„In Branchen, in denen die Logistikaktivitäten einen großen Teil der Gesamtkosten verursachen, wie z.B. in der Automobilindustrie, stellen niedrige Logistikkosten [mehr denn je] einen wesentlichen Erfolgsfaktor dar.“2 „Das logistische Kostenbewusstsein war lange unterentwickelt.“3 Die fortschreitende Arbeitsteilung, Globalisierung, der Trend zum Outsourcing und der immer höheren Kostendruck erzeugende Wettbewerb forderten immer offensichtlicher die Nutzung der logistischen Rationalisierungspotentiale. Ihde schätzt den „Anteil der Logistikkosten im Sinne der physischen Transferprozesse von der ersten Bereitstellung der Güter über alle Transformationsstufen hinweg bis zum Endabnehmer auf über 20 v.H. des Bruttosozialproduktes“.4 Das Ziel jedweder Anstrengung, den Transport, ob außer- oder innerbetrieblich, zu optimieren, muss es demnach sein, die gegenwärtigen und zukünftigen Lieferbeziehungen unter Beachtung von Produktions-, Lager- und Bedarfsaspekten auf das tatsächlich erforderliche Maß zu reduzieren, die eingesetzten Technologien effizient zu nutzen und somit den Gesamtaufwand für Gütertransporte zu minimieren.5
Im Rahmen dieser Arbeit soll auf wesentliche Verfahren eingegangen werden, die zur Umsetzung solcher Vorhaben entwickelt wurden. Wir bewegen uns damit häufig auf dem Gebiet der Optimierungslehre Operations Research.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung
1.1. Legitimation und Ziele
1.2. Abgrenzung Transport - Produktions-Transport
2. Transport-Optimierung
2.1. Das klassische Transportproblem
2.1.1. Die Verfahren
2.1.2. Die Problemformulierung und -darstellung
2.1.3. Heuristische Eröffnungsverfahren
2.1.3.1. Die Nordwesteckenregel
2.1.3.2. Das Matrixminimum-Verfahren
2.1.3.3. Die Vogel'sche Approximationsmethode
2.1.4. Exakte Verfahren
2.1.4.1. Die Stepping-Stone-Methode
2.1.4.2. Das MODI-Verfahren
2.1.4.3. Das Simplex-Verfahren
2.2. Erweiterung des klassischen Transportproblems
2.2.1. Ungleichheit von Vorrat und Bedarf
2.2.2. Inhomogene Güter und Periodenbetrachtung
2.2.3. Umschlagsmöglichkeiten
3. Produktions-Transport-Optimierung
3.1. Der Lean-Production-Ansatz
3.1.1. Unnötigen Transport eliminieren
3.2. Nötigen Transport optimieren - Tourenplanung
3.2.1. Das Standardproblem der Tourenplanung
3.2.1.1. Das Sweep-Verfahren
3.2.1.2. Das Savings-Verfahren
4. Transport-Optimierung und IT
5. Schlusswort
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit besteht in der inhaltlichen Darstellung wesentlicher Verfahren zur Optimierung von Transport- sowie Produktions-Transport-Prozessen. Die zentrale Forschungsfrage fokussiert sich darauf, wie betriebswirtschaftliche Lieferbeziehungen unter Beachtung von Produktions-, Lager- und Bedarfsaspekten durch den Einsatz mathematischer Verfahren und moderner Informationstechnologie minimiert und effizienter gestaltet werden können.
- Grundlagen der klassischen Transportoptimierung und deren mathematische Formulierung.
- Unterscheidung und Anwendung heuristischer sowie exakter Optimierungsverfahren (z.B. Stepping-Stone, MODI, Simplex).
- Integration von Lean-Production-Ansätzen zur Eliminierung unnötiger Transportprozesse.
- Methoden zur Tourenplanung und -optimierung (z.B. Sweep- und Savings-Verfahren).
- Einfluss moderner Informationstechnologie (IT) auf die praktische Umsetzung der Transportplanung.
Auszug aus dem Buch
2.1.4.1. Die Stepping-Stone-Methode (auch Zyklenmethode)
Die zu untersuchende Fragestellung lautet: Gibt es andere Konstellation der Lieferbeziehungen, die weniger Transportkosten verursachen? Um dies herauszufinden, wird im Zuge dieses Verfahrens ermittelt, welche Einsparungen durch die Belegung bisher noch nicht belegter Felder möglich sind. Dazu nimmt man für jedes nicht belegte Feld der Matrix eine Art virtueller Umverteilung vor, um herauszufinden, ob es sich sinnvoll (=Kosten sparend) auswirkt, es tatsächlich zu belegen.
