Systematisierung der besonderen Planungsprobleme bei Wieder- und Weiterverwendung von Produkten und Materialien


Hausarbeit (Hauptseminar), 2010

23 Seiten, Note: 1,7


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einführung
1.1 Problemstellung und Ausgangssituation
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise

2 Grundlagen und Rahmenbedingungen
2.1 Begrifflichkeiten und Definitionen
2.2 Formen der Wiederverwendung
2.3 Charakteristische Besonderheiten

3 Planungsprobleme der Reverse Logistik
3.1 Dimensionen der Reverse Logistik
3.2 Reverse Logistik Standortplanung
3.3 Bestandsmanagement
3.4 Demontageplanung
3.5 Kapazitätsplanung

4 Schlussbemerkung

Abbildungsverzeichnis

1 Closed-Loop Supply Chain

2 Einordnungsmatrix der RL Planungsprobleme

3 Zweistufen Lagersystem

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einführung

1.1 Problemstellung und Ausgangssituation

Die Welt hat in den letzten Jahrzehnten ein unglaubliches Wachstum erfahren. Dies ist mit Sicherheit sowohl auf neue technologische Errungenschaften als auch auf neue internationale Handelsmöglichkeiten und die damit einhergehende Glo- balisierung zurückzuführen. Einen großen Teil an dieser Entwicklung haben mit Sicherheit einerseits moderne Telekommunikationsmöglichkeiten als auch ande- rerseits die stetig sinkenden Transportkosten beigetragen. Allerdings ist in die- sem Zusammenhang auch die Nachfrage an Primärrohstoffen drastisch gestiegen. Verstärkt durch das weltweite Bevölkerungswachstum steht die Weltgemeinschaft nun vor der dringenden Aufgabe dieser zunehmenden Nachfrage durch effizientere Nutzung der Ressourcen gegenzusteuern bzw. durch einen schonenderen Umgang das Ressourcenaufkommen zu schützen und zu erhalten.

Um die Notwendigkeit des Handelns zu unterstreichen, werden zunehmend auch die Regierungen weltweit aktiv und erlassen Richtlinien und Gesetze, um den Roh- stoffverbrauch zu reduzieren bzw. die Wiederverwendung von Materialien und so- mit das Recyceln vorzuschreiben. Insbesondere die Regierungen in Kanada und Europa haben hierzu strikte Standards gesetzt (Wu und Dunn (1995)).

Innerhalb der EU versucht zum Beispiel die Bundesrepublik Deutschland mit dem Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG), welches 2005 in Kraft getreten ist, den Unmengen an Elektroschrott entgegenzuwirken und verpflichtet in § 10

(1) ElektoG die Hersteller von Elektronikgeräten diese wieder einzusammeln und schreibt in § 12 ElektroG auch deren Weiterverwertung vor.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen sich auch die Unternehmen an die geänderten Rahmenbedingungen anpassen. Somit sind im produzierenden Gewerbe die Materialströme nicht mehr nach der Auslieferung von Produkten beendet, sondern müssen am Ende des Lebenszyklus ggf. wieder eingesammelt, aufbereitet und weiterverarbeitet werden. Die Herausforderungen an die Logistik und Produktion, welche durch das Einbeziehen gebrauchter und bereits im Um- lauf gewesener Güter entstehen, werden dem Bereich der Reverse Logistik (RL) zugeordnet.

1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise

Ziel dieser Seminararbeit soll es zunächst sein, die traditionelle forward Logistik von der RL zu trennen und die besonderen, planerischen Eigenschaften der RL her- auszuarbeiten. Hierzu werden zunächst in Kapitel 2.1 die Begrifflichkeiten der RL erläutert und in Kapitel 2.2 die unterschiedlichen Formen der Wiederverwendung aufgezeigt. In Kapitel 2.3 werden anschließend die speziellen charakteristischen Ei- genschaften, welche die Planungsprobleme des RL direkt beeinflussen, dargelegt.

