Die vorliegende Arbeit hat sich zum Ziel gesetzt, erhöhte Komplexität und Kausalzusammenhänge innerhalb einer Closed-Loop Supply Chain im Rahmen des System-Dynamics-Ansatzes abzubilden. Mittels des Simulationsstudiums sollen grundlegende Erkenntnisse über die dynamischen Auswirkungen einer Integration von Sekundärressourcen in den Produktionsprozess gewonnen werden. Besondere Beachtung wird dabei den Implikationen der Reverse Logistics auf das Systemverhalten infolge exogener Störungen in der Nachfrage (Bullwhip-Effekt) zuteil.
Zum Erreichen der Zielsetzung wird folgender Lösungsweg eingeschlagen: In Kapitel 2 wird auf Umfeld und Prozesse der Reverse Logistics eingegangen, um so den Rahmen für die spätere Modellentwicklung aufzuspannen. Dazu werden zunächst gesetzliche Grundlagen und direkte und indirekte ökonomische Anreize als Ursachen der Produktrücknahmen seitens der Hersteller identifiziert. Darauf folgend werden verschiedene Quellen und Senken der Produktrückflüsse definiert und Reverse Logistics als viergliedrige Prozesskette charakterisiert. Abschließend erfolgt eine Systematisierung der dem RL-Umfeld inhärenten Angebotsunsicherheit.
In Kapitel 3 wird auf Basis der gewonnen Erkenntnisse ein System-Dynamics- Modell einer generischen Closed-Loop Supply Chain konzipiert, dessen Ausgangsstruktur anhand der wesentlichen Modellsektoren Produktion, Produktnutzung und Reverse Logistics erläutert wird. Darauf folgen eine Validierung der Modellstruktur sowie eine Diskussion der durch Simulation des Basismodells gewonnenen Ergebnisse. Die in Kapitel 4 zunächst vorgenommene Erweiterung des System-Dynamics- Modells um eine sektorübergreifende Koordination der Produktions- und Recyclingprozesse strebt eine Verbesserung des zuvor beobachteten Systemverhaltens an. Sich daran anschließende Szenarioanalysen betrachten Auswirkungen der Reverse Logistics auf die Systemdynamik bei unterschiedlicher Konfiguration des Modellsektors Produktnutzung und der Intensität des Nachfrageanstiegs.
Kapitel 5 fasst die durch das Simulationsstudium gewonnenen zentralen Aussagen und Erkenntnisse der Arbeit zusammen und zeigt Möglichkeiten und Notwendigkeiten einer Weiterentwicklung des konzipierten System-Dynamics-Modells auf.
Inhaltsverzeichnis
1. Die Bedeutung der Reverse Logistics für industrielle Unternehmen
2. Reverse Logistics als integraler Bestandteil der Supply Chain
2.1 Legislative und ökonomische Motivation für Produktrücknahmen
2.1.1 Umweltrechtliche Rahmenbedingungen für Industrieunternehmen
2.1.2 Ökonomische Vorteile durch erneute Nutzbarmachung
2.2 Grundlagen der Reverse Logistics
2.2.1 Konsumtionsprozesse als Quelle von Produktrückflüssen
2.2.1.1 Reverse Logistics als zeitkritischer Prozess
2.2.1.2 Produktleasing zur Gestaltung der Rückflüsse
2.2.1.3 Konsumabfälle als Quelle von Sekundärrohstoffen
2.2.2 Recycling als Senke von Produktrückflüssen
2.2.2.1 Systematik der Recyclingformen
2.2.2.2 Erhalt von Wertschöpfung durch Remanufacturing
2.2.2.3 Sekundärrohstoffe durch stoffliches Recycling
2.2.3 Reverse Logistics als vierstufige Prozesskette
2.2.4 Unsicherheit als zentrales Merkmal des Reverse-Logistics-Umfelds
3. Ein dynamisches Modell für Closed-Loop Supply Chains
3.1 Die Methode System Dynamics zur Untersuchung dynamischer Systeme
3.2 Das Grundmodell einer um Reverse Logistics erweiterten Supply Chain
3.2.1 Systematik der Gütererstellung in der Durchflusswirtschaft
