Furtwanger Beiträge zur Logistik · innovative Themenstellungen der Logistik und des Supply Chain...

Schriftenreihe

Furtwanger Beiträge zur Logistik

ISSN 2192-2926

Konzeptionierung eines prozessorientierten Referenzmodells

für sensible Logistikknoten – dargestellt am Beispiel von GVZ

von

M. Altendeitering, C. Breuer, R. Dotzlaff, J. Prinzbach, M. Reusch, A. Scherer

und G. Siestrup

Nr. 1 / 2011

1. Jahrgang

Prof. Dr. Guido Siestrup (Hrsg.)

II


Impressum:

Titel Schriftenreihe: Furtwanger Beiträge zur Logistik (ISSN: 2192-2926)

Herausgeber: Prof. Dr. Guido Siestrup, Hochschule Furtwangen Anschrift: Robert-Gerwig-Platz 1, 78120 Furtwangen, Deutschland [email protected]

Redaktion: Dipl.-Kffr. Claudia Breuer (Redaktionsleitung) [email protected]

Verantwortlich für den Inhalt: Autoren der jeweiligen Fachbeiträge

Druck: Druckerei der Hochschule Furtwangen

Erscheinungsort:

Furtwangen, Deutschland

Veröffentlichung im Web: http://www.hs-furtwangen.de/studierende/fakultaeten/wirtschaftsinformatik/forschung/ furtwanger-beitraege-zur-logistik.html Nachdruck, auch in Auszügen, nur mit Genehmigung durch die Redaktionsleitung. Haftungshinweis: Trotz sorgfältiger inhaltlicher Kontrolle übernehmen wir keine Haftung für die Inhalte externer Links. Für den Inhalt der verlinkten Seiten sind ausschließlich deren Betreiber verantwortlich. Bildnachweis für Bilder auf der Titelseite: Hochschule Furtwangen

mailto:[email protected]

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http://www.hs-furtwangen.de/studierende/fakultaeten/wirtschaftsinformatik/forschung/furtwanger-beitraege-zur-logistik.html

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III


Anspruch und Ziele dieser Schriftenreihe

Die Schriftenreihe Furtwanger Beiträge zur Logistik fokussiert inhaltlich auf

innovative Themenstellungen der Logistik und des Supply Chain Managements.

Primär werden Problemstellungen erörtert, die eine Nähe zur Wirtschaftsinformatik

aufweisen.

Ziel der Schriftenreihe ist es, Forschungsergebnisse zeitnah zu publizieren und damit

einen Beitrag zum Austausch und wissenschaftlichen Diskurs mit Forschungs-

partnern und anderen Forschungsinteressierten zu leisten.

Die Forschungsergebnisse resultieren zum einen aus drittmittelfinanzierten

Forschungsprojekten, die in der Regel einen hohen Anwendungsbezug aufweisen.

Andererseits stellt diese Publikationsplattform auch ein Angebot für andere

wissenschaftliche Problemstellungen dar, die insbesondere im Rahmen von Studien-

und Thesisprojekten bearbeitet werden. Mit dieser Schriftenreihe ist somit auch das

Anliegen verbunden, forschungsinteressierten Studierenden der Hochschule

Furtwangen eine Plattform zu bieten, sich an wissenschaftlichen Publikationen zu

beteiligen.

Hochschule Furtwangen

Prof. Dr. Guido Siestrup

IV


V


Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................... V

Abbildungsverzeichnis ............................................................................................... VI

Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................. VII

1 Motivation und Zielsetzung ................................................................................... 1

1.1 Motivation ...................................................................................................... 1

1.2 Zielsetzung .................................................................................................... 2

2 Grundlagen und bisherige Arbeiten ...................................................................... 4

2.1 Begriffliche Grundlagen ................................................................................. 4

2.2 Bisherige Arbeiten zu Referenzmodellen ...................................................... 7

3 Modellierungsmethoden und -werkzeuge ............................................................. 9

3.1 Swimlane ....................................................................................................... 9

3.2 EPK ............................................................................................................. 10

3.3 UML ............................................................................................................. 13

3.4 BPMN .......................................................................................................... 13

3.5 Modellierungswerkzeuge ............................................................................. 14

4 Erstellung eines prozessorientierten Referenzmodells am Beispiel von

Güterverkehrszentren ......................................................................................... 17

4.1 Logistikknoten GVZ ..................................................................................... 18

4.1.1 GVZ: Prozesse, Strukturen und Institutionen ........................................ 18

4.1.2 GVZ-Netzwerk ...................................................................................... 19

4.2 Prozessorientiertes Referenzmodell eines GVZs ........................................ 20

4.2.1 Gesamtmodell ....................................................................................... 20

4.2.2 Modellebenen ....................................................................................... 23

5 Fazit und Ausblick ............................................................................................... 29

Literaturverzeichnis ................................................................................................... 32

Danksagung .............................................................................................................. 37

Angaben zu den Autoren ........................................................................................... 38

VI


Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: LKW-Ankunftsprozess in Form eines Swimlane-Diagramms ............... 10

Abbildung 2: LKW-Ankunftsprozess in Form einer EPK ........................................... 12

Abbildung 3: LKW-Ankunftsprozess auf Basis der UML ........................................... 13

Abbildung 4: LKW-Ankunftsprozess auf Basis der BPM-Notation ............................ 14

Abbildung 5: Einsatz von Modellierungswerkzeugen ................................................ 15

Abbildung 6: Übersicht zu ausgewählten Modellierungswerkzeugen ....................... 16

Abbildung 7: GVZ-Netzwerk ..................................................................................... 20

Abbildung 9: Prozesslandkarte der ersten Ebene ..................................................... 24

Abbildung 10: Prozesslandkarte der zweiten Ebene ................................................ 24

Abbildung 11: LKW Prozess, Ebene drei (K1.1) ....................................................... 25

Abbildung 12: LKW – Ankunft, Ebene vier (K1.1.1) .................................................. 26

Abbildung 13: LKW - Ankunft Teil 2, Ebene vier (K1.1.1) ......................................... 27

Abbildung 14: Vorarbeiten Beladung LKW, Ebene vier (K1.1.2) ............................... 27

Abbildung 15: Vorarbeiten Beladung LKW Teil 2, Ebene vier (K1.1.2) ..................... 28

Abbildung 16: Beladung LKW, Ebene vier (K1.1.3) .................................................. 28

Abbildung 17: LKW-Umschlag abschließen, Ebene vier (S1.1.2) ............................. 28

Abbildung 18: LKW Abfahrt, Ebene vier (K1.1.7) ...................................................... 29

VII


Abkürzungsverzeichnis

ARIS Architecture of Integrated Information Systems

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung

BPMN Business Process Model and Notation

BPMS Business Process Management System

CobiT Control Objectives for Information and Related

Technology

DGG Deutsche GVZ-Gesellschaft mbH

DiFOR Digital Factory Operating Reference

eEPK erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette(n)

EPK Ereignisgesteuerte Prozesskette(n)

GVZ Güterverkehrszentrum(-zentren)

GVZ-E Güterverkehrszentrum-Entwicklungsgesellschaft(en)

KIM Kölner Integrationsmodell

KV-Terminal Terminal des kombinierten Verkehrs

ISL Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik

KEP Kurier-, Express- und Paket- Dienstleister

OMG Object Management Group

RMMS Referenzmodell-Management-System

SCOR-Modell Supply Chain Operations Reference Model

SSCM Sustainable Supply Chain Management

UML Unified Modeling Language

1


1 Motivation und Zielsetzung

Die deutsche Wirtschaft ist als Exportnation stark in internationale Warenketten

eingebunden. Diese Verflechtungen, die zu Abhängigkeiten zwischen den

Wirtschaftssubjekten führen, setzen sich auch innerhalb der deutschen Binnen-

wirtschaft fort: Die Wertschöpfungsakteure bilden aufgrund der Arbeitsteiligkeit und

Spezialisierung Netzwerke aus, die häufig auch branchenübergreifend sind. Mit Blick

auf die logistischen Systeme sind innovative Lösungen gefragt, die eine Absicherung

des Leistungsaustauschs von Waren und Dienstleistungen zwischen den Akteuren

gewährleisten, um Prozesse in und zwischen sensiblen Logistikknoten aufrecht zu

erhalten. Hierzu müssen auch mögliche Risikopotentiale, die aus dem Systemumfeld

stammen, Berücksichtigung finden.

In der Sicherheitsforschung sind daher Strukturen, Prozesse und Technologien zu

entwickeln, um ein hohes Maß an Sicherheit der grenzüberschreitenden Waren-

ketten zu gewährleisten (vgl. ISL 2011). Wichtige Gestaltungsanforderungen resul-

tieren aber auch aus Effizienz- und Effektivitätszielen.

1.1 Motivation

Die Absicherung der Versorgung aller beteiligten Wirtschaftsakteure mit den

benötigten Gütern und Dienstleistungen ist von essentieller Bedeutung – sowohl aus

einzelwirtschaftlicher Sicht als auch aus der Perspektive der Volkswirtschaft bzw.