In Kapitel 3 wird dann eine Möglichkeit aufgezeigt, die RL hinsichtlich verschie- dener Dimensionen zu systematisieren und zu gliedern. Auf diesen Dimensionen aufbauend wird im Anschluss eine Auswahl an spezialisierten Planungsproblemen, wie diese sich in der Literatur wiederfinden, eingeordnet. Insbesondere wird dabei auf das Netzwerkdesign (Kapitel 3.2), das Bestandsmanagement (Kapitel 3.2), die Demontageplanung (Kapitel 3.4) und die Kapazitätsplanung (Kapitel 3.5) einge- gangen.

Im Anschluss wird in Kapitel 4 eine kurze Zusammenfassung dieser Arbeit prä- sentiert.

2 Grundlagen und Rahmenbedingungen

2.1 Begrifflichkeiten und Definitionen

Die klassische forward Logistik als Bestandteil der Supply Chain wird von Tibben- Lembke (2002) als Disziplin beschrieben, welche die Planung, Implementierung und Kontrolle aller Materialflüsse, Services und Bestände vom Ursprung bis zum Konsum umfasst. Somit unterscheidet sich die traditionelle Logistik deutlich von den gängigen Definitionen des RL. RL wird im Allgemein verstanden als ein ”[...] movement of goods from a consumer towards a producer in a channel of distri- bution.”(Pohlen und Farris (1993), S. 36). Eine etwas weitere Definition ist bei De Brito und Dekker zu finden, wobei RL als ”[...] the process of planning, im- plementing and controlling backward flows of raw materials, in process inventory, packaging and finished goods, from a manufacturing, distribution or use point, to a point of recovery or point of proper disposal”definiert wird (de Brito und Dekker (2004), S.5). Somit umfasst die RL im Gegensatz zur forward Logistik den rückwärtsgerichteten Materialfluss, ungeachtet deren finalen Bestimmung. Die je- weiligen Formen der Wiederverwendung werden hierzu in Kapitel 2.2 dargestellt.

Um nun eine stringente Trennung von forward und reverse Logistik zu vermeiden, gewann in den letzten Jahren der Begriff des Closed-Loop Supply Chain (CLSC) zunehmend an Bedeutung. Hierbei wurde der Tatsache Rechnung getragen, dass innerhalb einer vorwärts gerichteten Wertschöpfungskette auch wiederverwertete Materialien verwendet werden können (de Brito und Dekker (2002)). Die damit verbundene Begrifflichkeit des Closed-Loop Supply Chain Management (CLSCM) wird von Guide und van Wassenhove (2009), als ”[...] the design, control, and ope- ration of a system to maximize value creation over the entire life cycle of a product with dynamic recovery of value from different types and volumes of returns over time”(Guide und van Wassenhove (2009), S. 10) definiert. Somit schließt der Be- griff des CLSC den gesamten physischen Materialfluss von der Rohstoffgewinnung bis hin zur Zurückführung der Materialien in die Natur ein und umfasst sämt- liche Zustände, welche die Materialien und Produkte währenddessen einnehmen können. In Abbildung 1 ist sowohl der vorwärtsgerichtete als auch der rückwärtige Materialfluss dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Closed-Loop Supply Chain

Quelle: In Anlehnung an Flapper u. a. (2005.), S. 4

2.2 Formen der Wiederverwendung

Um die eingesammelten Produkte und Materialien wiederzugewinnen, stellen Thier- ry u. a. (1995) in einem Artikel acht verschiedene Formen der Wiederverwendung dar. All diese Formen beinhalten das Einsammeln der Produkte und Komponen- ten und unterscheiden sich somit hinsichtlich des Ausmaßes der Aufbereitung und Transformation bzw. in der Art der Beseitigung. Die Punkte 2 bis 6 stellen hierbei die klassischen Punkte des Product Recovery Management (PRM) mit dem finalen Zweck der Wiederverwendung dar.

1. Direkte Wiederverwendung / Wiederverkauf

Bei dieser Form handelt es sich um eine direkte Wiederveräußerung des rückläufigen Produktes, wobei die Produktqualität der Qualität neuer Produkten entsprechen muss. Als klassisches Beispiel sei an dieser Stelle eine Reture im Versandhandel genannt.

