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2021 | Buch

Logistik in Wissenschaft und Praxis

Von der Datenanalyse zur Gestaltung komplexer Logistikprozesse

herausgegeben von: Prof. Dr. Roy Fritzsche, Dr. Stefan Winter, Jacob Lohmer

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Supply Chain Management und Supply Chain Risk Management

Frontmatter
Impact of the Covid-19 Pandemic on Supply Chain Management
Abstract
The spread of the Covid-19 pandemic and its resulting developments over the past year have demonstrated the importance of both shipping (manufacturing and trading) companies and logistics service providers in everyday economic activities. The following article deals with the effects of the Covid-19 pandemic on shipping companies as well as logistics service providers. To this end, a general description of the consequences of the Covid-19 pandemic on economic events, as well as specifically on logistics, trade, and manufacturing companies is provided. These descriptions are then followed by a presentation of the empirical results of a survey on the effects of the Covid-19 crisis as well as on supply chain management and logistics in the Hamburg metropolitan region. The survey was conducted in August 2020. Based on the results of the survey, the authors derive future corporate recommendations before concluding with a short summary.
Meike Schroeder, Birgit von See, Johannes Schnelle, Wolfgang Kersten
How Does Additive Manufacturing Affect the Spare Parts Supply Chain? – A Literature Review
Abstract
The rapid development of additive manufacturing (AM) technologies in the last years promotes the potential of AM to revolutionize traditional spare parts supply chains. Spare parts management is a challenging task since erratic demands meet high service level requirements. Traditionally companies face this challenge by holding high inventory levels at the risk of long storage times and product obsolescence. AM enables a decentralized, on-demand production and is a potential key technology for a more efficient and customer-oriented supply chain in after-sales management. The purpose of this paper is to provide insights regarding the potential benefits, obstacles, and effects of AM technologies on the after-sales supply chain. Additionally, this article aims to identify classification and selection systems that provide a sound basis for deciding which spare parts of the assortment should be produced via AM technologies. Therefore, a systematic literature review was conducted, whereby a total of 37 articles were investigated. The reviewed papers then have been classified concerning AM influence in after-sales management. This paper concludes by proposing further research opportunities to identify the full potential of AM in spare parts management.
Marcel André Hoffmann, Martin Schönheit
Design of a Framework Model for the Implementation and Application of a Supply Chain Event Management System
Abstract
During the execution of supply chain processes, critical deviations between the planned and actual states occur repeatedly. These discrepancies can lead to small operational disturbances that limit the efficiency of the supply chain, but also to serious disruptions that threaten the company's existence. The trend towards increased digitalization allows for more autonomous and efficient data acquisition through sensors, RFID technology, barcode scanning, etc.; this data offers the potential to autonomously detect deviations and implement possible reaction measures quickly and smoothly to improve supply chain efficiency and resilience through so-called Supply Chain Event Management (SCEM). When looking at the concepts published so far for the design and operation of SCEM systems, it is noticeable that the operative functions of SCEM have not been sufficiently installed, the configuration and implementation of SCEM systems have not been treated adequately, and a cross-company view has not been considered properly. This article presents a detailed framework model of an SCEM system to fill these gaps and help design and implement such systems.
Niels Bugert, Maximilian Schöpfel