Gesellschaft. Bezogen auf die Wertschöpfungsketten betrifft dies insbesondere

Lieferanten, Produktions- und Dienstleistungsunternehmen sowie beteiligte

Handelsstufen bis hin zu den Endkunden. Besondere Anforderungen werden hierbei

an die Logistik gestellt: Die logistischen Prozesse des Transports, der Lagerung, der

Verpackung und der Auftragsabwicklung sind Gegenstand dieser Absicherung.

Aufgrund der Verflechtung von Prozessen innerhalb von Unternehmen, aber auch im

Zusammenhang mit externen Akteuren, sind zudem auch die überbetrieblichen

Interdependenzen zu berücksichtigen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) verfolgt mit der

Bekanntmachung zum Themenfeld „Sicherung der Warenketten“ innerhalb des

Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“ der Bundesregierung vom

18.12.2008 das Ziel der Forschungsförderung innovativer Lösungen zur Sicherung

2


von Warenketten. Begründet ist dies u. a. darin, dass „Deutschlands hocheffiziente,

automatisierte und vernetzte Infrastrukturen … sehr sensibel auf Eingriffe“ reagieren

(A. Hoffknecht, O. Teichert und A. Zweck, 2010, S. 305).

In diesem Beitrag werden exemplarisch Güterverkehrszentren (GVZ) und deren

Verbünde analysiert. Nach T. Nobel und S. Nestler stellen GVZ logistische Zentren in

„ihrer höchsten Entwicklungsstufe“ (T. Nobel und S. Nestler, 2006, S. 8) dar.

Bezugnehmend auf ihre hohe Bedeutung für die gesamtlogistische Infrastruktur

stellen sie somit wichtige und auch sensible Logistikknoten dar.

Die in diesem Beitrag vorgestellten Forschungsergebnisse stammen aus dem BMBF-

Projekt PreparedNET1, das Teil des oben beschriebenen Programms „Forschung für

die zivile Sicherheit“ ist. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Darstellung der

Ergebnisse zum Arbeitspaket „Referenzmodellierung eines GVZ-Prozessmodells“

des HFU-Teilvorhabens „Referenzmodellbildung und Simulation von GVZ-Prozessen

zur Unterstützung eines Supply Chain Risk Managements“.

1.2 Zielsetzung

Innerhalb der logistischen Infrastruktur Deutschlands übernehmen die bestehenden

GVZ wichtige Funktionen. GVZ können als bedeutende, hochentwickelte und damit

sensible Logistikknoten charakterisiert werden. „Sensibel“ heißt in diesem Kontext,

dass Systeme bereits durch verhältnismäßig kleine, unerwünschte Variationen von

Einflussfaktoren erheblich gestört werden können. In der Konsequenz bedeutet dies,

dass im Falle einer Störung der Sicherheitslage sensibler Systeme ein erhebliches

Schadensausmaß droht. Zu den Basiselementen des Systems „Sicherheit“ zählen

dabei die Objekte „Schutzbedürftiger“, „Gefährder“ und „Schützer“ (vgl. J. Beyerer et

al., 2010, S. 40 f.). Schutzbedürftige sind übertragen auf die vorliegende Situation

1 Das Verbundprojekt PreparedNET wird im Zuge der Bekanntmachung „Sicherung von

Warenketten“ des BMBF im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“

der Bundesregierung gefördert. Es ist Bestandteil der „Hightech-Strategie der

Bundesregierung“. Die Gesamtprojektleitung liegt beim Institut für Seeverkehrswirtschaft und

Logistik, Bremen (Prof. Dr. H.-D. Haasis). Die Teilprojektleitung des hier beschriebenen

Teilvorhabens liegt bei der Hochschule Furtwangen (Prof. Dr. G. Siestrup).

Förderkennzeichen: 13N11136.

3


z. B. alle GVZ-Akteure mit der zugehörigen Infrastruktur sowie deren Kunden.

Gefährder sind etwa auftretende technische Defekte, Anschläge oder

Elementarschäden. Die Rolle des Schützers können z. B. Zertifizierungsstellen,

externe Planungsgesellschaften bzw. im hier vorliegenden Fall auch die

Güterverkehrszentrum-Entwicklungsgesellschaften (GVZ-E) übernehmen.

In ihrer Gesamtheit bilden die existenten GVZ komplexe Leistungsverbunde. Diese

Komplexität resultiert u. a. aus der Vielfalt der einwirkenden Faktoren innerhalb eines

GVZs (viele Akteure, auch unterschiedlicher Branchen, große Volumenströme, hohe

Variantenvielfalt der Güter, Angebot und Nachfrage verschiedener Verkehrsträger).

Ferner unterstützen GVZ intermodale Güterverkehrskonzepte und tragen durch ihre

Einbindung zu einem effizienten europäischen Transportsystem bei (vgl. H.-D.

Haasis, 2008, S. 149).

Die für ein GVZ zentral und koordinierend agierenden GVZ-E unterstützen die

Weiterentwicklung des jeweiligen Standorts. Die Entscheidungsprozesse zum

Betrieb folgen hingegen primär einer einzelwirtschaftlichen Logik der rechtlich

selbständig agierenden Akteure.

Die Annahme von Schadensszenarien und deren mögliche gravierende Wirkungen

auf die Funktionsweise der GVZ-Infrastruktur zeigen einen Bedarf an Entscheidungs-

unterstützung auf: Es fehlen systemübergreifende Mechanismen, die sich mit der

Risikovermeidung beschäftigen. Gleiches gilt für den möglichen Aufbau von

Interimskonzepten. Ein Bedarf an Entscheidungsunterstützung besteht für

das einzelne Unternehmen innerhalb eines GVZs,

das einzelne GVZ sowie

weitere verbundene GVZ bzw. das GVZ-Netzwerk.

Für eine Etablierung übergreifender Abstimmungsmechanismen, muss zunächst

Transparenz über die bestehenden Prozesse hergestellt werden. Methodisch stehen

hierzu eine Reihe verschiedener Beschreibungssprachen bereit, um die Abläufe zu

erfassen und zu dokumentieren. Bezogen auf GVZ sind allerdings Adaptionen

erforderlich, weil die Merkmale „klassischer“ Wertschöpfungspartner nicht vollständig

übertragbar sind. Gleichwohl repräsentieren GVZ sensible Logistikknoten mit einem

intensiven internen wie externen Leistungsaustausch.

4


Dies macht es erforderlich, ein entsprechendes Modell zu erarbeiten, das

Transparenz schafft und den spezifischen Anforderungen, die an GVZ gestellt

werden, Rechnung trägt. Da es allein in Deutschland aktuell 35 GVZ gibt, erscheint

es sinnvoll, ein allgemeingültiges Referenzmodell zu erarbeiten, das - basierend auf

einer modularen Struktur - übertragbar ist.

Mit dem hier vorgeschlagenen prozessorientierten Referenzmodell wird somit auch

eine Basis für ein Supply Chain Risk Management bereitgestellt. Es bildet das

Fundament für die Festlegung von situationsabhängigen Entscheidungsprozessen

zur Risikovermeidung und –verringerung. Zudem bildet es das Fundament für die

Festlegung von Standardstrategien („Normstrategien“), falls Schadensfälle eintreten

und entsprechende Interims- und Rückkehrstrategien sowie damit korrespondierende

Maßnahmen zu generieren sind.

2 Grundlagen und bisherige Arbeiten

In den letzten Jahren ist eine zunehmende Zahl an Veröffentlichungen im Bereich

der Referenzmodellierung zu verzeichnen (vgl. P. Loos und P. Fettke, 2005, S. 21),

weshalb in Abschnitt 2.1 zunächst eine Definition für das hier vorgestellte

Referenzmodell festgelegt werden soll. In Abschnitt 2.2 erfolgt ein knapper Überblick

über ausgewählte Arbeiten im Bereich der Referenzmodellierung.

2.1 Begriffliche Grundlagen

Trotz der häufigen Verwendung des Begriffs „Referenzmodell“ in der Literatur, hat

sich kein einheitliches Verständnis für diesen Ausdruck entwickelt (vgl. P. Fettke und

P. Loos, 2004, S. 8) und es existieren zahlreiche Definitionen (vgl. O. Thomas, 2006,

S. 21-26), welche verschiedene charakteristische Merkmale der Referenzmodelle

betonen.

Geht man von einer historischen Betrachtung aus, so wurde der Grundstein der

Referenzmodelle bereits Mitte der 1960er mit dem Kölner Integrationsmodell (KIM)

gelegt: E. Grochla entwickelte ein integriertes Gesamtmodell „in dem – unter

Abstraktion von betriebsindividuellen Besonderheiten – die wichtigsten

Informationsverarbeitungsaufgaben der industriellen Unternehmung graphisch und

verbal in generalisierter Form erfasst und einschließlich der sachlogischen Inter-

5


dependenzen in Form einer umfassenden Aufgabenstruktur abgebildet sind“ (E.