2. Reparatur

Der Zustand bzw. die Qualität ist grundsätzlich geringer als die Qualität neu hergestellter Produkte. Die Reparatur umfasst somit kleine Maßnahmen, um den aktuellen Produktzustand an jenen neuer Produkte anzupassen. Der Re- paratur wird gewöhnlich das Befestigen und Austauschen von defekten Teilen subsummiert. Diese Form der Wiederverwendung findet unter Umständen direkt beim Kunden oder in einer speziellen Reparaturstätte statt.

3. Instandhaltung

Unter Instandhaltung (Refurbishing) wird die Wiederherstellung einer vor- ab definierten Qualität und Funktionalität verstanden, wobei die Standards weniger hoch sind im Vergleich zu neuen Produkten. Hierbei werden kri- tische Komponenten inspiziert und kontrolliert und gegebenenfalls ersetzt. Teilweise kann auch ein technologisches Upgrade dem Aufarbeitungsprozess beigefügt werden. Ein typisches Beispiel ist in diesem Zusammenhang die Instandhaltung von militärischen Flugzeugen oder von Passagierflugzeugen.

4. Wiederaufarbeitung

Wiederaufarbeitung (Remanufacturing) stellt im Vergleich zur Instandhal- tung das Wiederherstellen des Produktes auf den Produkt- und Qualitäts- standard neu hergestellter Produkte dar. Die gebrauchten Produkte werden auseinandergebaut und alle Komponenten werden ge]testet und inspiziert, wobei anschließend die jeweiligen Komponenten bei Bedarf entweder ersetzt oder repariert werden. Auch innerhalb dieser Form kann ein technologisches Upgrade stattfinden. Innerhalb der Wiedergewinnung von Materialien und Rohstoffen stellt das Remanufacturing das Kernstück der Abfallvermeidung und Rohstoffwiedergewinnung dar (Jayaraman u. a. (1999)).

5. Ausschlachten

Das Ausschlachten (Cannibalization) von Produkten hat das Ziel, einen klei- nen Anteil an Komponenten zu gewinnen, welche anschließend als Ersatzteile bei der Reparatur, der Instandhaltung oder der Wiederaufarbeitung dienen können. Die jeweiligen Anforderungen an Qualität und Funktionalität werden durch den finalen Einsatz definiert.

6. Recycling

Das Recycling beschreibt eine Form der Wiederverwendung, in welcher nicht die Funktionalität der Komponenten im Vordergrund steht, sondern die Gewinnung der Materialien. Typischerweise werden die Produkte in die jeweiligen Komponenten zerlegt und anschließend in verschiedene Materialgruppen eingeteilt. Diese Materialien können dann zur Produktion von gleichen oder anderen Komponenten verwenden werden. Als Beispiel sei das Recyceln von Metall als Metallschrott bei Automobilen genannt.

7. Verbrennung

Bei der Verbrennung steht nicht das Wiedergewinnen von Rohstoffen und Materialien im Vordergrund, sondern im Wesentlichen das Beseitigen von Müll und Abfall.

8. Deponieren

Analog zur Verbrennung stellt das Deponieren keine klassische Form der Wiederverwendung von Materialien dar, sondern behandelt ebenfalls das Beseitigen von Abfällen.

2.3 Charakteristische Besonderheiten

Die RL zeichnet sich durch spezifische charakteristische Besonderheiten von der forward Logistik ab, welche Guide (2000) aufbauend auf einer Umfrage und Werks- besuchen entwickelt hat. Aufgrund dieser Differenzen ergeben sich für die RL neue bzw. veränderte Planungsprobleme, welche in Kapitel 3 dargestellt werden. Eine weitere gute Übersicht über die Besonderheiten der RL ist bei Guide und Jayara- man (2000) zu finden.

