Die strategische Unternehmensplanung umfasst eine Vielzahl von langfristigen Entscheidungen, deren Auswirkungen existenziell sein können. Ein zentraler Bestandteil stellt gerade im Bereich der strategischen Netzwerkplanung die Standortplanung dar. Langfristigkeit und hohes Investitionsvolumen stehen hier insbesondere im Vordergrund.
Aufgrund der Zulieferer-Abnehmer-Beziehungen zwischen den Supply-Chain-Elementen und der geografischen Verteilung dieser Elemente entstehen umfangreiche Transportströme in einem Produktions- oder Absatznetzwerk. Das Ausmaß dieser Transportströme wird wesentlich durch die Standortentscheidung beeinflusst.
Diese Arbeit liefert eine Einführung in die strategische Netzwerkplanung, einen Überblick über deren Planungsaufgaben und beschreibt darüber hinaus einige bedeutende Modellierungsansätze für Standortentscheidungen. Jeweils anhand von Beispielen werden Optimierungsmodelle und –algorithmen zur optimalen Standortbestimmung vorgestellt: P-Center-Problem, P-Median-Problem, Covering Location Probleme (Überdeckungsproblem), Warehouse Location Problem und das Steiner-Weber-Modell.
Diese Modelle dienen der Bestimmung von Standorten, zur Bedienung von Kundennachfragen und der Versorgung von Lagern durch Zwischenlager bzw. Produzenten, unter Generierung eines Netzwerkes für einen langfristigen Planungszeitraum. Abschließend werden die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Planungsprobleme hervorgehoben.
Inhaltsverzeichnis
1. MOTIVATION
2. EINFÜHRUNG
2.1 BEGRIFFSDEFINITION
2.2 PROBLEMSTELLUNG
3. NETZWERKSTRATEGIEN
3.1 P-CENTER PROBLEM
3.2 P-MEDIAN PROBLEM
3.3 BEISPIEL: ERRICHTUNG EINER FEUERWACHE
3.4 ÜBERDECKUNGSPROBLEME
3.4.1 COVERING LOCATION PROBLEM
3.4.2 BEISPIEL: ERRICHTUNG VON KRANKENSTATIONEN
3.4.3 MAXIMUM COVERING LOCATION PROBLEM
3.4.4 BEISPIEL: VERTEILUNG DER KRANKENSTATIONEN
3.5 WAREHOUSE LOCATION PROBLEM
3.6 STEINER-WEBER-MODELL
4. FAZIT
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit gibt eine grundlegende Einführung in die strategische Netzwerkplanung innerhalb des Supply Chain Managements. Das primäre Ziel ist es, einen Überblick über wesentliche Planungsaufgaben zu schaffen und quantitative Modellierungsansätze zur optimalen Standortbestimmung vorzustellen und zu diskutieren.
- Methodische Einordnung der strategischen Netzwerkplanung in die Supply-Chain-Planungs-Matrix.
- Analyse quantitativer Standortmodelle wie dem p-Center- und p-Median-Problem.
- Untersuchung von Überdeckungsproblemen (Covering Problems) für die Standortwahl von Serviceeinrichtungen.
- Vorstellung des Warehouse Location Problems und des Steiner-Weber-Modells.
- Anwendung der theoretischen Konzepte anhand von praktischen Beispielen im Kontext des Hamburger Hafens und der Verteilung von Krankenstationen.
Auszug aus dem Buch
3.1 p-Center Problem
Das Ziel des p-Center Problems (auch als „Min-Max-Problem“ bekannt) ist die Errichtung von p neuen Standorten, sogenannte Center in einem Netzwerk mit n Knoten unter Minimierung der gewichteten maximalen Distanz d(k,i) zwischen einem Knoten i und dem am nahesten gelegenen Center k (vgl. Al-Loughani 1997, 20)7.
Unter den Center Problemen gibt es verschiedene Ausprägungsformen. In den „absoluten“ p-Center Problemen (siehe oben) können Standorte nicht nur in den Knoten, sondern auch auf den Verbindungsstücken zwischen Knoten errichtet werden. Zusätzlich kann bei „absoluten“ p-Center Problemen eine Gewichtung der Knoten z.B. aufgrund von Nachfragepräferenzen vorgenommen werden. Für den Sonderfall, dass die Anzahl der zu errichtenden Standorte p gleich eins ist, wird das p-Center Problem als Center-Problem bezeichnet. Des weiteren kann die Wahl des Standorts mit dem „vertex-Center Problem“ ausschließlich auf Knoten (nicht Kanten) beschränkt werden.