Grochla, 1974, S. 27). Geprägt wurde der Begriff „Referenzmodell“ erst Ende der

1980er durch A.-W. Scheer (vgl. O. Thomas, 2006, S. 11 f. und A.-W. Scheer, 1990,

S. 519).

Betrachtet man den Begriff aus etymologischer Sicht, so bedeutet Referenz

Empfehlung oder Bezugnahme. Referenzmodelle haben somit Vorlagencharakter

und bilden den Ausgangspunkt für weitere spezifischere Modelle, vergleiche

beispielsweise M. Rosemann und R. Schütte (1997, S. 16), welche zudem eine

Konkretisierung des Begriffs zu Referenz-Informationsmodell vornehmen. Auch J.

vom Brocke (2003, S. 34-37) stellt die intendierte und faktische Wiederverwendung

von Inhalten in den Vordergrund, während P. Fettke und P. Loos (2002a, S. 9-12)

daneben auch die Wiederverwertbarkeit, also das Erstellen und Bereitstellen von

Referenzmodellen, betonen.

Eng verbunden mit dem Vorlagencharakter ist ein gewisser Grad an

Allgemeingültigkeit als charakteristisches Merkmal eines Referenzmodells. D. Abts

und W. Mülder (2004, S. 357) beispielsweise verstehen unter einem Referenzmodell

ein verallgemeinertes, semantisches Modell für eine bestimmte Branche, aber auch

A. Klinger und S. Wenzel (2000, S. 13) stellen in ihrer Definition auf die

Allgemeingültigkeit eines Referenzmodells für einen abgegrenzten Bereich ab.

O. Thomas (2006, S. 12 f.) verweist darauf, dass unter der Allgemeingültigkeit eines

Referenzmodells nicht die universelle Gültigkeit gemeint ist, sondern die Gültigkeit

für eine bestimmte Klasse von Anwendungsfällen.

Im Hinblick auf die Anpassbarkeit von Referenzmodellen besteht ebenso eine

Übereinstimmung in der Literatur: Nach H. Schmelzer und W. Sesselmann (2008,

S. 233) erfolgt die Anpassung eines Referenzmodells über die „Konfigurierung,

Zusammenfügung von Modellbausteinen, selektive Auswahl oder Erweiterung

bestimmter Komponenten“.

Weitere charakteristische Merkmale wie modularer Aufbau, Verständlichkeit und

Umsetzung von Experten- und Erfahrungswissen sind in A. Klinger und S. Wenzel

(2000, S. 13-17) tabellarisch zusammengefasst und erläutert.

Es gibt verschiedene Typen von Referenzmodellen. Während sowohl M. Rosemann

und R. Schütte (1997, S. 17) als auch J. Becker und V. Meise (2005, S. 124 f.)

6


zwischen Referenz-Organisationsgestaltungs- und Referenz-Anwendungssystem-

modellen unterscheiden, nimmt A.-W. Scheer (1997, S. 3) noch eine Erweiterung um

Vorgehensmodelle vor.

Referenz-Anwendungssystemmodelle (auch Software-Referenzmodelle) beschrei-

ben bestimmte Strukturen, Funktionen und den Aufbau einer (Standard-)Software

und dokumentieren damit bestehende bzw. geplante Softwaresysteme; als Beispiel

für ein Software-Referenzmodell kann SAP R/3 angeführt werden (vgl. C. Reiter,

1997, S. 35). Referenz-Organisationsgestaltungsmodelle (auch Branchenreferenz-

modelle) dagegen sind nicht an eine spezifische Software gebunden. Sie stellen in

der Regel ein allgemeingültiges Unternehmensmodell dar und dienen als Ausgangs-

punkt für ein konkretes Unternehmensmodell. Durch Branchenreferenzmodelle sollen

Best Practice und Common Practice Cases bereitgestellt werden (vgl. M. Klefges, R.

Heib und A.-W. Scheer, 1997, S. 432-434 sowie H. Schmelzer und W. Sesselmann,

2008, S. 233). Zu den Branchenreferenzmodellen zählt z. B. das Handels-H-Modell

(vgl. J. Becker, 1997, S. 114 f.). Vorgehens-Referenzmodelle beschreiben die Folge

aller Aktivitäten, die zur Durchführung eines Projekts erforderlich sind. Sie werden

beispielsweise bei der Systementwicklung sowie bei der Auswahl- und Einführung

von Standardsoftware verwendet (vgl. P. Stahlknecht und U. Hasenkamp, 2005, S.

215). Als Beispiel kann das Referenzmodell zur SAP R/3-Einführung genannt werden

(vgl. A.-W. Scheer, 1997, S. 7).

Für den hier betrachteten Anwendungsfall der GVZ soll das prozessorientierte

Referenzmodell die folgenden Charakteristika erfüllen:

Neben den generellen Eigenschaften wie Verständlichkeit, Konsistenz, Eindeutigkeit

und Nachvollziehbarkeit, soll das Referenzmodell einfach zu handhaben sein, sowie

als Vorlage für die in Deutschland existierenden GVZ dienen und an die

verschiedenen Gegebenheiten in den GVZ anpassbar sein. Dazu wird das

Referenzmodell hierarchisch und modular aufgebaut. Die Validierung des

Referenzmodells erfolgt durch die Einbeziehung von Erfahrungs- und Experten-

wissen. Daneben soll durch das Referenzmodell eine einheitliche Begriffswelt

festgelegt werden sowie die Definition der Nutzer, Akteure und Ressourcen erfolgen.

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Für das in diesem Beitrag beschriebene Referenzmodell definieren die Autoren in

Anlehnung an A. Klinger und S. Wenzel (2000, S. 13):

Ein Referenzmodell ist ein Modell, welches eine systematische und strukturierte

Beschreibung der Prozessabläufe für einen abgegrenzten Bereich der Realität mit

den für die Aufgabenstellung relevanten charakteristischen Eigenschaften umfasst

und die zugehörige Modellierungsmethode festlegt.

2.2 Bisherige Arbeiten zu Referenzmodellen

Die in den letzten Jahren veröffentlichten Beiträge im Bereich der Referenz-

modellierung befassen sich sowohl mit der Strukturierung und Weiterentwicklung von

Referenzmodellen, als auch mit der Entwicklung von Referenzmodellen für konkrete

Anwendungsfälle.

Um die Potentiale vorhandener Referenzmodelle besser ausschöpfen zu können,

erstellen P. Fettke und P. Loos 2001 einen Referenzmodellkatalog, durch welchen

ein Überblick über die in der Literatur vorhandenen Referenzmodelle gegeben wird.

Der Gliederungsteil orientiert sich an Wirtschaftszweigen, ein Zugriff erfolgt über die

Merkmalsgruppen Sicht, Sprache, Art sowie Funktion (vgl. P. Fettke und P. Loos,

2002b, S. 16).

J. Becker et al. (2002, S. 47 f.) entwickeln 2002 eine Methodik zur Erstellung

konfigurativer Referenzmodelle. Ein konfigurierbares Referenzmodell enthält neben

einem Modellrahmen und den Verfeinerungsmodellen auch Konfigurationsregeln, mit

deren Hilfe geeignete Varianten aus einem Referenzmodell abgeleitet und an die

spezifischen Gegebenheiten in einem Unternehmen angepasst werden können.

Nach J. vom Brocke (2003, S. 270) ist dabei zu beachten, dass eine Konfiguration

über mehrere Ableitungsstufen möglich ist.

Aufgrund der Vielzahl an wissenschaftlichen Beiträgen auf dem Gebiet der

Referenzmodellierung erarbeiten O. Thomas und A.-W. Scheer 2006 einen Ansatz

zum rechnergestützten Management von Referenzmodellen. Durch dieses

Referenzmodell-Management-System (RMMS) steht ein Prototyp zur Verfügung,

welcher die Entwicklung und Anwendung von Referenzmodellen unterstützt (vgl. O.

Thomas und A.-W. Scheer, 2006, S. 65-71).

Im Bereich des IT-Governance wird 2007 das Referenzmodell CobiT (Control

Objectives for Information and Related Technology) von W. Johannsen und M.

8


Goeken (2007, S. 39-44) vorgestellt, welches die Brücke zwischen den

geschäftlichen Bereichen und der IT in Unternehmen schlägt. CobiT dient dabei als

Unterstützung für das Management.

Das Referenzmodell DiFOR (Digital Factory Operating Reference) stellt einen

aktuellen Einsatz eines Referenzmodells in der Praxis dar. Aus standortspezifischen

Prozesslandkarten soll ein unternehmensweit einheitlicher Planungsablauf entwickelt

werden, welcher die Planung von serienproduzierten technischen Gütern unterstützt.

Des Weiteren werden die Erkenntnisse des DiFOR genutzt, um einen allgemein-

gültigen Planungsprozess produzierender Unternehmen abzubilden (vgl. M. Engel,

S. Buerkner und U. Günther, 2010, S.173-177).

Im logistischen Anwendungsbereich hat sich das SCOR-Modell (Supply Chain

Operations Reference Model) zu einem festen Standard etabliert. Entwickelt wurde

es durch den Supply Chain Council (SCC). Es umfasst verschiedene Modellierungs-

ebenen und basiert auf den fünf Hauptprozessen: Planen, Beschaffen, Herstellen,

Liefern und Rückliefern (vgl. SCC 2011 sowie R. G. Poluha, 2010, S. 81).

A. Stein (2010, S. 49-73) verfolgt in seiner Dissertation die Absicht, das SCOR-

Modell um die von Anwendern geäußerten Anforderungen an dieses zu erweitern.