Komplexitätsmanagement in der Logistik und im Supply Chain Management

Frontmatter
Von Supply Chains zu Business Ecosystems: neue Herausforderungen für die Logistik
Zusammenfassung
Seit den frühen 1990er Jahren rücken Business Ecosystems in den Fokus sowohl der betrieblichen Praxis als auch der betriebswirtschaftlichen Forschung. Jedoch fehlt es neben einer klaren Definition des Begriffs auch an einer Abgrenzung gegenüber offensichtlich verwandten Konzepten. Analog zur Diskussion über die Unterscheidung von Logistik und Supply Chain Management stellt sich insbesondere die Frage: Ist der Begriff Business Ecosystem nur eine neue Bezeichnung für Supply Chains? Gelingt jedoch eine Abgrenzung dieser Konzepte, so lassen sich neue Herausforderungen und Implikationen des Logistikmanagements in Business Ecosystems identifizieren und analysieren. Im Rahmen dieser Analyse offenbart sich ein Dilemma zwischen realisierbaren Kosteneinsparpotenzialen und einer sinkenden Kundenzufriedenheit, welches es zu überwinden gilt.
Eric Sucky, Vanessa Felch
Modellbasierter Entwurf eines Produktionssystems im Flugzeugbau
Zusammenfassung
Der Beitrag diskutiert die Anwendung von Methoden des Modellbasierten Systems Engineering für den Entwurf von Produktionssystemen am Beispiel des Flugzeugbaus. Hintergrund ist die Notwendigkeit der Verkürzung der Entwicklungszeit für zukünftige Flugzeuge etwa durch die Nutzung von Systems Engineering Methoden beim Entwurf des Produktionssystems für ein neues Flugzeugmodell. Auch soll die Möglichkeit für eine frühzeitigen Bewertung des Einflusses von Design-Entscheidungen im Flugzeugentwurf auf die Performance des industriellen Systems geschaffen werden. Hierzu wird ein Out-of-Cycle Ansatz mit vordefinierten, parametrischen Modellkomponenten vorgeschlagen. Die vorgestellte Methode wird am Beispiel der Flügelproduktion für ein Verkehrsflugzeug validiert.
Arnd Schirrmann, Anton Zizkin
Agile Methods for Complexity Management: A Literature Overview
Abstract
Today, companies are confronted with a dynamic, volatile, uncertain and complex environment. To cope with this situation, companies have to be agile. Agility is a key factor for a company’s success when a product’s and process’s complexity increases. Agile describes a set of values and principles, which is realized by the application of different practices, methods and tools. During the last years, the application of agile methods has increased continuously. The purpose of this research is to provide a systematic, explicit and reproducible literature overview regarding agile methods for complexity management. Different definitions for agile methods are described and a new overall definition for agile methods is presented. Furthermore, the existing agile methods are identified and analyzed according to their content and applicability for complexity management. The literature overview was done by systematically collecting and analyzing existing literature. The gap in the literature is pointed out. A general overview of agile methods for complexity management does not exist yet.
Wolfgang Vogel
Datenqualitätsherausforderungen in der Fahrzeuglogistik
Zusammenfassung
Im Zuge der Digitalisierung steigt in den Unternehmen das Bewusstsein für die Relevanz der Datenqualität. Sowohl für statistische Auswertungen als auch für eine effiziente Entscheidungsfindung in dem Supply Chain Management spielt die Qualität der erfassten Daten eine bedeutende Rolle. Das Weiterleiten inkorrekter Daten über mehrere Schnittstellen entlang der Supply Chain kann zu Verzögerungen oder Fehlentscheidungen führen. Deshalb ist es notwendig, rechtzeitig Datenfehler zu identifizieren und zu beheben, um größere Probleme zu verhindern. Dies ist eine Herausforderung für die Unternehmen, welcher sie sich stellen müssen. Anhand des Anwendungsbeispiels der Fahrzeuglogistik eines großen Konzerns beschreibt dieser Beitrag Prozessströme mit den beteiligten Bereichen sowie die dabei generierten Daten und erläutert mögliche Datenqualitätsprobleme. Ausgehend davon werden Maßnahmen zur Analyse und Überwachung dieser Datenqualitätsprobleme diskutiert.
Luisa Naumann, Michael Höck

Industrie 4.0 und digitale Technologien in der Logistik und im Supply Chain Management

