Einleitung
Nicht erst seit der vielbesprochenen Globalisierung und der letzten Weltwirtschaftkrise
sind Wirtschaftsunternehmen auf der Suche nach Lösungen und
Möglichkeiten ihre Produkte und Leistungen, unter den jeweiligen unternehmensspezifischen
Umständen zu optimieren. Schlagworte wie Produktivität und
Effizienz werden allgemein als Synonym für gute betriebswirtschaftliche Arbeitsweisen
benutzt.
Um den steigenden Konkurrenzdruck immer neu erschlossener Märkte und
Wirtschaftsstandorte genüge zu tragen, sind Unternehmen gezwungen, in allen
Bereichen nach Möglichkeiten zu suchen, ihre Prozesse zu optimieren.
Die dazu mathematische Entscheidungsvorbereitung, eher bekannt unter dem
englischen Begriff Operations Research (OR), beschäftigt sich mit der Optimierung
bestimmter Prozesse und stellt ein Teilgebiet der angewandten Mathematik
dar.
Nach einleitenden Gedanken und Definitionen in Kapitel 1 befassen sich Kapitel
2 und 3 mit den Begrifflichkeiten der Supply Chain und des Operations Research.
Hier werden die theoretischen Ansätze vorgestellt und ihre praktische
betriebswirtschaftliche Anwendung durch grafische Darstellungen verdeutlicht.
Im Kapitel 4 wird das fiktive Unternehmen vorgestellt und auf die Zusammenhänge
der wichtigsten Bereiche in der Supply Chain verwiesen.
Im Hauptteil der Arbeit, in den Kapiteln 5, 6 und 7, werden die Möglichkeiten
und Probleme der betriebswirtschaftlichen Optimierung einer „Supply-Chain“,
mit Hilfe der Verwendung von Tabellenkalkulation untersucht. Die Beschreibung,
mathematische Darstellung und Modellierung der Bereiche Beschaffung,
Produktion und Distribution in einer Supply Chain werden am Beispiel eines
Elektroartikels präsentiert. Als Modellierungsgrundlage wurde die Tabellenkalkulation
MS Excel verwendet. Die Lösungen der Optimierungsprobleme sind mit
Hilfe des Excel Add-Ins Frondline Solvers "Premium Solver Platform V8.0" ermittelt
worden.
Die Intention dabei ist, sowohl Kosten als auch Zeit einzusparen, um sich Wettbewerbsvorteile
gegenüber der Konkurrenz zu erarbeiten. Dieses wurde dann
noch einmal explizit im Kapitel 8 veranschaulicht, in dem am Beispiel des deutschen
Unternehmen „RECARO“ konkrete Potenziale und Ergebnisse, der Optimierungsmöglichkeiten
dargestellt werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Supply Chain
3 Operations Research
4 Darstellung des fiktiven Unternehmens
5 Tourenplanung (Das Vehicle Routing Problem)
5.1 Ökonomische Problemstellung
5.2 Mathematische Formulierung des Problems
5.3 Mathematisches Modell
5.4 Aufgabe zum Vehicle Routing Problem
5.4.1 Problembeschreibung
5.4.2 Umsetzung in Excel
5.4.3 Lösung
5.4.4 Kritik
6 Produktion/ Beschaffung (Nichtlineare Optimierung)
6.1 Ökonomische Problemstellung
6.2 Mathematische Formulierung des Problems
6.3 Mathematisches Modell
6.4 Aufgabe zu Nichtlineare Optimierung (Produktion)
6.4.1 Problembeschreibung
6.4.2 Umsetzung in Excel
6.4.3 Lösung
6.4.4 Kritik
6.5 Aufgabe zu Nichtlineare Optimierung (Beschaffung)
6.5.1 Problembeschreibung
6.5.2 Umsetzung in Excel
6.5.3 Lösung
6.5.4 Kritik
7 Produktion/ Distribution (Das allgemeine Netzwerkproblem)
7.1 Ökonomische Problemstellung
7.2 Mathematische Formulierung des Problems
7.3 Mathematisches Modell
7.4 Aufgabe zum allgemeinen Netzwerkproblem
7.4.1 Problembeschreibung
7.4.2 Umsetzung in Excel
7.4.3 Lösung
7.4.4 Kritik
8 Prozessoptimierung in der Praxis
9 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht betriebswirtschaftliche Möglichkeiten zur Optimierung einer Supply Chain mittels Tabellenkalkulation, wobei der Fokus auf der mathematischen Entscheidungsunterstützung durch Operations Research liegt.
- Grundlagen der Supply Chain und des Operations Research
- Modellierung von Tourenplanungsproblemen (Vehicle Routing Problem)
- Nichtlineare Optimierung von Produktions- und Beschaffungsmengen
- Netzwerkoptimierung in Produktion und Distribution
- Praxisbeispiel der Prozessoptimierung bei RECARO Aircraft Seating
Auszug aus dem Buch
5. Tourenplanung (Das Vehicle Routing Problem)
Unter einem Tourenplanungsproblem (im Folgenden als VRP bezeichnet) wird ganz allgemein das Problem, dass in einem Fuhrpark verschiedenen Fahrzeugen Aufträge zuzuordnen sind, wobei für jedes Fahrzeug zugleich die Reihenfolge festgelegt werden muss, in der die Aufträge auszuführen sind verstanden. In der angloamerikanischen Literatur sind diese Probleme unter dem Begriff „Vehicle Routing Problems“ bekannt. VRPs bestehen aus einer Kombination von Zuordnungsproblemen (Clustering) und Reihenfolgeproblemen (Routing Problem). Das Reihenfolgeproblem ist im Prinzip ein Rundreiseproblem. Dabei muss entweder die kürzeste Rundreise, die jeden Knoten genau einmal enthält (Traveling Salesman Problem), oder die kürzeste Rundreise, welche jede Kante genau einmal enthält (Briefträgerproblem), gefunden werden.