Neben der Kopplung des SCOR-Modells mit anderen Referenzmodellen verfolgt er

dabei auch u. a. den Ansatz der konfigurativen Referenzmodellierung. Durch die

Konfiguration des SCOR-Modells kann der Spezifizierungsgrad erhöht werden, ohne

den Adressatenkreis weiter einzuschränken, da das SCOR-Modell durch den Nutzer

kontextspezifisch angepasst werden kann.

D. Wittstruck und F. Teuteberg veröffentlichen 2010 ein Referenzmodell für das

Sustainable Supply Chain Management (SSCM), welches sich aus verschiedenen

Partialmodellen zusammensetzt.

Das Referenzmodell kann als Ordnungsrahmen für die Entwicklung weiterer Modelle

des SSCM dienen und darüber hinaus auch Empfehlungen für die Entwicklung und

Implementierung von Instrumenten für das SSCM in der Unternehmenspraxis geben

(vgl. D. Wittstruck und F. Teuteberg, 2010, S. 155-161).

Bevor das GVZ-spezifische Referenzmodell vorgestellt wird, wird zunächst ein

Überblick über die Modellierungsmethoden und –werkzeuge gegeben.

9


3 Modellierungsmethoden und -werkzeuge

Um eine Übersicht über die gesamte Prozesslandschaft eines Unternehmens oder

auch nur einzelner Prozesse zu erhalten, ist es erforderlich, diese zu dokumentieren.

Dafür eignen sich Prozessmodelle: Einerseits werden sie als Basis für die

Beschreibung betriebswirtschaftlicher Software genutzt. Andererseits reicht ihr

Einsatzbereich von der elementaren Systemanalyse bis hin zur Unternehmensmo-

dellierung, bei welcher das Unternehmen als Ganzes dargestellt wird (vgl. A.-W.

Scheer, 1998, S. 2-4). Für die Unternehmensmodellierung bieten sich nach

P. Mertens (1997, S. 334) verschiedene Modellierungsmöglichkeiten an: informale

(z. B. textliche Beschreibungen), semi-formale (z. B. Ereignisgesteuerte Prozess-

ketten) und formale Methoden (Prädikatenlogik). In den nachfolgenden Teilkapiteln

werden vier verbreitete Modellierungsformen vorgestellt, die im Kontext mit der in

diesem Beitrag vorgestellten Modellierung prozessorientierter Referenzmodelle in

Betracht gezogen werden. Eine umfassende Auflistung und Beschreibung weiterer

Darstellungsformen findet sich etwa bei A. Gadatsch (2010, S.70 ff.).

3.1 Swimlane

Swimlane-Diagramme können den semi-formalen Methoden zugerechnet werden.

Vorteile von Swimlane-Diagrammen resultieren aus ihrer einfachen Erlernbarkeit und

der anschaulichen Gestaltung (vgl. A. Gadatsch, 2010, S. 86 f. sowie A. Sharp und

P. McDermott, 2009, S. 79 f.) Swimlane-Diagramme helfen somit, Abläufe auf einen

Blick zu erfassen und zu verstehen. Zu den wichtigen Elementen von Swimlanes

zählen die Akteure, die am Prozess beteiligt sind, die Aktivitäten, die von den

Akteuren durchgeführt werden sowie die Verknüpfungen, die die einzelnen Aufgaben

zu einem ganzheitlichen Ablauf verbinden. Die Aktivitäten werden in Bahnen, den

Swimlanes, angeordnet, um so eine organisatorische Zuständigkeit zu visualisieren.

Somit wird aufgezeigt, welche Aufgaben von wem und in welcher Reihenfolge

bearbeitet werden. Dabei können sowohl Ist-Prozesse als auch Soll-Prozesse in

einer beliebigen Detaillierungsstufe, d. h. in einer stark abstrahierten wie auch in

einer detaillierten Sicht, dargestellt werden (vgl. A. Sharp und P. McDermott, 2009,

S. 202 ff.). Abbildung 1 zeigt beispielhaft den Prozess LKW-Ankunft im KV-Terminal

eines GVZs in Form eines Swimlane-Diagramms.

10


Abbildung 1: LKW-Ankunftsprozess in Form eines Swimlane-Diagramms [Quelle: eigene Darstellung]

3.2 EPK

Auch bei der Ereignisgesteuerten Prozesskette (EPK) handelt es sich um eine semi-

formale Methode. Aufgrund ihrer anschaulichen Repräsentation und der

durchgängigen Werkzeugunterstützung ist die Methodik in der Praxis weit verbreitet

(vgl. B. Funk et al., 2010, S. 29 ff.). Die Methodik wird für den Aufbau von

Referenzmodellen genutzt und bildet die Grundlage für verschiedene modell-

getriebene Ansätze in einem werkzeuggestützten Geschäftsprozessmanagement

(vgl. B. Funk et al., 2010, S. 30). Zwar erfüllt sie nicht die Anforderungen, die an

formale Sprachen gestellt werden, dennoch eignen sich EPK, aufgrund der

Möglichkeiten zur

Darstellung von Kontrollflüssen,

Abbildung von Nebenläufigkeiten,

bedingten Verzweigungen und Schleifen,

Wiedergabe des Datenflusses und

Angabe der beteiligten Organisationseinheiten und Informationssysteme

für eine Analyse und Beschreibung von Geschäftsprozessen (vgl. P. Mertens, 1997,

S. 332).

Wichtige Modellierungselemente, die bei der EPK zum Einsatz kommen, sind (zit. n.

B. Funk et al., 2010, S. 30 f.):

Ereignisse als Zustandsübergänge und Bedingungen, die einen Zeit-, Daten-,

Bearbeitungs-, Benutzer- oder Nachrichtenbezug aufweisen.

11


Funktionen sind Aktivitäten, deren Abarbeitung mit einem

Ressourcenverbrauch verbunden sind; Sie werden z. T. auch als Aufgaben

oder Tätigkeiten bezeichnet.

Kontrollflusskanten, die Funktionen und Ereignisse verknüpfen.

Konnektoren: Sie dienen der Verknüpfung von Ereignissen und Funktionen

und splitten den Kontrollfluss auf bzw. vereinigen diesen. Es stehen AND-,

OR- und XOR-Konnektoren zur Verfügung.

Ereignisse, Funktionen und Konnektoren werden mit Hilfe der Kontrollflusskanten zu

einem gerichteten und zusammenhängenden Graphen zusammengesetzt. Des

Weiteren können mit Hilfe der erweiterten Ereignisgesteuerten Prozesskette (eEPK)

zusätzliche Prozesselemente bei der Modellierung genutzt werden. Hierzu zählen

zum Beispiel (zit. n. B. Funk et al., 2010, S. 31)

Organisationseinheiten, welche Rollen oder konkrete Personen darstellen, die

für den Prozess verantwortlich sind sowie

Informationsobjekte, wie etwa Dokumente, Input- und Output-Datenspeicher

und Anwendungssysteme, die für die Ausführung einer Funktion benötigt

werden.

Abbildung 2 zeigt den oben bereits als Swimlane dargestellten Prozess in Form einer

EPK.

12


Ankunft am GVZ

Ankunfts-meldung

Ankunfts-meldungIst erfolgt

Anmeldung prüfen

Prüfung ist erfolgt, LKW zugelassen

auf freien Umschlagsplatz

prüfen

XOR

auf freien Umschlagsplatz

warten

freier Umschlagsplatz

vorhanden

XOR

freier Umschlagsplatz

vorhanden

kein freier Umschlagsplatz

vorhanden

Umschlagsplatz zuweisen

Umschlagsplatz zugewiesen

Abbildung 2: LKW-Ankunftsprozess in Form einer EPK [Quelle: eigene Darstellung]

13


3.3 UML

Auch die Unified Modeling Language (UML) bietet sich als weitere Notation für die

Konstruktion von Geschäftsprozessmodellen an. Im Vergleich zu den vorgenannten

beiden Methoden ist UML formaler in der Darstellung, sie ist zudem ein offizieller

Standard. (Beide Merkmale gelten auch für die nachfolgend in 3.4. beschriebene

BPMN-Methode.) UML hat sich mittlerweile zu einem wichtigen Standard,

insbesondere für die Modellierung objektorientierter Informationssysteme, etabliert

(vgl. B. Funk et al., 2010, S. 33), allerdings konnten sich „Aktivitätsdiagramme der

Unified Modeling Language (UML) […] in der Praxis nicht für die

Geschäftsprozessmodellierung durchsetzen“ (T. Allweyer, 2010, S. 9). Bei UML

handelt es sich um „eine Zusammenstellung mehrerer Darstellungstechniken nach

dem objektorientierten Paradigma zur Informationsmodellierung“ (B. Funk et al.,

2010, S. 33).

Um einer adäquaten Modellierung gerecht zu werden, nutzt UML dreizehn Arten von

Diagrammtypen, die wiederum in Struktur- und Verhaltensdiagramme eingeteilt

werden können (vgl. B. Funk et al., 2010, S. 33 und OMGa 2011). Abbildung 3 greift

das vorgenannte Beispiel auf und stellt es in UML-Notation als Aktivitätsdiagramm

dar.