Frontmatter
Methoden und Werkzeuge für die synergetische Konzeption und Bewertung von Industrie 4.0-Lösungen
Zusammenfassung
Durch die zunehmende Digitalisierung der Wertschöpfungskette werden Unternehmen mit neuen Herausforderungen, wie etwa steigenden Individualisierungswünschen von Kunden, einer erhöhten Variantenvielfalt oder einem höheren Informationsaufkommen, konfrontiert. Die Implementierung von Industrie 4.0-Lösungen bietet großes Potenzial zur Bewältigung dieser neuen Herausforderungen. Obwohl das langfristige Potenzial dieser Technologien bekannt ist, zögern vor allem kleine und mittlere Unternehmen bei deren Implementierung. Im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts „Synus“ wurden Methoden und Tools zur Unterstützung von kleinen und mittleren Unternehmen bei der Orientierung im Kontext von Industrie 4.0 und der Auswahl von passenden Industrie 4.0-Lösungen entwickelt. Inhalt dieses Beitrags ist die Darstellung der Herausforderungen, mit welchem sich kleine und mittlere Unternehmen konfrontiert sehen sowie die Vorstellung zweier Methoden, welche im Rahmen der Forschungsbemühungen des Innovationsverbundes Synus entwickelt wurden: der Industrie 4.0-Technologiekatalog und das Potenzial-Modell.
Thomas S. Spengler, Patrick Schumacher, Christian Weckenborg
Data-Analytics-Projekte in der Beschaffung erfolgreich umsetzen
Zusammenfassung
Der vorliegende Beitrag schließt eine Lücke zwischen der Fachliteratur zur Beschreibung von statistischen Verfahren für Big Data Analytics und den Beiträgen zu allgemeinen Potenzialbeschreibungen der Digitalisierung in der Beschaffung. Durch die Verknüpfung der wichtigsten Gruppen von Analyseverfahren mit Beispielen aus der Beschaffung soll ein wissenschaftlich fundierter und gleichzeitig praxisnaher Einstieg in das Themenfeld Big Data Analytics gegeben werden. Zu diesem Zweck wird zunächst das Wissenschaftsfeld der Data Science und das Berufsbild des Data Scientist umrissen. Danach wird ein strukturierter Ablauf vorgestellt, um Data-Mining-Projekte im Unternehmen umzusetzen. Der Cross Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM) basiert auf sechs Teilschritten, deren Abfolge und Inhalte im Detail beschrieben werden. Neben Hinweisen zur Umsetzung – insbesondere dem Zusammenspiel zwischen Beschaffung und dem Data Scientist – liegt das Hauptaugenmerk dabei auf der Erläuterung der verschiedenen Verfahrenstypen für Data Mining. Dieses Grundverständnis ist essenziell, um mögliche Aufgabenstellungen in der Beschaffung zu formulieren, die durch Big Data Analytics gelöst werden können, und deren Ergebnisqualität hinsichtlich des Beitrags zur Entscheidungsfindung beurteilen zu können.
Marcel Graf, Holger Müller
Digitale Logistikplattformen – Erste Ansätze zur Marktsegmentierung im Lichte traditioneller und neuer Anbieter
Zusammenfassung
Dank umfassender Vernetzungsmöglichkeiten und verbesserter Informationsflüsse präsentieren sich Plattformen als Katalysator des digitalen Wandels in der Logistikbranche. Über die Bereitstellung einer (digitalen) Infrastruktur ermöglichen sie den wertstiftenden Austausch von Informationen, Gütern oder Dienstleistungen zwischen mehreren Akteuren, die Grundlage für die Entstehung eines funktionierenden zweiseitigen Marktes. Oft treten Start-Ups als neue Akteure im digitalen Logistikmarkt auf, nicht selten branchenfremd und mit ausgeprägter Informations- und Kommunikationstechnik (ICT)-Affinität. Die Digitalisierung erleichtert den neuen Anbietern den Markteintritt signifikant, da Eintrittsbarrieren in Form von kapitalintensiven Investitionen in Fuhrpark oder Lagerkapazität entfallen. Der Markt für digitale Logistikplattformen entwickelt sich offenbar dynamisch und bietet ein heterogenes Leistungsspektrum, welches sich nicht klar fassen und abgrenzen lässt. Zudem existiert kein aussagestarker Überblick über die Anbieterstruktur. Plattformnutzer stehen vor der Frage, welche Plattform sich mit ihrem Leistungsangebot am besten für spezifische Leistungsmerkmale eignet. Auf diese Herausforderungen nimmt dieser Beitrag Bezug und zielt darauf ab, das Leistungsspektrum digitaler Logistikplattformen zu segmentieren. Dieser Ansatz bildet die Grundlage, um Verladern, Logistikdienstleistern, Plattformbetreibern sowie Investoren einen Marktüberblick über die digitale Plattformlandschaft in der Logistik zu liefern.
Wolfgang Stölzle, Ludwig Häberle
Produktentwicklung im Kontext von Industrie 4.0 in der Automobilindustrie – Eine bibliometrische Analyse
Zusammenfassung
Die Automobilindustrie sieht sich im Zuge neuer Technologien im Kontext von Industrie 4.0 zukünftig mit großen Veränderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette konfrontiert. Diese Veränderungen halten Einzug in verschiedenste Unternehmensbereiche, wie beispielsweise in die Produktentwicklung. Maschinelles Lernen, Big Data, Künstliche Intelligenz, 3-D Druck-Verfahren und das Internet of Things sind nur einige Beispiele, welche nachhaltige Veränderungen in der Produktentwicklung herbeiführen. Die Untersuchung befasst sich daher mit dem State-of-the-Art im Forschungsfeld von neuen Technologien in der Produktentwicklung im Bereich der Automobilindustrie. Dazu wird mithilfe einer bibliometrischen Analyse (Text Mining) der aktuelle Stand der Forschung aufgearbeitet und Forschungslücken aufgezeigt.
Julia Braun, Magdalena Mißler-Behr
Der digitale Logistikplaner – softwaregestützt Projekte meistern
Zusammenfassung
Die Digitalisierungswelle macht auch vor der Logistik nicht Halt – zahlreiche Methoden und Werkzeuge der sogenannten Digitalen Fabrik sollen den Logistikplaner in seinem täglichen Arbeitsumfeld unterstützen. Durch kürzere Produktlebenszyklen und steigende Variantenvielfalt müssen auch logistische Prozesse agil reagieren können. Damit in der Logistikplanung in kurzer Zeit erste Konzepte und Ideen generiert werden können, sollen geeignete Softwaretools das theoretische Wissen gewinnbringend in die Praxis überführen. Der Artikel gibt einen Einblick in die typischen Aufgaben eines Logistikplaners im digitalen Zeitalter – beginnend bei der Schaffung einer Informationsbasis bis hin zu Dimensionierung und Darstellung der Ergebnisse.
Uwe Wenzel, Franziska Pohl