Um in unserem Exempel (ausgehend von der Basislösung nach der Nordwesteckenregel) beispielsweise das Feld A3/B1 zu testen, muss dazu einen sog. Umverteilungszyklus ermittelt werden. Dazu wird das Feld A3/B1 mit einem „+1“ markiert und anschließend ein belegtes Feld derselben Zeile oder Spalte mit „-1“ versehen (Ausgleichfunktion). Dieses Vorgehen wird auch als Polygonzug-Konstruktion bezeichnet. Dies wird sooft durchgeführt, bis wir wieder auf unserem Ausgangsfeld angelangt sind:
Das Einsparungspotential für das betroffene Feld errechnet sich nun aus den Aufwandskoeffizienten und den Feldbeschriftungen +/-1: ?z=+1*11-1*7+1*3-1*9= -2 ? Einsparungspotential pro Stück: 2 Geldeinheiten (GE)
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung: Dieses Kapitel erläutert die Legitimation der Arbeit durch steigenden Kostendruck in der Logistik und grenzt die Begriffe Transport und Produktions-Transport voneinander ab.
2. Transport-Optimierung: Es werden grundlegende mathematische Verfahren zur Kostenminimierung bei Transportproblemen vorgestellt, unterteilt in heuristische Eröffnungsverfahren und exakte Optimierungsmethoden.
3. Produktions-Transport-Optimierung: Hier wird der Bezug zum Lean-Production-Konzept hergestellt, mit dem Ziel, Transporte durch optimierte Fabrikplanung und effiziente Tourenplanung zu vermeiden oder zu minimieren.
4. Transport-Optimierung und IT: Dieses Kapitel gibt einen Überblick über den Einsatz von Softwarelösungen, die bei der praktischen Umsetzung von Transport- und Tourenplanung helfen.
5. Schlusswort: Die Arbeit schließt mit einer kritischen Reflexion über die Grenzen der Vorhersehbarkeit mathematischer Modelle und der Notwendigkeit ganzheitlicher Optimierungsansätze.
Schlüsselwörter
Transportoptimierung, Operations Research, Logistik, Lean Production, Tourenplanung, Kostenminimierung, Stepping-Stone-Methode, MODI-Verfahren, Simplex-Verfahren, Sweep-Verfahren, Savings-Verfahren, Informationsfluss, Materialfluss, Supply Chain, Effizienz.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der mathematischen und praktischen Optimierung von Transportvorgängen, sowohl im klassischen Distributionsbereich als auch innerhalb der betrieblichen Produktion.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die zentralen Felder umfassen die mathematische Optimierung von Warenströmen, die Anwendung von Lean-Production-Prinzipien zur Transportvermeidung sowie die praktische Unterstützung durch IT-Systeme.
Welches ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, Methoden aufzuzeigen, mit denen Gesamtkosten für Gütertransporte minimiert und die Effizienz der logistischen Abläufe gesteigert werden können.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es werden klassische Verfahren des Operations Research angewandt, darunter heuristische Eröffnungsverfahren sowie exakte Optimierungsalgorithmen wie das MODI- oder das Simplex-Verfahren.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die mathematische Analyse klassischer Transportprobleme, die Erweiterung dieser auf komplexe Szenarien und die Anwendung von Tourenplanungs-Algorithmen im Produktionsumfeld.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Transportoptimierung, Operations Research, Lean Production, Tourenplanung und Kosteneffizienz.
Wie unterscheidet sich die Nordwesteckenregel von exakten Verfahren?
Die Nordwesteckenregel ist ein heuristisches Eröffnungsverfahren, das schnell eine zulässige Basislösung liefert, während exakte Verfahren wie die Stepping-Stone-Methode diese Lösung iterativ zur Kostenminimierung verbessern.
Welche Rolle spielt die IT bei der Transportplanung?
Die IT ermöglicht durch spezialisierte Software (z.B. CATRIN oder PLANTOUR) die effiziente Verwaltung und automatische Optimierung komplexer Routen unter Berücksichtigung verschiedenster praxisrelevanter Restriktionen.
- Quote paper
- Dipl.-Kfm. (FH) Christoph Thiede (Author), 2004, Inhaltliche Darstellung wesentlicher Verfahren der Transport- bzw. Produktions-Transport-Optimierung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/33956