Abbildung 3: LKW-Ankunftsprozess auf Basis der UML [Quelle: eigene Darstellung]

3.4 BPMN

Business Process Model and Notation (BPMN) ist ein weiterer Standard der OMG

(vgl. OMGb 2011), der die Voraussetzungen für sowohl fachliche als auch

ausführungsnahe Modellierung erfüllt. Insofern kann BPMN genutzt werden, um

14


Prozesse so abzubilden, dass deren Abarbeitung mit Hilfe von Business Process

Management-Systemen (BPMS) durchgeführt werden kann. Hierfür müssen die

Modelle strikten Anforderungen genügen, damit diese von einer Process Engine

abgearbeitet werden können (vgl. T. Allweyer, 2009, S. 8 ff.).

Wichtige Modellierungselemente in BPMN-Diagrammen sind insbesondere

Aktivitäten, Ereignisse, verbindende Kanten, Gateways, Swimlanes und Artefakte.

Die Notwendigkeit einer weiteren Methodik wird u. a. damit begründet, dass z. B. die

EPK einen hohen Verbreitungsgrad aufweist, die Unterstützung durch Modellierungs-

werkzeuge jedoch eher gering ist. Zudem ist die EPK kein offizieller Standard. Die

UML konnte sich in der Praxis nicht für die Geschäftsprozessmodellierung durch-

setzen, ihr Einsatzbereich ist primär auf den objektorientierten Software-Entwurf

gerichtet (vgl. T. Allweyer, 2009, S. 8-15). Abbildung 4 zeigt das oben vorgestellte

Beispiel in BPMN -Form.

Abbildung 4: LKW-Ankunftsprozess auf Basis der BPM-Notation [Quelle: eigene Darstellung]

3.5 Modellierungswerkzeuge

Im Zuge der Weiterentwicklung des Geschäftsprozessmanagements hat sich neben

den unterschiedlichen Notationen auch ein breites Spektrum an Modellierungswerk-

zeugen etabliert. Zum Teil unterstützen diese Produkte verschiedene Standards,

teilweise sind diese aber auch auf bestimmte Notationen spezialisiert. Der nun

folgende Abschnitt behandelt, welche Modellierungswerkzeuge für die

entsprechenden Modellierungsmethoden eingesetzt werden. Hierzu werden auch die

Schwerpunkte und Einsatzgebiete für ausgewählte Softwarewerkzeuge verglichen.

15


Das Ergebnis einer empirischen Studie (Stichprobe: 163 Fragebögen) von 2009 (vgl.

BPM-Guide 2009) ist, dass die meisten Befragten ARIS (Fa. IDS Scheer) verwenden,

gefolgt von Viflow (Fa. Vicon), ADONIS (Fa. BOC), iGrafix und Prometheus (Fa. ibo).

Die nachfolgende Abbildung 5 zeigt, für welche der Modellierungsmethoden die

genannten Werkzeuge eingesetzt werden.

Abbildung 5: Einsatz von Modellierungswerkzeugen [Quelle: BPM-Guide, 2009]

So wird in Abbildung 5 etwa deutlich, dass ARIS am häufigsten im Zusammenhang

mit der Modellierung von EPK verwendet wird. Hingegen liegt laut der zitierten Studie

der Haupteinsatz von Viflow und iGrafix in der Nutzung von Flowcharts. ADONIS-

Nutzer arbeiten insbesondere mit BPMN, nutzen aber auch EPK und Flowcharts als

Basis für die Modellierung.

Über diese vorstehend genannte Studie hinaus finden sich weitere Analysen zum

Einsatz und zur Verbreitung von Modellierungswerkzeugen in der Literatur, wie etwa

bei A. Gadatsch sowie S. Eggert und J. Meier (vgl. A. Gadatsch, 2010, S. 115 ff.

sowie S. Eggert und J. Meier, 2009, S. 58-63). Auffallend ist, dass die Ergebnisse

teilweise deutlich voneinander abweichen, zudem werden auch unterschiedliche

Werkzeuge für die Vergleiche ausgewählt, so dass das Gesamtbild uneinheitlich ist.

Abbildung 6 enthält eine Kurzcharakterisierung der oben erwähnten vier gängigsten

Modellierungswerkzeuge (bezogen auf die genannte Studie BPM-Guide 2009). Es

wird dabei auf die Modellierungsmethoden sowie die Einsatzgebiete und

16


Schwerpunkte Bezug genommen. Zusätzlich wird das Produkt MS Visio mit

aufgenommen, da dieses von Relevanz für die nachfolgenden Untersuchungen ist.

Produkt (Hersteller)

Methoden-unterstützung

Schwerpunkte und Einsatzgebiete (Beispiele)

ADONIS V4.0 (BOC Information Technologies Consulting AG)

BPMN, BPMS Durch flexibles Metamodell sind weitere Methoden darstellbar

Grafische und tabellarische Modellierung von Geschäftsprozessen sowie Kernelementen modellbasierter Unternehmenssichten; zudem sind betriebswirtschaftliche Auswertungsfunktionen verfügbar

ARIS Platform (IDS Scheer AG)

EPK Auch andere Methoden verfügbar

Prozessmodellierung, Architekturmanagement, Governance, Risk and Compliance Management, Process Intelligence, prozessorientierte SAP-Implementierung

iGrafx Enterprise Modeler 2007 und iGrafx Process

2007

(iGrafx, a division of Corel)

Optimiert für Swimlane Weitere Diagrammtypen verfügbar

Modellieren von Geschäfts-prozesskomponenten, Zuständigkeiten, Regeln, Kosten und mehr in einer funktionsübergreifenden, mehrdimensionalen Umgebung; Werkzeug für die Prozessanalyse und Simulation

ViFlow 4 (ViCon GmbH)

Swimlane, Flowchart

Aufbau von Prozessportalen, prozessbezogene Dokumentation von Fach- und IT-Wissen, ERP-Anforderungsermittlung, Workflowmanagement

Visio 2010 (Microsoft Corporation)

Flowchart Weitere Diagrammtypen verfügbar

Fokus auf Geschäftsdiagramme, breites Spektrum an Funktionen bei der Gestaltung eines Prozessablaufs, Vielfalt an Shapes, logische Fehlerüberprüfung, Regeln zur Datendarstellung, Datenaustausch mit anderen Anwendungen

Abbildung 6: Übersicht zu ausgewählten Modellierungswerkzeugen [Quelle: eigene Darstellung, in Anlehnung an S. Eggert und J. Meier, 2009 (ADONIS, ARIS, iGrafix, ViFlow betreffend), S. 58 ff. sowie J.

Schwab, 2010 (Visio betreffend), S. 1 f.]

Das Angebot an Modellierungswerkzeugen ist inzwischen groß. Eine Folge dieser

Vielfalt an unterschiedlichen Modellierungswerkzeugen ist aber auch mit dem

Nachteil verbunden, dass die einzelnen Werkzeuge untereinander wenig kompatibel

sind. Nutzen Unternehmen unterschiedliche Werkzeuge, so ist im Falle der

kooperativen Zusammenarbeit ein Datenaustausch kaum möglich bzw. äußerst zeit-

und kostenintensiv. Abhilfe sollen hier sogenannte Business Process Model

Exchange-Programme schaffen. Das Kernstück dieser Programme ist ein BPM-

Converter, mit dem Modelle, die ursprünglich mit einem bestimmten Modellierungs-

werkzeug erzeugt wurden, in ein anderes Werkzeug importiert werden können. Die

Konvertierung erlaubt es, Modelle mit einem anderen Werkzeug zu bearbeiten (vgl.

Computerwoche 2007).

17


Auch für die hier relevante Aufgabenstellung, ein prozessorientiertes Referenzmodell

für GVZ zu erstellen, sind Festlegungen zur Auswahl der Modellierungsmethode und

des -werkzeugs zu treffen. Im hier vorgestellten Projektvorhaben wird als Basis für

die Modellierung ein hybrider Ansatz gewählt: Die Prozesse werden in Form von

EPKs in Swimlanes modelliert, als Werkzeug dient MS Visio. Dies ist das Ergebnis

einer durchgeführten Anforderungsanalyse. Für die Auswahlentscheidung in diesem

speziellen Fall sind drei wesentliche Gründe ausschlaggebend: Ein erster wichtiger

Aspekt ist, dass Medien- und Akteursübergänge durch die Verwendung von

Swimlanes deutlich visualisiert werden können. Zweitens kommt hinzu, dass

Schadensereignisse – deren Berücksichtigung in dem genannten Projektvorhaben

eine Schlüsselbedeutung zukommt - durch die Ereignisse der EPK-Methode

geeignet integrierbar sind. Drittens ist die Verfügbarkeit des Werkzeugs und somit

die Austauschbarkeit der Modelle zwischen den Projektpartnern ein wichtiges

Kriterium.

Ein alternatives Vorgehen, welches ebenfalls auf die Modellierung von GVZ-Abläufen

angewandt wurde, findet sich etwa bei Hömberg et al. (2007, S. 19 ff.).