Um das mathematische Modell des „absoluten“ p-Center Problems aufstellen zu können, müssen zunächst die Binärvariablen xki und yk eingeführt werden. Falls Standort k zum Knoten i zugeordnet wird ist xki = 1, andernfalls ist xki = 0. Für den Fall, dass Standort k für den Aufbau einer Einrichtung ausgewählt wird ist yk = 1, wenn nicht so ist yk = 0. Daraus ergibt sich folgendes Optimierungsmodell:
Zusammenfassung der Kapitel
1. MOTIVATION: Einleitung in die mathematische Modellierung komplexer Realitäten und die fundamentale Bedeutung sorgfältiger Standortentscheidungen für den Unternehmenserfolg.
2. EINFÜHRUNG: Einordnung der strategischen Netzwerkplanung in die Supply-Chain-Planungs-Matrix und Erläuterung der langfristigen Planungshorizonte.
3. NETZWERKSTRATEGIEN: Detaillierte Vorstellung quantitativer Modellierungsansätze zur Standortbestimmung, einschließlich p-Center, p-Median, Covering-Problemen, Warehouse Location und dem Steiner-Weber-Modell.
4. FAZIT: Zusammenfassende Diskussion der behandelten Methoden und deren Relevanz für die Gestaltung effizienter Logistiknetzwerke.
Schlüsselwörter
Strategische Netzwerkplanung, Supply Chain Management, Standortbestimmung, p-Center Problem, p-Median Problem, Covering Location Problem, Warehouse Location Problem, Steiner-Weber-Modell, Logistik, Optimierungsmodell, Transportkosten, Standortfaktoren, Supply-Chain-Planungs-Matrix, mathematische Modelle, Infrastruktur.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der mathematischen Modellierung und strategischen Planung von Standorten innerhalb von Logistiknetzwerken, um ökonomische Effizienz und Serviceniveaus zu optimieren.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Im Zentrum stehen die Planung von Supply-Chain-Strukturen, die Standortwahl für Produktion, Lager und Notfalleinrichtungen sowie die Anwendung quantitativer mathematischer Optimierungsverfahren.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, einen fundierten Überblick über relevante quantitative Verfahren der Standortbestimmung zu geben und aufzuzeigen, wie diese zur Gestaltung erfolgreicher Wertschöpfungsketten eingesetzt werden können.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es werden gemischt-ganzzahlige lineare Optimierungsmodelle, Heuristiken sowie mechanische Analogiemodelle wie der Varigononsche Apparat analysiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in verschiedene Standortmodelle, wie das p-Center, das p-Median, unterschiedliche Covering-Probleme sowie das Warehouse Location Problem und das Steiner-Weber-Modell, jeweils ergänzt durch Anwendungsbeispiele.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist primär durch Begriffe wie strategische Netzwerkplanung, Standortoptimierung, p-Center, p-Median und Supply Chain Management charakterisiert.
Welches Modell eignet sich besonders für die Errichtung von Notfallstationen?
Das p-Center-Problem eignet sich hierfür, da es die maximale Entfernung zwischen einem Knoten und der nächstgelegenen Einrichtung minimiert, was für schnelle Reaktionszeiten entscheidend ist.
Wie unterscheidet sich das p-Median-Problem vom p-Center-Problem?
Während das p-Center-Problem die maximale Distanz minimiert (Min-Max), zielt das p-Median-Problem auf die Minimierung der Summe der gewichteten Entfernungen (Min-Sum) ab.
Was ist die spezifische Funktion des Steiner-Weber-Modells?
Dieses Modell dient der kontinuierlichen Standortplanung in einer Ebene, bei der keine Einschränkung bezüglich möglicher Standortalternativen besteht, um Transportkosten zwischen einem Zentrallager und Kunden zu minimieren.
- Citation du texte
- Diplom-Wirtschaftsinformatikerin Stefanie Hain (Auteur), 2004, Strategische Netzwerkplanung und Netzwerkstrategien, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/28690