Digitalisierung und Optimierung der Beschaffung

Frontmatter
Circular Supply Management: Beitrag der Beschaffung zu wirksamer Nachhaltigkeit in Lieferketten
Zusammenfassung
Ökologische, soziale und ökonomische Nachhaltigkeit wird in der Unternehmenspraxis wie auch wissenschaftlich intensiv diskutiert. Es existiert nicht nur eine Vielzahl konzeptioneller Überlegungen, sondern auch politisch-regulativer Initiativen, um Nachhaltigkeit stärker zu verankern. Kaum diskutiert wird bislang, wie sich solche Initiativen erfolgreich implementieren lassen. Der beschaffungsseitigen Gestaltung der Zulieferkette kommt dabei besondere Bedeutung zu, ist sie doch aus unternehmerischer Perspektive in der Regel für einen weitaus größeren – und gerade vor dem Hintergrund globaler Zulieferketten auch „nachhaltigkeitssensibleren“ – Teil der Gesamtwertschöpfung verantwortlich. Vorliegender Beitrag konzentriert sich daher auf die Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien in Supply Chains und ihre Auswirkungen. Es zeigt sich, dass das Beschaffungsverfahren („Practice“) stärker auf die Performance wirkt als inhaltliche Nachhaltigkeitskriterien. Soll also der Beschaffungserfolg im Sinne eines umfangreicheren (Lieferanten-) Wettbewerbs erreicht werden, sind normative Vorgaben durch prozedurale Implementierungspraktiken zu ergänzen.
Alessa Kozuch, Christian von Deimling, Michael Eßig
Langsam, aber sicher: Mithilfe von digitalen Technologien auf dem Weg zur Beschaffung 4.0
Zusammenfassung
Die zunehmende Digitalisierung und Automatisierung der Unternehmensprozesse im Zuge von Industrie 4.0 haben auch Auswirkungen auf den Einkauf. Obwohl dieser Geschäftsbereich verstärkt durch IT-Projekte fokussiert wird, hinkt er in Bezug auf seine Digitalisierung oftmals anderen Unternehmensfunktionen hinterher. Dabei werden in den nächsten Jahren insbesondere technologische Innovationen die Aufgaben der Beschaffungsmitarbeiter sowie die strategische Ausrichtung des Einkaufs verändern. In diesem Artikel werden daher drei aufstrebende Technologien im Kontext der Beschaffung 4.0 untersucht: Robotic Process Automation (RPA), die Blockchaintechnologie und Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI). Für jede Technologie werden geeignete Anwendungsmöglichkeiten in der Beschaffung identifiziert und damit verbundene Potenziale und Herausforderungen erläutert. Die Bewertung der jeweiligen Eignung erfolgt dabei anhand von einschlägiger Literatur und unter Trennung von strategisch/taktischen und operativen Beschaffungsprozessen. Dieser Artikel bietet sowohl einen Überblick über den aktuellen Stand der Technologien als auch Anknüpfungspunkte für weitere Forschungsarbeiten in diesem Bereich.
Christian Flechsig, Lorenz Trautmann, Jacob Lohmer
Facilitating Knowledge Sharing and Cooperation in Public Procurement by Professional Social Networks—Learnings from the Public Administration and Procurement Network
Abstract
Web-based social networks are not only part of the daily life for millions of individuals; they also represent a potentially valuable tool for knowledge sharing, cooperation and communication in the public sector and especially in public procurement. While the usage of open external social media platforms dominates, intra-organizational (IT-based) social networks are still rare and only very few dedicated open social networks for the public sector exist. We introduced the Public Administration and Procurement Network (PAPN), an open web-based social network explicitly for users from the public sector in 2008. This paper presents key learnings from the journey, starting with the go-live more than ten years ago until today with more than 20,000 PAPN users. While doing so, we reflect upon the academic literature in the domain. However, only very few sources address the manifold critical success factors associated with running such a network.
Ronald Bogaschewsky