4 Erstellung eines prozessorientierten Referenzmodells am

Beispiel von Güterverkehrszentren

GVZ stellen zentrale logistische Knotenpunkte dar, in denen insbesondere der

Umschlag zwischen verschiedenen Verkehrsträgern, der sogenannte kombinierte

Verkehr, im Vordergrund steht. Ein Hauptziel des GVZ-Betriebs liegt demnach darin,

unterschiedliche Verkehrsträger, wie etwa des Nah- und Fernverkehrs, miteinander

zu kombinieren, um so bei einem Gütertransport den Vor- bzw. Nachlauf auf der

Straße so gering wie möglich zu halten. Dadurch können Unternehmen, die die

Möglichkeiten eines GVZs nutzen, auf der einen Seite Kosten sparen und einen

verbesserten Service anbieten, während gleichzeitig durch eine effizientere Nutzung

und bessere Kombination der verschiedenen Verkehrsträger die Umwelt geschont

wird.

Für den Aufbau des GVZ-Referenzmodells kann eine Orientierung an vorhandenen

Referenzmodellen vorgenommen werden, allerdings ist eine direkte Übertragung

dieser Referenzmodelle auf den hier betrachteten Anwendungsfall der GVZ nicht

18


möglich. Während im nächsten Teilkapitel auf die GVZ näher eingegangen wird,

erfolgt in Abschnitt 4.2 die Vorstellung des prozessorientierten GVZ-

Referenzmodells.

4.1 Logistikknoten GVZ

4.1.1 GVZ: Prozesse, Strukturen und Institutionen

Der Schwerpunkt eines GVZs beruht darauf, die Verkehrsträger Straße und Schiene

zu kombinieren. Es gibt zwar durchaus GVZ, in die auch die Verkehrsträger

Binnenschifffahrt und Luftverkehr integriert sind, jedoch sind dies nur wenige.

Darüber hinaus werden Häfen häufig nicht und Flughäfen in keinem Fall vom

jeweiligen GVZ, sondern von externen Organisationen betrieben.

Aufgrund der großen Bedeutung der Verkehrsträger Straße und Schiene in GVZ,

kommt den Abfertigungs- und Umschlagsprozessen zwischen Zug und LKW eine

essentielle Bedeutung zu. Diese Prozesse werden dabei von einem speziellen

Terminal für den kombinierten Verkehr (KV-Terminal), welches zentraler Bestandteil

deutscher GVZ ist, übernommen. Das KV-Terminal ist demnach eine entscheidende

Infrastruktureinrichtung eines jeden GVZs und stellt somit eines der

Hauptbestandteile der Prozessbetrachtung dar.

Ein GVZ ist heutzutage jedoch wesentlich mehr als ein Umschlagsplatz des

kombinierten Verkehrs. Es stellt vielmehr ein Konglomerat verschiedener

logistikintensiver Unternehmen und Prozesse dar. Zu den involvierten

Prozessbeteiligten zählen zum Beispiel (vgl. G. Aberle, 2009, S. 559 ff. und B. Rall,

2008, S. 778 ff.):

Verkehrsunternehmen, Speditionen, Kurier-, Express- und Paket- (KEP-)

Dienstleister,

logistikintensive Produktions- und Handelsunternehmen sowie

ergänzende Dienstleistungsbetriebe (z. B. Fahrzeugservice, Beratungen).

Ziel ist es, dass diese verschiedenen, rechtlich unabhängig agierenden Unternehmen

u. a. durch die räumliche Konzentration in einem GVZ effizienter und arbeitsteiliger

zusammenarbeiten und dadurch Zeit und Kosten sparen können. Verkehrsunter-

nehmen profitieren beispielsweise von einer höheren Auslastung ihrer LKWs,

während logistikintensive Produktions- und Handelsunternehmen aufgrund der guten

Verkehrsanbindung eines GVZs Kosten in der Beschaffungs- und/ oder

19


Distributionslogistik einsparen. Die im GVZ angesiedelten Unternehmen können,

neben den bereits genannten Vorteilen, außerdem die durch die räumliche Nähe

entstehenden Synergieeffekte nutzen, um die eigene Wirtschaftlichkeit und

Produktivität nachhaltig zu erhöhen (vgl. DGG 2011).

Eine wichtige Rolle in einem GVZ kommt der GVZ-E zu, welche sich hauptsächlich

mit der Planung, dem Aufbau und der Weiterentwicklung eines GVZs beschäftigt,

wohingegen der operative Betrieb des GVZs in den Händen der selbständig

agierenden GVZ-Unternehmen liegt (vgl. B. Rall, 2008, S. 780). GVZ-E sind

demnach u. a. für die Standortplanung und die Finanzierungskonzeption als auch für

die Ansiedlung neuer Unternehmen bzw. die Vermarktung von Grundstücken im GVZ

mitverantwortlich. Aber auch weitere organisatorische Dienste, wie beispielsweise die

Verfügbarkeit eines Winterdienstes und die Betreuung von Investoren, können in den

Aufgabenbereich der GVZ-E fallen. Sie stellt somit ein übergeordnetes Planungs-,

Steuerungs- und Kontrollorgan für ein GVZ dar, wobei verschiedene Typen von

Trägermodellen für die GVZ-E bestehen (vgl. S. Nestler und T. Nobel, 2009, S.

332 f.)

4.1.2 GVZ-Netzwerk

In Deutschland gibt es ein nahezu flächendeckendes Netz von aktuell 35 GVZ (siehe

Abbildung 7). 19 dieser 35 GVZ sind dabei der „Deutschen GVZ-Gesellschaft mbH“

(DGG) angeschlossen, die sich selbst als Dachverband für die deutschen GVZ

versteht.

Durch diese Stärkung der Zusammenarbeit können die Vorteile, die ein GVZ bereits

auf lokaler Ebene hat, gebündelt werden, um diese auch auf nationaler und

europäischer Ebene zu nutzen. Die DGG kann demnach als eine

„Kommunikationsplattform für den Erfahrungsaustausch über Leistungs- und

Angebotsstrukturen in den deutschen und europäischen Güterverkehrszentren“

(DGG 2011) beschrieben werden. Die DGG treibt darüber hinaus den Aufbau neuer

GVZ-Standorte im In- wie auch im Ausland (beispielsweise in den neuen EU-

Mitgliedsstaaten) voran.

GVZ stellen somit auch wichtige und sensible Knoten in der Wertschöpfungskette dar

und bedürfen einer genauen Betrachtung im Zusammenhang mit dem Supply Chain

Risk Management.

20


Abbildung 7: GVZ-Netzwerk [Quelle: DGG 2011]

4.2 Prozessorientiertes Referenzmodell eines GVZs

4.2.1 Gesamtmodell

Für die Strukturierung der Prozesse wurde in Anlehnung an das SCOR-Modell (vgl.

SCC 2011) ein hierarchisches und modulares Gesamtmodell entwickelt, welches in

Abbildung 8 dargestellt ist. Eine direkte Übertragung der SCOR-Logik auf diese

Problemstellung ist allerdings nicht gegeben. Insbesondere sind die nachfolgenden

Besonderheiten zu berücksichtigen:

GVZ sind aggregierte Logistikareale mit Wertschöpfungsketten, die teilweise

parallel und z. T. auch unabhängig voneinander laufen: In diesem Fall sind in

den Ketten völlig unterschiedliche und unabhängige Partner eingebunden.

Unter Umständen kann es sich aber auch um nur ein Unternehmen handeln,

das nur GVZ-externe Beziehungen unterhält, und in keinen gemeinsamen

Leistungsverbund innerhalb eines GVZs eingebunden ist.

21


Der Schwerpunkt von GVZ liegt auf logistikintensiven Prozessen unter

Einbindung unterschiedlicher Akteure. Hierdurch ist die Bedeutung des

„Herstellen“ tendenziell gering.

In GVZ existieren kooperative Planungsprozesse, etwa unterstützt durch GVZ-

E. Gleichwohl steuern die GVZ-Akteure in eigener Regie ihre Supply Chain-

Aktivitäten.

Im Mittelpunkt des zu entwickelnden Referenzmodells steht das jeweilige GVZ. Eine

Erweiterung des Modells durch Hinzufügung einer übergeordneten Netzwerkebene

unter Berücksichtigung auch anderer GVZ (vgl. dazu auch Abbildung 7: GVZ-

Netzwerk), ist in einem weiteren Schritt geplant. Ein Gliederungsvorschlag, der in der

Literatur zur Strukturierung großer Netze der Logistik vorgeschlagen wird, stützt

diese Vorgehensweise. Er folgt einer Differenzierung in die Ebenen: Netzwerkebene,

Standortebene und Systemebene (vgl. S. Kessler, S. Krause und L. Nagel, 2009,

S. 278 f.).

22


Abbildung 8: Prozessorientiertes GVZ-Referenzmodell [Quelle: eigene Darstellung]

Die Einteilung der Prozessebenen erfolgt im hier vorgestellten Modell durch die

Bildung organisatorischer Einheiten. Mit zunehmender Ebenentiefe werden sowohl

die Prozesse als auch die organisatorischen Einheiten konkreter und detaillierter

modelliert.

