In der aktuellen wirtschaftlichen Umgebung, geprägt von Globalisierung, Konkurrenzkampf und rasanter Entwicklung in der Informations- und Kommunikationstechnologie, nimmt ein effektives Supply Chain Management eine zentrale Bedeutung für Unternehmen an. Die hohe Komplexität mehrstufiger Wertschöpfungsketten erschwert es dem Betrachter jedoch, tiefe Einsichten in ihre Mechanismen und Interdependenzen zu erlangen. Aus diesem Grund beschäftigt sich die Forschung intensiv mit der möglichst naturgetreuen Nachbildung der Funktionsweise von Supply Chains, mit dem Ziel, durch den Einsatz von Simulationen erfolgversprechende Strategien für die Führung einer Suppy Chain zu entwickeln. Die Qualität der Erkenntnisse hängt dabei entscheidend von dem Grad der realistischen Nachbildung einer Supply Chain ab. Proffesor Jay W. Forrester gelang es schon in den 60er Jahren die Dynamik dreistufiger Supply Chains mit Methoden der Regelungstechnik nachzubilden. Mit seiner Arbeit legte er den Grundstein für den heute verbreiteten Einsatz von Methoden des System Dynamics, zu denen auch die Kontrolltheorie gehört. Die Herangehensweise dieser Methoden ist die Beschreibung als Feedbacksystem, dessen Einheiten durch zeitverzögerte Rückkopplungen miteinander interagieren. Der besondere Ansatz der Kontrolltheorie nähert sich durch das Aufstellen von Transferfunktionen einer möglichen Lösung. In dieser Seminararbeit werden nun einige möglichen Anwendungen der Kontrolltheorie auf das Supply Chain Management vorgestellt und die Auswirkungen an Beispielen demonstriert.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Vorgehensweise für kontrolltheoretische Betrachtungen im Supply Chain Management
2.1 Ansatz der Kontrolltheorie im SCM
2.2 Durchführung der z-Transformation
2.3 Graphische Abbildung mathematischer Zusammenhänge
2.4 Aufstellen einer Transferfunktionen
2.5 Die Spektralanalyse
2.6 Der Frequency Response Plot
2.7 Zusammenfassung des Kapitels 2
3 Anwendung der Kontrolltheorie zur Analyse der Dynamik eines Systems
3.1 Der Bullwhip Effekt als Resultat einer order-up-to Politik
3.1.1 Die betrachtete Supply Chain
3.1.2 Das kontrolltheoretische Modell
3.1.3 Die Analyse
3.1.4 Vergleich verschiedener OUT-Politiken
3.2 Erkenntnisse aus der kontrolltheoretischen Betrachtung
3.3 Vorstellen einer allgemeinen Bestellmengenpolitik für geglättete Bestellstrukturen
3.4 Vergleich zwischen order-up-to Politiken und dem fractional adjustment
3.4.1 Verringerung der Amplifikation
3.4.2 Verringerung der Responsivität
3.5 Vergleich zwischen Installation-stock und Echelon-stock Politiken
3.5.1 Installation-Stock Politiken
3.5.2 Echelon-Stock Politiken
3.5.3 Vergleich der Amplifikationen
3.6 Analyse der dynamischen Stabilität einer VMI-Supply Chain
3.6.1 Vorgehensweise zur Betrachtung der Stabilität eines Systems
3.6.2 Allgemeine Stabilitätskriterien für VMI-APIOBPCS
4 Anwendung der Filtertheorie auf Supply Chains
4.1 Untersuchung von IOPBCS durch die Filtertheorie
5 Synthese
5.1 Vorteile und Nachteile der Kontrolltheorie gegenüber herkömmlichen Methoden
Zielsetzung & Themen
Das primäre Ziel dieser Arbeit ist die Vorstellung und Demonstration von Anwendungen der Kontrolltheorie im Supply Chain Management, um die Dynamik komplexer Wertschöpfungsketten sowie deren Stabilität unter verschiedenen Bestellpolitiken zu analysieren und zu verstehen.