5.1 Ökonomische Problemstellung
Von einem Depot werden n-1 Kunden mit LKW gleichen Typs beliefert. Für jeden Kunden ist der Ladebedarf des LKW bekannt, ebenso die Gesamtkapazität der einzelnen LKW. Nach der Belieferung kehrt der LKW ins Depot zurück. Alle Distanzen zwischen Depot und Kunden sind bekannt.
In welcher Reihenfolge sollen die LKW die Kunden anfahren, so dass alle Kunden beliefert werden und die Gesamtkosten dafür minimal sind.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Motivation zur Prozessoptimierung im Zuge des steigenden Wettbewerbs und den Einsatz von Operations Research zur Entscheidungsfindung.
2 Supply Chain: Erläutert die Begrifflichkeiten und die strategische Bedeutung der Integration von Unternehmensaktivitäten entlang der Wertschöpfungskette.
3 Operations Research: Führt in die Anwendung quantitativer Methoden zur Vorbereitung optimaler Entscheidungen und die Modellbildung ein.
4 Darstellung des fiktiven Unternehmens: Stellt das Beispielunternehmen vor, das Elektroartikel herstellt und als Grundlage für die nachfolgenden Optimierungsmodelle dient.
5 Tourenplanung (Das Vehicle Routing Problem): Behandelt die Tourenplanung für den Außendienst mittels mathematischer Modellierung und Excel-Solver.
6 Produktion/ Beschaffung (Nichtlineare Optimierung): Analysiert Produktionsmengen- und Materialbedarfsplanungen unter Berücksichtigung von Rabattstaffelungen und Kapazitätsgrenzen.
7 Produktion/ Distribution (Das allgemeine Netzwerkproblem): Untersucht die kostenoptimale Verteilung von Produkten über ein Netzwerk von Lagern und Fabriken.
8 Prozessoptimierung in der Praxis: Veranschaulicht anhand des Beispiels RECARO Aircraft Seating, wie Optimierungsprozesse den Geschäftserfolg in der Realität steigern.
9 Fazit: Reflektiert die Ergebnisse der Arbeit und bewertet die Praxistauglichkeit des Einsatzes von Tabellenkalkulation für Optimierungsaufgaben.
Schlüsselwörter
Supply Chain, Operations Research, Tourenplanung, Vehicle Routing Problem, Nichtlineare Optimierung, Produktionsplanung, Beschaffungsoptimierung, Netzwerkproblem, Materialbedarfsermittlung, Excel Solver, Prozessoptimierung, Kostenminimierung, Logistik, Wertschöpfungskette, Unternehmensmodellierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit behandelt die betriebswirtschaftliche Optimierung einer Supply Chain unter Verwendung von Tabellenkalkulations-Software.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die zentralen Themen sind Tourenplanung, Produktions- und Beschaffungsplanung sowie die Verteilung (Distribution) von Waren in einem Netzwerk.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, betriebliche Prozesse mathematisch zu modellieren, um durch den Einsatz des Excel-Solvers eine kostenminimierte Ressourcen- und Mengenplanung zu erreichen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden Methoden des Operations Research eingesetzt, insbesondere lineare und nichtlineare Optimierungsmodelle zur Entscheidungsunterstützung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit detailliert behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der praktischen Umsetzung von Optimierungsmodellen für das Vehicle Routing Problem, die Produktions- und Materialbedarfsplanung sowie die Distributionsoptimierung an einem fiktiven Elektroartikel-Unternehmen.
Welche Schlagworte charakterisieren diese Bachelorarbeit?
Schlüsselbegriffe sind Supply Chain Management, Operations Research, Excel-Solver, mathematische Modellbildung und Prozessoptimierung.
Warum wird für das Tourenplanungsproblem die "Continue"-Funktion im Solver benötigt?
Da es sich um ein komplexes Problem handelt, erreicht der Solver bei sechs zu besuchenden Kunden das Limit der Integer-Subprobleme und erfordert ein manuelles Fortsetzen der Suche.
Warum liefert das Modell zur Beschaffungsoptimierung teilweise keine "optimale" Lösung im klassischen Sinne?
Aufgrund von nicht differenzierbaren Funktionen und Sprüngen in der Zielfunktion durch Rabattstaffelungen können numerische Verfahren in der Regel nur lokale Minima berechnen.
Welche Rolle spielt das Gozinto-Verfahren in der Arbeit?
Es wird genutzt, um die mehrstufige Erzeugnisstruktur bei der Materialbedarfsermittlung für die Produktion grafisch und mathematisch korrekt abzubilden.
Welches reale Fallbeispiel dient zur Illustration der Prozessoptimierung?
Die Arbeit nutzt das Unternehmen RECARO Aircraft Seating, um den messbaren Erfolg von Optimierungsprogrammen in der Unternehmenspraxis zu belegen.
- Arbeit zitieren
- Andre Justus (Autor:in), 2010, Optimierung der Supply Chain unter Verwendung von Tabellenkalkulation, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/176033