3.2.2 Produktnutzung als Determinante des Recyclingpotentials
3.2.3 Reverse Logistics zur Kreislaufführung der rückgeführten Produkte
3.2.4 Darstellung der Modellstruktur
3.3 Das Simulationsverhalten des Grundmodells
3.3.1 Bestätigung der Validität des Grundmodells
3.3.2 Der Basislauf als Ausgangspunkt der Untersuchung
4. Simulationsanalysen des System-Dynamics-Modells
4.1 Koordinierte Wiedereinsteuerung zur Effizienzsteigerung
4.2 Auswirkungen von Nachfragediskontinuitäten
4.2.1 Der Bullwhip-Effekt in der Closed-Loop Supply Chain
4.2.2 Variation der Zeitpunkte der Produktrückgabe
4.2.3 Variation der Stärke der Nachfragestörung
4.2.4 Variation der Höhe des Rückflussaufkommens
4.3 Berücksichtigung imperfekter Recyclingprozesse
4.3.1 Ertragsunsicherheit als Ursache von Ineffizienzen
4.3.2 Leistungssteigerung durch Neuteilezuschuss
5. Einblicke in die Dynamik von Closed-Loop Supply Chains
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit verfolgt das Ziel, die erhöhte Komplexität und die Kausalzusammenhänge innerhalb einer Closed-Loop Supply Chain (CLSC) unter Anwendung des System-Dynamics-Ansatzes abzubilden. Dabei steht insbesondere die Forschungsfrage im Fokus, wie sich die Integration von Sekundärressourcen in den Produktionsprozess auf das dynamische Systemverhalten auswirkt, insbesondere unter Berücksichtigung exogener Nachfragestörungen und der resultierenden Effekte auf die Bestandsführung.
- Analyse der gesetzlichen und ökonomischen Treiber für Reverse Logistics.
- Systematisierung der Quellen und Senken von Produktrückflüssen.
- Entwicklung und Simulation eines System-Dynamics-Modells einer generischen Closed-Loop Supply Chain.
- Untersuchung des Bullwhip-Effekts und der Auswirkungen von Nachfragediskontinuitäten in geschlossenen Kreislaufsystemen.
- Evaluation von Koordinationsmechanismen und des Einflusses imperfekter Recyclingprozesse auf die Systemeffizienz.
Auszug aus dem Buch
2.2.1.1 Reverse Logistics als zeitkritischer Prozess
Industrieunternehmen werden aus den im vorigen Abschnitt diskutierten Gründen zunehmend mit dem Rücklauf der von ihnen produzierten Güter konfrontiert. Durch das Schließen von Stoffkreisläufen kann es gelingen, gesetzlichen Regelungen zu folgen und zugleich neue Wertschöpfungspotentiale zu nutzen; gelingt dies nicht, können sich aus den Rückflüssen hohe finanzielle Belastungen für die Unternehmen ergeben.49
De Brito klassifiziert Rückflüsse hinsichtlich ihrer Ursprünge in den Stufen einer typischen Lieferkette.50 Sie differenziert zwischen Rückflüssen von Produktionsrückständen, Distributionsrückgaben und Rückgaben von Konsumrückständen.51
Unter Produktionsrückständen werden hier bei der Neuproduktion anfallende Rückstände von Hilfs- und Betriebsstoffen sowie qualitativ minderwertige Komponenten und Endprodukte verstanden.
Auf der nächsten Stufe downstream der Lieferkette fallen Distributionsrückgaben an. Diese umfassen von den Händlern an die Hersteller rückgeführte Verpackungen, nicht abgesetzte Produkte mit händlerseitiger Rückgabeoption und vom Hersteller initiierte Produktrückrufe.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Die Bedeutung der Reverse Logistics für industrielle Unternehmen: Das Kapitel erläutert die wachsende Notwendigkeit von Reverse Logistics aufgrund gestiegener Umweltproblematik, legislativer Anforderungen und der Notwendigkeit einer ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft.