- Kontrolltheoretische Modellierung von Supply Chains
- Analyse des Bullwhip-Effekts bei unterschiedlichen Bestellpolitiken
- Vergleich von Installation-Stock- und Echelon-Stock-Strategien
- Einsatz der Filtertheorie zur Optimierung des Systemverhaltens
- Bewertung der Stabilität von VMI-Systemen
Auszug aus dem Buch
Die Spektralanalyse
An diesem Punkt kann man vorhersagen, wie ein System (bzw. eine Einheit) auf einen bestimmten Input reagiert. Der Input in das System Supply Chain, nämlich die Nachfrage besteht aber aus einer Überlagerung vieler gesonderter Inputs. Beispielhaft seien saisonale Effekte, Sonderaktionen, Rabatte oder volkswirtschaftliche Einflüsse zu nennen. Um nun die zu einem bestimmten Effekt korrespondierende Reaktion des Systems betrachten zu können, wird die Zeitreihe der Nachfrage durch die Fourrieranalyse in eine Menge von Sinuskurven verschiedener Frequenzen und Amplituden aufgeschlüsselt. Alle Sinuskurven übereinandergelegt entsprechen genau der ursprünglichen Zeitreihe [1].
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Arbeit erläutert die Bedeutung der Kontrolltheorie zur Modellierung von Supply Chains als Feedbacksysteme, um deren Dynamik besser zu verstehen.
2 Vorgehensweise für kontrolltheoretische Betrachtungen im Supply Chain Management: Es wird die methodische Basis gelegt, wie komplexe Systeme mittels z-Transformation und Transferfunktionen modelliert und grafisch dargestellt werden können.
3 Anwendung der Kontrolltheorie zur Analyse der Dynamik eines Systems: In diesem Hauptteil werden verschiedene Bestellpolitiken untersucht, um deren Auswirkungen auf den Bullwhip-Effekt und die Systemstabilität zu quantifizieren.
4 Anwendung der Filtertheorie auf Supply Chains: Das Kapitel erweitert die Betrachtung um die Filtertheorie, um Supply Chains so zu gestalten, dass sie selektiv auf relevante Nachfragesignale reagieren und Störgeräusche unterdrücken.
5 Synthese: Abschließend werden die Vor- und Nachteile der kontrolltheoretischen Analyse im Vergleich zu herkömmlichen betriebswirtschaftlichen Methoden bewertet und in einen Kontext gesetzt.
Schlüsselwörter
Kontrolltheorie, Supply Chain Management, Bullwhip-Effekt, Transferfunktionen, z-Transformation, Systemstabilität, Feedbacksysteme, Bestandsmanagement, Filtertheorie, VMI, Simulationsanalyse, Dynamik, Bestellpolitik, Lagerhaltung, Systemsteuerung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Übertragung regelungstechnischer Methoden aus der Kontrolltheorie auf das Supply Chain Management, um dynamische Prozesse in Wertschöpfungsketten zu analysieren.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind die Modellierung von Lagerhaltungssystemen, die mathematische Analyse von Bestellpolitiken und die Untersuchung der Systemstabilität gegenüber Nachfrageschwankungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, durch die Beschreibung von Supply Chains als Feedbacksysteme ein tieferes Verständnis für deren Dynamik zu gewinnen und Strategien zur Reduzierung des Bullwhip-Effekts zu identifizieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden Methoden der Kontrolltheorie, wie z-Transformationen, Transferfunktionen, die Spektralanalyse sowie die Filtertheorie angewandt und deren Ergebnisse durch Simulationen validiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert verschiedene Bestellpolitiken (OUT, Fractional Adjustment, Installation- und Echelon-Stock), untersucht deren Amplifikationsverhalten und leitet Stabilitätskriterien für VMI-gestützte Systeme ab.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Kontrolltheorie, Supply Chain Dynamik, Bullwhip-Effekt, Transferfunktionen und Stabilitätsanalyse.
Warum spielt die Filtertheorie eine wichtige Rolle?
Die Filtertheorie ermöglicht es, Supply Chains als Systeme zu betrachten, die "reine" Nachfragesignale von störenden kurzfristigen Schwankungen trennen können, um die Reaktionsqualität zu optimieren.
Welchen Erkenntniswert bietet der Vergleich von Installation- und Echelon-Stock-Politiken?
Die Analyse verdeutlicht, dass Echelon-Stock-Politiken aufgrund eines systemweiten Informationsaustauschs eine deutlich stabilere Performance und geringere Lagerbestandsrisiken aufweisen als rein lokale Installation-Stock-Strategien.
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- Tobias Brosze (Autor), 2004, Anwendung der Kontrolltheorie im Supply Chain Management, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/30241
