Wie in Abbildung 2 ersichtlich, wird zuerst die Zelle angegeben, die die Zielfunktion und damit den Zielwert enthält. Danach ist auszuwählen, ob ein Minimum oder ein Maximum gesucht wird. Die veränderbaren Zellen beinhalten die Variablen und schließlich können beliebige Nebenbedingungen festgelegt werden. Zur Auswahl stehen Gleichungen, Ungleichungen, Ganzzahligkeit- und Binärbedingungen (die Variable darf nur den Wert 0 oder 1 annehmen).

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2.2.2 Einstufiges Warehouse-Location-Problem

Das einstufige Warehouse-Location-Problem (WLP), auch als Standortproblem bezeichnet, eignet sich aufgrund seiner relativ geringen Komplexität gut als Einstieg in die Modellbildung. Es geht um die Frage, welche von den m potentiellen Produktionsorten eröffnet werden sollen, um die bekannten Nachfragemengen b j möglichst kostengünstig zu decken. Dabei ist, würde man alle Produktionsstätten realisieren, das Angebot weitaus höher als die Nachfrage. Durch die Errichtung eines Standorts entstehen Fixkosten in Höhe von F i . Gesucht wird nach der minimalen Summe aus fixen und variablen Kosten zur Versorgung von bestimmten Absatzgebieten [VAHR05, S. 473]. In dieser Form handelt es sich um ein kapazitiertes WLP, da die einzelnen Anbieter nur eine beschränkte Kapazität a i besitzen. Die Kosten, die beim Transport einer Mengeneinheit vom Anbieter i zum Nachfrager j auftreten, werden mit c ij be-

F 1

F i

F m

zeichnet. Es ergibt sich somit die Struktur wie in Abbildung 3.

2.2.2.1 Mathematische Lösung

Mathematisch kann man das WLP als Lineares Optimierungsmodell darstellen. Es gibt m potentielle Anbieter, deren maximale Angebotsmengen a i seien. Demgegenüber stehen n verschiedene Nachfrager, die jeweils die Menge b j zugeteilt bekommen müssen. Die Errichtung eines Standorts wird durch die Binärvariable i gekennzeichnet, wobei i =1 bedeutet, dass er

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