Operations Research

Frontmatter
Optimierung der Losgröße mittels Bernoulli-Prinzip und spektraler Präferenzen
Zusammenfassung
Das Newsvendor-Modell ist ein klassisches Entscheidungsproblem aus dem Bereich des Produktionsmanagements. Es zielt auf die Ermittlung optimaler Bestellmengen bzw. optimaler Losgrößen bei stochastischer Nachfrage ab. Üblicherweise wird unterstellt, dass der Entscheidungsträger, der je nach Interpretation des Problems Händler oder Produzent ist, seinen erwarteten Gewinn maximiert und somit risikoneutral eingestellt ist. Insbesondere wenn die Spanne zwischen der risikoneutralen Lösung und der extreme Risikoaversion ausdrückenden Maximin-Lösung groß ist, erscheint jedoch die Berücksichtigung von Risikoaversion angebracht. Wir analysieren deshalb zwei etablierte Modellrahmen, um das Newsvendor-Problem unter der Annahme risikoaverser Akteure zu lösen, nämlich das Bernoulli-Prinzip sowie die Theorie spektraler Präferenzen. Das Kalkül auf Basis spektraler Präferenzen ist mithilfe einer approximativen Lösung mit geringem Aufwand durchführbar. Der Rechenaufwand für das Bernoulli-Prinzip ist im Vergleich dazu wesentlich größer, was letztlich der Preis für eine exakte Lösung ist. Darüber hinaus diskutieren wir die relative Lage von Maximin- und risikoneutraler Lösung sowie die Einschachtelung der exakten Lösung durch diese beiden markanten (und leicht zu berechnenden) Benchmark-Lösungen.
Günter Bamberg, Michael Krapp
Bid-Preis gesteuerte Auftragsannahme in der Make-to-Order-Produktion unter Berücksichtigung von Kundenwertigkeiten
Zusammenfassung
Viele Unternehmen produzieren heute nach dem Make-to-Order -Prinzip, um individuelle Kundenwünsche erfüllen zu können, und tendieren dabei oftmals dazu, mehr Aufträge anzunehmen, als mit der limitierten Kapazität zeitgerecht abgearbeitet werden können. Zudem erhalten wichtige Kunden, welche z. B. aufgrund ihrer wiederkehrenden Aufträge einen hohen Kundenwert für das produzierende Unternehmen aufweisen, häufig Vergünstigungen und sind damit aus Sicht der (kurzfristigen) Profitmaximierung weniger attraktiv als Neukunden. Dadurch können wichtige Kunden bei Anwendung klassischer Revenue Management (RM) Methoden benachteiligt werden, da ihre Aufträge ggf. abgelehnt werden. Für den langfristigen Unternehmenserfolg sind jedoch gerade diese Kunden von besonderer Bedeutung. In diesem Beitrag wird ein RM-Ansatz für optimierte Auftragsannahmeentscheidungen und die Bestimmung der optimalen Produktionsreihenfolge vorgestellt, in dem diese oftmals gegensätzlichen Kunden- und Nachfragewertigkeiten einbezogen werden. Es werden also sowohl die Profitmaximierung als auch die Erreichung angestrebter Servicelevels – hier definiert als Auftragsannahmequote – für verschiedene Kundensegmente als Zielsetzungen berücksichtigt, um so sinnvolle Entscheidungen hinsichtlich der Auftragsannahme und der Produktionsreihenfolge zu ermöglichen. Mithilfe von Fallstudien werden die Ergebnisse dieses Ansatzes im Vergleich zu der First-Come-First-Served-Strategie analysiert. Es kann gezeigt werden, dass die Ergebnisse stark von der Wahl geeigneter Parameter abhängen und dass der Ansatz bei einer an die gewünschten Servicelevels orientierten Parameterwahl sehr gute Ergebnisse liefert.
Nina Lohnert, Kathrin Fischer
An MIP-Based Heuristic Decomposition Approach for Distributed Energy Resource Scheduling
Zusammenfassung
The decentralization of the power infrastructure poses new challenges for power plant operators and aggregators. A large number of power plants must be coordinated to successfully participate in energy markets. This requires to take uncertain exogenous influences, such as weather and market price, into account when determining operational schedules of energy resources and quantity-price tuples for bids to energy and reserve markets. Stochastic programming techniques are commonly applied to these decision problems. But, the resulting models are usually large-scale and hard to solve. We propose a temporal decomposition heuristic to speed-up the solution process of such models. The heuristic is based on mixed-integer programming formulations. Therefore, it is flexible with respect to the kinds of power plants and market environments that can be considered. We validate our findings on a realistic benchmark set of large stochastic programs and confirm its suitability to significantly reduce computational effort while retaining near-optimal solution quality.
Leopold Kuttner, Martin Scheffler, Udo Buscher
Datenbasierte Infrastrukturoptimierung bidirektionaler Wasserstraßen mit Engstellen: Eine Fallstudie für den Nord-Ostsee-Kanal
Zusammenfassung
Der Nord-Ostsee-Kanal ist eine von vielen künstlichen Wasserstraßen weltweit, die zur Verkürzung von Seereisewegen angelegt wurden. Viele dieser Wasserstraßen weisen baulich bedingte Engstellen auf, welche die Verkehrsströme behindern und Verkehrsregelungen für die Schifffahrt erfordern. Diese Engstellen führen bei hohem Schiffsverkehrsaufkommen zu Wartezeiten und laufen somit dem Zweck der Zeitersparnis entgegen. Um diese Engpässe zu beseitigen, kann ein Ausbau der Wasserstraße erwogen werden. Stehen verschiedene Ausbauoptionen zur Auswahl, gilt es zu entscheiden, welche Kombination von Maßnahmen geeignet ist, um eine bestmögliche Beschleunigung der Verkehrsflüsse zu erzielen. Derartige Entscheidungsprozesse sind langwierig, hochkomplex und erfordern Entscheidungsunterstützungsinstrumente. Diesbezüglich betrachtet dieser Aufsatz die Entscheidung über Ausbaumaßnahmen des Nord-Ostsee-Kanals. Wir stellen ein Optimierungsmodell sowie eine einfache Heuristik vor, die unter Rückgriff auf die operative Verkehrssteuerung des Kanals die verkehrliche Wirkung von Ausbaumaßnahmen abschätzen. Anhand der Analyse realer Verkehrsdaten wird in einer Beispielrechnung ein Eindruck vermittelt, wie dieser Ansatz als Entscheidungsunterstützung in der Praxis dienen kann.
Frank Meisel, Lennart Johnsen, Sebastian Scholz
Optimierungsmodelle und Forschungsfragen in der Elektrizitätswirtschaft
Zusammenfassung
Schwerpunktmäßig erzielt die energiewirtschaftliche Forschung ihren Erkenntnisgewinn aus der Abbildung marktwirtschaftlicher Zusammenhänge in Modellen. Anstatt den Fokus auf Entscheidungsprobleme einzelner Akteure zu legen, wird dabei oftmals eine übergeordnete volkswirtschaftliche Perspektive eingenommen, bei der die Marktmechanismen in Form von Optimierungsproblemen abgebildet werden. Dieser Beitrag gibt exemplarisch einen Überblick der Arten von Modellen, die üblicherweise in der Elektrizitätswirtschaft Anwendung finden, und beschreibt die besonderen Charakteristika des Gutes Elektrizität, welche im Zuge von Modellierungsarbeiten zu beachten sind. Darauf aufbauend wird näher auf die verschiedenen Ausführungen klassischer Strommarkt- und Stromnetzmodelle eingegangen, die aus Sicht eines übergeordneten Planers eine systemweite Optimierung vornehmen. Anschließend bespricht der Beitrag die aktuell die Elektrizitätswirtschaft vor Herausforderungen stellenden Trends Dekarbonisierung, Digitalisierung und Dezentralisierung, welche sich mit Hilfe solcher Modelle analysieren lassen.
Dominik Möst, Hendrik Scharf