Auf der ersten Ebene wird das GVZ als Ganzes betrachtet. Es werden die

Zusammenhänge der unternehmensübergreifenden Prozesse, die innerhalb eines

GVZs ablaufen, dargestellt. Ein GVZ setzt sich aus verschiedenen Modulen bzw.

Clustern zusammen, die als Organisationseinheiten auf der zweiten Ebene

dargestellt sind. Auf der dritten Ebene werden Teilcluster, welche durch die

1- GVZ

2- Cluster

3- Teilcluster

4- Akteure in den einzelnen Teilclustern

….

….

….. K1

S1

K2

S2

Kn

Sn

Prozesse innerhalb

der Cluster

Prozesse innerhalb eines GVZ

Prozesse innerhalb

der Teilcluster

… ….

weitere Spezifikation der Prozesse

…. ….

Kn

Sn

K2

S2

K1

S1

K1.1

S1.1

K1.2

S1.2

K1.k1

S1.k1

Kn.1

Sn.1

Kn.kn

Sn.kn

K1.2.1

S1.2.1

K1.2.p12

S1.2.p12

Kn.k

n.1

Sn.kn.1

Kn.k

n.p

nkn

Sn.kn.p

nkn

logistische Kernprozesse

Supportprozesse

23


Disaggregation der Cluster entstehen, abgebildet und mit ihren jeweiligen kontext-

spezifischen Prozessen modelliert.

Die Menge der n Cluster sei gegeben durch { } , die Menge der

Teilcluster durch { } bzw. { } mit

. ki gibt dabei die Anzahl der Teilcluster innerhalb des i-ten Clusters an.

Die vierte Ebene weist den höchsten Detaillierungsgrad auf: Dort werden die

Prozesse zu den in einem GVZ ansässigen Akteuren erfasst und modelliert. Für die

Menge der Prozesse gilt: { } bzw.

{ } mit . pij gibt dabei die Anzahl der Prozesse an, die dem

Teilcluster j des i-ten Clusters zugeordnet sind. Weiterhin gilt { }.

Durch den hierarchischen und modularen Aufbau ist eine einfache Erweiterbarkeit

und Anpassbarkeit des Referenzmodells an die unterschiedlichen Gegebenheiten in

einem GVZ gewährleistet, indem ganze Cluster oder einzelne Teilcluster

weggelassen, um weitere Prozesse ergänzt bzw. einzelne Prozesse angepasst

werden können.

Innerhalb einer jeden Ebene wird eine Unterteilung der Prozesse in die Kategorien

logistische Kernprozesse sowie Supportprozesse vorgenommen. Die Bezeichnung

der Prozesse wurde derart gewählt, dass jeder Prozess eindeutig einer Ebene und

einem Cluster bzw. Teilcluster sowie einer Kategorie zugeordnet werden kann. Der

einleitende Buchstabe der Bezeichnung kennzeichnet einen Prozess als logistischen

Kern - bzw. Supportprozess. Die erste Ziffer definiert das Cluster, zu welchem ein

Prozess gehört, eine zweite Ziffer verweist auf das Teilcluster. Beispielsweise

handelt es sich bei dem Prozess K2.1 um einen logistischen Kernprozess der dritten

Ebene, der dem 1. Teilcluster des 2. Clusters zugeordnet ist. Die dritte Ziffer dient

der Durchnummerierung der Prozesse auf der vierten Ebene. Eine ausführliche

Beschreibung der Ebenen findet sich im nächsten Abschnitt.

4.2.2 Modellebenen

Auf der ersten Ebene des Referenzmodells befinden sich die

unternehmensübergreifenden Kern- und Supportprozesse eines GVZs. Diese

Prozesse sind in Abbildung 9 abgebildet. Unter die Kernprozesse fallen Eingangs-,

interne Transport-, Umschlags-, Lager- und Ausgangsprozesse. Die

24


Supportprozesse unterstützen diese Kernprozesse. Als Akteure treten die GVZ-E,

externe Lieferanten und externe Kunden auf.

Abbildung 9: Prozesslandkarte der ersten Ebene [Quelle: eigene Darstellung]

Auf der zweiten Ebene folgen die einzelnen Cluster des GVZs. Die Clustereinteilung

für das GVZ-Referenzmodell erfolgt in Anlehnung an eine vom Institut für

Seeverkehrswirtschaft und Logistik (ISL) in Bremen begleitete Studie, bei welcher

die im GVZ Bremen ansässigen Akteure u. a. in die Cluster KV-Terminal, KEP-

Dienstleister sowie in verschiedene branchenspezifische Logistikdienstleister

eingeteilt wurden. Die Prozesseinteilung der ersten Ebene wird auch für die zweite

Ebene übernommen, wobei für jedes einzelne Cluster die relevanten Kernprozesse

sowie die zugehörigen Supportprozesse identifiziert und in einer Prozesslandkarte

festgehalten werden. Exemplarisch ist in Abbildung 10 die Prozesslandkarte der

zweiten Ebene für das Cluster KV-Terminal dargestellt.

Abbildung 10: Prozesslandkarte der zweiten Ebene [Quelle: eigene Darstellung]

25


Die dritte Ebene erreicht einen noch höheren Detaillierungsgrad, hier werden die

Cluster weiter in einzelne Teilcluster zerlegt. Für das Cluster KV-Terminal erfolgt

beispielsweise eine Aufteilung in die Teilcluster nach den verschiedenen

Verkehrsträgern bzw. -mitteln.

Für die weiteren Ausführungen wird beispielhaft das Teilcluster LKW näher

beschrieben. In Abbildung 11 ist der Abfertigungsprozess eines LKWs (K1.1) auf der

dritten Ebene dargestellt.

Abbildung 11: LKW Prozess, Ebene drei (K1.1) [Quelle: eigene Darstellung]

Verantwortlich für die Prozesse ist die Administration des KV-Terminals, welche auch

als Akteur auftritt. Weiterhin ist der Fahrer des Lastkraftwagens an den Prozessen

beteiligt. Das Teilcluster LKW beginnt mit der Ankunft des LKWs (K1.1.1); je nach

Auftragsart werden die Prozesse Vorarbeiten Beladung LKW (K1.1.2) oder

Vorarbeiten Entladung LKW (K1.1.4) unterschieden. Auf der letzten Ebene, der

Ebene vier, werden die im Teilcluster genannten Prozesse beschrieben. Die vierte

Ebene hat den höchsten Detaillierungsgrad und enthält sämtliche Prozess-

beschreibungen der Kern- und Supportprozesse des GVZs, aufgeteilt nach den

einzelnen Clustern bzw. Teilclustern.

26


Abbildung 12: LKW – Ankunft, Ebene vier (K1.1.1) [Quelle: eigene Darstellung]

Beispielhaft wird auch hier wieder die Abfertigung eines LKWs betrachtet. Wie in

Abbildung 11 ersichtlich, beginnt der LKW Prozess mit dem Prozess LKW-Ankunft

(K1.1.1). Dieser ist in Abbildung 12 näher beschrieben. Mit der Ankunft des LKWs

am Gate beginnt der Prozess: Der Fahrer meldet seine Ankunft im KV-Terminal, die

Anmeldevoraussetzungen werden überprüft (S1.5.1) und es wird ermittelt, ob ein

freier Umschlagsplatz vorhanden ist. Ist ein freier Umschlagsplatz vorhanden, wird

mit dem zweiten Teil des Prozesses (K1.1.1_2) fortgefahren, ansonsten wird solange

gewartet, bis ein Umschlagsplatz frei ist. Abbildung 13 zeigt den zweiten Teil des

Ankunftsprozesses.

Nach dem Zuweisen des Umschlagsplatzes durch die Administration des KV-

Terminals fährt der LKW-Fahrer zum Umschlagsplatz. Anschließend wird das weitere

Vorgehen bestimmt: entweder wird der LKW beladen (K1.1.2) oder er wird entladen

(K1.1.4).

27


Abbildung 13: LKW - Ankunft Teil 2, Ebene vier (K1.1.1) [Quelle: eigene Darstellung]

Zum weiteren Ablauf wird die Beladung des LKWs betrachtet; diese beginnt mit den

Vorarbeiten (K1.1.2). Wie in Abbildung 14 zu sehen ist, werden die Behälterstandorte

bestimmt, nachdem der LKW zum Beladen angemeldet wurde. Nach der

Bestimmung sämtlicher Behälterstandorte werden die Standorte an den Kranführer

des KV-Terminals gemeldet.

Abbildung 14: Vorarbeiten Beladung LKW, Ebene vier (K1.1.2) [Quelle: eigene Darstellung]

Sobald die Standorte an den Kranführer gemeldet sind, wird der Prozess mit der

Prüfung der Beladungsvoraussetzungen fortgeführt. Diese sind im zweiten Teil des

Prozesses K1.1.2 näher spezifiziert. Abbildung 15 verdeutlicht die einzelnen Schritte:

Entweder ist die Beladung sofort möglich, oder es ist eine Umsortierung der

Container nötig, da beispielsweise ein benötigter Container zugestellt ist.