2. Reverse Logistics als integraler Bestandteil der Supply Chain: Hier werden die gesetzlichen Grundlagen, ökonomische Anreize, die verschiedenen Quellen für Rückflüsse (Konsumtionsprozesse) sowie die Systematik der Recyclingformen und die vierstufige Prozesskette der Reverse Logistics detailliert dargelegt.
3. Ein dynamisches Modell für Closed-Loop Supply Chains: In diesem Kapitel wird ein System-Dynamics-Modell für eine Closed-Loop Supply Chain konzipiert, das Produktion, Produktnutzung und Reverse Logistics integriert und einer ersten Validierung unterzogen wird.
4. Simulationsanalysen des System-Dynamics-Modells: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der durchgeführten Szenarioanalysen, einschließlich der Koordination von Produktions- und Recyclingprozessen sowie der Untersuchung von Nachfragediskontinuitäten und imperfekten Recyclingprozessen.
5. Einblicke in die Dynamik von Closed-Loop Supply Chains: Das Fazit fasst die gewonnenen Erkenntnisse zusammen und diskutiert Implikationen für die Modellierung sowie zukünftige Entwicklungsnotwendigkeiten.
Schlüsselwörter
Reverse Logistics, Closed-Loop Supply Chain, System Dynamics, Kreislaufwirtschaft, Remanufacturing, Produktrücknahmen, Bullwhip-Effekt, Angebotsunsicherheit, Bestandsführung, Materialrecycling, Produktnutzung, Nachhaltigkeit, Modellsimulation, Produktverantwortung, Sekundärrohstoffe.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die dynamischen Aspekte der Rückwärtslogistik (Reverse Logistics) in geschlossenen Lieferketten (Closed-Loop Supply Chains) und deren Auswirkungen auf die Bestandsführung von Industrieunternehmen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die Modellierung von Stoffkreisläufen, die Analyse von Rückflussarten, die Anwendung der System-Dynamics-Methodik zur Entscheidungsunterstützung und die Bewertung der Effizienz bei der Integration von Sekundärressourcen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die Abbildung und Simulation der Komplexität sowie der kausalen Zusammenhänge in einer Closed-Loop Supply Chain, um Erkenntnisse über die Auswirkungen einer Integration von Sekundärressourcen auf das Systemverhalten zu gewinnen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt die Methodik der System Dynamics, um ein generisches Simulationsmodell zu entwickeln, das die Interaktionen zwischen Produktion, Produktnutzung und Rückwärtslogistik abbildet.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden zunächst Grundlagen der Reverse Logistics erarbeitet, gefolgt von der Modellentwicklung, Validierung sowie umfangreichen Simulationsanalysen zu verschiedenen Szenarien wie Nachfrageanstiegen und imperfekten Recyclingprozessen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselbegriffe sind unter anderem Reverse Logistics, Closed-Loop Supply Chain, System Dynamics, Remanufacturing, Bullwhip-Effekt und Angebotsunsicherheit.
Warum ist der "Bullwhip-Effekt" in diesem Modell relevant?
Der Bullwhip-Effekt beschreibt das Aufschwingen von Lagerbeständen durch Informationsverzögerungen und inadäquate Entscheidungsregeln, was in einer komplexen Closed-Loop Supply Chain durch zusätzliche Rückflussströme weiter beeinflusst wird.
Wie unterscheidet sich das erweiterte Modell vom Basismodell?
Das erweiterte Modell implementiert eine sektorübergreifende Koordination zwischen Produktion und Recycling, die es dem Hersteller ermöglicht, den Bedarf durch Recycling aktiv zu steuern und besser auf Nachfrageänderungen zu reagieren.
- Arbeit zitieren
- Jan-Peter Mertens (Autor:in), 2005, Dynamische Aspekte der Reverse Logistics in Closed-Loop Supply Chains, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/53028