Logistische Optimierung in der Halbleiterindustrie

Frontmatter
Simulation in der Computer-Chip-Produktion – Möglichkeiten und Grenzen
Zusammenfassung
Der Beitrag führt zuerst in die Halbleiterfertigung und die damit verbundene innerbetriebliche Logistik, dabei vor allem das Transport- und Handhabungssystem, ein. Bei der Planung und Steuerung solcher Anlagen stellen sich sehr anspruchsvolle Aufgaben, die nur mithilfe der Simulation zu lösen sind. Hierzu wird dargestellt, wie sich der Simulationseinsatz in der Halbleiterproduktion und -logistik gestaltet. Mit der Komplexität der Prozesse und Systeme wächst natürlich auch die Komplexität der eingesetzten Simulationsmodelle – auf die Frage nach einem angemessenen Abstraktionsgrad gibt es bislang jedoch keine befriedigende Antwort. Der Beitrag stellt dazu Lösungsansätze vor und zeigt, worauf künftige Forschungsarbeiten fokussieren sollten.
Thorsten Schmidt, Sebastian Rank, Frank Schulze
Wie innovative Logistik die zukunftssichere und nachhaltige Gestaltung der Automatisierung und Digitalisierung der Halbleiterindustrie unterstützt
Zussammenfassung
Innovative Logistik ist eine Schlüsselfunktion in allen industriellen Bereichen und seit vielen Jahren einer der Erfolgsfaktoren bei Unternehmen in ihrem steten Wandel hin zu neuen Produkten und neuen Märkten. Dieser Artikel zeigt am besonderen Beispiel der Halbleiterindustrie als Einzelfallstudie, mit welchen Logistikmethoden das Unternehmen Infineon Technologies Dresden in enger Zusammenarbeit mit der Professur für BWL, insb. Logistik der TU Dresden eine führende Rolle in der Automatisierung zu einem der modernsten Unternehmen der Halbleiterindustrie erreichen konnte. Der Wandel von einer Hochvolumen-Fabrik mit wenigen Produkten zu einer kundenorientierten Logikfabrik konnte erfolgreich gestaltet werden. Parallel arbeiteten die Partner beständig an der digitalen Transformation des Unternehmens zur kontinuierlichen Steigerung der Produktivität und der Wettbewerbsfähigkeit. Dieser Artikel gibt eine Übersicht über die wichtigsten Arbeiten der letzten Jahre, in denen innovative Logistikmethoden einen entscheidenden Beitrag zur erfolgreichen Gestaltung des Wandels leisteten.
Germar Schneider, Jacob Lohmer