28


Abbildung 15: Vorarbeiten Beladung LKW Teil 2, Ebene vier (K1.1.2) [Quelle: eigene Darstellung]

Nach Abschluss der Vorbereitungen beginnt die eigentliche Beladung des LKWs,

welche im Prozess K1.1.3 beschrieben wird. Nachdem der Container aufgenommen

wurde, wird er, wie in Abbildung 16 zu sehen ist, auf dem LKW abgesetzt.

Abbildung 16: Beladung LKW, Ebene vier (K1.1.3) [Quelle: eigene Darstellung]

Muss der LKW mit weiteren Containern beladen werden, wird der Vorgang

wiederholt, ansonsten wird der Containerumschlag abgeschlossen (S1.1.2): Der

Kran wird in die Ausgangsposition gebracht und die Behälterstandorte werden

dokumentiert. Nachdem der Umschlag abgeschlossen wurde, fährt der LKW ab und

verlässt das Gelände.

Abbildung 17: LKW-Umschlag abschließen, Ebene vier (S1.1.2) [Quelle: eigene Darstellung]

Der Abfahrtsprozess wird im Prozess K1.1.7 beschrieben, siehe Abbildung 18.

29


Abbildung 18: LKW Abfahrt, Ebene vier (K1.1.7) [Quelle: eigene Darstellung]

Auf das Verlassen des Geländes durch den LKW-Fahrer folgt zum Schluss das

Freigeben des Umschlagsplatzes durch die Administration des KV-Terminals.

Neben dem Cluster KV-Terminal werden auch weitere GVZ-Cluster in der hier

beschriebenen Vorgehensweise beschrieben. Hierzu zählen etwa die Prozesse von

angegliederten Hafengesellschaften sowie von verschiedenen Typen von

Logistikdienstleistern.

5 Fazit und Ausblick

Das bestehende GVZ-Netzwerk wird in den kommenden Jahren weiter an

Bedeutung gewinnen, gleichzeitig werden jedoch auch die Anforderungen an dieses

Netz ansteigen. Insbesondere hinsichtlich der Sicherheitskonzepte werden grund-

legende Schritte erforderlich werden, um einen reibungslosen Ablauf zu gewähr-

leisten oder um im Falle einer Störung schnellstmöglich zum güterwirtschaftlichen

Gleichgewicht zurückkehren zu können.

Um diesen Anforderungen mit einem geeigneten Konzept zu entsprechen und

Standardstrategien für einen möglichen Schadenseintritt innerhalb des GVZ-Netz-

werks und dessen Knoten zu entwickeln, ist es erforderlich, in einem ersten Schritt

eine möglichst hohe Transparenz der GVZ-Prozesse zu schaffen. Das hier

entwickelte prozessorientierte GVZ-Referenzmodell soll dazu dienen, diese

geforderte Transparenz herzustellen.

Um den oftmals sehr weit gefassten Begriff des Referenzmodells zu klären, haben

die Autoren sich auf folgende Arbeitsdefinition festgelegt: „Ein Referenzmodell ist ein

30


Modell, welches eine systematische und strukturierte Beschreibung der

Prozessabläufe für einen abgegrenzten Bereich der Realität mit den für die

Aufgabenstellung relevanten charakteristischen Eigenschaften umfasst und die

zugehörige Modellierungsmethode festlegt“.

Die Wahl der zugehörigen Modellierungsmethode fiel nach ausgiebiger Evaluierung

auf die EPK, integriert in Swimlane-Darstellungen. Alle Prozesse des Modells werden

mit Hilfe dieser Modellierungsmethode abgebildet.

Neben den allgemein geforderten Eigenschaften eines Referenzmodells – wie z. B.

Verständlichkeit, Konsistenz, Eindeutigkeit und Nachvollziehbarkeit - bietet dieses

Modell eine hohe Anpassungsfähigkeit an die verschiedenen Gegebenheiten in den

einzelnen GVZ, bei gleichzeitig einfacher Handhabung. Diese notwendigen Attribute

werden durch den hierarchischen und modularen Aufbau des Modells ermöglicht.

Das Modell ist in vier Ebenen unterteilt. Die erste Ebene betrachtet das GVZ als

Ganzes und stellt die Zusammenhänge der unternehmensübergreifenden Prozesse

innerhalb eines GVZs dar. Die Aufteilung in Kern- und Supportprozesse erfolgt

ebenfalls auf dieser Ebene. Zu den Kernprozessen zählen Eingangs-, interne

Transport-, Umschlags-, Lager- und Ausgangsprozesse. Kernprozesse werden von

entsprechenden Supportprozessen unterstützt. Auf der zweiten Modellebene folgen

die einzelnen Cluster eines GVZs, u. a. KV-Terminal, Hafen und Logistikdienstleister.

Auf der dritten Ebene werden die Cluster in weitere Teilcluster untergliedert und

entsprechende Prozesse modelliert. Die Prozesse dieser Teilcluster werden in

Ebene vier weiter spezifiziert.

Die in Ebene zwei angesiedelten Cluster KV-Terminal, Hafen und Logistik-

dienstleister können je nach Aufbau eines GVZs verwendet werden, Erweiterungen

sind jederzeit durch den modularen Aufbau des Modells möglich.

So kann, wie bereits erwähnt, jedes GVZ sowohl durch eine beliebige Anzahl an

Clustern auf der zweiten Ebene, als auch durch eine beliebige Anzahl von

Teilclustern auf der dritten Ebene konfiguriert werden. Nicht benötigte Cluster, wie

z. B. das Cluster Hafen, können je nach Anwendungsfall entfallen. Der modulare

Aufbau soll vor allem das Generieren von GVZ-Prozessmodellen aus Standard-

modulen ermöglichen, um den individuellen Anpassungsaufwand für jedes GVZ so

klein wie möglich zu halten.

31


Die Validierung des Referenzmodells erfolgt durch die Einbeziehung von Erfahrungs-

und Expertenwissen der beteiligten Projektpartner.

Auf dem Weg zur Bereitstellung eines entscheidungsunterstützenden Instrumentari-

ums, das zur Risikohandhabung für sensible Logistikknoten dienen kann, sind

weitere Schritte erforderlich. In einem nächsten Schritt sind die Austausch-

beziehungen zwischen den einzelnen Knoten zu erfassen und aufzubereiten (z. B.

Transportvolumina, Tagesganglinien etc.). Das dann vorliegende Prozessnetz für

GVZ, ist in einem weiteren Schritt um Verknüpfungen mit möglichen Schadens-

szenarien zu ergänzen. Nachfolgend sind geeignete Methoden zu ermitteln und ggf.

weiterzuentwickeln, die es ermöglichen, eine adäquate Entscheidungsunterstützung

in Störfallsituationen zu leisten. Diese Analysen werden simulativ unterstützt.

32


Literaturverzeichnis

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Grundlagen. München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2009

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Danksagung

Das Verbundprojekt PreparedNET wird im Zuge der Bekanntmachung „Sicherung

von Warenketten“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im

Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“ der Bundesregierung

gefördert. Es ist Bestandteil der „Hightech-Strategie der Bundesregierung“.

Die Gesamtprojektleitung liegt beim Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik,

Bremen (Prof. Dr. H.-D. Haasis). Projektträger ist die VDI Technologiezentrum

GmbH.

Die Projektleitung des Teilvorhabens „Referenzmodellbildung und Simulation von

GVZ-Prozessen zur Unterstützung eines Supply Chain Risk Managements“ liegt bei

der Hochschule Furtwangen (Prof. Dr. G. Siestrup). Förderkennzeichen: 13N11136.

Schwerpunkt dieser Publikation sind die Ergebnisse aus dem Arbeitspaket AP200.

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Angaben zu den Autoren

Altendeitering, Marcel Herr Marcel Altendeitering ist Student des Studiengangs Wirtschaftsinformatik Bachelor (WIB5) und studentische Hilfskraft im BMBF-Projekt PreparedNET. Breuer, Claudia Frau Dipl.-Kffr. Claudia Breuer ist akademische Mitarbeiterin der Hochschule Furtwangen und arbeitet im BMBF-Projekt PreparedNET mit. Dotzlaff, Robert Herr Robert Dotzlaff (B.Sc.) ist akademischer Mitarbeiter der Hochschule Furtwangen und arbeitet im BMBF-Projekt PreparedNET mit. Prinzbach, Joachim Herr Joachim Prinzbach ist Student des Studiengangs Wirtschaftsinformatik Bachelor (WIB4) und studentische Hilfskraft im BMBF-Projekt PreparedNET. Reusch, Marius Herr Marius Reusch ist Student des Studiengangs Wirtschaftsinformatik Bachelor (WIB6) und studentische Hilfskraft im BMBF-Projekt PreparedNET. Scherer, Anton Herr Anton Scherer ist Student des Studiengangs Wirtschaftsinformatik Bachelor (WIB3) und studentische Hilfskraft im BMBF-Projekt PreparedNET. Siestrup, Guido Herr Prof. Dr. Guido Siestrup ist Professor in der Fakultät für Wirtschaftsinformatik der Hochschule Furtwangen. Er vertritt das Fachgebiet für Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Logistik, ist Mitglied im Institut für Angewandte Forschung der HFU und leitet das hier vorgestellte Teilvorhaben der HFU im BMBF-Verbundprojekt PreparedNET.

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