1. Unsicherheit bezüglich Zeitpunkt und Quantität der Produktrückgabe Bezüglich des Zeitpunkts und der Quantität der Produktrückflüsse besteht innerhalb der RL eine sehr große Unsicherheit. Dies ist zunächst auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Rückgabe von Produkten prinzipiell durch den Endkunden bestimmt wird. Faktoren, welche den Zeitpunkt und die Quantität maßgeblich beeinflussen, sind die Rate technologischer Erneuerung und die Position des Produktes im Produktlebenszyklus. Hinzu kommt, dass die Rücklaufrate (recovery rate) tendenziell kleiner als 100% ist. Diese Rate gibt den Quotienten aus allen rückläufigen Produkten und allen produzierten bzw. ausgelieferten Produkte an. Dies ist insbesondere auf Produktschäden während des Einsatzes zurückzuführen (Guide und Jayaraman (2000)).
2. Abgleich von Produktrückflüssen und der Nachfrage Die Notwendigkeit, die Produktrückflüsse mit der aktuellen Nachfrage abzu- gleichen, beruht auf der Tatsache, dass die Nachfrage nach neuen Produk- ten mit den Produktrückflüssen tendenziell negativ korreliert. Die Gründe, welche einen Kunden zur Rückgabe bewegen, sind determiniert durch die erwartete Lebensdauer eines Produktes und durch die Rate technologischer Erneuerung. 3. Notwendigkeit zur Demontage und Inspektion Im Gegensatz zur Herstellung von Produkten besteht innerhalb der RL die Notwendigkeit, die rückläufigen Produkte ganz oder teilweise zu demontieren bzw. zu inspizieren. Das Ausmaß der Demontagetiefe wird hierbei durch die jeweilige Form der Wiederverwendung des Produkts bestimmt (siehe Kapitel 2.2). Aufgrund der Tatsache, dass die Demontage keine Analogie der Montage hinsichtlich Ablauf und Konfiguration darstellt, bedarf die Demontageplanung einem erhöhten Koordinationsaufwand um z.B. gewisse Servicegrade einzuhalten bzw. hohe Bestände zu vermeiden.
4. Unsicherheit bezüglich wiedergewonnener Materialien und Komponenten Die Unsicherheit hinsichtlich der Bestandteile von Produkten resultiert aus einer möglichen Heterogenität der eingehenden Produkte. Ein zu demontierendes Produkt kann aus unterschiedlichen Bestandteilen bestehen und diese können aus unterschiedlicher Qualität sein. Die Erkenntnis über die jeweilige Zusammensetzung kann meistens erst zum Zeitpunkt der Demontage festgestellt werden. Somit wirken an dieser Stelle starke stochastische Größen auf das jeweilige Logistik- bzw. Produktionssystem.
5. Reverses Logistiknetzwerk Die Struktur eines reversen Logistiknetzwerkes unterscheidet sich deutlich von der einer forward Logistik und daher kann ein forward Logistiknetzwerk nicht immer zugleich die RL bedienen. So werden in der forward Logistik viele Nachfragepunkte bzw. Kunden (Senken) von wenigen Angebotspunkten (Quellen), wie z.B. Produktionsstätten oder Distributionszentren, aus belie- fert. Im Gegensatz dazu werden innerhalb der RL die Produkte von vielen Quellen eingesammelt und an nur wenige Senken geliefert. Fleischmann u. a. (1997) beschreiben diese Struktur eines RL-Netzwerks als eine many-to-few Netzwerkstruktur.
6. Materialzugehörigkeit Bei der Bearbeitung von zurückgesandten Produkten kann es zudem zu un- terschiedlichen Eigentumsstrukturen kommen. So geht das Eigentum nicht zwangsweise vom Kunden an das ausführende Unternehmen über. Der Kunde kann auch weiterhin Eigentümer des Produktes oder von Teilen des Pro- duktes bleiben und diese nach Beendigung des Transformationsprozesses zurückerhalten.
7. Stochastischer Materialfluss und Prozesszeiten Als Folge der hohen Unsicherheit innerhalb eines RL-Prozesses ergeben sich eine hohe Variabilität hinsichtlich Materialfluss und Prozesszeiten. Diese beeinflusst sehr stark die Konfiguration und Koordination des Produktionsund Logistiksystems.