Distributions- und Transportlogistik

Frontmatter
Distributionsplanung von Printmedien unter Berücksichtigung der Umstellung von Stück- auf Zeitlohn
Zusammenfassung
Die Vergütung von Zustellern erfolgt seit der Einführung des regulären Mindestlohns in 2018 nicht mehr auf Stückbasis, d. h. der von einem Zusteller oder einer Zustellerin verteilten Menge an Printmedien, sondern auf Grundlage der jeweils geleisteten Arbeitszeit. Hierdurch änderte sich die Entlohnungsstruktur für Zeitungszusteller in Deutschland grundlegend. Um eine angemessene Entlohnung der Zusteller zu gewährleisten und um die zu erwartenden Distributionskosten bestimmen zu können, sind neue Konzepte bei der Distribution von Printmedien erforderlich. Die vorliegende Arbeit erörtert daher erforderliche Anpassungsmaßnahmen für die taktische und operative Distributionsplanung von Printmedien bei der Hauszustellung. Hierfür wird die grundlegende Vertriebsstruktur von Printmedien beschrieben sowie der Aufbau einer Verlags-Vertriebsabteilung vorgestellt und auf die Zusammenhänge zwischen der Versandabteilung und der Vertriebslogistik eingegangen. Nach einem Überblick zur Struktur des Distributionsprozesses werden die Entscheidungsebenen der Distribution, in Form der Zustelldistriktbildung, der Standortwahl der Ablagestellen und der Tourenplanung der Hauszustellung, erläutert. Abschließend wird eine Netzwerkmodellierung des Planungsproblems vorgestellt sowie ein Fallbeispiel gegeben.
Thomas Hildebrandt, Christian Bierwirth
Aktuelle Bestandsaufnahme einer kundenindividuellen und nachhaltigen Lebensmittellogistik anhand einer Webscan-basierten Analyse
Zusammenfassung
Der E-Commerce ist in Deutschland seit Jahren durch steigende Umsätze gekennzeichnet. Dies hat direkte Auswirkungen auf logistische Prozesse, da mehr Transporte bei einer gleichzeitig schlechteren Auslastung der Fahrzeuge ausgelöst werden. Die Zustellung von online bestellten Waren verursacht hierdurch erhebliche Emissionen, Lärm und Staus. Zeitgleich ist ein wachsendes Interesse an Themen der Nachhaltigkeit und Individualisierung auf Ebene der Verbraucher zu erkennen. Konsumenten möchten ihre Umwelt schützen und zur Minimierung von Emissionen und Plastikmüll beitragen. Ebenso möchten sie stärker in die Ausgestaltung des Zustellprozesses integriert werden, indem sie bspw. über Lieferort und -zeit entscheiden oder das benutzte Transportmittel für die Zustellung auswählen können. Dies führt zu einem Dilemma, bei dem Verbraucher einerseits die Vorzüge des E-Commerce nutzen, aber andererseits auch einen Beitrag zur ökologischen Nachhaltigkeit leisten möchten. Das Ziel dieses Beitrages ist es anhand einer Webscan-basierten Analyse von Online-Händlern herauszuarbeiten, welche Logistikoptionen aktuell im Online-Lebensmittelhandel angeboten werden. Der Online-Lebensmittelhandel ist hierbei von besonderem Interesse, da sich dieser durch einen wachsenden Bedarf an nachhaltigen Produkten und Lieferungen auszeichnet. Gleichzeitig werden aufgrund der Beschaffenheit der Waren besondere Anforderungen an die Logistikprozesse gestellt. Als Ergebnis präsentieren wir das Angebot von Logistikoptionen online bestellter Lebensmittel und reflektieren diese im Hinblick auf eine kundenindividuelle und nachhaltige Zustellung.
Sandra Luttermann, Herbert Kotzab
Vehicle Routing and the VDI Directive 2700/Part 4 on Axle Weight Constraints
Zusammenfassung
Road haulage is the most important means of transport in the freight business. Besides the extensively discussed adverse side effects of dangerous emissions and accidents, heavy trucks are also responsible for a significant amount of damages to the road infrastructure. Often, overloading or load poorly balanced over the axles is the primary cause of these destructions. This article addresses the incorporation of the VDI directive 2700/Part 4 into fleet deployment decisions. This directive imposes four additional axle weight constraints. Their incorporation into vehicle routing contributes to the avoidance of overload situations for the deployed vehicles. The here-reported research’s main contribution comprises the proposal and evaluation of a generic formulation of the VDI directive in terms of a mathematical program.
Jörn Schönberger
Individualization of Public Passenger Transport: Relevant Planning Problems and Their Synchronization
Abstract
Traditional public transportation systems are operated upon fixed timetables defining static schedules for the offered transportation means, e.g. buses, trains, ships. The passengers have to make their itineraries for choosing suitable transportation offers on the basis of the static schedules. On the opposite, private passenger transport is highly flexible. In its most flexible and individual form, it is performed by private cars driven by their owners. Several trend-setting concepts aim at individualizing and customizing public transport. Well-known examples for such flexible transportation modes are private ride-sharing agreements, agencies for arranging rides, bike and car-sharing, collect and bring services (e.g. for pupils or patients), hailed shared taxis, bus-on-demand services or in the future, maybe, even autonomous vehicles. Flexible services have to be synchronized for realizing multi-stage or multi-modal transportation chains. Moreover, vehicle routing and passenger routing have to be adjusted in a complicated two-echelon matching process. In this contribution, an overview of several types of customized, flexible passenger transportation services is given and the resulting routing problems are classified in order to check whether vehicle routing approaches in the area of cargo transportation can help to solve the optimization problems arising from the current trends of individualizing public transport.
Herbert Kopfer, Heiko Wieland Kopfer

