Rückgewinnungsplanung in geschlossenen Supply Chains

INHALTSVERZEICHNIS

1 Einleitung

2 Geschlossene Supply Chains in der Elektronikindustrie
2.1 Hintergrund
2.2 Planungsprobleme

3 Informationsmanagement
3.1 Anforderungen an Informationen
3.2 Das Recycling Passport Konzept
3.3 Informationsbereitstellung uber Kommunikationsplattformen

4 Modellierung von Supply Chains anhand von Tatigkeitsanalysen
4.1 Grundidee
4.2 Modellierung des Zerlegungsprozesses
4.3 Ruckgewinnungsplanung in geschlossenen Supply Chains

5 Fallstudie: Elektronikschrottrecycling
5.1 Uberblick
5.2 Modell
5.3 Planungsdaten
5.4 Ergebnis

6 Kritik

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

Abbildung 2.1: Geschlossene Supply Chain mit angehangter Umweltkette

Abbildung 2.2: Modell fur 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 Tatigkeitsanalyse basierenden Modells

Abbildung 4.2: Benotigte Planungsdaten fur Verwertungsgesellschaften

Abbildung 5.1: Materialfluss in der Ruckgewinnung

Abbildung 5.2: Verarbeitungsoperationen

Abkurzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

„Supply Chain Management ist die Koordination einer strategischen und langfristigen Zu- sammenarbeit 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 jungsten europaischen Umweltgesetzgebungen mussen die Supply Chains in den meisten groBen Industriezweigen geschlossen werden, d.h. uber ein Recyc- lingsystem mussen wieder verwertbare Bestandteile der Abfallprodukte erneut in die Produk­tion eingehen. Dabei sind die Produzenten sowohl fur das Einsammeln der nicht mehr beno- tigten Produkte als auch fur deren korrekte Sortierung und Entsorgung verantwortlich. Jungs- tes Beispiel ist das in Deutschland zum Jahresbeginn 2003 eingefuhrte und zum Teil heftig diskutierte Getranke- bzw. Dosenpfand.

Vor diesem Hintergrund wird es notig sein, Kooperationen zwischen Recyclingunternehmen und Produzenten zu bilden und die Entsorger in deren Supply Chains zu integrieren. Ein kos- teneffektives Management des Materialflusses zwischen Lieferanten, Produzenten, Konsu- menten und Entsorgern erfordert neben einem integrierten Informationsmanagement auch ein fortschrittliches, ubergreifendes Planungssystem.

Diese Arbeit behandelt auf der Grundlage des Textes von Spengler et al. (2003) das Design und die Implementierung eines Entscheidungsunterstutzungssystems fur Elektronikschrott- verwerter in geschlossenen Supply Chains. Das vorgestellte System wurde in einer groBen deutschen Elektronikschrottverwertungsgesellschaft eingesetzt und durch reale Daten vali- diert.

2 Geschlossene Supply Chains in der Elektronikindustrie

2.1 Hintergrund

Aufgrund der - zumindest uber langere Sicht gesehen - steigenden Verkaufszahlen elektri- scher und elektronischer Gerate (EEE) kann angenommen werden, dass die Menge an E- lektronikschrott (WEEE) ebenfalls steigen wird^[2]. Da die meisten Haushalte bereits Gerate dieser Art besitzen, werden sie diese zu einem bestimmten Zeitpunkt durch neue, modernere und leistungsfahigere Gerate ersetzen wollen, z.B. wenn sie kaputt gehen oder einfach nicht mehr zufrieden stellende Leistungen erbringen. Fur Deutschland besteht momentan eine Prognose in Hohe von 2 Millionen Tonnen anfallenden Elektronikschrotts pro Jahr^[3].

Die Situation wird zusatzlich durch den Umstand verkompliziert, dass die Schrotte zum Teil gefahrliche und moglicherweise giftige Substanzen beinhalten, welche die Umwelt nicht nur belasten, sondern auch dauerhaft schadigen konnen. In Abbildung 2.1 ist eine geschlossene Supply Chain mit angeschlossener Umweltkette dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Ruckfuhrung von Rohstoffen durch Wiederaufbereitung sowohl fur neue Produkte als auch als Wiederverkaufsgut moglich ist. Durch eine Endlagerung allerdings wird die Umwelt be- lastet und damit u.U. auch die primaren Rohstoffe.

Daneben enthalten diese Elektronikabfalle aber auch wertvolle Materialien und unter Um- standen auch ohne besondere Bearbeitungsanforderungen wieder verwendbare Komponen- ten, die jedoch heutzutage aufgrund der ublichen Entsorgung - d.h. Endlagerung auf einer Mulldeponie - verloren gehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1: Geschlossene Supply Chain mit angehängter Umweltkette^[4]

Um diese unbefriedigende Situation zu verbessern, wurden bereits auf europaischer Ebene zwei Vorschlage erarbeitet, die in Zukunft in nationales Recht umgesetzt werden: Die WEEE - Direktive und die RoHS - Direktive ^[5]. Da nun die Produzenten fur ihre Produkte uber 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 beschaftigt, der sog. after-use Phase. Es ist zu erwarten, dass die Akteure in dieser Kette mit dem Ziel zusammenarbeiten, die Anforderungen effizient zu erfullen und Synergieeffekte auszunutzen^[6]. Ein Unternehmen muss innerhalb der strategischen Planung entscheiden, welche Moglichkeit des Recyclings fur 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 fur die Produkti­on neuer Gerate,
- Instandsetzen und Uberholen ganzer Produkte, um sie als Secondhand-Produkte an- bieten zu konnen.