3 Planungsprobleme der Reverse Logistik

3.1 Dimensionen der Reverse Logistik

Wie auch in der klassischen forward Logistik existieren innerhalb der RL Entschei- dungsprobleme. Diese können sich mehr oder weniger von den Planungsproblemen der forward Logistik unterscheiden. Insbesondere die in Kapitel 2.3 dargestellten spezifischen Besonderheiten der RL haben einen starken Einfluss auf die Entschei- dungsmodelle. Im Folgenden sollen die quantitativen Entscheidungsprobleme der RL anhand der Supply Chain Planning Matrix (SCP-Matrix), wie diese von Rho- de u. a. (2000) zur Strukturierung der allgemeineren Aufgaben der Supply Chain dargestellt wird, schematisiert und eingeordnet werden. An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, dass die vorgestellten Problemstellungen nur eine beschränkte Auswahl an Entscheidungsproblemen widerspiegelt und sich mehrheitlich auf quan- titative Fragestellungen konzentriert.

Die SCP-Matrix gliedert die Planungsprobleme in zwei Dimensionen: eine zeitliche, welche den Planungshorizont darstellt, und eine funktionelle Dimension, welche die Aufgaben der Supply Chain in ihre jeweiligen funktionellen Aufgaben unterglie- dert.

Der zeitliche Planungshorizont lässt sich weiterhin in eine lang-, mittel- und kurz- fristige Sichtweise unterscheiden. Dabei werden bei langfristigen Entscheidungen grundsätzlich Rahmenbedingungen festgesetzt, welche die zukünftige Entwicklung des Unternehmens definieren. Diese Art von Entscheidungen, welche meistens auf Basis stark aggregierter Daten getroffen werden und somit bereichsübergreifend wirken, wird in der Literatur auch den strategischen Unternehmensaufgaben zuge- ordnet. Die mittelfristigen bzw. taktischen Aufgaben dienen der Umsetzung und Verwirklichung jener im strategischen Bereich getroffenen Zielsetzungen. Hierzu zählen insbesondere Fragestellungen zur Produktionsinfrastruktur. Die letzte Ebe- ne stellt den kurzfristigen Planungshorizont bzw. das operative Produktionsmana- gement dar. Hierbei wird unter Verwendung kaum aggregierter Daten versucht, all jene Potentiale abzuschöpfen, welche die mittelfristige Planungsebene vorgesehen hat (Günther und Tempelmeier (2005.)).

Die funktionelle Einordnung folgt dagegen dem Materialfluss und lässt sich in Beschaffung, Produktion, Distribution und Absatz unterteilen. In Abhängigkeit des jeweiligen Planungsproblems von dessen zeitlicher Relevanz und funktioneller Zugehörigkeit lassen sich diese Probleme jedoch nicht zwangsweise eindeutig und redundanzfrei zuordnen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Einordnungsmatrix der RL Planungsprobleme

Quelle: In Anlehnung an Rhode u. a. (2000), S. 10

In den folgenden Abschnitten soll eine Auswahl an typischen Planungsproblemen innerhalb der RL dargelegt werden und die jeweiligen Besonderheiten bzw. Un- terschiede herausgearbeitet werden. Abbildung 2 stellt eine Auswahl an Entschei- dungsmodellen des RL bzw. CLSCM dar, wobei aufgrund der Vielzahl der in der Literatur diskutierten Modelle nur eine kleine Teilmenge davon bearbeitet werden kann. Die behandelten Probleme sind in der Abbildung mit dem jeweiligen Kapitel in Klammern versehen. Die umkreiste Nummerierung stellt die Position innerhalb der Einordnungsmatrix dar.

[...]

Ende der Leseprobe aus 23 Seiten

Details

Titel
Systematisierung der besonderen Planungsprobleme bei Wieder- und Weiterverwendung von Produkten und Materialien
Hochschule
Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt
Veranstaltung
Reverse Logistics
Note
1,7
Autor
Jahr
2010
Seiten
23
Katalognummer
V171266
ISBN (eBook)
9783640905584
ISBN (Buch)
9783640905430
Dateigröße
492 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Reverse Logistik, Entsorgungslogistik, Wiederverwendung, Weiterverwendung
Arbeit zitieren
Dominik Wörner (Autor), 2010, Systematisierung der besonderen Planungsprobleme bei Wieder- und Weiterverwendung von Produkten und Materialien, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/171266

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