Humanitäre Logistik

Frontmatter
Humanitäre Informationslogistik: Ein generisches Anlaufkonzept für eine Informationssystemlandschaft im pandemie-bedingten Katastrophenfall
Zusammenfassung
Die COVID19 Pandemie lenkt den weltweiten gesellschaftlichen Fokus derzeit auf sog. infektionsepidemiologische Lagen, worunter auch Pandemien fallen. Ferner hat die Geschichte bis dato eine ganze Reihe von Infektionswellen hervorgebracht, die sich in Form einer Katastrophe manifestiert haben (z. B. die Spanische Grippe). Ansätze zur Reduzierung der Schäden aus Katastrophen liefert die Disziplin des Katastrophenmanagements, wobei (neue) Informationssysteme maßgeblich zu dessen Erfolg beitragen können. Im Falle einer pandemie-bedingten Katastrophe kommen zudem eine ganze Reihe verschiedener Informationssysteme zum Einsatz. Es liegt daher eine Informationssystemlandschaft vor, die es vor diesem Hintergrund sinnvoll bereitzustellen gilt. Dieser Beitrag entwickelt dazu ein erstes generisches Anlaufkonzept, welches sich auf das Katastrophenmanagement, die Epidemiologie, die humanitären Informationslogistik sowie das Anlaufmanagement stützt.
Iris Hausladen, Andreas Matthes
Betriebswirtschaftliche Leistungsmessung in der globalen humanitären Logistik
Zusammenfassung
Die globale humanitäre Logistik in Not- und Krisensituationen sieht sich einer Reihe von Herausforderungen wie steigender Anzahl und Schwere von Katastrophensituationen, steigender Komplexität der globalen Transportnetzwerke sowie gegenüber. In dieser Situation wird in umfassender Weise der Versuch unternommen, erfolgreiche Konzepte der Betriebswirtschaftslehre auch auf wesentliche Bereich der humanitären Logistik mit in der Regel Non-Profit-Settings zu übertragen. Dies gilt auch für den Bereich der betrieblichen Leistungsmessung, der in diesem Kapitel ausführlich in der Bezugsetzung zu den Spezifika humanitärer Logistikkonzepte erläutert wird. Verschiedene Handlungsoptionen und Konzepte in Hinblick auf die besonderen Anforderungen der humanitären Logistik werden vorgestellt und eingeordnet, offene Forschungsfragen und Entwicklungspunkte benannt. Damit stellt dieses Kapitel ein Beispiel dafür da, wie fundierte betriebswirtschaftliche Forschung einen konkreten Beitrag zur Verbesserung der Situation von Menschen in Notlagen bereitstellen kann.
Hella Abidi, Matthias Klumpp
Stand von Forschung und Lehre im Themenfeld der humanitären Logistik an deutschen Hochschulen
Zusammenfassung
Immer häufiger verursachen Naturkatastrophen oder menschlich verursachte Krisen enorme Schäden. Um das Leid der betroffenen Bevölkerung zu lindern, werden Hilfseinsätze durchgeführt, deren Erfolg sehr stark von einer gut ausgestalteten und abgestimmten Logistik abhängt. Um die humanitäre Logistik stärken zu können, bedarf es gut ausgebildetes Personal und auch neue Konzepte und Ideen zur effizienteren Gestaltung der humanitären Logistik. Hochschulen könnten dabei im Rahmen ihrer Forschungs- und Lehraktivitäten eine Schlüsselrolle spielen und einerseits Studierende umfassend im Bereich der humanitären Logistik ausbilden, sowie andererseits ihre Forschungsschwerpunkte auch auf die humanitäre Logistik konzentrieren. Ziel dieses Beitrags ist es, die derzeitige Rolle der humanitären Logistik an deutschen Hochschulen darzustellen, um Potenziale zur Weiterentwicklung und Zusammenarbeit aufzuzeigen. Zur Erarbeitung einer solchen Übersicht, werden eine systematische Datenbankrecherche durchgeführt und alle Lehrangebote und Forschungsaktivitäten zur humanitären Logistik an deutschen Hochschulen dargestellt.
Jakob Keller, Christian Hein
Operative Hochwasserbekämpfung in einer akuten Gefahrenlage am Beispiel Dresden
Zusammenfassung
Hochwasserlagen können eine besondere Bedrohung für die Bevölkerung darstellen. Daher sollte gefährdetes Gebiet durch entsprechende Schutzmaßnahmen wie z. B. Deiche oder Überschwemmungszonen vorsorglich abgesichert werden. Trotzdem kann es in einer akuten Hochwassersituation dazu kommen, dass Einsatzkräfte vor Ort eingreifen müssen, um anstehende oder tatsächliche Überschwemmungen einzudämmen. Dieser Beitrag diskutiert das logistische Problem der Einsatzkräfteplanung. Es ist festzulegen, wann und wo Einsatzkräfteteams aktiv werden sollten. Das Planungsproblem wird durch ein schwierig zu lösendes mathematisches Modell präzise beschrieben. Motiviert wird diese Arbeit durch das Jahrhunderthochwasser 2002, das unter anderem auch in Sachsen massive Schäden angerichtet hat.
Karolin Eisele, Alf Kimms
Metadaten
Titel
Logistik in Wissenschaft und Praxis
herausgegeben von
Prof. Dr. Roy Fritzsche
Dr. Stefan Winter
Jacob Lohmer
Copyright-Jahr
2021
Electronic ISBN
978-3-658-33480-2
Print ISBN
978-3-658-33479-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-33480-2