Jede dieser Varianten bietet ihre eigenen Vor- und Nachteile. So ist das Recycling in den meisten Fallen sehr kosten- und zeitaufwendig und liefert im Gegenzug neue, auch in vollig anderen Branchen einsetzbare Rohstoffe, wahrend die simple Wiederbenutzung die kosten- gunstigste der drei aufgezahlten Methoden darstellt, dafur aber in ihrem Anwendungsbereich im Vergleich zu recycelten Rohstoffen sehr eingeschrankt ist^[7].

2.2 Planungsprobleme

Abbildung 2.2 verdeutlicht, wie das Modell des Aufbaus und des Betriebs des SCM ohne Erweiterung in einem Unternehmensnetzwerk charakterisiert ist. Die Einteilung in drei Inter- aktionsebenen und drei Beziehungsphasen entspricht dem ALP-Konzept (advanced logistic partnership)^[8].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.2: Modell fur den Aufbau und den Betrieb des SCM in einem Unternehmensnetzwerk^[9]

Mit einer Ausweitung der Supply Chain auf die after-use Phase entstehen neue planerische Probleme, die es zu losen gilt. Die drei wichtigsten sind^[10]:

- Unsicherheiten im Hinblick auf Volumen, Qualitat, Zusammensetzung und Anfallens- zeitpunkt der gesammelten ausrangierten Produkte fuhrt zu steigender Komplexitat des Systems
- Ein Ungleichgewicht zwischen der Bereitstellung ausrangierter Produkte auf der ei- nen und den Anforderungen der Produzenten als Nachfrager auf der anderen Seite ist haufig festzustellen
- Die zusatzlichen Moglichkeiten auf dem Markt sind bis heute unerforscht

Die Instrumente fur die Planung und Kontrolle von geschlossenen Supply Chains sollten die Entscheidungsfindung sowohl auf der strategischen als auch auf der operationalen Ebene unterstutzen.

Im strategischen Bereich sind Instrumente erforderlich, die den Entscheidungstragern der Produzenten erlauben, unterschiedliche Szenarien mit variierenden technischen, sozio- okonomischen und rechtlichen Bedingungen zu modellieren und auszuwerten. Dazu werden Methoden zur Vorhersage von Volumen und Zustand der ausrangierten Produkte benotigt, ebenso muss das Timing fur in Zukunft anfallenden Elektronikschrott bestimmt werden. SchlieBlich mussen die Form und der Inhalt der Kooperationsvereinbarungen zwischen Pro­duzenten und Verwertungsfirmen festgelegt werden.

Im operationalen Bereich muss die Koordination und Kompatibilitat zwischen Produktions- planung und -kontrolle des Produzenten und Verwertungsplanung und -kontrolle des Recyc- lingunternehmens sichergestellt werden. Dazu sind operationale Planungsinstrumente denk- bar, die dem Recyclingunternehmen erlauben, kosteneffiziente Wiederverwertungsprogram- me fur eine groBe Bandbreite an anfallenden ausrangierten Produkten zu entwickeln.

[...]

^[1] Schonsleben/Hieber (2000), S. 18.

^[2] Spengler et al. sprechen sogar von „konstant steigenden Verkaufszahlen“ (vgl. Spengler et al. 2003, S. 2). In Anbetracht der zuruckliegenden, durchaus negativen Entwicklungen insbesondere im Bereich der Unterhaltungselektronik, Handys und Computerkomponenten entspricht das jedoch nicht der Realitat.

^[3] Vgl. BVSE 1999.

^[4] Entnommen aus Krikke et al. 2003, S. 3, eigene Ubersetzung.

^[5] Vgl. Spengler et al. 2003, S. 2 f.

^[6] Inderfurth et al. differenzieren im Unterschied zu Spengler et al. bei der Ruckfuhrung von Rohstof- fen in Ruckflusse von auGerhalb der Kette, also direkt vom Verbraucher, und von innerhalb der Ket­te, also z.B. Nebenprodukte, defekte Produkte etc. (Vgl. Inderfurth et al. 2001, S. 1).

^[7] Inderfurth et al. fuhren als weitere Moglichkeit die Energieruckgewinnung durch Verbrennen auf (Vgl. Inderfurth et al. 2001, S. 1) und unterscheiden in destruktives und nicht-destruktives Ausei- nanderbauen (vgl. Inderfurth et al. 2001, S. 3, S. 19).

^[8] Vgl. Schonsleben/Hieber 2000, S. 19.

^[9] Entnommen und grafisch modifiziert aus Schonsleben/Hieber 2000, S. 18.

^[10] Vgl. Krikke et al. 2002; Inderfurth et al. nennen zusatzliche Komplikationen (Vgl. Inderfurth et al. 2001, S. 1).